Система регулирования процесса реагентной очистки сточных вод Советский патент 1981 года по МПК C02F1/66 G05D21/00 C02F1/66 C02F101/00 C02F103/00 

(Ь4) СИСТЕМА РЕГУЖРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к автоматическому регулированию физико-химических переменных величин, а именно к регулированию концентрации водородных ионов в водных раствора,и может быть использовано при реагентной очистке сточных вод промышленных пред приятий. Известна система регулирования про цесса реагентной очистки водных растворов , содержащая датчики концентраци водородных ионов, размещенные на входе и выходе смесителя, блок регулирования с задатчиком, связанный одним из входов с датчиком концентрации водородных ионов на выходе смесителя, а выходом - с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи ре гента D Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является систе ма регулирования процесса реагентной очистки сточных вод, содержащая датчики концентрации водор()ЛИ1.х ионон, размещенные на входе и выходе смесителя, датчик уровня очищаемой воды, дифференциатор, подключенный одним из входов к датчику концентрации водородных иоиов на входе смесителя, блок регулирования с задатчиком, связанный одним из входов с датчиком концентрации водородных ионов на выходе смесителя, другим входом - с выходом дифференциатора, а выходом - с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи реагента J. Недостатками известной системы являются низкое качество очистки сточных вод и малое быстродействие системы регулирования в условиях изменения в широких пределах состава и расхода сточных вод. Цель изобретения - улучшение качества очистки сточных вод за счет повышения динамической точности регулирования и быстродействия. Указанная цель достигается тем, что известная система дополнительно 3 . содержит датчик напора очищаемой вод установленный перед входом в смеситель, блок умножения,подключенный вхо дами к датчикам уровня и напора,а выходом к соответствующему входу дифференциатора. На чертеже представлена структурн схема предлагаемой системы. Система регулирования состоит из датчика I концентрации водородных ионов, установленного на выходе смесителя. 2, и датчика 3 концентрации водородных ионов, установленного на входе смесителя, блока 4 регулирования с задатчиком 5, исполнительного механизма 6, установленного на линии 7 подачи реагента, датчиков уровня 8 и напора 9, установленных в открытом канале 10 подачи очищаемой воды, блока 11 умножения и дифференциатора 12. Обработанная сточная вода стекает из смесителя по каналу 13. Система работает следующим образом. В статике сигнал с датчика 1 концентрации водородных ионов равен сиг налу задатчика 5, сигналы с датчиков концентрации 3, уровня 8 и напора 9 выхода блока 1I умножения постоянны, сигнал с выхода дифференциатора 12 равен нулю, сигнал рассогласования с выхода элемента сравнения, входящего в состав блока 4 регулирования, равен нулю, исполнительный механизм 6 неподвижен, а расход реагента, посту пающего в смеситель 2, постоянен. В динамике при изменении состава сточных вод сигнал с датчика 3 концентрации водородных ионов изменяется, сигнал с выхода дифференциатора I2 отличен от нуля и имеет амплитуду, зависящую от скорости изменения рН в очищаемой воде, знак сигнала определяет уменьшение или увеличение рН (например при увеличении рН знак отрицательный, при уменьшении - полр жительньй).Сигнал рассогласования с элемента сравнения, входящего в блок 4 регулирования, отличен от нуля и воздействует на исполнительный механизм 6 в сторону уменьшения сигнала рассогласования, Йри изменении расхода сточных вод сигналы С датчиков уровня 8 и напора 9 изменяются, после перемножения эти сигналов в блоке 11 получается переменный сигнал, пропорциональный расходу сточной воды. Сигнал с дифферен циатора 12 отличен от нуля и имеет 3 амплитуду, определяемую скоростью изменения расхода сточноГ; воды, знак сигнала показывает направление изменения расхода воды например при увеличении расхода воды знак отрицательный, а при его уменьшении - положительный). По сигналу дифференциатора 12 срабатывает блок 4 регулирования, воздействуя на исполнительный механизм,который изменяет подачу реагента до уменьшения сигнала рассогласования. Если по сигналу с дифференциатора I2 блок 4 регулирования не успевает отработать возмущение по составу или расходу исходной воды за время, необходимое для прохождения водой от ершового смесителя 2 и до датчика 1 концентрации, то сигнал с этого датчика изменяется, увеличивая рассогласование в блоке 4 регулирования и тем самым вызывая дополнительный сигнал на исполнительный механизм 6. В условиях открытого способа транспортирования сточной воды по канализационным каналам с предприятий, имеющих технологические объекты периодического действия (например хлопчатобумажные комбинаты состав и расход сточных вод в каналах изменяются в широком диапазоне. Введение импульсов по скоростям изменения концентрации рН исходной.воды и произведения уровня на напор исходной воды предваряет влияние колебаний состава и расхода исходной воды на содержание концентрации рН на выходе реактора. Таким образом, при изменении состава или расхода исходной воды, которое происходит изза включения или отключения агрегатов периодического действия, регулирующее устройство через дифференциатор получает сигнал, в соответствии с которьм изменяет подачу реагента в реактор, компенсируя изменение состав или расхода исходной воды так, что концентрация рН на выходе реактора изменяется незначительно, за счет чего увеличивается быстродействие системы и уменьшается динамическая ошибка. Применение предлагаемой системы обеспечивает по сравнению с известной более качественную нейтрализацию водных растворов, особенно в условиях изменения состава и расхода очищаемых вод вшироких пределах. Так, если в известных системах концентрация рН на выходе смесителя колеблется в диапазоне 8-10, то.предлагаемая система позволяет поддерживать величину рН на

уровне 7,5 ±0,5, т.е. величину, характеризующую незагрязиенные природные водоемы и являющуюся оптимальной для развития микроорганизмов.

Формула изобретения

Система регулирования процесса реагентной очистки сточных вод, содержащая датчики концентрации водородных ионов, размещенные на входе и выходе смесителя, датчик уровня очищаемой воды, дифференциатор, подключенный одиим из входов к датчику коицеит1 а1щи водородных ионов на входе смесителя, блок регулирования с задатчиком связанный одним из входов с датчиком концентрации водородных ионов на выходе смесителя, другим входом - с выходом дифференциатора, а выходом - с

исполнителыом механизмом, установленным на линии подачи реагента, о тличающаяся тем, что, с целью улучшения качества очистки сточных вод за счет повышения динамической точности регулирования и быстро- действия, она дополнительно содержит, датчик напора очищаемой воды, установленный перед входом в .смеситель, .

блок умножения, подключенный входами к датчикам уровня и напора, а выходомк соответствуищему входу дифференциатора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

IP 643433, кл. С 02 В 1/18, 1977.