5.10. Для защиты прав потребителей;
Водоснабжение населённых пунктов подконтрольно органам государственного санитарного надзора и предусматривает ряд требований по качественным характеристикам воды поступающей её потребителям. В частности, питьевая вода должна подвергаться очистке, т. к. воды поверхностных и подземных источников обычно непригодны для пищевых целей из-за мутности, цветности и более высокого, чем допустимо для питьевой воды, содержания бактерий.
Осветления и обесцвечивания воды достигают коагуляцией взвешенных частиц сернокислым алюминием или хлорным железом с последующей фильтрацией. Для обеззараживания в исходную или фильтрованную воду вводят жидкий хлор, хлорную известь или озон, а достаточно осветлённая вода может обеззараживаться ультрафиолетовыми излучениями. Слишком жесткая (соли кальция и магния) вода умягчается реагентными (до 0,5÷0,7 мг-экв/л) или катионитовыми (до 0,03 мг-экв/л) методами, при наличии в воде более 0,3 мг/л железа, её обезжелезивают аэрацией, при этом кислород воздуха окисляет соли двухвалентного железа в соли трехвалентного железа, выпадающие в осадок. Дегазация воды (удаление сероводорода, метана, радона, углекислого газа и др.) производится, как правило, аэрацией, а избыток фтора (более 1,5 мг/л) удаляют фильтрованием воды через активированную окись алюминия. Дезодорация воды (удаление веществ, обуславливающих привкусы и запахи) достигается сорбцией их активированным углем, двуокисью хлора, перманганатом калия или окислением озоном.
Но качество воды традиционными методами трудно подконтрольно, особенно в масштабе времени, близком к реальному. Для оперативного, в масштабе реального времени, контроля качества воды целесообразно использование автоматических инструментальных средств, автоматически учитывающих содержание в воде хлора (вредного для организма человека и животных), её кислотность (pH≈7 при 22 °С), прозрачность (осветленность), а также давление (P>>4 атм) в водопроводе и скорость расхода в каждую единицу времени, а по результатам контроля – осуществление, с учетом времени суток потребления воды и выше перечисленных подконтрольных параметров, взаиморасчетов между поставщиком и потребителем воды. Кроме того, что при этом исключается вольный или невольный субъективизм в результатах контроля качества и количества потребленной питьевой воды, следует ожидать и повышения точности этого контроля, а это создает предпосылки к отказу от применения для нужд очистки хлора и его соединений, к обеспечению потребителей питьевой водой надлежащего качества, к объективной оценке взаимоотношений между поставщиком и потребителем, а также – к автоматизированному регулированию содержания водопроводных сетей, качества воды и её расхода.
В первом приближении достичь желаемой цели можно, воспользовавшись известным устройством для регулирования водопотребления (рис. 5.10.1).
Устройство содержит генератор эталонных импульсов (ГИ), датчик давления (ДД) в водопроводе, датчик скорости расхода (ДР) воды, датчик солености (ДС) воды, датчик прозрачности (ДП) воды, датчик концентрации хлора (ДХ) в воде, суммирующий счетчик импульсов (СИ), аналого-цифровые преобразователи (АЦП), кольцевой регистр сдвига (РС), дешифраторы (ДШ), элемент ИЛИ, группы элементов И (nИ), элемент задержки (ЭЗ), блок умножения (БМ), регистр оперативной памяти (РОП), формирователь заднего фронта импульса (ФИ), блок суммирования (БС) и индикатор (И).
Рис. 5.10.1
Это устройство по коэффициентам спроса на воду в течение суток К1=f(tсуток), всегда положительным, коэффициентам К2=f(P(t)), зависящим от текущих значений давления в водопроводе, коэффициентам К3=f(С(t)), зависящим от текущих значений солености воды, коэффициентам К4=f(П(t)), зависящим от текущих значений прозрачности воды и коэффициентам К5=f(Х(t)) зависящим от текущих значений концентрации хлора в воде, положительным при удовлетворительном состоянии P(t), C(t), П(t) и Х(t), и отрицательным при выходе за поле допуска, при превышении ПДК, параметров P(t), C(t), П(t) и Х(t), призвано стимулировать исключение субъективизма на всех этапах жизнедеятельности.
Так, если, например, коэффициенты К1, К2, К3 и К4 принимают значения, как показано на рис. 5.10.2, рис. 5.10.3, рис. 5.10.4 и рис. 5.10.5, соответственно. При поведении параметров Р(t), С(t) и П(t), как показано на рис. 5.10.6, рис. 5.10.7 и рис. 5.10.8, а следовательно и коэффициентов К1, К2, К3, К4, мгновенные значения потребности в воде (показано пунктиром) и фактическом её потреблении (показано штрих-пунктиром), как показано на рис. 5.10.9, интегральные мгновенные зачетные значения потребления воды W(t) оцениваются по (5.10.1) и принимают вид, представленный на рис. 5.10.10.
W(t)=V(t)K1(t)K2(t)K3(t)K4(t)K5(t), (5.10.1)
Рис.
5.10.2 Рис. 5.10.3
Рис. 5.10.4 Рис. 5.10.5
Рис. 5.10.6 Рис. 5.10.7
Рис. 5.10.8 Рис. 5.10.9
Рис. 5.10.10
Тогда за определённый период времени (с t1 по t2) зачётное значение расхода – потребления воды определяется из
W=∫V(t)K1(t)K2(t)K3(t)K4(t)K5(t)dt. (5.10.2)
Отсюда видно, что автоматическая сертификация качества воды по экологическим показателям, т. е. по концентрации в воде солей и хлора, взвешенных частиц и красящих веществ, и её учёт по совокупности критериев, с одной стороны стимулируют поставщика к заботе о качестве воды, состоянию водопроводных сетей и поддержанию нормального давления в них, в силу размещения устройства на отводе к каждому потребителю. С другой стороны, применение описанного устройства стимулирует потребителя к бережному, особенно в периоды повышенного спроса, расходу воды.
Таким образом, устройство для регулирования водопотребления позволяет обеспечить автоматизированное, за счет варьирования зачетных, по совокупности критериев в каждую единицу времени, значений расхода воды, регулирование её расхода и исключение субъективизма во взаимоотношениях поставщик-потребитель питьевой воды.