Автоматическое устройство дляРЕгулиРОВАНия пРОцЕССА ОчиСТКиСТОчНыХ и пРиРОдНыХ ВОд Советский патент 1981 года по МПК C02F1/62 G05D27/00 C02F1/62 C02F101/20 C02F103/00 

1

Изобретение относится к очистке сточных и природных вод, в частности к устройствам, предназначенным для автоматического контроля и регулирования процессов очистки этих вод по содержанию растворенного хлора.

Известно автоматическое устройство для регулирования процесса очистки сточных и природных вод по содержанию растворенного хлора,состоящее из взаимосвязанных со вторичным регистрирующим прибором первичных преобразователей .

Принятое конструктивное и схемное решение известного устройства не обеспечивает как измерение содержания связанного хлора в анализируемой воде, так и требуемого качества регулирования и надежности в работе из-з значительного воздействия на процесс взвешенных веществ и растворенных примесей, содержащихся в сточной или при Уодной воде.

Известно также автоматическое устройство для регулирования процесса очистки сточных и природных вод по содержанию растворенного хлора,содержащее соединенный с регистрирующим прибО1)ом первичный преобразоваталь с чувствительным элементом и блоком пробоподготовки Г2 .

К недостаткам данного устройства относится возможность измерения только свободного хлора из-за отсутствия смесителя реагентов с микронасосом и, сосудом для подачи, раствора восстановителя, влияние на это устройство взвешенных веществ и различных раст0воренных примесей, таких как нитраты, нитриты, соли тяжелых металлов, содержащихся в сточных и природ.ных водах. Указанные причины в .сочетании со схемными и конструк-.

5 тивньиии недостатками функционгшьнрй схемы данного устройства ведут к недопустимой суммарной погрешности контроля и регулирования содержания растворенного хлора в этих

0 водах, достигающей 20-30%.

Цель изобретения - повышение качества регулирования и надежности работы устройства в целом.

5

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит отстойник, снабженный патрубком подвода анализируемой.воды, ступенчатый фильтр, размещенный в отстойнике, связанный с фильтром смеситель pea0

гентов с микронасосом и сосудом для подачи раствора восстановителя и последовательно соединенные расходомер, подключенный к чувствительному элементу, блок формирования выходного сигнала чувствительного элемента с узлом автоматической термокомпенсации, усилитель, блок регулирования и дублирующий прибор.

При этом отстойник выполнен в виде цилиндрического корпуса со съемной крьвикой и с камерой отстоя анализируемой воды, цилиндрическими втулками первой и второй ступени фильтра, снабженными фильтрующей тканью, с камерой очищенной воды,последовательно размещенными по направлению от боковой поверхности корпуса к его оси, и патрубками отвода очищенной воды и сброса отстоенных взвешенных веществ, а чувствительный элемент состоит из цилиндрической втулки, жестко связанного с ней анода, и катода, размещенного в полости анода и отверстии втулки, при этом втулка снабжена патрубком для отвода анализируемой воды.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого автоматического устройства; на фиг. 2 - конструкция отстойника со сменным двухступенчатым фильтром; на фнг. 3 - конструкция чувствительного элемента.

Автоматическое устройство содержит соединенный со вторичным регистрирующим прибором 1, блоком 2 регулирования и дублирующим прибором 3, первичный преобразователь 4 с блоком

5пробоподготовки, состоящем из взаимосвязанных отстойника 6, снабженного сменным двухступенчатым фильтром 7, смесителя 8 реагентов с микронасосами 9 и 10 и сосудами 11 и 12 соответственно для подачи буферного раствора и раствора восстановителя, например иодида калия, регулирующих вентилей 13 и расходомера 14, подключенного к чувствительному элементу 15 (фиг. 1). Элемент 15 связан с блоком 16 формирования выходного сигнала, снабженного узлом 17 автоматической термокомпенсации, установленным в сливном сосуде 18 и измерительным усилителем 19. Отстойник

6выполнен в виде цилиндрического корпуса 20 со съемной крышкой 21 и с камерой 22 отстоя анализируемой воды, цилиндрическими втулками 23

и 24 соответственно первой и второй ступени сменйого фильтра 7, снабженными фильтрующей тканью 25, например типа сито капроновое или сетка проволочная тканая, с камерой 26 очищенной воды, последовательно размещенными по направлению от боковой поверхности корпуса 20 к его оси с патрубками 27, 28, 29 и 30 соответственно подвода анализируемой воды, постоянного слива анализируемой воды

отвода очищенной воды и сброса отстоенных взвешенных веществ (фиг.1 и 2). Чувствительный элемент 15 выполнен в виде цилиндрической втулки 31, снабженной патрубком 32 для отво, да анализируемой воды, со стержневым катодом 33, например из платины,, размещенным во внутренней полости конического анода 34, например из меди, по его оси, соединенного со втулкой

Q 31, снабженной патрубком 35 для подвода анализируемой воды (фиг. 1 и 3). Катод 33 и анод 34 снабжены контактными винтами 36.

Автоматическое устройство работает следующим образом.

5 Анализируемая сточная или природная вода подается, например Насосом из очистного сооружения через регулирующий вентиль 13 и патрубок 27 в отстойник 6 блока 5 пробоподготовки,

0 где в результате процессов отстоя воды в камере 22 и ее фильтрации через фильтрующую ткань 25 происходит удаление взвешенных веществ и последукадий сброс их через патрубок 30

5 (фиг. 1 и 2). Постоянным сливом анализируемой воды через патрубок 28 отстойника 6 в устройстве поддерживается постоянным ее расход и давление. Очищенная анализируемая вода из камеры 26 через патрубок 29 и регулирующий вентиль 13, служащий для точной установки расхода воды по расходомеру, например ротаметру 14, направляется в чувствительный элемент 15,

. предварительно смешиваясь с реагентами, поступающими из сосудов 11 и 12 с помощью мйкронасосов 9 и 10 через смеситель 8. В чувствительном элементе 15, представляющим собой гальванический элемент с внутренним

0 источником напряжения поляризации, происходит процесс электровосстановления растворенного хлора. При определении содержания свободного хлора в анализируемую воду подается только кислый буферный раствор из сосуда 11 микронасосом 9. В результате на катоде 33 и аноде 34 протекают следующие электрохимические реакции (фиг. 1 и 3)

0

2.

1Pt + mH -2e Pt+mH,Q

+ 2 eel

20

Цри определении свободного и связанного хлора в анализируемую воду подаются кислый буферный раствор и раствор иодида калия из сосудов 12 микронасосом 10, предварительно смешанные в смесителе 8. При этом происходит выделение иода из раствора иодида калия в количестве эквивалентWXM содержанию растворенного хлора.

Далее свободный иод электровосс анавливается на катоде 33

3.

На аноде 34 протекает реакция

В обоих случаях на выходе чувствительного элемента 15 .возникает сигйал, пропорциональный содержанию растворенного хлора в анализируемой воде. Выходной .сигнаш элемента 15 поступает на вход блока 16. Ангшизируемая вода из патрубка 32 сбрасывается в сосуд 18, в котором с помощью узла 17 измеряется ее температура. Сформированный блоком 16 выходной сигнал |с учетом температурного режима воды усиливается измерительным усилителем 19 и подается к вторичному регистрирующему прибору 1, блоку 2 регулирования и дублирующему прибору 3. Блок 2 регулирования подает сигнал,пропорциональный содержанию растворенного хлора, в систему автоматического регулирования очистными сооружениями, в результате чего обеспечивается поддержание технологического режима очистки сточных и природных вод в оптимальных пределах.

Наличие в составе предлагаемого автоматического устройства взаимосвязанных отстойника, снабженного патрубками подвода и постоянного слива анализируемой воды и сменным двухступенчатвлм фильтром, смесителя реагентов с микронасосом и сосуд « для подачи раствора окислителя, расходомера, подключенного к чувствительному элементу, блока формирования выходного сигнала чувствительного элемента с узлом автоматической термокомпенсации , измерительного усилителя, блока регулирования и дублирующего прибора, их разьющение и конструктивное выполнение наряду с рациональными взаимосвязями составляющих устройство элементов обеспечивает значительное повышение точности контроля и регулирования содержания раствореннЬго, хлора (до +6%) и надежности работы предлагаемого устройства в произБедственных и лабораторных условиях.

Формула изобретения

1.Автоматическое устройство для регулирования процесса очистки сточных и природных вод, содержащее соединенный с регистрирующим прибором преобразователь с чувствительным элементом и блоком пробоподготовки,

от ли чающе е ся тем , что, с целью повышения качества регулирования и нгщежности работы устройства, оно дополнительно содержит .отстойник, снабженный патрубком подвода анализируемой воды и двухступенчатым

5 фильтрс 4, связанный с фильтром смеситель реагентов с микронасосом и сосудом для подачи раствора восстановителя и последовательно соединенные расходомер, подключенный к чувст0вительному элементу, блок формирования выходного сигнала чувс(твительного элемента с узпом автомг(тической т ермоксжпенсации, усилитель, блок регулирования и дублирующий прибор.

2.Устройство по п. 1,,отли-5чающееся тем, что отстойник выполнен в виде цилиндрического корпуса со съемной крышко и с камерой отстоя анализируемой воды, цилиндрическими втулками первой и второй сту0пени фильтра, снабженными фильтрующей тканью, с камерой очищенной вода, последовательно размещенными по

направлению от боковой поверхности корпуса, и патрубками отвода очищен5ной воды и сброса отстоенных взвешенных веществ.

3.Устройство по п. 1, о т ,л и чающееся тем,что чувствительный элемент состоит из цилиндричес0кой втулки,жестко связанного с ней анода и катода,размещенного в полости анода и отверстии втулки,при этом втулка снабжена патрубком для отвода анализируемой воды.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1.Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процессаочистки сточных и природных вод. М., 1974,

с. 195-199.

0

2.Сборник Всесоюзного совещания по анализу природных и сточных вод. М., Наука, 1977, с. 90-91. .

Фиг.2

36

35

(рие-3