Устройство для автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«<1791633

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (я)м. к,. (22) Заявлено 230379 (21) 2739822/29-26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 301280 Бюллетень Гчо 48

Дата опубликования описания 301280

С 02 F 3/00

G 05 D 27/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и откр ыти и (53) 4Ê 66. 012-52<088.8) (72) Авторы изобретения

А. А Кузьмин и E. А Си-о1-"в

Специальное конструкторское бюро биолог;. еского приборостроения АН СССР (7)) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

Г1РОЦЕССА БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВО„г

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а более KQHI

Известно устройство для автоматического регулирования т<роцесса биохимической очистки сточных вод, состоящее из контура измерения содержания растворенного кислорода и манометрического регулятора давления газовой смеси в сосуде (Q .

Конструк=ивные и схемные решения, принятые в известном устройстве, не обеспечивают автоматическое регули — 15 рование биохимических процессов, протекающих в анализируемой пробе сточной воды. Кроме того, измерение только одного технологического параметра — содержания растворенного кисло- 20 рода и регулирование его величины косвенныл образом по общему давлению газовой смеси в сосуде существенно сних<ают функциональные возможности известного устройства.

Известно также устройство для автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод, =одержащее взаимосв.;занные контур регулирования содержания растворенных 30 газов в сосуде соедине:- ный с коллек тором, и контур отбора ".àçoàîé смеси из сосуда (2) .

К числу недостатксв известного устройс=ва относятся невозможность выполнения в нем таких важньх технологических операци ;, как регулирова— ние газового и и.",свого режимов в сосуде, упр вление процессом дозирования растворов, определение рН и еН сточной воды, содержания двуокиси углерода и кислорсда, что в конечном счете сник<ает качество .и объем получаемой информации < процессе биохимической очистки сточн iõ вод, точность регулирования этого процесса и воз ложность оптимизировать процесс по получаемой информации.

Целью изобретения яв †.яется устранение указанных недостатков, расширение функциональных возможностей устройства и оптимизация процесса биохимической очистки сточных вод.

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит связанные с сосудом узел отстаивания иловой смеси, контур регулирования концентрата активного ила, контур многокомпонентного дозирования растворов, блоки измерения содержа791633 ния кислорода и двуокиси углерода в газовой смеси и блоки измерения рН, еН иловой смеси и содержания двуокиси углерода в ней, а контур регулирования содержання растворенных газов в сосуде снабжен дозаторами двуокиси углерода и воздуха, подключенными к коллектору, при этом узел отстаивания иловой смеси выполнен в виде проточного отстойника с мешалкой, циркуляционного насоса, соединенного с сосудом, и блока измерения содер- © жания кислорода в иловой смеси, причем контур регулирования концентрации активного ила выполнен в виде взаимосвязанных регулятора, насоса отбора активного ила из отстойника и про- tj точного датчика оптической плотности иловой смеси.

На чертеже представлена блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит термостатированный сосуд 1 с мешалкой 2 и пробой сточной воды и связанные с сосудом

1 контур 3 регулирования содержания растворенных газов в сосуде 1, контур 4 отбора газовой смеси из со- Я суда 1, узел 5 отстаивания иловой смеси,. контур б регулирования концентрации активного ила, контур 7 многокомпонентного доэирования растворов, блок 8 измерения содержания у кислорода в газовой смеси сосуда 1, блок 9 измерения содержания двуокиси углерода в газовой смеси сосуда 1, блоки 10 и 11 измерения соответственно рН и еН иловой смеси и блок. 12 иэ 1ерения содержания двуокиси углерода в ней.

Контур 3 включает в себя взаимосвязанные датчик 13 измерения содержания кислорода, измерительный преобразователь 14, регулятор 15, генератор 16 импульсов, коллектор (распределительный блок) 17 и дозаторы кислорода 18, азота 19, двуокиси углерода 20 и воздуха 21, соединенные непосредственно с сосудом 1 и через стабилизаторы давления 22-25 с источниками газов 26-29.

Контур 4 образован реле 30 давления и дозатором 31, а также датчиком 32 давления, по которому настраи- щ вается реле 30.

Узел 5 выполнен в виде проточного отстойника 33 с мешалкой 34, циркуляционного нассса 35, соединенного с сосуцом 1, и блока 36 измерения содержания кислорода в иловой смеси, состоящего иэ датчика 37 и измерительного преобразователя 38.

Контур б выполнен в виде взаимосвязанных проточного датчика 39 оптической плотности иловой смеси, 40 соединенного с сосудом 1 через прокачивающий насос 40 и газоотделитель

41, регулятора 42 и насоса 43 отбора активного ила из отстойника 33 в сборную емкость 44. 65

Контур 7 выполнен иэ дозаторов

45, 46, соединенных непосредственно с сосудом 1, блока 47 управления и емкостей 48, 49 с растворами.

Блоки 10-12 включают в себя соответственно датчики 50, 51, 52 и измерительные преобразователи 53,54, 55.

Устройство работает следующим образом. Сточную воду в смеси с активным илом (иловая смесь) помещают в сосуде 1. В результате жизнедеятельности микроорганизмов активного ила реализуется процесс биохимической очистки сточной воды, состоящий в окислении органических веществ,содержащихся в этой воде. Оптимальные условия жизнедеятельности микроорганиз— мов обеспечиваются перемешиванием иловой смеси с целью получения гомогенной среды, а также термостатированием, подачей требуемых компонентов раствора, регулированием илового и газового режимов в сосуде.

Окисление органических веществ, содержащихся в сточной воде, сопровождается потреблением растворенного кислорода и выделением двуокиси углерода. Содержание растворенного кислорода измеряется датчиком 13, выходной сигнал которого после преобразования, усиления и регистрации в преобразователе 14,поступает на регулятор 15 и далее через генератор 16 импульсов к коллектору 17.

Коллектор 17 в соответствии с заданной уставкой регулятора 15 подает сигналы управления к дозаторам

18 — 21, которые обеспечивают поступление соответствующих газов в требуемых количествах в сосуд 1. В результате в сосуде 1 поддерживается необходимый базовый режим с учетом заданного значения содержания растворенного кислорода.

Давление газовой смеси в сосуде 1 в результате выделения двуокиси углерода повышается, при этом датчик 32 через реле 30 воздействует на дозатор 31, который сбрасывает часть газовой смеси в атмосферу вплоть до установления первоначального давления.

ПрОцесс биохимической очистки сточной воды сопровождается постоянным приростом биомассы активного ила, концентрацию которого регулируют путем отбора избыточного ила из отстойника 33 насосом 43, при этом иловая смесь постоянно циркулирует между сосудом 1 и отстойником 33 с помощью насоса 35. Регулирование концентрации активного ила производят по величине оптической плотности иловой смеси проточным датчиком 39, прокачку которой через датчик 39 осуществляют насосом 40 с предварительным удалением избытка газа и пены гаэоотделителем 41, и регулятором

42, управляющим работой насоса 43.

79163

Подачу каждого из требуемых раc .. творов производят индивидуальными дозаторами 45, 46 иэ емкостей 46, 49 по технологическому режиму, задаваемому по временной программе с помощью блока 47 управления.

Датчиками 37, 50-52 генерируются выходные сигналы, пропорциональные значениям соответствующих измеряемых величин, которые усиливаются, преобразуются и регистрируются преобразователями 38, 53-55 блоков 36, 10-12.

Блоками 8 и 9 непосредственно производят отбор газовой смеси из сосуда 1 и измерение в ней содержания кислорода и двуокиси углерода с усилением, преобразованием и регистра- 15 цией измеряемых параметров.

Вследствие включения в состав предложенного устройства узла отстаивания иловой смеси, контуров регулирования концентрации активного ила рд и многокомпонентов дозирования растворов, блоков измерения содержания кислорода и двуокиси углерода в газовой смеси, блоков измерения рН, еН иловой смеси и содержания двуокиси углерода в ней, а также введение в контур регулирования содержания растворенных газов в сосуде дозаторов двуокиси углерода и воздуха и, помимо этого, конструктивное выполнение узла и контуров и их взаимосвязи с сосудом, обеспечивается наряду со значительным расширением функциональных возможностей устройства также оптимизация процесса биохимической очистки сточных вод в лабораторных и производственных условиях.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод, содержащее взаимосвязанные контур регулирования содержания растворенных газов в сосуде, соединенный с коллектo" "зм, и контур отбора газовой смеси из сосуда, о т— л и .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства и оптимизации процесса биохимической очистки сточных вод, оно дополнительно содержит связанные с сосудом узел отстаивания иловой .смеси, контур регулирования концентрации активного ила, контур многокомпонентного дозирования растворов, блоки измерения содержания кислорода и двуокиси углерода в газовой смеси и блоки измерения рН, еН иловой смеси и содержания двуокиси углерода в ней, а контур регулирования содержания растворенных газов в сосуде снабжен дозаторами двуокиси углерода и воздуха, подключенными к коллектору.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел отстаивания иловой смеси выполнен в виде проточного отстойника с мешалкой, циркуляционного насоса, соединенного с сосудом, и блока измерения содержания кислорода в иловой смеси.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что контур регулирования концентрации активного ила выполнен в виде взаимосвязанных регулятора, насоса отбора активного ила из отстойника и проточного датчика оптической плотности иловой смеси.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смирнов Д. H. Автоматическое регулирование процессов очистки сточных и природных вод. M., Стройиздат, 1974, с.127-132.

2. Авторское свидетельство СССР

9 568604, кл. С 02 С 5/10, 1970.

791633

1

1 !

1

1

1 !

1

1

1

Составитель Р. Клейман

Редактор Т. Пилипенко Техред М,Голинка Корректор I0. Макаренко

Заказ 9374/18 Тираж 1020 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"; г. Ужгород, ул. Проектная, 4