Автоматическое устройство для контроля процессов очистки сточных и природных вод Советский патент 1979 года по МПК C02F9/10 G05D27/00 C02F1/72 C02F9/10 C02F9/10 C02F101/30 C02F103/02 

I

Изобретение относится к очистке сточных и природных вод.

Известно автоматическое устройство для контроля процессов очистки сточных и природных вод, например, по содержанию органических веществ, состоящее из блоков химико-технологического анализа и из.мерения 1.

Принятые конструктивные и схемные ре иения известных автоматических устройств существенно усложняют контроль процессов очистки сточных и природных вод, снижая точность измерения и надежность этих устройств.

Известно также автоматическое устройство для контроля процессов очистки сточпых и природных вод, например, по содержанию углерода в органических веществах, содержащее взаимосвязанные блок подготовки газа-носителя, блок сжигания и измерительный блок 2.

К числу недостатков известного устройства относятся сложность и недостаточная надежность конструкции и схемного выполнения как всего устройства в целом, так и отдельных его элементов. Отсутствие в известном устройстве соответствующих автоматических систем ввода анализируемой пробы и обработки получаемой информации ведет к неравномерной и неодновременной дозировке требуемого объема пробы, подлежащей анализу, и не позволяет непосредственно регистрировать содержание углерода только в органических веществах, обеспечивая лнщь раздельную фиксацию содержания общего и неорганического углерода, что требует в дальнейщем трудоемкой ручной обработки полученных данных и вносит, тем самым, значительные погрещности в конечные результаты.

Цель изобретения - повыщение точности измерения и надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит блок дифференциального преобразования измеряемой величины, связанный с измерительным блоком, блок синхронного ввода пробы, выполненный в виде параллельно включенных импульсных дозаторов, а также пробозаборника и программного регулятора и соединенный с блоКОМ ПОДГОТОВКИ газа-носителя и через блок сжигания с измерительным блоком. На чертеже прелставлена блок-схема 11рел.1()жеиио1Ч) автоматического устройства. Автоматическое устройство состоит из взаимосвязанных блока I нодготовки газаносителя, блока 2 синхронного ввода иробы, блока сжигания 3, блока 4 дифференциального 1реобразования измеряемой величины и измерите;1Ы1ого блока 5. Блок нодготовки газа-носителя 1 включает в себя баллон 6 с кислородом, оборудован111з1Й контрольным манометром 7 и редуктором 8, манометры 9 и 10, регулировочные вентили 11 и 12, ротаметры 13 и 14, установленные соответственно на измерительной и сравнительной лиииях устройства. Б, 2 синхронного ввода иробы вьнюлне в виде иараллельно включенных соответственно в измерительную и сравнительную линии устройства импульсных дозаторов 15 и 16, соединенных с иробозаборником 17 и программным регулятором 18. Блок сжигания 3 состоит из высокотемиературной и низкотемиературной сжигатель пых трубок 19 и 20, помещенных в индивидуальные печи накаливания 21 и 22 и установленных соответгтвенно на измерительной и сравнительной линиях устройства. Печи 21 и 22 связаны с регуляторами темнературы 23 и 24, а трубки 19 и 20 с холоди.пьниками 25 и 26 соответственно. Измерительный блок 5 состоит из двухканального первичного преобразователя 27, например оптико-акустического, и усилителя 28,связанных с блоком 4 дифференциального преобразования измерительной ве.шчины, а также из иитегратора 29, цифрового индикатора 30 и вторичного регистрирующих) нрибора 31. Аг томатическое устройство работает следующим образом. Анализируемая сточная или природная вода е помощью нробозаборника 17 подается в импульсные дозаторы 15 и 16, в которые одновре.менно направляется газ-носитель (кислород) из баллона 6. При -JTOM посредством вентилей 11 и 12 устанавливаются постоянные и равные значения давления и расхода газа-носителя,в обеих ликиях устройства, что контролируется манометрами 9 и 10 и ротаметрами 13 и 14. Дозаторы 15 и 16, управ.чяемые ирограммны.м регулятором 18, обесиечивают синхронную подачу равных объемов проб анализируемой воды в сжигательные трубки 19 и 20. При этом в высокотемпературной трубке 19, заполненной катализатором, например окисью .меди, окисью-закисью кобальта или окисью никеля, имеющим развитую поверхность и высокие каталитические свойства, с номощью печи накаливания 21, управляемой регу;1ятором 23, поддерживается температура 950 1000°С. Анализируемая проба, попадая в трубку 19, испаряется и происходит окисление углерода органических и иеорганических веществ до двуокиси уг.перода. В иизкотемиературной трубке 20, заполненной, например, кварцевы.м волокiioM или толченым ишмотом, пропитанным (()()С(Ьорной кислотой, с помощью нечи накаливаиия 22, управляемой регулятором 24, иоддержи15ается темиература 140-180°С. Аиализируемая проба, понадая в трубку 20, также испаряется и происходит окисление только углерода неорганичееких веществ до двуокиси углерода. Продукты окислительных реакций и водяпые нары выносятся из трубок 19 и 20 с помощью газа-посителя и поступают в холодильники 25 и 26, где происходит конденсация водяных паров п освобождение образовавн ейся двуокиси углерода от влаги. Далее Д15уокись углерода ио измерительной и сравнительной линиям понадает в еоответствующие нроточЩ)1е кюветы нервичного преобразг)вателя 27, на выходе которого ноявляются выходные сигналы, причем один из них пропорционален суммарному содержанию у|-.1ерода в органических и неорганических компонентах анализируемой пробы, а второй - только содержанию углерода в неорганических компонентах. злоком 4 нроизводятся соответствующие преоб()азования обоих сигна;1ов и на вход усилителя 28 юстуиает результирующий сигиа;|, нроиорциональный содержанию углерода только в органических веществах, а следовательно, и содержанию этих вен;еств и анализируемой иробе. Зате.м этот сигна, |осле усиления п интегрирования в интеграторе 29 региетрируется в требуемых единицах изме)ения содержания органических вещеетв на икале цифрового индикатора 30 и ленте вторичного регистрирующего прибора 31. Этот сигнал поступает на вход системы регулирования очистными сооружениями сточных и природных вод, в результате чего нроизводятся соответствующие перемещения регулирующих органов на трубопроводах подачи реагентов, активного ила и биогенных добавок и иоддержание тем самым заданных условий протекания процессов очистки сточных и природных вод. Наличие в устройстве блока синхронноIo ввода нробы, его конструктивное и схемное выполнение, а также взаимосвязь с из.мерительн| 1м блоко.м через блок сжигания позво;1яет обеспечить высокую воспроизводимость ироцесса измерения, а блок диффереициального преобразования из.меряемой величины дает возможность непосредственно регистрировать содержание органических веществ в анализируемой пробе, и().лностью исключая необходимость последу1О цей ручной обработки полученных данньгх и гарантируя тем самым высокое ка