Способ управления процессом осветления суспензии в виде бытовой сточной воды осаждением



Способ управления процессом осветления суспензии в виде бытовой сточной воды осаждением
Способ управления процессом осветления суспензии в виде бытовой сточной воды осаждением

 


Владельцы патента RU 2503482:

Мазитов Леонид Асхатович (RU)
Финатов Алексей Николаевич (RU)
Финатова Ирина Леонидовна (RU)

Способ управления осуществляют путем распределения потока бытовой сточной воды по параллельно работающим отстойникам и регулирования вывода осветленного потока из каждого отстойника с обеспечением постоянства во времени и равенства для всех отстойников скорости ее вывода независимо от нагрузки на них по сточной воде. Это постоянство обеспечивают путем использования для управления выводом воды сигналов датчиков скоростей поступления сточной воды в отстойники и вывода осветленной воды и действующих по этим сигналам исполнительных механизмов, регулирующих затворы в тракте движения осветленной воды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Способ относится к технологиям очистки осаждением суспензий различного происхождения и может быть использован при очистке бытовых сточных вод.

Известно, что бытовая сточная вода - это суспензия загрязняющих воду частиц разного размера и разной природы. Ее перед сбросом в природные водоемы подвергают очистке по крайней мере в две стадии. Сначала ее осветляют осаждением в специальных отстойниках, а затем осветленную воду подают на биологическую доочистку. Для надежной работы биологических очистных сооружений необходимо, чтобы вода в них поступала с постоянной скоростью. Однако на практике скорость образования бытовой сточной воды и последующего поступления ее на осаждение и далее на биологическую доочистку постоянно и значительно меняется в течение суток (Фиг.1). Соответственно задачу обеспечения возможности вывода из каждого отстойника осветленной воды с постоянной скоростью, равной среднесуточной скорости поступления в него сточной воды, следует считать весьма актуальной. Решить ее можно с использованием автоматической системы управления потоками осветленной воды.

Известен способ управления процессом двухступенчатого осветления щелока в виде суспензии в производстве калийных удобрений путем распределения ее потока по параллельно работающим отстойникам первой ступени (а.с. 927264, B01D 21/00, G05D 27/00, опубл. 15.05.82). На этой ступени отделяют шлам сопутствующих твердых солей и получают вторичную суспензию. На второй ступени из нее выделяют глинистый шлам и получают конечный продукт в виде осветленного раствора целевой соли. В каждый из отстойников первой ступени осветления исходная суспензия поступает с различным содержанием шлама соответствующих солей. Соответственно выводимые из первичных отстойников объемы вторичной суспензии также различаются. Поэтому для обеспечения подачи в каждый отстойник второй ступени суспензии из первой ступени с одинаковой объемной скоростью распределение потоков исходной суспензии между параллельно работающими первичными отстойниками осуществляют в зависимости от нагрузки по сопутствующим солям на каждый из них с использованием специально разработанного уравнения.

Этот способ не может быть использован для управления процессом осветления бытовой сточной воды с одинаковым содержанием взвешенных веществ в воде, поступающей в параллельно работающие отстойники, но с постоянно изменяющейся скоростью ее поступления в них.

Новым техническим результатом от использования предлагаемого изобретения является обеспечение возможности получать поток осветленной воды с постоянной скоростью во всем суточном цикле очистки воды.

Указанный результат достигается тем, что в способе управления процессом осветления суспензии с определенными параметрами ее потока путем его распределения по параллельно работающим отстойникам и регулирования вывода осветленного потока, согласно изобретению, осветлению подвергают суспензию в виде бытовой сточной воды с постоянно меняющейся в течение суточного цикла не поддающейся регулированию скоростью ее поступления в отстойники при равном ее распределении по каждому из них и по воде и по взвешенным веществам, а регулирование вывода осветленной воды из каждого отстойника проводят независимо от нагрузки на них по сточной воде с обеспечением постоянства во времени и равенства для всех отстойников скорости ее вывода, равной среднесуточной скорости подвода сточной воды в каждый из отстойников, при этом постоянство во времени скорости вывода осветленной воды из каждого бассейна обеспечивают путем использования для управления выводом воды сигналов датчиков скоростей поступления сточной воды в отстойники и вывода осветленной воды и действующих по этим сигналам исполнительных механизмов, регулирующих затворы в трактах движения осветленной воды.

Способ предназначен для управления процессом осветления бытовой сточной воды осаждением в комплексе, схема которого показана на Фиг.2. Комплекс включает водораспределительную емкость 1, вход которой связан с коллекторами сточной воды, параллельно работающие отстойники 2-5, каждый из которых снабжен средствами подачи в него сточной воды и средствами вывода осветленной воды с управляемыми щитовыми затворами 6-9, средствами для регулирования этих затворов 10-13, систему трубопроводов для подвода сточной воды в отстойники, содержащих нерегулируемые затворы 14-17 и датчики скорости 18-21, систему трубопроводов, связывающую выходы отстойников с общим трубопроводом для осветленной воды, содержащих регулируемые затворы 22-25, снабженные датчиками 26-29 скорости потоков выходящей из отстойников осветленной воды и средствами 30-33 для регулирования этих потоков, затвор 34 в общем трубопроводе осветленной воды, датчик 35 скорости общего потока. На схеме обозначение Ос относится к осадку, выводимому из отстойников, КЦУ - это компьютерный центр управления, БО - это биохимическая очистка.

Затворы 14-17 в процессе очистки находятся в нормально открытом положении и обеспечивают равную скорость подвода воды к каждому отстойнику в любой момент времени. Датчик скорости потока в общем трубопроводе осветленной воды используют для дополнительного контроля скорости поступления этой воды на БО.

Необходимая для разработки алгоритма управления процессом и программы для его осуществления информация - это суммарный объем поступающей на очистку в течение суток сточной воды, текущая и среднесуточная скорость подачи воды в каждый отстойник и соответственно равная ей среднесуточная скорость потоков выводимой из каждого отстойника осветленной воды, значения величин сигналов датчиков скорости этих потоков, а также суммарный «резервный» объем отстойников, достаточный для демпфирования пиковых нагрузок по сточной воде на отстойники.

Эту информацию получают при тестовых испытаниях комплекса. Сигналы датчиков при скорости, равной среднесуточной, берут за сигналы сравнения. «Резервный» объем считают равным, например, объему сточной воды, поступающей в отстойник сверх среднесуточного объема в первый (утренний) пиковый период суток. Этот объем как интегральная величина пропорционален площади заштрихованной части Фиг.1.

Комплекс в режиме с управлением потоками осветленной воды работает следующим образом. Систему управления подключают в момент времени, соответствующий точке 8 на Фиг.1. В этот момент по определению скорость подачи сточной воды v′ в каждый отстойник равна среднесуточной скорости подачи v′cp, а скорость вывода v″ должна равняться среднесуточной скорости вывода v″cp. Обязательное условие при подключении - наличие в каждом отстойнике свободного («резервного») объема. Это условие обеспечивают следующим образом. Перед подключением системы управления затворы 6-9 и 22-25 открывают на 50% и выводят из каждого отстойника заданный объем воды. Степень открытия затворов 6-9 определяют по положениям штоков над поверхностью в отстойниках, а затворов 22-25 - по сигналам сравнения датчиков 26-29.

При подключении программы КЦУ сравнивает текущие сигналы датчиков 26-29 с сигналами сравнения, соответствующими v′cp, и при их неравенстве выдает команду, по которой исполнительные механизмы 30-32 регулируют степень открытия затворов 22-25 до величины, обеспечивающей скорость вывода осветленной воды, равную v″cp.

При снижении скорости поступления сточной воды в отстойники, но при постоянной скорости отвода из них осветленной воды, уровни воды в отстойниках снижаются. Соответственно уменьшаются величины перепада столба жидкости до линий перелива воды в отводящие трубы и скорость v″ вывода воды.

В соответствии с программой управления при неравенстве текущих сигналов датчиков 18-21 и сигналов сравнения этих датчиков на сверхдопустимую величину КЦУ выдает команду, по которой исполнительные механизмы и средства регулирования 10-13 увеличивают степени открытия затворов 6-9 путем смещения их щитов вниз на предусмотренную программой высоту. При неравенстве текущих сигналов датчиков 26-29 и сигналов сравнения этих датчиков исполнительные механизмы 30-33 приводят текущие значения v″ к v″cp и удерживают их на этом уровне.

Подобное манипулирование затворами 6-9 и 14-17 по сигналам датчиков 18-21 и 26-29 обеспечивает постоянство v″, равной v″cp с допустимыми отклонениями и в периоды с повышением скорости v′ между точками 1 и 3 или 5 и 7.

В периоды между точками 2 и 4, 6 и 8 отстойники аккумулируют осветленную воду, в периоды 1-2, 4-6, 8-1 их используют как «депо» осветленной воды с точными повторениями суточных циклов.

1. Способ управления процессом осветления суспензии с определенными параметрами ее потока путем его распределения по параллельно работающим отстойникам и регулирования вывода осветленного потока, отличающийся тем, что осветлению подвергают суспензию в виде бытовой сточной воды с постоянно меняющейся в течение суточного цикла не поддающейся регулированию скоростью ее поступления в отстойники при равном ее распределении по каждому из них и по воде и по взвешенным веществам, а регулирование вывода осветленной воды из каждого отстойника проводят независимо от нагрузки на них по сточной воде с обеспечением постоянства во времени и равенства для всех отстойников скорости ее вывода, равной среднесуточной скорости подвода сточной воды в каждый из отстойников.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянство во времени скорости вывода осветленной воды из каждого бассейна обеспечивают путем использования для управления выводом воды сигналов датчиков скоростей поступления сточной воды в отстойники и вывода осветленной воды и действующих по этим сигналам исполнительных механизмов, регулирующих затворы в трактах движения осветленной воды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области добычи природного газа, в частности к ведению процесса осушки газа с использованием автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) установок комплексной подготовки газа (УКПГ) газоконденсатных месторождений Крайнего Севера (газодобывающих комплексов).

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения уксусной кислоты, включающему стадии: взаимодействия метанола с монооксидом углерода в реакционной среде, содержащей воду, йодистый метил и метилацетат в присутствии катализатора карбонилирования на основе металла VIII группы; выделения продуктов указанной реакции в летучую фазу продукта, содержащую уксусную кислоту, и менее летучую фазу; дистиллирования указанной летучей фазы в аппарате дистилляции для получения очищенного продукта уксусной кислоты и первого верхнего погона, содержащего йодистый метил и ацетальдегид; конденсации, по меньшей мере, части указанного верхнего погона; измерения плотности указанного сконденсированного первого верхнего погона; определение относительной концентрации йодистого метила, ацетальдегида или обоих в первом верхнем погоне на основании измеренной плотности; и регулирования, по меньшей мере, одного регулирующего технологического параметра, связанного с дистилляцией указанной летучей фазы, в качестве ответной реакции на указанную относительную концентрацию.

Изобретение относится к области нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к способам управления процессом каталитического риформинга при получении высокооктанового бензина.

Изобретение относится к технике управления процессом получения хлористого калия при формировании раствора вводом воды в осветленный насыщенный раствор, поступающий со стадии растворения сильвинитовых руд и осветления жидкой фазы, на установках вакуум-кристаллизации.

Изобретение относится к технологическим процессам осветления и обесцвечивания воды и может быть использовано для регулирования процессов коагуляции и фильтрования на сооружениях, работающих по схеме: смеситель - контактный осветлитель.

Изобретение относится к области нефтепереработки. .

Изобретение относится к области производства синтетических каучуков эмульсионной полимеризации, а именно к стадии выделения каучуков из латексов с применением коагулянтов.

Изобретение относится к способам управления процессами химико-технологических предприятий. .

Группа изобретений относится к системе, содержащей герметичный центробежный сепаратор, и способу регулирования в такой системе. Система регулирования характеристиками сепарированного тяжелого компонента в герметичном сепараторе содержит герметичный центробежный сепаратор, причем сепаратор содержит ротор, содержащий сепарирующую камеру, впускной канал для смеси разделяемых компонентов, первый выпускной канал для приема, по меньшей мере, одного сепарированного легкого компонента, второй выпускной канал для приема, по меньшей мере, одного сепарированного тяжелого компонента. При этом система дополнительно содержит средство рециркуляции для возврата части сепарированного тяжелого компонента из второго выпускного канала в сепарирующую камеру, первое средство мониторинга, отслеживающее плотность, расход или комбинацию этих параметров тяжелого компонента во втором выпускном канале, первое регулирующее средство, регулирующее рециркуляционный расход в ответ на управляющий сигнал от первого средства мониторинга. Согласно способу регулирования характеристиками сепарированного тяжелого компонента в системе сначала подают смесь компонентов из впускного канала в сепарирующую камеру, после этого сепарируют смесь компонентов в сепарирующей камере на легкие и тяжелые компоненты, затем подают, по меньшей мере, один легкий компонент в первый выпускной канал и подают, по меньшей мере, один тяжелый компонент во второй выпускной канал. После этого возвращают часть сепарированного тяжелого компонента из второго выпускного канала во впускной канал, отслеживают параметры плотности, расхода или комбинацию этих параметров тяжелого компонента, текущего во втором выпускном канале, создают первый управляющий сигнал в соответствии с этим параметром и регулируют расход рециркуляции в ответ на этот управляющий сигнал. Техническим результатом является обеспечение постоянной концентрации сепарированного шлама и предотвращение забивания выпускных труб для тяжелой фазы в системах, в которых содержание тяжелого компонента сильно меняется или остается постоянно низким. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Группа изобретений относится к способам и устройствам саморегуляции в заданных пределах уровней разделов фаз газ-нефть и нефть-вода в герметизированных проточных емкостях при изменяющихся параметрах фаз. Технический результат заключается в повышении надежности и качества разделения. Способ саморегуляции в заданных пределах уровней разделов фаз газ-нефть и нефть-вода в герметизированных проточных емкостях при изменяющихся параметрах фаз характеризуется тем, что разделы фаз конструктивно закреплены на заданных уровнях и не могут существенно изменяться по высоте при изменении параметров фаз вследствие того, что на высоту заданного уровня раздела фаз газ-нефть устанавливают нефтепереливной патрубок, направляющий обезвоженную нефть в нефтеразгрузочную камеру, оснащенную поплавковым клапаном, открывающим нефтепровод при поступлении нефти и запирающим нефтепровод при ее отсутствии, при этом верхний уровень нефти в герметизированной проточной емкости регулируют высотой нефтепереливного патрубка, из нижней части герметизированной проточной емкости из зоны, расположенной ниже заданного уровня раздела фаз нефть-вода, отстоянную воду подают через водопереливной патрубок в водоразгрузочную камеру, оснащенную поплавковым клапаном, открывающим сбросной водопровод при поступлении отстоянной воды и запирающим сбросной водопровод при ее отсутствии, при этом уровень воды в герметизированной проточной емкости регулируют высотой водопереливного патрубка, образуя гидравлический затвор, а поступающий газ из герметизированной проточной емкости подают в газопровод, расположенный выше уровня раздела фаз газ-нефть через газорегулирующий клапан, поддерживающий заданное давление газа в герметизированной проточной емкости, нефтеразгрузочной и водоразгрузочной камерах. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к регулированию жидкофазной термической конверсии тяжелого углеводородного сырья и может найти применение в нефтеперерабатывающей промышленности. Изобретение касается способа регулирования, включающего регулирование давления в реакторе и контроль времени пребывания реакционной массы в зоне реакции путем регулирования веса реакционной массы в реакторе, при этом осуществляют взвешивание реактора с реакционной массой, а вес реакционной массы в зоне реакции рассчитывают как разность весов заполненного и пустого реактора. Технический результат - повышение точности и упрощение регулирования. 3 пр.

Изобретение относится к способу управления реактором полимеризации в псевдоожиженном слое при получении полимера. Способ включает определение отношения производительности реактора по полимеру к давлению в реакторе, задание производительности реактора по полимеру, каковая производительность на основании указанного отношения по шагу соответствует желаемому давлению в реакторе, и корректировка скоростей подачи мономеров в реактор в соответствии с указанной заданной производительностью. Изобретение обеспечивает простое и эффективное управление реактором и позволяет достичь максимальной производительности реактора. 2 н. и 8 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретения могут быть использованы в области очистки канализационных, бытовых и промышленных сточных вод. Способ автоматического управления аэротенками включает подачу сточных вод в аэротенки (8, 10) через регуляторы (7, 9) с исполнительными механизмами (16). Сигналы от датчика расхода сточных вод (1) и датчиков измерения степени загрязнения притока сточных вод (3) поступают на входы (17) логического программируемого блок (6) с установленной математической моделью. Логический программируемый блок (6) сравнивает текущую нагрузку с заданной постоянной нагрузкой для первой группы аэротенков (8) и подает сигнал на регулятор подачи сточных вод (7), который обеспечивает подачу сточных вод с изменяющимся расходом в первую группу аэротенков (8) и постоянную часовую нагрузку по загрязняющим веществам сточных вод. Остальную часть сточных вод с изменяющимся расходом через второй регулятор подачи сточных вод (9) подают на вторую группу аэротенков (10) при изменяющейся удельной нагрузке по загрязняющим сточные воды веществам. Устройство содержит датчики количества возвратного активного ила (4), датчики измерения степени загрязнения расхода сточных вод (3), выходы которых связаны с соответствующими входами (17) логического блока (6). Изобретения позволяют повысить эффективность аэробной биологической очистки сточных вод и надежность процесса работы очистных сооружений, улучшить качество очищенных сточных вод. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к способу управления процессом получения бутилкаучука. Способ осуществляют путем сополимеризации в реакторе изопрена и изобутилена в инертном растворителе в присутствии катализатора. Способ включает контуры регулирования расходов шихты, катализатора, стоппера, жидкого и газообразного этилена. Дополнительно к системе управления в рабочем режиме используют подсистему автоматического пуска реактора. Данную операцию осуществляют в два этапа, первый из которых - вывод объекта управления на рабочую температуру, который осуществляют либо только использованием канала управления по расходу катализатора, либо с дополнительным использованием канала управления по давлению этилена, при этом управляющим устройством является нечеткий регулятор, и второй - выход в рабочую точку пространства технологических параметров, что реализуют подключением контура вывода давления этилена на номинальное значение. Технический результат - повышение производительности отделения полимеризации, уменьшение затрат на материальные и энергетические ресурсы и повышение уровня безопасности производства. 2 ил.

Изобретение предназначено для автоматического управления процессом ректификации и может быть использовано в химической, фармацевтической, нефтеперерабатывающей и пищевой промышленности. Способ заключается в адаптивном управлении верхней точкой профиля температур путем изменения расхода флегмы в зависимости от величины текущих потерь сырья, компенсации возмущающего воздействия со стороны питающей смеси, прогнозе концентрации по математической модели компенсатора верха колонны. Устройство включает ректификационную колонну, датчики температуры, регуляторы температуры верха и низа колонны, температуры питающей смеси, расхода перегретого пара, расхода хладагента, расхода греющего пара, дефлегматор, два теплообменника, расположенные на линии отвода кубового остатка и на линии подачи питающей смеси, блок идентификации текущего значения эффективности работы ректификационной колонны, два хроматографа, расположенные на линии отвода целевого продукта и на линии подачи питающей смеси, выходы которых соединены с входом регулятора концентрации целевого продукта в нижней части колонны, регулятор расхода флегмы, расхода целевого продукта, уровня кубовой жидкости колонны, блок формирования задания для регулятора расхода флегмы и регулятора температуры верха, блок компенсации возмущений. Технический результат: повышение эффективности работы колонны. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройству и способу управления работой электростатического осадителя. Способ управления электростатическим осадителем (6) для удаления частиц пыли из технологического газа содержит этапы, на которых: используют алгоритм управления для мощности, прикладываемой между, по меньшей мере, одним осадительным электродом (28) и, по меньшей мере, одним коронирующим электродом (26), причем алгоритм управления содержит прямое или косвенное регулирование, по меньшей мере, одного из диапазонов (VR1, VR2) мощностей и скорости (RR1, RR2) линейного изменения мощности; измеряют температуру (T1, T2) технологического газа; выбирают, когда алгоритм управления содержит регулирование диапазона мощностей, диапазон (VR1, VR2) мощностей на основе измеренной температуры (T1, T2), а значение (VT1, VT2) верхнего предела диапазона (VR1, VR2) мощностей при высокой температуре (T2) технологического газа ниже, чем при низкой температуре (T1) технологического газа; выбирают, когда алгоритм управления содержит регулирование скорости линейного изменении мощности, скорость (RR1, RR2) регулирования мощности на основе измеренной температуры (T1, T2), причем скорость (RR1, RR2) линейного изменения мощности при высокой температуре (T2) технологического газа ниже, чем при низкой температуре (T1) технологического газа, и регулируют мощность, прилагаемую между, по меньшей мере, одним осадительным электродом (28) и, по меньшей мере, одним коронирующим электродом (26), в соответствии с алгоритмом управления. Изобретение позволяет повысить срок службы электростатического осадителя. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.
Наверх