(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ БИОХИМИЧЕСКОЙ ПОТРЕБНОСТИ В КИСЛОРОДЕ
СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ вод
Изобретение относится к очистке сточньк и природных вод, а более конкретно к устройствам для автоматического регулирования биохимической потребности в кислороде (ВПК) этих вод в процессе их аэрации.
Известно устройство для автоматического регулирования биохимической потребности в кислороде сточных и природных вод в процессе их аэрации, состоящее из полярографического датчика растворенного кислорода, установленного в реакционном сосуде с отобранной пробой
сточной или природной ВОДЬ l 3 .
Недостатком известного устройства является то, что конструктивные и схемные решения не удовлетворяют в полном объеме требований технологии очистки сточных и природных вод в лабораторных и производственных условиях.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для автоматического регулирования биохимической потребности в кислороде
сточных и природных вод в процессе их аэрации, содержащее автономные реакционные сосуды с разбавленной испытуемой пробой воды и пробой разбавляющей воды, снабженные полярографическими датчиками растворенного кислорода и узлами пе1 емешиваниа, помещенные в термостат 23 .
Недостатком известного устройства является невозможность непосредствен10ного определения биохимической потребности в кислороде, что, в конечном счете, снижает надежность регулирования БПК в лабораторных и производственных условиях (не более 72О ч по наработке
15 на отказ) иэ-за значительной ннерциовности устройства.
Цель изобретения - возможность непосредственного отфеделения биохимической потребноств в кислороде и повышегоние надежнсютя работы устройства.
Указанная цепь достигается тем, что устройство дополнительно содержит потенцнометртескве датчики нитритов, установпенные в автономных реакционных сосудах, измерительные преобразователи, входы которых подключены к выходам датчиков растворенного кислорода и нитритов, регуляторы калибровки и компенсаторы фоновых сигналов, соединенные своими выходами с входами измерительных преобразователей, инвертор, подклюю ченный своим входом к выходам измерительных преобразователей, блок регистрации и регулирования, вход которого связан с выходом инвертора, корректор степени разбавления воды, соединенный своим выходом с входом инвертора. Причем блок регистрации и регулирования выполнен в виде узла регистрации и регулятора, подключенных своими входами к выходу инвертора, и задатчика интенсивности аэрации воды, соединенного своим выходом с входом регулятора. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит автономные реак ционные сосуды 1 и 2 соответственно с разбавленной испытуемой пробой сточной или природной воды и пробой разбавляющей воды. Сосуд 1 оборудован полярографическим датчиком 3 растворенного кислорода и потенциометрическим датчиком 4 нитритов, соответственно снабжен ными стандартными шлифами: 5 и 6 и герметично устанавливаемыми в горловинах 7 и 8, а также узлом перемешивания пробы 9 с магнитным стержнем Ю и регулятором 11 числа оборотов. Сосуд 2 оборудован полярографическим датчиком 13 нитритов, соответственно снабже ными стандартш 1ми шлифами 14 и 15 и герметично устанавливаемыми в горлобинах 16 и 17, а также узлом перемешивания пробы 18 с магнитным стержне 19 и регуляторслл 2О числа оборотов. Сосуды 1 и 2 вместе с датчиками 3, 4 и 12, 13 и узлами перемешивания 9 и 18 помещены в термостат 21. I . К выходам датчиков 3 и 4 подключены своими входами соответственно изме рительные преобразователи 22 и 23. Вх ды преобразователей 22 и 23 соединены также с выходами соответственно регул торов 24 и 25 калибровки и компенсато ров 26 и 27 фоновых сигналов. К выходам датчиков 12 в 13 подклю чены своими входами соответственно из мерительные преобразователи 28 и 29. Входы преобразователей 28 и 29 соеди нешл также с выходами соответственно регуляторов 30 и 31 калибровки и коменсаторов 32 и 33 фоновых сигналов. К выходам преобразователей 22, 23, 28 и 29 подключен своим входом инвертор 34, с которым соединен также выод корректора 35 степени разбавления воды. С выходом инвертора 34 связан , вход блока 36 регистрации и регулирования, вьшолненного в виде узла 37 регистрации и регулятора 38, подключенных своими входами к выходу инвертора 34, и задатчика 39 интенсивности аэрации воды, соединенного своим выходом с входом регулятора 38. Устройство работает следующим образом. Сточную или природную воду отбирают из очистного сооружения или непосредственно из водоема и подготавливают в соответствии с стандартным химико-аналитическим методом разбавления. ПолучешпаШ в результате подготовки разбавленная испытуемая проба сточной или природной ВОДЬ и проба разбавляющей воды помешаются в соответствующие автономные реакционные сосуды 1 и 2, предварительно подвергнутые тщательной . стерилизации. Затем в сосуды 1 и 2, полностью заполненные пробами воды, устанавливаются датчики 3, 12 и 4, 13 растворенного кислорода и нитридов, также предварительно простерилизованные после калибровки регуляторами 24, 30 и 25, 31 и компенсации их фоновых сигналов компенсаторами 26, 32 и 27, 33 по аттестованным газовым смесям и стандартным растворам. Избыток воды из обоих сосудов 1 и 2 удаляется при установке датчиков 3, 12 и 4, 13 по внутренним поверхностям горловин 7, 16 и 8, 17. Включаются термостат 21, подаерживающий температуру в обоих сосудах 1 и 2, равную ,1° С, и узлы п эемещивання 9 и 18, например магнитные мешалки с заранее установленными регуляторами 11 и 2 О числом оборотов стержней 10 и 19. В обеих пробах протекает процесс биохимического потребления кислорода, уменьшение содержания которого вызывает соответствующие изменения выходных сигналов датчиков 3 и 12, и процесс нитрификации, контролируемый датчиками 4 и 13. Выходные сигналы датчиков 3, 12 и 4, 13 через соответствующие измерительные преобразователи 22, 28 и 23, 29 поступают k инвертору 34, в котором вычисляется разность величин
содержания раств.оренного кислорода за данный промежуток времени в обеих пробах (например, через 2, 3, 5, 10, 2О и 25 сут, возможно чаше или непрерывно) . В результате на выходе инвертора 34 генерируется выходной сигйал, пропорциональный указанной разности величин содержания растворенного кислорода с поправкой на степень разбавления сточной или природной воды, вносимой корректором 35. Величина результируюего сигнала инвертора 34 определяет еличину биохимической потребности в кислороде сточной или природной воды а данный промежуток времени инкубаии от 2 до 25 сут. при условии, если онцентрация нитритов в обеих пробах а этот период не превысит 0,1 мг/л. В противном случае продолжительность определения ВПК ограничивается работой датчиков 4 и 13, воздействующих на инвертор 34, который, в свою очередь, направляет свой результирующий сигнал к узлу 37 регистрации и регулятору 38. Регулятор 38 в соответствии с величи- нами сигналов, полученных от инвертора 34 и задатчика 39, генерирует свой результирующий сигнал, поступающий в систему автоматического регулирования аэрационными очистными сооружениями. В результате действия системы изменяется интенсивность аэрации сточных или природных вод в соответствии с степенью их загрязнения органическими веществами, концентрация которых пропорциональна биохимической потребности в кислороде этих вод. Тем самым обеспечивается оптимальный режим работы очистных со-, оружений.
Предлагаемое устройство по сравнению с известным при условии совпадения известного с базовым объектом обеспечивает возможность непосредственного определения ВПК и повьпиение надежности регулирования ее величины (не менее
2500 ч по наработке на отказ) за счет того, что оно включает в себя потенциометрические датчики нитритов, установленные в автономных реакционных сосудах, измерительные преобразователи, входы которых подключены к выходам датчиков растворенного кислорода и нитритов, регуляторы калибровки и коменсаторы фоновы с сигналов, соединенные своими выходами с входами измерительных преобразователей, инвертор, подключенный своим входом к выходам измерительных преобразователей, блок регистрации и регулирования, вход которого связан с выходом инвертора, корректор степени
разбавления воф1, своим выходом соединенный с входом шгаертора, причем блок регистрации и регулирования вьшо/шЪн в виде узла регистрации и регулятора, подключенных своими входами к выходу инвертора, и задатчика интенсивности аэрации воды, соединенного своим выхо дом с входом регупятор..
10
Формула изобретения
1.Устройство для автоматического регулирования биохимической потребности в кислороде сточных и природных вод, содержащее автономные и реакционные сосуды с разбавленной испытуемой пробой воды и пробой разбавляющей воды, снабженные полярографическими датчиками растворенного кислорода и узлами
перемешивания и помещенные в термостат, отличающееся тем, что, с цепью непосредственного определения биохимической потребности в кислороде
и повышения надежности устройства в работе, дополнительно содержит потенциометрические датчики нитритов, установленные в автономш 1х реакционных сосудах, измерительньге преобразователи,
входы которых подключены к выходам датчиков pacTBOpeHHoix) кислорода и нитритов, регуляторы катибровкн и ксжшенсаторы фоновых сигналов, соединенные своими выходами с 1зходами измеритепьных преобразователей, инвертор, подкл1оченный своим входом к выходам измерительных преобразотзателей, блок регистрации и регулирования, вход которого связан с выходом инвертора, корректор степени разбавления водЫ| соединенный своим выходом с входом инвертора.
2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок регистрации н
регулирования выполнен в виде узла ptгистрацин и регулятора, подключенных своими входами к выходу инвертора, и задатчика интенсивности аэрации воцы, соединенного своим выходом с входом
регулятора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Журнал Л:ег Ty-eotwent, 1971, т. 14, № 2, с. 11-14.
2.Манусова Н. Б. и др. Автоматизация процессов очистки сточных вод
в текстишдой промышленности. М., Легкая индустрия , 1979, с. 62-64. 23 ЫУI
