Автоматическое устройство длярегулирования процесса очисткисточных и природных вод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>812753 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 170579 (21) 2767576/23-26 с присоединением заявки ¹ (51)M. Кл.

С 02 F 1/62

6 05 О 27/00

Государственный комнтет

СССР по AcJl8M нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 1503.81. Бюллетень No 10

Ю) УДК 66. 012-52(088.8) Дата опубликования описания 150381 (72) Авторы изобретения

A.À. Кузьмин и В.М. Петров

Всесоюз ный научно-исследовательский и канализации, гидротехнических соо гидрогеологии (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке сточных и природных вод, в частности к устройствам, предназначенным для автоматического контроля и регулирования процессов очистки этих вод по содержанию растворенного хлора.

Известно автоматическое устройство для регулирования процесса очистки сточных и природных вод по содержанию растворенного хлора, состоящее из взаимосвязанных со вторичным регистрирующим прибором первичных преобразователей (1).

Принятое конструктивное и схемное решение известного устройства не обеспечивает как измерение содержания связанного хлора в анализируемой воде, так и требуемого .качества регулирования и надежности в работе иэ-за значительного воздействия на процесс взвешенных веществ и растворенных примесей, содержащихся в сточной или природной воде.

Цель изобретения — повышение качества регулирования и надежности работы устройства в целом.

25 Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит отстойник, снабженный патрубком подвода анализируемой воды, ступенчатый фильтр, размещенный в отстойнике, () связанный с фильтром смеситель реаИзвестно также автоматическое устройство для регулирования процесса очистки сточных и природных вод по содержанию растворенного хлора,содержащее соединенный с регистрирующим прибором первичный преобразователь с чувствительным элементом и блоком пробоподготовки (,2) .

К недостаткам данного устройства относится воэможность измерения только свободного хлора из-за отсутствия смесителя реагентов с микронасосом и сосудом для подачи раствора восстановителя,влияние на зто устройство взвешенных веществ и различных растворенных примесей, таких как нитраты, нитриты, соли тяжелых металлов, содержащихся в сточных и природных водах. Указанные причины в .сочетании со схемными и конструк- тивными недостатками функциональной схемы данного устройства ведут к недопустимой суммарной погрешности контроля и регулирования содержания растворенного хлора в этих

20 водах, достигающей 20-30%.

812753 отвода очищенной воды и сброса отстоенных взвешенных веществ (фиг.1 и 2). Чувствительный элемент 15 выполнен в виде цилиндрической втулки

31, снабженной патрубком 32 для отвода анализируемой воды, со стержневым катодом 33, например из платины, размещенным во внутренней полости конического анода 34, например из меди, по его оси, соединенного со втулкой

31, снабженной патрубком 35 для подвода анализируемой воды (фиг. 1 и 3).

Катод 33 и анод 34 снабжены контактными винтами 36.

Автоматическое устройство работает следующим образом.

Анализируемая сточная или природная вода подается, например йасосом, из очистного сооружения через регулирукщий вентиль 13 и патрубок 27 в отстойник б блока 5 пробоподготовки, 20 где в результате процессов отстоя воды в камере 22 и ее фильтрации через фильтрующую ткань 25 происходит удаление взвешенных веществ и послегентов с микронасосом и сосудом для подачи раствора восстановителя и последовательно соединенные расходомер, подключенный к чувствительному элементу, блок формирования выходного сигнала чувствительного элемента с узлом автоматической термокомпенсации, усилитель, блок регулирования и дублирующий прибор.

При этом отстойник выполнен в виде цилиндрического корпуса со съемной крышкой и с камерой отстоя анализируемой воды, цилиндрическими втулками первой и второй ступени фильтра, снабженными фильтрунщей тканью, с камерой очищенной воды,последовательно размещенными по направлению от боковой поверхности корпуса к его оси, и патрубками отвода очищенной воды и сброса отстоенных взвешенных веществ, а чувствительный элемент состоит из цилиндрической втулки, жестко связанного с ней анода, и катода, размещенного в полости анода и отверстии втулки, при этом втулка снабжена патрубком для отвода анализируемой воды.

На фиг. 1 представлена. блок-схема предлагаемого автоматического устройства; на фиг. 2 - конструкция отстойника со сменным. двухступенчатым фильтром; на фиг. 3 — конструкция чувствительного элемента.

Автоматическое устройство содержит соединенный со вторичным регистрирующим прибором 1, блоком 2 регулирования и дублирующим прибором 3, первичный преобразователь 4 с блоком

5 пробоподготовки, состоящем из взаимосвязанных отстойника б, снабженного сменным двухступенчатым фильтром 7, смесителя 8 реагентов с микронасосами 9 и 10 и сосудами 11 и 12 соответственно для подачи буферного раствора и раствора восстановителя, например иодида калия, регулирующих вентилей 13 и расходомера 14, подключенного к чувствительному элементу 15 (фиг. 1). Элемент 15 связан с блоком 16 формирования выходного сигнала, снабженного узлом 17 автоматической термокомпенсации, установленным в сливном сосуде 18 и измерительным усилителем 19. Отстойник б выполнен в виде цилиндрического корпуса 20 со съемной крышкой 21 и с камерой 22 отстоя анализируемой воды, цилиндрическими втулками 23 и 24 соответственно первой и второй ступени сменного фильтра 7, снабженными фильтрующей тканью 25, например типа "сито капроновое" или "сетка проволочная тканая", с камерой

26 очищенной воды, последовательно размещенными по направлению от боковой поверхности корпуса 20 к его оси, с патрубками 27, 28, 29 и 30 соответственно подвода анализируемой воды, постоянного слива анализируемой воды, 25

50 дующий сброс их через патрубок 30 (фиг. 1 и 2). Постоянным сливом анализируемой воды через патрубок 28 отстойника б в устройстве поддерживается постоянным ее расход и давление.

Очищенная анализируемая вода иэ камеры 26 через патрубок 29 и регулирующий вентиль 13, служащий для точной установки расхода воды по расходомеру, например ротаметру 14, направляется в чувствительный элемент 15, предварительно смешиваясь с реагентами, поступающими из сосудов 11 и

12 с помощью мйкронасосов 9 и 10 чеI рез смеситель 8. В чувствительном элементе 15, представляющим собой гальванический элемент с внутренним источником напряжения поляризации, происходит процесс электровосстановления растворенного хлора. При определении содержания свободного хлора в анализируемую воду подается только кислый буферный раствор из сосуда 11 микронасосом 9.. В результате на катоде 33 и аноде 34 протекают следующие электрохимические реакции (фиг. 1 и 3)

Ct + а Е 2 СЕ

2Р1 +mH -2е РФ+пй

20 20

Св +-пН +2CR CuGR +пн

20 2 20

При определении свободного и связанного хлора в анализируемую воду подаются кислый буферный раствор и раствор иодида калия из сосудов 12 микронасосом 10, предварительно смешанные в смесителе 8. При этом происходит выделение иода из раствора иодида калия в количестве эквивалентном содержанию растворенного хлора.

812753

Далее свободный иод электровосста" навливается на катоде 33

1 +2е 2Э

2..

На аноде 34 протекает реакция

Со .пн +W " +пи о

20 В обоих случаях на выходе чувствительного элемента 15,возникает сигнал, пропорциональный содержанию растворенного хлора в анализируемой воде. Выходной .сигнал элемента 15 поступает на вход блока 16. Аналнзируе- 15 мая вода из патрубка 32 сбрасывается в сосуд 18, в котором с помощью узла

17 измеряется ее температура. Сформированный блоком 16 выходной сигнал ñ учетом температурного режима воды Щ усиливается измерительным усилителем

19 и подается к BTopH÷íîìó регистри- рующему прибору 1, блоку 2 регулирования и дублирующему прибору 3. Блок

2 регулирования подает сигнал,пропор- 2 циональный содержанию растворенного хлора, в систему автоматического регулирования очистными сооружениями, в результате чего обеспечивается поддержание технологического режима очистки сточных и природных вод в оптимальных пределах.

Наличие в составе предлагаемого автоматического устройства взаимосвязанных отстойника, снабженного пат" рубками подвода и постоянного слива анализируемой воды и сменным двух" ступенчатым фильтром, смесителя реагентов с микронасосом и сосудом для подачи раствора окислителя, расходомера, подключенного к чувствительно- 40 му элементу, блока формирования выходного сигнала чувствительного элемента с узлом автоматической термокомпенсации, измерительного усилителя, блока регулирования и дублирующе- gg го прибора, их размещение и конструктивное выполнение наряду с рациональными взаимосвязями составляющих устройство элементов обеспечивает значительное повышение точности контроля,® и регулирования содержания раствореннЬго.хлора (до +6%) и надежности работы предлагаемого устройства в производственных и лабораторных условиях.

Формула изобретения

1. Автоматическое устройство для регулирования процесса очистки сточных и природных вод, содержащее соединенный с регистрирующим прибором преобразователь с чувствительным элементом и блоком пробоподготавки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения качества регулирования и надежности работы устройства, оно дополнительно содержит .отстойник, снабженный патрубком подвода анализируемой воды и двухступенчатым фильтром, связанный с фильтром смеситель реагентов с микронасосом и сосудом для подачи раствора восста- новителя и последовательно соединенные расходомер, подключенный к чувствительному элементу, блок формирования выходного сигнала чувс твительного элемента с узлом автоматической термокомпенсации, усилитель, блок регулирования и дублирующий прибор.

2. Устройство по п. 1,,о т л и— ч а.ю щ е е с я тем, что отстойник выполнен в виде цилиндрического корпуса со съемной крышкой и с камерой отстоя анализируемой воды, цилиндрическими втулками первой и второй ступени фильтра, снабженными фильтрующей тканью, с камерой очищенной воды, последовательно размещенными по направлению от боковой поверхности корпуса, и патрубками отвода очищенной воды и сброса отстоенных взвешенных веществ.

3. Устройство по п. 1, о т,л и— ч а ю щ е е с я тем,что чувствительный элемент состоит из цилиндрической втулки, жестко связанного с ней анода и катода, размещенного в полости анода и отверстии втулки,при этом втулка снабжена патрубком для отвода анализируемой воды.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процесса очистки .сточных и природных вод. М., 1974, с. 195-199.

2. Сборник Всесоюзного совещания по анализу природных и сточных вод.

М., "Наука", 1977, с. 90-91.

812753

Щгг.2

Составитель Р. Клейман

Редактор М. Дылын Техред A.Ач Корректор М. Коста

Заказ 679/28 Тираж 1007 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4