Устройство для автоматического регулирования процесса биохимического потребления кислорода сточными и природными водами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 1210В1 (2т) 3345198/23-26 (i< 100041 7

Союз Советских

Социалистических

Республик (ф ) М g 3

С 02 F 3/14

8 05 р 27/00 с присоединением заявки №

Гоеударствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (533 УДК 66. 012-52 (088.8) Опубликовано 280283. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 2802,83 исследовательский институт водоснабжения, йанеанвзац щ, .

1 гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологни

"ВОДГЕО"

{71) Заявители (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕС .д

БИОХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ КИСЛОРОДА СТОЧНЫМИ

И ПРИРОДНЫМИ ВОДАМИ

Изобретение относится к очистке сточных и природных вод, а более конкретно к устройствам для автоматического регулирования процесса биохимического потребления кислорода этими водами, и может быть использо-. .вано в водоподготовке.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство. для автоматического регулирования процесса биохимического потребления кислорода сточными и природными водами, содержащее термо

;статнрованный сосуд, снабженный по

1 следовательно соединенными электроконтактным манометром и электролизером, мешалкой с электродвигателем и контуром поглощения двуокиси углерода, счетчик временных интервалов,: связанный с блоком питания и интегратором, соединенным с вторичным прибором 1.).

Недостатки устройства состоят в сложности обработки получаемой инФормации, как следствие несовершенства схемного выполнения, и недос таточной точности работы устройства (не менее + 5%) при использовании сточ;ных и природных вод с трудноокисляе:мыми органическими веществами.

Цель изобретения — повышение надежности работы устройства. путем уве личения точности регулирования про5 цесса.

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, усилитель-формирователь, промежуточный усилитель, блок управления и ключ антисовпадения тактовых импульсов., регулятор скорости электродвигателя и турбинку-смесите в газовой фазы в сосуде, при этом блан . синхронизации подключен своими входами к одному из выходов генератора тактовых импульсов и выходу усили теля-формирователя, связанного с ма- нометром, а выходом к входу проме" жуточного усилителя и одному их вхо" дов ключа антисовпадения, другой вход которого соединен с другим выхс дом генератора тактовых импульсов, выходы ключа анэисовпадения соединены с входами счетчика временных интервалов и интегратора, выход промежуточного усилителя подключен к блоку управления, связанного с блоком питания, а регулятор скорости

З0 своими входом и выходом соединен с

1000417 электродвигателем, на валу которого установлена турбинка-смеситель.

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг.2 временные диаграммы его работы.

Устройство содержит термостатированный сосуд 1, который .оборудован электроконтактным манометром 2, электролизером 3, соединенным с блоком 4 литания, контуром 5 поглощения двуокиси углерода, состоящим из насоса б циркуляции газовой фазы,скруббера 7 с раствором щелочи для поглоще-; ния выделяющейся СО, сосуда 8 с дис тиллированной водой, а также змеевиком 9, связанным с термостатом 10, 35 механической гидромешалкой 11, установленной на общем валу 12 с многолопастной турбинкой-смесителем 13 газовой фазы в сосуде 1 и приводным электродвигателем 14, подключенным 2О к регулятору 15 скорости.

Манометр 2 снабжен компенсационным сосудом 16, а электролизер 3 — сосу-. дами 17 и 18 с дистиллированной водой для подпитки анодной 19 и катод-, д ной 20 камер злектролизера 3 соответственно, разделенных ионнообменной мембраной 21.

К манометру 2 через усилительформирователь 22 подключен блок 23 синхронизации по управляющему входу, а по счетному входу — к генератору 24 тактовых импульсов. Выход блока 23 синхронизации подключен через промежуточный усилитель 25 и блок 26 управления к блоку 4 питания, а через ключ 27 антисовпадения тактовых импульсов — к счетчику 28 временных интервалов и интегратору 29, связанному с вторичным регистрирующим прибором 30. 4О

Устройство работает следующим образом.

Проба анализируемой сточной или природной воды .находится в сосуде 1.

В процессе биохимического окисления органических веществ, содержащихся в анализируемой пробе, потребляет.ся кислород, при этом падение его содержания в жидкой фазе приводит к падению давления в газовой фазе со суда 1. Это вызывает замыкание цепи: электроконтактного манометра 2, сиг. нал от которого поступает на усилитель-формирователь 22. При.замыкании электроконтактного манометра 2 (фиг.2q) усилитель-фор- мирователь 22 формирует сигнал, который по амплитуде и фронтам (фиг.2 б) ,цостаточен для переключения блока 23 синхронизации, на управляющий вход которого поступает сигнал от усили- 60 теля-формирователя 22. На счетный вход-блока 23 синхронизации поступают сигналы от генератора 24 тактовых импульсов (фиг.2 в . При разомк-, нутых контактах манометра 2 сигнал.на чыходе усилителя-формирователя 22 отсутствует и,соответственно, на уп1 равляющем входе блока 23 синхронизации сигнал равен нулю. Тахтовые импульсы, поступающие на счетный вход блока 23 синхронизации, подтверждают нерабочее состояние этого блока и íà его выходе сигнал отсутст вует. При замыкании электроконтакт. ного манометра 2 сигнал с выхода усилителя-формирователя 22 поступает на управляющий вход блока 23 синх-, ронизации. Тактовые импульсы, поступающие на счетный вход этого блока, устанавливают его в рабочее состояние и подтвержают последнее до замыкания электроконтактного манометра 2 и перемены сигнала, поступающего с выхода усилителя-формирователя 22 на управляющий вход блока 23 синхронизации.

На выходе последнего формируется сигнал (фиг.2 r), разрешающий прохождение тактовых импульсов через логический ключ 2? антисовпадения к счетчику 28 временных интервалов (фиг.2 д). Этот сигнал поступает также к промежуточному усилителю 25, который усиливает сигнал по амплитуде до величины, достаточной для сра-. батывания блока 26 управления, кон- такты которого включают блок 4 пита ния злектролизера 3 (фиг.2 е). При этом блок 4 питания электролизера 3 включается на промежутки времени, которые кратны периодам тактовых импульсов, а на счетчик 28 поступают тактовые импульсы в количестве, равном числу периодов, из которых складывается время работы блока 4 питания электролизера 3. При прохождении тока через электролизер 3 в результате разложения электролита, например ЗОЪ-го раствора К0Н, в его анодной камере 19 выделяется кислород, поступающий в сосуд 1 до тех пор, :пока давление газовой фазы в нем не восстановится, после чего цепь электроконтактного манометра 2 разрывается, и блок 4 отключает питание электролизера 3. Дальнейшее потребление кислорода, как следствие продолжающегося окислительного процесса, ведет к повторению цикла действия устройства вплоть..до полного окисления органических веществ в анализируемой пробе. Для компенсации колеба ний атмосферного давления второе колено манометра 2 соединено с компенсационным сосудом 16.

Импульсный сигнал от ключа 27 поступает также на вход интегратора

29, причем по мере накопления íà его .входе определенйого количества импульсов интегратор 29 подает на вход вторичного регистрирующего прибора 30 сигнал определенной величины (квант) дискретизованной формы, т.е. поступ

1000417

Формула изобретения

40 устройство для автоматического регулирования процесса биохимического потребления кислорода сточными и природными водами, содержащее терление каждой серии импульсов на вход . интегратора 29 вызывает дискретное увеличение сигнала на его выходе. пропорционально общему количеству пот.,ребляемого кислорода.

Таким образом, регистрируемая вто- 5 ричным прибором 30 кривая носит квантованйый характер, причем уровень квантования выбирается произвольно в зависимости от характера биохимического окисления органических ве- 1О ществ.

Величина .скорости потребления кис лорода, представляющая собой коли чество импульсных сигналов, полученных интегратором 29 за данный вре- 5 менный интервал и отнесенных к ве пичине этого интервала, определяется автоматически с помощью счетчика 28.

Мембрана 21 в электролизере 3 предотвращает смешение кислорода и 2О водорода, образующихся в результа.те разложения электролита, обеспечивая в то же время электролитическую связь между камерами 19 и 20 и предотвращая влияние колебания атмос.ферного давления на работу манометра 2 °

Предлагаемое устройство позволяет оптимизировать процесс автоматического контроля биохимического потребления кислорода сточными и природными водами, содержащими как трудно-, так и легкоокисляемые органи,ческие вещества, по точности регулирования до 2,5%.

35 мостатированный сосуд, снабженный последовательно соедийенными электроконтактным. манометром и электролизером, мешалкой с электродвигателем и контуром поглощения двуокиси углерода, счетчик временных интервалов, связанный с блоком питания и интегратором, соединенным с вторичным прибором, о т л и ч а ю щ е.ес я тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства, пу-. тем увеличения точности регулирования процесса, оно дОполнительно содержит генератор тактовых импульсов, блок синхронизации, усилитель-форми-; рователь, промежуточный усилитель, блок управления, ключ антисовпадения тактовых импульсов, регулятор скорости электродвигателя и турбинку-. смеситель газовой фазы в сосуде, при этом блок синхронизации подключен своими входами к одному из выхо-, дов генератора тактовых импульсов и выходу усилителя-формирователя, связанного с манометром, а выходом ° к входу промежуточного усилителя и одному из входов ключа антисовпадения, другой вход которого.соединен с другим выходом генератора тактовых импульсов, выходы ключа антисовПа дения соединены с входами счетчика временных интервалов и интегратора, выход промежуточного усилителя подключен к блоку управления, связанного с блоком питания, а регулятор ско- рости своими входом и выходом соеди«, нен с электродвигателем, на валу которого установлена турбинка-смеси-. тель, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Манусова Н.Б. и др. Автоматизация процессов очистки. сточных вод ,в текстильной промышленности. М., Легкая индустрия",.1979, с. 68-74.

1000417

1000417

Составитель Р.Клейман

Техред И.Костик Корректор Н. Король Редактор С.Вско

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Заказ 12б6/22 . Тираж 939 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий