Способ регулирования подачи воздуха в аэротенки

 

Изобретение относится к способам биологической очистки сточных вод и позволяет регулировать подачу воздуха в аэротенк, снизить энергозатраты на аэрацию путем поддержания заданной концентрации растворенного кислорода при изменяющихся нагрузках на аэро«- тенк. Способ осуществляют путем изменения положения задвижек на подводящих воздзгховодах (ИВ) и определения фактического и требуемого расхода воздуха чер ез каждый из ПВ, расхода и напора в магистральном трубопроводе. Положение задвижек на ПВ устанавливают в соответствии с соотношением: п -KiSi. где Нр + К,+ Kjq;+ K,qi п; - степень открытия i-й задвижки, % от полного открытия, Hg - требуемый напор в магистральном трубопроводе К,, К2, К, К, Kj - коэффициенты, определяемые экспериментально} q; - требуемый расход воздуха. 5 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕаЪ БЛИН

„ЛО„„>46703

А1 (5п 4 С 02 F 3/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П1НТ СССР

Н ASTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4266366/29-26 (22) 22.06.87 (46) 23.03.89. Бюл. Р 11 (71) Украинский государственный проектный и научно-исследовательский институт коммунальных сооружений городов (72) Е.Л.Тамарин, М.И.Невзоров, М.Л.Нечаевский и А.И.Щетинин (53) 66.012-52 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР по заявке В 3956181/23-26, кл. С 02 F 3/34, 29.09.86.

Винницкая и др. Регулирование подачи воздуха в аэротенки. - В сб.:

Автоматизация и управление системами водоснабжения и водоотведения, М, ВНИИВОДГЕО, 1986, с. 64-67 ° (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОДАЧИ ВОЗ-.

ДУХА В АЭРОТЕНКИ (57) Изобретение относится к способам

Изобретение относится к биологической очистке сточных вод и может быть использовано для управления работой аэротенков.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на аэрацию путем поддержания заданной концентрации растворенного кислорода при изменяющихся нагрузках на аэротенк.

Способ осуществляют следующим образом.

С помощью расходомеров определяют фактический расход воздуха q, через биологической очистки сточных вод и позволяет регулировать подачу воздуха в аэротенк, снизить энергозатраты на аэрацию путем поддержания заданной концентрации растворенного кислорода при изменяющихся нагрузках на аэро" тенк. Способ осуществляют путем изменения положения задвижек на подводящих воздуховодах (ПВ) и определения фактического и требуемого расхода воздуха через каждый из ПВ, расхода и напора в магистральном трубопроводе.

Положение задвижек на ПВ устанавливают в соответствии с соотношением: K 02. 5

n =(— — — -" — — — — —,) где н + K1+ Ktql+ +K3q(C е и; — степень открытия i-й задвижки, Ж от полного открытия, Нь — требуемый напор в магистральном трубопроводе, К4, Кя — коэффициенты, определяемые экспериментально1 q требуемый расход воздуха. 5 табл.

2 каждый из подводящих воэдуховодов к изолированным участкам подфильтросного канала, распределяющим воздух по длине секций аэротенка. В точках по длине секций, примерно на середине участков определяют фактические кон1 центрацни растворенного кислорода С; любым известным методом, например с помощью серийных кислородомеров

КЛ-1 15. Затем определяют требуемый расход воздуха q; через каждый из подводящих воздуховопов для обеспечения заданных концентраций растворен1467037 ного кислорода С; на каждом участке, исходя из известного соотношения

+ С -С;

Ч = Ч 7 (1)

С вЂ” С; 5

% где С - растворимость кислорода в воде.

После этого определяют общий требуемый расход воздуха (=; q (2) и далее цо характеристике воздухонагнетателя в координатах расход 15 (q) — капор (Н) определяют напор Н8 в магистральном воздуховоде, соответствующий суммарному требуемому расходу воздуха QeЗатем устанавливают положение зад-щ вижек на подводящих воздуховодах в соответствии с соотношением

К. .

n; (— — — — - "-- — "—, ), (3) Нь+ К!+ КЯq;+ Квq2 где q ° - требуемый расход

1 воздуха через -й воздуховод, мв /ч» и; " степень открытия "й задвижки, Х от полного открытия

Н вЂ” требуемый напор в магистральном воздуховоде, м вод.ст., К,,K,К4»К4,K5 — коэффициенты, определяемые экспериментально.

Для определения коэффициентов в соотношении (3) устанавливают задвижки на всех подводящих воздуховодах в одинаковое положение (степень открытия каждой задвижки п;, ), фиксируя при этом расход воздуха q; через

1 каждый из этих воздуховодов и напор

Не в магистральном воздуховоде. Затем положение всех задвижек изменяют в одинаковой степени еще по меньшей мере пятикратно .(степень открытия п;, и;, п;, и; и п; ), фиксируя каждый раз изменяющиеся при этом рас- 5О ходы воздуха через каждый из подводяЩих ВО9ДУховодов (Ч ° Ч » Ч » Ч ° и q, ) и напоры в магистральном воздуховоде (Нв, Нз » Нь » Нg и в

Н в ) °

Подставив значения степени открытия задвижек (n;,, n,, n;, . n; „, п; и n; ), соответствующие им значе»в »а» ния расходов воздуха (q;,,q;,Ч;

Ч; » Ч, и Ч; ) и напоРов (Нв, Не

Нвв» Нв4 Н.ьв и Нв ) в соотноп!ение (3) получают систему уравнений

К4Я2, 5 (4Яд )

Н +K+Kq +Kq2 п; 1 »

Н,+К+Кq, +КЧ2

22» и ! »

n; = (К 2.

4Я гв

) °

H +K+Kq +Kq2. вв 2 » в (4) К402 k

n (40,2 4 Н + К + K q + К q2

e4 < (К4Я ъ ° г k2

Нв+K+Kq +К

К "5 и; («4Д )

Н +К+КЧ; +КЧ2

Пример. На шести участках по длине каждой из 7 секций трехкоридорных аэротенков с рассредоточенным впуском сточных вод канализационных

Систему (4) с определением К,, К

К, К4,и К решают известным пУтем, например методом наименьших квадратов после линеаризации уравнений.

При отсутствии расходомеров на подводящих воздуховодах задвижки на них устанавливают в одинаковое положение (n, ) и, исходя из величины ! фактического напора в магистральном воздуховоде (Н< ), по характеристике воздухонагнетателя определяют соответствующий этому напору общий расход воздуха (Цз,). Разделив этот расход на количество подводящих воздуховодов, определяют фактический расход через каждый из них (q;,). .Затем положение всех задвижек изменяют в одинаковой степени еще по меньшей мере пятикратно (степень открытия и; я. п, n;, n„ и и; ) и, исходя из ! в личин фактического напора в магистральном воздуховоде (соответственно

Не "8 "s» Не и Нв )» по характеристике воздухонагнетателя определяют соответствующий этим напорам расход воздуха (Qe » Яв,» Яв4» Ов и Яв ). Разделив этот расход на количество подводяпр4х воздуховодов, определяют фактические расходы через каждый Hs них (q;, q „e, Ч;, Ч

Ч; ). Последующие операции аналогичны.

35 степень открытия

i-й задвижки, Х от полного открытия, требуемый напор в магистральном воздуховоде, м вод.ст. коэффициенты, определяемые экспериментально; требуемый расход воздуха через i-й воздуховод, м /ч, где

K «K «K ««К

5 146703 очистных сооружений (производительность 90 тыс.м сточных вод в сутки) . измеряют концентрацию растворенного кислорода, установив степень открытия задвижек n;, равную 5,77Х. При этом

5 напор в магистральном воздуховоде Ня, составляет 5,8 м вод.ст., общий расход воздуха Qb, (по характеристике воздухонагнетателя) 36000 м /ч, а средний его расход q; через каждый

«« из 91 подводящий воздуховод 36000:

:91=396 м /ч.

Значения концентраций растворенного кислорода сведены в табл.1. 15

Заданная концентрация растворенного кислорода 2 мг/л.

Требуемые расходы воздуха определяют из соотношения (1), они сведены в табл.2.

Общий требуемый расход воздуха (Щ) из соотношения (2) 30238 м /ч, соответствующий этому расходу напор в магистральном воздуховоде Нп =

= 6,43 м вод.ст. 25

Далее выполняют еще пять аналогичных замеров при других положениях задвижек, результаты сведены в табл.3.

После подставки данных табл.3 в систему уравнений (4), их лениаризации и обработки по методу наименьших квадратов определяют численные значения коэффициентов соотношения (3):

К< 6«39«Кi 6«31 10 «» К -1«01 10 «ó

К 6,53 10; Kb 0,5.

Затем из соотношения (3) с вьппеприведенными численными значениями коэффициентов определяют расход воздуха,. указанных в табл.2, требуемую степень открытия задвижек (табл.4). 40.

Задвижки устанавливают в положение, соответствующее степени их открытия по табл.4. Затем определяют установившиеся концентрации раство- ренного кислорода на участках 45 (табл. 5) .

По оценке в соответствии с критерием Фишера полученные значения концентраций растворенного кислорода

7 6 отличаются незначительно от заданного (2 мг/л) .

В приведенном примере продолжительность реализации способа даже при отсутствии в секциях аэротенка стаци,онарных кислородомеров и ручном изменении положения задвижек на всех подводящих воздуховодах 30-40 мин.

Предлагаемый способ регулирования подачи воздуха в аэротенки позволяет . снизить энергозатраты на 15-20Х.

Формула изобретения

Способ регулирования подачи воздуха в аэротенки путем изменения положения задвижек на подводящих воэдуховодах и измерения, концентрации растворенного кислорода, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на аэрацию путем . поддержания заданной концентрации растворенного кислорода при изменяющихся нагрузках на аэротенк, дополнительно измеряют фактический и вычисляют требуемый расходы воздуха через каждый из подводящих воздуховодов, вычисляют расход воздуха и напор в магистральном воздуховоде, при этом положение задвижек устанавливают в соответствии с соотношением

К 2

5

Нв + K«+ К,q;+ Къq2

Ь

Та блица 1

1467037

Концентрация растворенного кислорода, мг/л, в секции

3 4 5 6 7

Участки по длине секций

1 2

4,04 3,20 1,32 2,01

3,92 5,82 2,71 2,09

4,91 4,51 2,21 2,57

5,53 2,43 2,02 2,85

5,55 3,30 2,13 2,33

3,26 3.14 2,11 2,31

Т а б л и ц а 2

Расход воздуха, м /ч, через подводящие воздуховоды в секции

Участки по длине секций

Т Г

3 - 4 5 6

321 352 427

324 348 371

281 299 391

259 383 399

259 249 392

352 355 397

Т аблица 3

Таблица 4

Участки по длине секций

Степень открытия задвюкек на подводящих воздуховодах, 7 от полного открытия, в секции аэротенка

3 4 5 6

2,6 2,8 3,7 3,4

2 6 2,0 3,0 3,3

2 2 2 4 3 2 3 1

2,1 3,2 3,3 3,0

2,1 2,9 Зэ3 Зв2

2,9 2,9 3,3 3,2

2

4

5 б

2

4

2,31

3,73

5,42

7,04

6,25

4,50

388

262, 199

279

301

3,2

2,6

2,1

1,9

1,9

2,4

1,21

1,05

1,34

3,13

° 3,02

1,41

434

442

454

358

425

Степень открытия задвижек (n;); .7

1,92

2,88

3,85

4,81

5,77

7,02

3,8

3,9

3,7

2,9

2,9

3,7

Расход воздуха через каждый из отводящих воздуховодов (q;), з/ч

273

348

369

387

396

404

Напор в магистральном воздуховоде (Н ), м вод.ст.

6,73 .6,3

6,1

5,9

5,8

5,7

394

381

388

388

7,14

7,15

6,$2

5,93

5,92

4,71

193

204

244

242

291

1,6

1,6

1,7

2,0

2,0

2,3

Таблица 5

1467037

Концентрация растворенного кислорода, мг/л, в секции аэротенка

Участки по длине секций

) I 1 t () 1 2 3 4 5 6 7

Составитель А.Попов

Техред М. Хода нич

Редактор Н.Гунько

Корректор M. Поко

Заказ 1112/19 Тирах 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г.Ужгород, ул. Гагарина,10!

2,06

1,95

2,08

2,23

2,12

2,20

2,21

1,89

1,95

2,03

2ь01

2,10

2,09 1,92

2,17 1,87

2,20 2,27

1,98 2,19

2,30 2,29

2,22 . 2,18

2,20

1,99

2,23

1,89

2,23

2,01

2,00

2,03

2,03

2,22

2,33

2,24

1,95

2,05

1,86

2,14

2,20

2,35