Устройство для автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод Советский патент 1980 года по МПК C02F3/00 G05D27/00 

ния кислорода и двуокиси углерода, в газовой смеси и блоки измерения рН, еН иловой смеси и содержания двуокиси углерода в ней, а контур регулирования содержания растворенных газо в сосуде снабжен дозаторами двуокиси углерода и воздуха, подключенными к коллектору, при этом узел отстаивания иловой смеси выполнен в виде проточного отстойника с мешалкой, циркуляционного насоса, соединенного с сосудом, и блока измерения содержания кислорода в иловой смеси, причем контур регулирования концентраци активного ила выполнен в виде взаимосвязанных регулятора, насоса отбора активного ила из отстойника и проточного датчика оптической плотности иловой смеси.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит термостатированный сосуд 1 с мешалкой 2 и пробой сточной воды и связанные с сосудом 1 контур 3 регулирования содержания растворенных газов в сосуде 1, контур 4 отбора газовой смеси из сосуда 1, узел 5 отстаивания иловой смеси,, контур 6 регулирования концентрации активного ила, контур 7 многокомпонентного дозирования растворов, блок 8 измерения содержания кяслорода в газовой смеси сосуда 1, блок 9 измерения содержания двуокиси углерода в газовой смеси сосуда 1 блоки 10 и 11 измерения соответственно рН и еН иловой смеси и блок. 12 измерения содержания двуокиси углерода в ней,

Контур 3 включает в себя взаимосвязанные датчик 13 измерения содержания кислорода,измерительный преобразователь 14, регулятор 15, генератор 16 импульсов, коллектор (распределительный блок) 17 и дозаторы кислорода 18, азота 19, двуокиси углерода 20 и воздуха 21, соединенные непосредственно с сосудом 1 и через стабилизаторы давления 22-25 с источниками газов 26-29.

Контур 4 образован реле 30 давления и дозатором 31, а также датчиком 32 давления, по которому настраивается реле 30.

Узел 5 выполнен в в;-;де проточного отстойника 33 с мешалкой 34, циркуляционного насоса 35, соединенного с сосудом 1, и блока 36 измерения содержания кислорода в иловой смеси, состоящего из датчика 37 и измерительного преобразователя 38.

Контур б выполнен в виде взаимосвязанных проточного датчика 39 оптической плотности иловой смеси, соединенного с сосудом 1 через прокачивающий насос 40 и газоотделител 41, регулятора 42 и насоса 43 отбор активного ила из отстойника 33 в сбо нуто емкость 44 .

Контур 7 выполнен из дозаторов 45, 46, соединенных непосредственно с сосудом 1, блока 47 управления и емкостей 48, 49 с растворами.

Блоки 10-12 включают в себя соответственно датчики 50, 51, 52 и измерительные преобразователи 53,54, 55.

Устройство работает следующим образом. Сточную воду в смеси с активным илом (иловая смесь) помещают в сосуде 1. В результате жизнедеятельности микроорганизмов активного ила реализуется процесс биохимическо очистки сточной воды, состоящий в окислении органических веществ,содержащихся в этой воде. Оптимальные условия жизнедеятельности микроорганизмов обеспечиваются перемешиванием иловой смеси с целью получения гомогенной среды, а также термостатированием, подачей требуемых компонентов , раствора, регулированием илового и газового режимов в сосуде.

Окисление органических веществ, содержащихся в сточной воде, сопровождается потреблением растворенного кислорода и выделением двуокиси углерода. Содержание растворенного кислорода измеряется датчиком 13, выходной сигнал которого после преобразования, усиления и регистрации в преобразователе 14,поступает на регулятор 15 и далее через генератор 16 импульсов к коллектору 17.

Коллектор 17 в соответствии с заданной уставкой регулятора 15 подает сигналы управления к дозаторам 18-21, которые обеспечивают поступление соответствующих газов в требуемы количествах в сосуд 1. В результате в сосуде 1 поддерживается необходимый базовый режим с учетом заданного значения содержания растворенного кислорода.

Давление газовой смеси в сосуде 1 в результате выделения двуокиси углерода повышается, при этом датчик 32 через реле 30 воздействует на дозатор 31, который сбрасывает часть газовой смеси в атмосферу вплоть до установления первоначального давления.

Процесс биохимической очистки сточной воды сопровождается постоянным приростом биомассы активного ила, концентрацию которого регулируют путем отбора избыточного ила из отстойника 33 насосом 43, при этом иловая смесь постоянно циркулирует между сосудом 1 и отстойником 33 с помощью-насоса Зэ. Регулирование концентрации активного ила производят по величине оптической плотности иловой смеси проточным датчиком 39, прокачкукоторой через датчик 39 осуществляют насосом 40 с предварительным удалением избытка газа и пены газоотделителем 41, и регулятором 42, управляющим работой насоса 43. Подачу каждого из требуемых рас-творов производят индивидуальными д заторами 45, 46 из емкостей 46, 49 по технологическому режиму, задавае мому по временной программе с помощь блока 47 управления. Датчикгдаи 37, 50-52 генерируются выходные сигналы, пропорциональные значениям соответствующих измеряемых величин, которые усиливаются, преобразуются и регистрируются преобразователями 38, 53-55 блоков 36, 10-12 Блоками 8 и 9 непосредственно про изводят отбор газовой смеси из сосуда 1 и измерение в ней содержания кислорода и двуокиси углерода с уси лением, преобразованием и регистрадией измеряемых параметров. Вследствие включения в состав предложенного устройства узла отстаи вания иловой смеси, контуров регулирования концентрации активного ила и многокомпонентов дозирования растворов , блоков измерения содержания кислорода и двуокиси уг;лерода в газовой смеси, блоков .измерения рН,еН иловой смеси и содержания двуокиси углерода в ней, а также введение в контур регулирования содержания растворенных газов в сосуде дозаторов двуокиси углерода и воздуха и, помимо этого, конструктивное выполнение узла и контуров и их взаимосвязи с СО-судом, обеспечивается наряду со значительным расширением функциональных возможностей устройства также оптимизация процесса биохимической очистки сточных вод в лабораторных и производственных услоФормула изобретения 1. Устройство длтя автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод, содержащее взаимосвязанные контур регулирования содержания растворенных газов в сосуде, соединенный с коллекто--JM, и контур отбора газовой смеси из сосуда, о т л и.чающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и оптимизации процесса биохимической очистки сточных вод, оно дополнительно содержит связанные с сосудом узел отстаивания иловой смеси, контур регулирования концентрации активного ила, контур MHoroKONmoHeHTHoro дозирования растворов , блоки измерения содержания кислорода и двуокиси углерода в газовой смеси и блоки измерения рН, еН иловой смеси и содержания двуокиси углерода в ней, а контур регулирования содержания растворенных газов в сосуде снабжен дозаторами двуокиси углерода и воздуха, подключенными к коллектору. 2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что узел отстаивания иловой смеси вьтолнен в виде проточного отстойника с мешалкой, циркуляционного насоса, соединенного с сосудом, и блока измерения содержания кислорода в иловой смеси. 3.Устройство по ПП.1 и 2, о т личающееся тем, что контур регулирования концентрации активного ила выполнен в виде взаимосвязанных регулятора, насоса отбора активного ила из отстойника и проточного датчика оптической плотности иловой смеси. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Смирнов Д. Н. Автоматическое регулирование процессов очистки сточных и природных вод. М., Стройнздат, 1974, с.127-132. 2.Авторское свидетельство СССР № 568604, кл. С 02 С 5/10, 1970.