Устройство для автоматического контроля процессов очистки хромсодержащих сточных вод Советский патент 1988 года по МПК C02F1/48 G01N27/26 C02F1/48 C02F101/22 C02F103/34 

I4D

)AriKe

Изобретение касается очистки сточных вод. Цель - расширение области прнмек&ння и повышение точности потенш-юметрического контроля шестивалентного хрома. Устройство содержит электродную ячейку 2, в которую установлен электродньп чувствительный элемент 1, соединенньц через согласуюш1Й преобразователь 3 с измерительным органом 4, а также емкость 11 с кислотой, дозатор 10, пробоотборник 9 и смеситель 8. Источник 7 постоянного тока, соединенный через разделительньш элемент 6 с генератором 5, ос пнествляет сложную поляризацию изь ернтельного электрода в электродном чувствительном элементе 1 и позволяет устранить влияние на точность контроля исходной концентрации шестивалентного хрома в сточной воде. 2 ил. чО

Фиг.1

Слиб

I-14

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод и может быть использовано.для автоматического контроля и управления процессами ре- .агентного (в том числе железосодер- Лсащими раагентаг си) и электрохимического обезвреживания шестивалентного Хрома в широком диапазо не исходных значений pHj а также при их значительных колебаниях.

Цель изобретения расширение обрасти применения и повьйпкние точности Контроля а

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для автоматичес- :сого контроля процессов очистки хром- 1:одержащих сточных вод ка фяг, 2 - $сривые потекциометрического титрова- йия.

Устройство содержит электродный чувствительньй элемент 1g электродн т ячейку 2, согласующий преобразователь 3, измерительный орган 4д гене-- ратор 5, разделительньй элемент 6, |1сточник 7 постоянного тока, смеситель 8j пробоотборник 95 дозатор Юр ieMKocTb 11 с кислотой.

Электродный чувствительный элемент 1 устанош ен в электроднотл йчейке 2 и своим вьссодом соедрпчен с иcтoчникo 5 7 постоянного тока,, через |высокоомный преобразоватех ь 3 - с измерительным органом 4 и через {гальванический разделитель 6 - с ге- ;нератором 5, Электродная ячейка 2 ICBOHM входом связана с смесителя 8, входы которого связаны с выходами пробоотборника, 9 и дозатора 10, вход которого подключен к емкое |ти 11 с кислотой. Электродный чув- |ствительный элемент 1 включает в себя три электрода: измерительный (золотой), вспомогательный (хлорсеребря- ный) и дополнительный (графитовый). , Вход высокоомного преобразователя 3 подключен к измерительному и сравнительному электродам, выходы разделительного элемента 6 и источника 7 постоянного тока - к измерительному и дополнительному электродам (поло- жительный полюс источника постоянного тока - к измерительному электроду).

Измёрительньй орган 4 может быть выполнен на базе промышленного самопишущего прибора с задатчиком и двух- позиционной контактной гр уппой в качестве выходного устройства. Контактная группа срабатьюает при достиже

0

0

5

5 0

0

НИИ заданного уровня сигнала соответствующего потенциалу завершения реакции обезвреживания шестивалентного хрома.

Высокоомный соглас лощий преобразователь 3 слулшт для согласования высокого выходного сопротивления электродного чувствительного элемента 1 с низким выходным сопротивлением из- меритех№нпт-о органа 4 , Для этих целей может использоваться промышленньй ВЫСОКООМНЫЙ преобразователь.

Источник 7 постоянного тока предназначен для поляркзацяи измерительного электрода электродного чувстви- телького элемента 1, Оптимальные токи поляризации для: электрода 33-01 составляют 20-40. мА, Поэтому в качестве источника тока кожет использоваться источник постоянного напряжения 20-40 В с включенным последовательно сопротивлениам t мОм,

Источник переменного тока - гене- рато1з 5 предназначен для частичной деполяризации измерительного электрода. В качестве такого источника-может использоваться понняеаюш.ий сетевой трансформатор (50 Гц/ с выходным напряжением 20-30 В и Бтшюченным параллельно перененнык резистором к движку которого включено последовательно с негрузксй поетсякнсе сопротивление для стабилизации тока.

I

Оптимальный ток деполяризации для

электродов 33-01 составляет 2-4 мА.

Разделительньй элемент 6 предназначен для устранения влияния низкого вькодного сопрстршления генератора 5

по постоянному

на высокое выходное сопротивлекке электродного чувствительного элемекга 1. Б качестве разделительного элемента 6 можно использовать конденсатор достаточно большой емкости с малыг-ш утечки.

Пробоотборник 9 предназначен для транспортировки и дозирования в смеситель 8 контролнруе:мой сточной воды. Дозатор 10 предназначен для дозирования в смеситель 8 необходимого количества кислоты для подкисления гфобы. В качестве пробоотборника 9 к дозатора 10 может быть использован 2-канальный перистальтический насос.

Смеситель 8 прелназначен для предварительного смепмза.чия пробы контролируемой сточной воды и кислоты перед

подачей смеси в электродную ячейку 2 в которой находятся электроды чувствительного элемента. С целью повышения динамических характеристик прибора смеситель 8 и электродная ячейка 2 должны быть выполнены минимально возможных размеров,

На фиг. 2 изображены экспериментальные кривые титрования растворов шестивалентного хрома железным купоросом, полученные для данного (1 и 2 и известного (3 и 4) устройств. Кривые 1 и 3 получены для исходной кон- центра1щи шестивалентного хрома 20 мг/л, кривые 2 и 4 - для исходной концентрации 100 мг/л. Как видно из графика, у известного устройства наблюдается значительное расхожд,ение потенциалов точки эквивалентности (т.э.) в зависимости от исходной концентрации, составляющее около 40 мВ, а скачок потенциала до точки эквивалентности составляет 140 - 180 мБ. У данного устройства ход кривых тит- рования после т.э. аналогичен известному. Однако скачок потенх ала до т.э. суш,ественно больше и составляет 310-350 мБ, причем он происходит очень при п оявлении малейших (0,1-0,2 мг) избытков реагента вос- С1ановителя. Поэтому появляется возможность осуществления настройки измерительного органа с дискретным выходом на потенциал, несколько превышающий потенциал т.э. для известного устройства (например 700 мВ), что

позволяет устранить влияние исходной концентрации хрома на точность сигнализации.

Экономический эффект достигается 1за счет снижения затрат на строительство усреднителя, позволяющего уменьшить колебашгя концентрации шестква- лентного хрома в поступающей на очистку сточной воде, и затрат на реагенты.

Ф о р Ь5 у л а

зобретения

Устройство для автоматического контроля процессов очистки хромсо- держащих сточных вод, содержащее электродньш чувствительный элемент, соединенньцЧ выходом через согласующий преобразователь с измерительным органом и через разделительный элемент - с источником переменного тока, отличающе, еся тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности контроля, оно дополнительно снабжено источником постоянного тока, электродной ячейкой, смесителем, пробоотборником, дозатором, емкостью с кислотой, при этом источник постоянного тока связан с выходом электродного чувствительного элемента, установленного в электродную ячейку, соединенную с выходом смесителяJ входы которого связаны с выходами дозатора и пробоотбор ника, а вход пробоотборника связан с емкостью с кислотой.

WOO

500

tOO