Устройство для автоматического контроля процессов биохимического потребления кислорода сточными водами

 

О П И С А Н И Е i»653220

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соввтскин

Социалистичвскмн

Республик

И АВТОРСКОМУ СВИДЙТВЛЬСТВУ

J ю с .с,: иJ,, "l2Q- ". i - "- ) р. (51} M. Кл.

С 02 С 5/10

5 05 Я 27/02 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.05,76(21) 2359165/29-26 с присоединением заявки №

Государственный квинтет

СССР оо делам нзебрвтеннй в откритнй (23) Приоритет

Опубликовано25.03.79.Бюллетень №11

Дата опубликования описания 28.03.79 (53) УДК 66.012-52(088,8) J

А. И. Куликов, А. А, Кузьмин, Б. Ф. Нестеров, Е. А. Сидоров, Q. Н, Смирнов и С. Н. Андреев (72) Авторы изобретения !

Специальное конструкторское бюро биологическогоприборостроения AH СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЮЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЮ КОНТРОЛЯ

ПРОЦЕССОВ БИОХИМИЧЕСКОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ

КИСЛОРОДА СТОЧНЫМИ BOQANH

Изобретение относится к области очистки сточньгх вод, в частности к усч ройствам для автоматического контроля процессов биохимического потребления кислорода сточными водами, и может быть использовано в химической промышленности.

Известно устройство для автоматического контроля процессов биохимического потребления кислорода сточными водами, состояшее из реакционных сосудов, снаб- 10 женных автоматизированными системами контроля давления газовой фазы в последних и возмещения потребленного сточной водой кислорода при окислений прганических веществ 11).

Конструктивные и схемные решения известного устройства существенно усложняют автоматический контроль про-, цессов биохимического потребления кис- 20 лорода сточными водами, снижая точность измерения и надежность работы устройства, Известно также устройство для автоМатического койтроля процессов биохимического потребления кислорода сточными водами, содержашее термостатированный сосуд, оборудованный електроконтактньтм манометром, електролиэером и мешалкой, а также блоками питания и управления f2).

Однако такое устройство имеет сложную и Недостаточно надежную конструкцию, Кроме того, конструкция електролиэера допускает смешение образующих в процессе электролиза кислорода и вопороде, что ведет к значительному снижению чувствительности работы устройства и резкому ухудшению его метрологических характеристик.

Это устройство также не позволяет непосредственно регистрировать общее количество потребленного кислорода и скорость его потребления, обеспечивая лишь фиксацию динамики возмещения потребленного кислорода, что требует в дальнейшем трудоемкой ручной обработ653220 ки полученных кривых и вносит тем самым значительные погрешности в конечные результаты.

Белью изобретения является повышение точиости измерения и надежности работы устройства.

Это достигается тем, что влектролизер снабжен ионообменной мембраной и соединен через взаимосвязанные блоки питания и управления с дополнительно установленными интегратором-квантователем и блоком измерения временных интервалов.

Интегратор«квантователь выполнен в виде цифро-аналогового преобразователя

1S с дискретиэированной формой выходного, сигнала, снабженного блоком температурной компевсации поразрядного тока, а блок измерения временных интервалов

20 выполнен в виде сумматора с циклическим наконлением тактовых импульсов, снабженно1 о узлом выбора емкости накопления.

На фиг. 1 дана блок-схема предложенного устройства; на фиг, 2 изображен елекчролиэер.

Устройство содержит термостатирован- ный сосуд 1, который оборудован насосом 2 циркуляции газовой фазы, йтагосборником 3, скруббером 4 с раствором

; шелочи для поглошения выделяющейся

CG, влектроконтакчным манометром 5, соединенным с компенсацйонным сосудом 6, електролизером 7 с сосудами 8 и 9, содержащими"дибтиллированную во

dy для подпитки соответственно католич ной и анолитной ка. мер влектролизера 7, соединенного через взаимосвязанные блоки управления 10 и питанйя 11 с допол- 40 нич мМо установленйыми иитеграторомквантователем 12 и блоком 13 измерения временных интервалов (см. фиг, 1).

Интегратор-ввантоватепь 1 2 соединен со втОричным реГистрируюшим прйбОром 14, термостат 15 - со змеевиком 16, а блок 17 регулирования числа оборотовс 9лектродвигателем 18 мешалки 19, Элекчролизер 7 заключен B ïîëûé цилиндрический корпус 20, являюшийся

onsoâðåMåéíî катодом. Анодом служит полый цилиндрический электрод 21. Электроды 20 и 21, выполненные из нержавеюшей стали, разделены ионообменной мембраной 22, снабженной многослойным спиралеобразным фиксатором 23 .. из длинноволокнистого асбеста. В состав влектролизера 7 входят также штуцер ная. насадка 24, стабилизатор 25, эаглушка анолитной камеры 26, промежу-. точная втулка 27, несущая крышка 28, трубка 29 ввода дистиллированной воды в анолитную камеру, прокладки 30, а также штуцеры 31 и 32 соответственно для подачи дистиллированной воды в ано« личную и католитную камеры и штуцеры 33, 34 соответственно для отвода водорода в атмосферу и кислорода в газовую фазу сосуда 1."

Устройство работает следуюшим образом, Проба анализируемой сточной воды размешается в сосуде 1, термостатируется и непрерывно перемешивается мешалкой 19 с регулируемой интенсивностью.

В процессе биохимического окисления органических вешеств, содержашихся в анализируемой п«юбе, потребляется кислород, при атом падение его содержания в жидкой фазе приводит благодаря газообмену к падению давлеиия газовой фазы в сосуде 1. Это вызывает замыкание цепи електроконтактного манометра 5, сигнал от которого поступает на вход блоке управления 10 и далее на блок питания 11, При прохождении тока через електролизер 7 в результате разложения алектролита, например 30%-ного раствора

КОН, на его аноде выделяется кислород, поступаюший в сосуд 1 до тех пор, пока давление тазовой фазы в нем не восстановится, после чего цепь електроконтакч ного манометра 5 разрывается и блок управления 10 отключает питание електролизера 7. Нальнейшее потребление киЬлорода, как следствие продолжаюшегося окислительного процесса, ведет к повторению цикла действия устройства вплоть до полного окисления органических веществ в анализируемой пробе, Для комйенсации колебаний атмосферного давле« ния второе колено манометра 5 соединено с компенсационным сосудом 6.

Импульсный сигнал or блока управления 10 йостуйает на вход интегратораквантователя 12,-причем по мере saxonления на его входе определенного количества импульсов интегратор-квантова.тель 12 подает на вход вторичного регисчсируюшего прибора 14 сигнал определенной величины (квант) дискретиэированной формы, т.е, поступление каждой серии импульсов на вход инте затораквантователя 12 вызывает дискречное увеличение сигнала на его выходе, пропорционального обшему количеству потребляемого кислорода.

653 220

Таким образом, регистрируемая вторичным прибором 14 кривая носит кваитованный характер, причем уровень квантования может выбираться йроизьопьно

b зависимости от характера процесса биохимического окисления органических вешеств.

Величина скорости потребления кисло-.

:рода, предстаьпяюшая собой количество .импульсных сигналов, полученных интегратором-квантоватепем 12 эа данный временной интервал н отнесенных к вели ище этого интерьала1 определяется автоматически с помошью блока ).3, Наличие в алектролизере ионообмен иой мембраны исключает смешение образуюшихся в процессе апектропиза раствора фепоЧи, кислорода и водорода, йреаотвращает связь газовой фазы сосуда, содер жашего анализируемую пробу, с атмосфе ,рой, устраняя тем самым впияйие колебаний атмосферного даьпения на работу устройства и обеспечивая вследствие етого оптимальность его метрологических характеристик. Рациональное койсчруйтивное выполнение эпектропиэера в цепом, наличие дополнительно установленных интегражра-кьантэьатепя и блока измерения временных интервалов, их схемное ® выполнение и характер взаимосвязи с епектропизером и другими апементами устройства позволяют более качественно контролировать процессы биохимического потребления кислорода сточнымй водами как в лабораторных, так и в праиэводст венйых условиях. Это особенно важно дпя интенсификации процессов очистки сточных вод и уменьшения чиспейносйн обслужиьаюшего персонала. 4п

Формула изобретения

1. Усч зойство дпя автоматического контроля процессов биохимического потребления кислорода сточными водами, cîà<ð>êàååe термостатированный сосуд, оборудованный эпектроконтактным манометром, епектропиэером, а также блоками питания и управления, о т и и ч аю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы устройства, влектропиэер снабжен ионообменной мембраной и соединен через

Ьзаимосвяэанные блоки питания и управ1 пения с дополнительно установленными интегратором»квантоьателем и блоком измерения временных интервалов.

2. Устройство по и. 1, о т и и ч аю ш е е с я тем, что интегратор-квантоватепь выполнен в виде цифро-аналогового преобразователи с дискретизироьанной формой выходного сигнала, снабженного блоком температурной компенсации поразрядного тока, 3. Устройство по ц. 1, о т л и ч а» ю ш е е с я тем, что блок измерения временных интервалов выполнен в виде сумматора с циклическим йакоплением тактовых импульсов, снабженного узлом выбора емкости накопления.

Источники информации, принятые ьо внимание" при експертиэе

1. "Рс р1ег aceEuEoza", 1967, %14, 2, Смирнов 8, Н, и др, Автоматизация процессов очистки сточных вод химической промьйяенности, Л., Химия", 1972, c. J. 19-123.

83

Составитель P. Клейман

Редактор А, Бер Техред М. Петко Корректор П. Макаревич

Заказ 1215/18 Тираж 1034 Поднисное

UHHHHH Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп, Проектная, 4