Устройство для контроля токсичности промышленной сточной воды Советский патент 1987 года по МПК G01N27/02 

Изобретение относится к контролю токсичности сточной воды и может быть использовано в различных отраслях промьппленности, связанных с необходимостью контроля токсичности сточной воды (химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной и т.ц,).

Принцип действия устройства основан на том, что в воде течет электрический ток между токовыми электродами .

Механические волны и импульсы изменяют характер электрического тока в области измерительных электродов в результате конвекции, и на выходе усилителя, соединенного с электродами, возникают импульсы электрического напряжения, которые регистрируются регистратором. Таким образом, устройство используется для регистрации механических волн и импульсов в воде.

Возникновение импульсов электрического напряжения зависит также от химического состава воды и присутствия в ней загрязнений, которые создают неоднородность плотности и увеличивают конвекцию.

Для исключения влияния на результат измерений температуры, вибрацииj внешних электромагнитных полей целесообразно двухканальное построение устройства.

На фиг.1 представлено устройство, вид сверху; на фиг.2 - то же, вид спереди.

Устройство содержит корпус 1 со сливным патрубком 2, измерительными электродами 3, токовыми электродами 4, электростатическим экраном 5, усилитель 6, регистратор 7, выпрямитель 8, кулометр 9, корпус 10 со сливным патрубком 11, измерительными электродами 12, токовыми электродами 13, электростатическим экраном 14, усилиJ5

использованы кулометры других электрохимических систем, например хлорсе- ребряные. Корпуса 1 и 10 электроды 3 и 12, электроды 4 и 13 имеют одина5 ковые размеры, одинаково расположены и изготовлены из одинаковых материалов (например, корпуса изготовлены из стекла, а электроды - из нержавеющей стали). Каналы усиления и записи

О сигналов для корпусов 1 и 10 идентичны.

Устройство работает следующим образом.

Производство потребляет чистую воду из источника 22, По трубе 2 тонкая струйка чистой воды непрерывно поступает в корпус 10, Из последнего чистая вода непрерывно вытекает через сливной патрубок 11, Иа выходе производства сточная вода попадает в трубопровод (источник) 20. По патрубку 19 тонкая струйка сточной воды непре- рьгоно поступает в корпус 1, при этом сточная вода проходит через змеевик и приобретает температуру чистой воды, заполняющей корпус 10, Это обеспечивает равенство температур воды в корпусах 1 и 10, Из корпуса 1 сточная вода непрерывно вытекает через сливной патрубок 2, Это обеспечивает непрерывный обмен воды в корпусах 1 и 10 и позволяет следить за текущим химическим состоянием сточной воды в источнике 20, Расход воды в корпусах

35 1 и 10, устанавливается с помощью вентилей,

В воде корпусов 1 и 10 течет то.к от источника 23 постоянного тока, например химического. Величина тока ус40 танавливается в пределах 10 мкА - 100 мА с помощью реостата 24, поддерживается постоянной с помощью этого реостата, вьтолняющего роль бал ластного сопротивления, и измеряется

20

25

30

тель 15, .регистратор 16, вьшрямитель прибором 25. В поле электротока расположены электроды 3 и 12,

17, кулометр 18, патрубок 19 для подачи сточной воды в корпус 1, источник 20 сточной воды, патрубок 21 для подачи чистой вода в корпус 10, источник 22 чистой воды, источник 23 тока, реостат 24, измеритель 25 тока. Усилители 6 и 15 переменного тока с полосой пропускания 0,1 Гц - 1,0 кГц и ко эффициентом У силения 100-1000.

Ртутные кулометры 18 и 9 - стеклянные капилляры со столбиками ртути, разделенными промежутком электролита. Вместо ртутных кулометров могут быть

использованы кулометры других электрохимических систем, например хлорсе- ребряные. Корпуса 1 и 10 электроды 3 и 12, электроды 4 и 13 имеют одинаковые размеры, одинаково расположены и изготовлены из одинаковых материалов (например, корпуса изготовлены из стекла, а электроды - из нержавеющей стали). Каналы усиления и записи

сигналов для корпусов 1 и 10 идентичны.

Устройство работает следующим образом.

Производство потребляет чистую воду из источника 22, По трубе 2 тонкая струйка чистой воды непрерывно поступает в корпус 10, Из последнего чистая вода непрерывно вытекает через сливной патрубок 11, Иа выходе производства сточная вода попадает в трубопровод (источник) 20. По патрубку 19 тонкая струйка сточной воды непре- рьгоно поступает в корпус 1, при этом сточная вода проходит через змеевик и приобретает температуру чистой воды, заполняющей корпус 10, Это обеспечивает равенство температур воды в корпусах 1 и 10, Из корпуса 1 сточная вода непрерывно вытекает через сливной патрубок 2, Это обеспечивает непрерывный обмен воды в корпусах 1 и 10 и позволяет следить за текущим химическим состоянием сточной воды в источнике 20, Расход воды в корпусах

1 и 10, устанавливается с помощью вентилей,

В воде корпусов 1 и 10 течет то.к от источника 23 постоянного тока, например химического. Величина тока устанавливается в пределах 10 мкА - 100 мА с помощью реостата 24, поддерживается постоянной с помощью этого реостата, вьтолняющего роль балластного сопротивления, и измеряется

прибором 25. В поле электротока рас50

положены электроды 3 и 12,

В воде, в любом ее объеме, всегда есть импульсы электрического напряжения с амплитудами порядка долей милливольт и числом импульсов в ьшнуту, составляющие электрический шум воды, их происхождение связано; главным образом, с электролитической 2 диссоциацией. При пропускании тока о внешнего источника постоянного тока в результате конвекции увеличиваются на порядок число и амплитуды этих импульсов. Число и амплитуды импуль

сов электрического напряжения в воде без тока и с током зависят от химического состава и температуры воды, а также от внешних воздействий - механических волн и импульсов, атмосферного электричества,и т.д. Изменение химического состава воды в корпусах 1 и 10 отражается на число импульсов в единицу времени, их амплитудах и количествах электричества, записываемых регистраторами 7 и 16 и измеряемых кулометрами 18 и 9.

Температура воды в корпусах 1 и 10 одинакова, дэаэраторы освобождают во- .ду, поступающую в корпуса 1 и 10, от газов (напримерj хлора). Вода в этих корпуса экранирована от внешних электрических воздействий с помощью электростатических экранов 5 и 14. Так как на воду в корпусах 1 и 10 воз- действуют одни и те же внешние факторы, в том числе механические волны и импульсы, то можно вьщелить особенности электрических импульсов в воде корпуса 1, связанные с химическим со ставом и загрязнениями этой воды.

Импульсы электрических напряжений в воде корпусов 1 и Ю регистрируются с помощью электродов 3 и 12, усилителей 6 и 15, регистраторов 7 и 16 и ртутных кулометров 18 и 9. Непрерывно идет запись сигналов от измерительных электродов 3. и 12. Сравнение этих двух записей для каждого момента, и интервала времени позволяет вьщелить и исключить помехи из запи

fO

И 20

35си химического состава и загрязнений воды в корпусе 1, В процессе записи импульсов электрического напряжения в воде корпусов 1 и 10 кулометры 18 и 9 регистрируют количество электричества, протекающее через кулометры 18 и 9 в одном направлении.

Загрязнение воды в корпусе I вызывает появление дополнительных им- пульсов электрического напряжения в цепи электродов 3 и тока в куломет- ре 18. В результате этого в куломет- рах 18 и 9 региструются различные количества электричества. Разница этих значений в кулометрах 18 и 9 соответствует степени загрязнения сточной воды за определенное время наблюдения. Кроме того, в распоряжении оператора имеется запись текущего загрязнения сточной воды на регистраторах 7 и 16. Обе записи (текущая и интегральная) позволяют достоверно оценить качество сточной воды.

применение изобретения обеспечивает увеличение надежности и достоверности результатов контроля токсичности про я шшенной сточной воды.

35

30 формула изобретения

Применение устройства для регистрации механических волн и импульсов по авт. св. № 896424 в качестве устройства для контроля токсичности промышленной сточной воды.

flStfe.f

25

IКК-у-И

77

Ц М

18

Изобретение относится к области электрохимического анализа жидких сред. Устройство регистрирует число и энергию шума в жидкой среде, активированной пропусканием через нее электрического тока. Схема каждого из двух измерительных каналов образуется использованием устройства для регистрации механических волн и импульсов по авторскому свидетельству СССР № 896424, Оценка токсичности осуществляется по разности выходных сигналов измерительного канала, датчик которого заполнен чистой водой, и измерительного канала, датчик которого заполнен исследуемой средой. 2 ил. с S

Редактор Л.Веселовская

Составитель И.Пя,тницкий

Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 1144/43Тираж 777.Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проек7тшя, 4