Способ автоматического управления процессом электрокоагуляционной очистки нагретых хромсодержащих сточных вод Советский патент 1985 года по МПК C02F1/46 C02F1/463 G05D27/00 C02F1/46 C02F101/22 C02F103/16 

ел ю

00 01

Изобретение относится к технологии электрохимической очистки нагретых хром- содержащих сточных вод и может применяться на предприятиях металлообработки, машино- и приборостроения, например в цехах гальванопокрытий на линиях хромирования с операциями горячей и теплой промывки, где температура сточных вод превышает 65°С.

Известен способ автоматического регулирования процесса электрохимической очистки сточных вод путем изменения плотности тока на электродах в зависимости от концентрации растворенного материала электрода в обрабатываемой воде 1.

Недостатком этого способа является использование сложных датчиков и измерительных приборов для определения концентрации ионов металла растворимого анода (ионов железа). Аналитическое определение концентрации этих ионов в потоке сточных вод, прошедших электрохимическую обработку, затруднено тем, что она находится в равновесии с нерастворимыми гидроксидами, а также наличием в воде ионов хрома.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре- зультату является способ автоматического регулирования процессом электрокоагуляционной очистки сточных вод путем регулирования плотности тока на электродах электрокоагулятора, включающий измерение Напряжения на электродах и изменение расхода раствора поваренной соли на входе в электролизер 2.

Недостатком известного способа регулирования является необходимость установки емкости для приготовления и специального устройства для дозирования раствора поваренной соли. Кроме того, при этом способе регулирования создается повышенное солесодержание очиш,аемой воды, что затрудняет ее повторное использование.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки нагретых сточных вод за счет повышения качества регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу автоматического управления процессом электрокоагуляционной очистки нагретых хромсодержащих сточных вод путем регулирования плотности тока на электродах электрокоагулятора, измеряют удельную намагниченность и концентрацию твердой фазы шлама на выходе электрокоагулятора и по отношению этих величин регулируют плотность тока.

На чертеже представлена блок-схема устройства реализации способа регулирования.

Схема регулирования содержит два измерительных преобразователя 1 и 2, устанавливаемых на выходном патрубке 3

электрокоагулятора. Измерительный преобразователь 1 включен на вход вторичного прибора 4, измеряющего параметр намагниченности выходящего из электрокоагулятора шлама, а преобразователь 2 включен на вход вторичного прибора 5 - мутномера, измеряющего концентрацию твердой фазы шлама. Схема содержит также блок деления б, блок сравнения 7, регулятор 8, исполнительный механизм 9, выпрямитель 10, датчик 11, фотоколориметр 12.

Способ осуществляется следующим образом.

Измерительные преобразователи 1 и 2 на выходном патрубке 3 с вторичными приборами 4 и 5 измеряют соответственно намагниченность и концентрацию твердой фазы шлама. Сигналы с приборов 4 и 5 поступают на блок деления 6. В результате на выходе блока 6 формируется управляющий сигнал, однозначно связанный только с магнитными свойствами твердых частиц, который используют для автоматического регулирования с целью получения ферримагнитной суспензии с заданными стабильными свойствами. Управляющий сигнал измеряется

5 блоком 7 с двухпозиционным регулированием, в котором происходит сравнение заданной величины с измеряемой. Импульс с блока 7 поступает в промежуточный регулятор 8, который управляет исполнительным механизмом 9, изменяющим режим работы

0 выпрямителя 10, уменьшая или увеличивая величину тока, протекающую через электрокоагулятор.

В качестве измерительного преобразователя 1 могут быть применены например, две катущки взаимной индуктивности, одну из которых подключают к источнику переменного тока, а другую - на вход вторичного прибора 4 - милливольтметра или феррометра. ЭДС, наводимая в измерительной катушке, пропорциональна намагниченности суспензии, протекающей через выходной патрубок электролизера, расположенный внутри катушек.

В качестве измерительного преобразователя 2 может быть использован датчик фотометрического типа для измерения концентрации твердой фазы суспензии, подключаемый на вход мутномера. Экспериментально установлено, что при значениях рН исходной воды в интервале 5,5-7,5 существует линейная зависимость между концентрацией твердой фазы суспензии, выходящей из электрокоагулятора, и концентрацией хрома в исходной воде.

В связи с этим вместо преобразователя 2 может быть использован датчик 11 фото5 колометрического типа, устанавливаемый на входном патрубке электрокоагулятора. Этот датчик подключается к вторичному прибору 12 типа фотоколориметра, сигнал

с которого также поступает на вход блока деления. Благодаря наличию указанной пропорциональности между концентрациями хрома и твердой фазы суспензии, формирующийся в этом случае в блоке 6 сигнал также однозначно характеризует магнитные свойства твердых частиц суспензии.

Пример. На задающем устройстве регулируемого прибора устанавливается интервал значений тока 1,5-2,5 мА, соответствующий допустимым колебаниям удельного (отнесенного к единице концентрации) значения намагниченности шлама, вытекающего из выходного патрубка электрокоагулятора. Эти значения подбирались на основе предварительных измерений этой величины для обрабатываемых сточных вод с различным содержанием хрома. При изменении концентрации хрома в исходной воде в пределах 25-50 мг/л, температуры в пределах 65-85°С и значения рН в пределах 6,0-8,5 при использовании датчика 2 и мутномера из электрокоагулятора выходила ферримагнитная суспензия черного цвета с удельной намагниченностью, измеА/м

няющейся в пределах 0,8-1,0 . При

использовании датчика 11 и фотоколориметра 12 для измерения исходной концентрации хрома значения удельной намагниченности изменялись в пределах 0,7-1,1 .-

Осадок, полученный при разделении в магнитном сепараторе суспензий, образующихся при электрохимической очистке сточных вод с различными исходными концентрациями хрома, значениями рН и температуры, меняющимися в указанных пределах, обладал стабильными свойствами. После его сушки относительная магнитная ароницаемость порошка менялась в пределах и составляла в среднем 4,8. Такие значения магнитной проницаемости достаточны для его использования в различных отраслях промыщленности.

Применение данного изобретения при очистке нагретых хромсодержащих сточных вод с автоматическим регулированием процесса по параметру намагниченности позволяет сократить в 1,5 раза размеры оборудования для отделения осадка, а также легко утилизировать его, поскольку обеспечена возможность получения заданных и достаточно стабильных магнитных свойств.

Кроме того, по сравнению с прототипом сокращаются размеры реагентного хозяйства и достигается уменьшение солесодержания очищенной воды, что позволяет повысить на 8-15% степень повторного использования очищенной воды в технологическом цикле.

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИОННОЙ ОЧИСТКИ НАГРЕТЫХ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД путем регулирования плотности тока на электродах электрокоагулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за счет повышения качества регулирования, измеряют удельную намагниченность и концентр ацию твердой фазы шлама на выходе электрокоагулятора и по отношению этих величин регулируют плотность тока. (Л