Устройство для автоматического контроля процессов очистки хромсодержащих сточных вод

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД, содержащее электродный чувствительный элемент. соединенный выходом через первый вход высокоомного преобразователя с входом вторичного прибора, о т л и ч ающи и с я тем, что, с целью повьппения точности контроля шестивалентного хрома и надежности его в работе, оно дополнительно снабжено генератором, стабилизатором тока, задатчиком режима и блоком гальванической развязки, при этом выход генератора соединен с одним из входов стабилизатора тока, другой вход которого связан с выходом задатчика режима , а выход стабилизатора тока подключен к входу блока гальваничес кой развязки, соединенного одним из выходов с входом электродного чувствительного элемента, а другим выходом - с вторым входом высокоомиого преобразователя. Отчетные стони

СОКВ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1263644

А1 (бц4С02 F 1 48 «G05D 27 00 ф1, « -

4 Д1«, D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ", )

:1 R1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3867897/23-26 (22) 19.03.85 (46) 15.10.86. Бюл. 9 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (72) В. М. Чернов, А. С. Дмитриев, Н, Б. Манусова, В. Б, Чебанов, В. С. Коптев и А. С.Левин (53) 66 ° 012 ° !(088.8) (56) Инженерное обеспечение обьектов строительства . Экспресс-информация, М., вын. 8, 1984, с. 19-25.

Авторское свидетельство СССР

У 956434, кл. С 02 F 1/48, 1980, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД, содержащее электродный чувствительный элемент, соединенный выходом через первый вход высокоомного преобразователя с входом вторичного прибора, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля шестивалентного хрома и надежности его в работе, оно дополнительно снабжено генератором, стабилизатором тока, эадатчиком режима и блоком гальванической развязки, при этом выход генератора соединен с одним из входов стабилизатора тока, другой вход которого связан с выходом эадатчика режима, а выход стабилизатора тока подключен к входу блока гальванической развязки, соединенного одним из выходов с входом электродного чувствительного элемента, а другим выходом — с вторым входом высокоомного преобразователя, 1263644 2

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод и может быть использовано для автоматического кон. троля и управления процессом реагент ного обезвреживания хромсодержащих сточных вод цехов гальванопокрытий различных отраслей промышленности, Целью изобретения являются повышение точности контроля шестивалентного хрома и надежность работы уст ройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для автоматического контроля процессов очистки хромсодержащих сточных вод; на фиг ° 2 — кривые потенциометрического титрования.

Устройство (фиг. 1) для автомати° ческого контроля процессов очистки ,хромсодержащих сточных вод содержит электродный чувствительный-элемент 1, установленный в реакторе 2 и соединенный с входом высокоомного преобразователя 3 и выходом блока 4 гальванической развязки, Выход высокоомного преобразователя 3 соединен с входом измерительного органа 5, Вход блока 4 гальванической развязки соединен с выходом стабилизатора 6 тока, Один вход стабилизатора 6 тока соединен с выходом генератора 7, а другой — с выходом задатчика 8 режима.

Злектродный чувствительный элемент

1 включает в себя три электрода: из" мерительный (золотой), вспомогательный (хлорсеребряный) и дополнительный (графитовый).

Измерительный орган 5 с дискретным выходом может быть выполнен на базе промышленного самопишущего прибора с задатчиком и двухпозиционной контактной группой в качестве выходного устройства, Прибор осуществляет преобразование поступающего от высокоомного преобразователя 3 сигнала в перемещение стрелки, положение которой сравнивается с заданным значением. Заданное значение, . устанавливаемое задатчиком прибора, равно значению потенциала точки эквивалентности (9,,) реакции обезвреживания шестивалентного хрома. . При прохождении текущего сигнала (ч, ) контактная группа формирует контрольный или регулирующий сигнал.

Высокоомный преобразователь 3 .служит для согласования высокого вы.

5

40 ходного сопротивления электродов чувствительного элемента 1 с низким входным сопротивлением измерительного органа. 5. Для этих целей может использоваться промышленный высокоомный преобразователь.

Генератор 7 вырабатывает сигнал переменного тока. Форма выходного напряжения генератора может быть синусоидальной или прямоугольной, возможно также применение других форм выходного напряжения при условии .соблюдения симметричности положительных и отрицательных полупериодов. Частота генератора может быть различной в зависимости от типа измерительного электрода, вида реагента-восстановителя и наличия примесей в хромсодержащих стоках и находиться в пределах 20-1000 Гц. Использование более низких частот ухудшает работу измерительного органа, а более высоких затрудняет достижение явления поляризации измерительного электрода чувствительного элемента, Амплитуда колебаний генератора 7 при использовании золотого измерительного электрода 33-01 с учетом коррекции в стабилизаторе 6 тока должна составлять 40 В. При использовании измерительных электродов с другой площадью рабочей поверхности или из других материалов возможны другие значения выходного напряжения генератора, Стабилизатор 6 тока осуществляет поддержание заданного значения переменного тока, протекающего через измерительный и дополнительный электроды, при изменении сопротивления среды (a также при колебаниях напряжения питающей сети).

Задатчик 8 режима предназначен для осуществления настройки стабилизатора 6 тока на определенный выходной ток, Для электродов 33-01 оптимальный выходной ток составляет 535 МА в условиях обезвреживания хрома бисульфитом при рН 2,5 (данные получены в результате экспериментальной проверки группы электродов 33-01), В качестве стабилизатора тока и задатчика режима могут быть использованы соответствующие электронные устройства. Простейшим стабилизатором тока с задатчиком режима может служить переменный проволочный резис1263644 тор мощностью 5-10 Вт и сопротивлением 3-5 кОм.

Блок гальванической развязки предназначен для предотвращения прохождения постоянной составляющей токз в 5 цепи измерительный электрод — дополнительный электрод и шунтирования высокого выходного сопротивления измерительного электрода низким выходным сопротивлением стабилизатора тока, В качестве блока гальванической развязки может быть использован конденсатор емкостью 1 -1О мкФ с малыми токами утечки.

Принцип действия устройства основан на явлении поляризации измерительного электрода.

Измерительный электрод поляризуется переменным током определенной силы при нахождении его в среде скис- 20

6+ лителя (Cr ) и деполяризуется или изменяется знак поляризации при нахождении его в среде восстановителя, причем контролируется только постоянная (или интеграпьная) составляющая потенциала измерительного электрода.

Явления, связанные с возникновением отклонения потенциала измерительного электрода от равновесного при наложении на него переменного 30 тока, рассматриваются в теории диффузионного двойного слоя и объясняются неоднозначностью дифференциальной емкости от знака приложеиного напряжения, 35

Одновременно с эффектом поляризации происходит электрохимическая очистка поверхности измерительного электрода, На фиг. 2 изображены экспериментальныее кривые, полученные для различных вариантов устройств при обезвреживании хромсодержащих сточных вод. 1 — известное устройство при обработке бисульфитом и наличии примесей, в том числе железа; 2 — предлагаемое устройство при обработке бисульфитом и наличии примесей, в том числе железа; 3 — то же, при обработке железным купоросом.

Из графиков видно, что предлагаемое устройство обладает большей чувствительностью по сравнению с известными (в 3- — 5 раз) °

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет исключить влияние железа, а также ряда других примесей, типичных для стоков цехов гальванопокрытий.

Существенно улучшаются динамические характеристики (постоянная времени переходного процесса уменьшается до 3-5 с), поскольку электродный чувствительный элемент находится непосредственно в реакторе.

Наличие эффекта электрохимической очистки позволяет поддерживать высокую точность контроля (+5X) в течение длительного времени эксплуатации.

Решение задачи исключения влияния железа чисто электротехническими средствами существенно упрощает конструкцию устройства и повышает надежность.

1263644

ВС РРРФ юаРигп.

Редактор Л, Веселовская

3axas 5490/22

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Ь

1

Ъ

% Ь

Составитель Р, Клейман

Техред И.Попович Корректор Г. Решетник

Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5