Устройство для автоматическогорегулирования процессов биохимическойочистки сточных вод

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 300879 (21) 2813321/29-26

oi>829584

Р1)м. кл.

С 02 F 3/ОО G D 27/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1505.81. Бюллетень № 18

Дата опубликования описания 15. 05. 81 (53) УДК 66.012-52 (088. 8) (72) Авторы изобретения

A. A, Кузьмин, В. A. Седов, Д. С. Вершков, Б, Ф, Нестеров, Б. И. Смолин и Л. А. Литвиненко! с

Специальное конструкторское бюро биологич кого приборостроения AH СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ БИОХИМИЧЕСКОЙ

ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке сточных вод, конкретно к устройствам для автоматического регулирования процессов биохимической очистки этих вод и может быть использовано в химической промышленности.

Известно устройство для автоматического регулирования процессов биохимической очистки вод, состоящее из ферментера с контуром термостатирования и блоком анализа иловой смеси в ферментере на растворенный кислород tlj.

Однако в этом устройстве возможно рещение лишь ограниченного круга задач по автоматическому регулированию процессов биохимической очистки сточных вод из-за невозможности регулировать эти процессы не только по содержанию растворенного кислорода, но и в полной мере по аэродинамическому, газовому и иловому режимам.

Известно также устройство для автоматического регулирования процессов биохимической очистки,сточных вод, содержащее взаимосвязанные ферментер, контур многокомпонентного дозирования питательных растворов, контур термостатирования и блоки анаЛиза газовой и иловой смесей в ферментере на кислород (2).

Существенным недостатком этого устройства является ограниченность его функциональных возможнОстей вследствие отсутствия в нем конструктивных и схемных элементов, достаточно качественно реализующих требуемые технологические операции по поддержанию необходимых условий массо- и илообмена в ферментере, по установлению кислотно-щелочного равновесия в иловой смеси и по устранению пенообразованля в сочетании со

1з стерильным пробоотбором.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

20 указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит контур аэрации иловой смеси в ферментере, снабженном пленочным резистивным нагревателем, размещенным на его

25 наружной боковой поверхности, контур рециркуляции иловой смеси, контур регулирования величины рН, контур рециркуляции газовой смеси, контур пеногашения и контур отбора проб

30 иловой смеси, при этом контур аэра829584 ции иловой смеси в ферментере соединен с контуром рециркуляции газовой смеси, а контур рециркуляции иловой смеси и контур регулирования величины РН соединены между собой через контур многокомпонентного дозирования питательных растворов, при этом контур аэрации иловой смеси в ферментере выполнен в виде после,довательно соединенных блока пневмопреобразователей, регулятора расхода воздуха,- ротаметра, биофильтра, впускного клапана с реле времени, аэратора с крыльчатками для перемешивания газовой и иловой смесей, установленным на общем валу со спаренными постоянными магнитами и связанными через шкивы с приводным электродвигателем и регулятором-интенсивности аэрации, а контур рециркуляции иловой смеси .выполнен в виде последовательно соединенных. насоса, двухканального клапана и подключенных к нему параллельно друг другу смесителя питательных растворов

- и РН-реагентов и узла слива иловой смеси, причем контур рециркуляции газовой смеси выполнен в виде последовательно соединенных теплообменника, двухканального клапана, связанного с реле времени, и подключенных к нему биофильтра и гидрозатвора, насоса и гаэометрической ячейки, а контур неногашения выполнен в виде последовательно соединенных датчика пены, регулятора, одноканального регулирующего клапана и подключенной к нему емкости с пеногасителем.

На фигуре представлена функциональная блок-схема предлагаемого .Устройства.

Устройство содержит взаимосвязанные ферментер 1, снабженный пленочным резистивным нагревателем 2, контуры 3-10 и блоки 11 и 12 анализа газовой и иловой смесей в ферментере 1 на кислород.

Контур 3 многокомпонентного дозирования питательных растворов включает в себя индивидуальные дозаторы растворов 13-17 и РН-реагентов 18 и 19, а контур 4. термостатирования - датчик 20 температуры и регулятор 21 температуры с узлом 22 охлаждения и узлом 23 подстройки расхода охлаждающей воды.

Контур 5 аэрации иловой смеси в ферментере 1 выполнен в виде последовательно соединенных блока 24 пйевмопреобразователей, регулятора

25 расхода воздуха, ротаметра 26, биофильтра 27, впускного одноканаль ного клапана 28, связанного с реле

29 времени, аэратора 30:с крылъчатками 31 и 32 цля перемешивания соответственно газовой и иловой смесей и спаренными постоянными магнитами

33, установленными на общем валу 34 и связанными через шкивы 35 с привод«

d0

65 режиме подачи воздуха и сброс его в атмосферу прекращается путем закрытия клапана 28 и переключения клапана 46, в результате чего газовая смесь ферментера 1 циркулирует лишь через теплообменник (конденсатор) ным электродвигателем 36 и регулятором 37 интенсивности аэрации.

Контур 6 рециркуляции иловой смеси выполнен в виде последовательно соединенных насоса 38, двухканального клапана 39 и подключенного к нему параллельно друг другу смесителя 40 питательных растворов и РН-реаГентов и узла 41 слива иловой смеси..

Контур 7 регулирования величины

РН-статирования включает в себя паростерилизуемый датчик РН 42, блок 43 преобразования величины

РН и блок 44 регулирования расхода питательных растворов и РН-реагентов.

15 Контур 8 рециркуляции газовой смеси выполнен в виде последовательно соединенных теплообменника (конденсатора) 45, двухканального клапа. на 46, связанного с реле 29 времени, подключенных к нему биофильтра 47 и гидрозатвора 48, насоса 49 и газометрической ячейки 50.

Контур 9 пеногашения выполнен в виде последовательно соединенных датчика 51 пены, антипенного регулятора

52, одноканального регулирующего клапана 53 и подключенной к нему емкости 54 с пеногасителем.

Контур 10 отбора проб иловой смеси включает в себя переключающие клапаны 55, емкость 56 с антисептиком и емкость 57 для сбора проб.

Блок 11 анализа газовой смеси на кислород включает в себя датчик

58 кислорода и блок 59 преобразова35 ния, а блок 12 анализа иловой смеси на кислород — датчик 60 кислорода и блок 61 преобразования.

К ферментеру 1 подключен иасос

62 подачи анализируемой иловой сме4р си °

Устройство работает следующим образом.

Сточная вода в,смеси с культурой микроорганизмов (активным илом), 45 образуя иловую смесь, поцается насосом 62 в ферментер 1. В результате жизнедеятельности микроорганизмов активного ила в ферментере 1 протекают процессы биохимической очистки

$Q сточной Воды. Сущность этих процессов заключается в окислении органических веществ-загрязнителей, содержащихся в этой воде, кислородом воздуха, вводимого в ферментер 1. с помощью контура 5 аэрации.

Выход воздуха осуществляется через теплообменник (конденсатор) 45водяных паров, клапан 46 (левый на фиг. 1), биьфильтр 47 и гидрозатвор

48 в атмосферу. В респирометрическом

829584

Формула изобретения

45, клапан 46 (правый на фиг. 1), насос 49 и газометрическую ячейку

50 в течение времени, определяемом уставной реле 29 времени, При этом блоком 11 фиксируется снижение процентного содержания кислорода в гавовой смеси, вызванное окислением органических веществ в сточной воде и уменьшением концентрации растворенного кислорода, что фиксируется блоком 12.

Требуемые условия жизнедеятельности микроорганизмов активного ила создаются и регулируются также оптимальным перемешиванием иловой смеси с целью получения гомогенной среды и обеспечения наилучшего растворения кислорода в сточной воде. Кроме . того, ферментер 1 термостатируется нагревателем 2 и контуром 4, а контуры 3, б и 7 обеспечивают заданные режимы регулирования дозирования питательных растворов и рН-реагентов в различных сочетаниях. Избыток образующейся биомассы активного ила:. устраняется узлом 41, а пенообразование — контуром 9.

При этом в режиме рециркуляции иловой смеси по контуру б левый двухканальный клапан 39 открыт, а правый закрыт. Переключение на правый канал производится оператором в случае необходимости быстрого удаления иловой смеси .из ферментера 1. В этом случае насос 62 выключен.

Работа насосов 38, 49 и 62 обеспечивается блоком 24 пневмопреобразователей с независимым регулированием частоты, т.е. производительности этих насосов по каждому из каналов.

1. Устройство для автоматического регулирования процессов биохимической очистки сточных вод, содержащее взаимосвязанные ферментер, контур многокомпонентного дозирования питательных растворов, контур термостатирования и блоки анализа газовой и иловой смесей в ферментере на кислород, о т л и ч à io щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональ-. ных возможностей устройства, оно дополнительно содержит контур аэрации иловой смеси в ферментере, снабженном пленочным резистивным нагревателем, размещенным на его наружной боковой поверхности, контур рециркуляции иловой смеси, контур регулирования величины рН, -контур рециркуляции газовой смеси, контур пено« гашения и контур отбора проб иловой смеси, при этом контур аэрации иловой смеси в ферментере соединен с контуром рециркуляции газовой смеси, а контур рециркуляции иловой смеси и контур регулирования величины рН соединены между собой через контур многокомпонентного дозирования питательных растворов.

2. Устройство но п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что контур аэра.ции иловой смеси в ферментере выполнен в виде последовательно соеди15 ненных блока пневмопреобразователей, регулятора расхода воздуха, ротаметра, биофильтра, выпускного клапана с реле времени, аэратора с крыльчатками для перемешивания Газовой

gP и иловой смесей, установленния на общем валу со спаренными постоянными магнитами и связанными через шкивы с приводным электродвигателем и регулятором интенсивности аэрации.

25 3, Устройство по Il, 1р о T л и ч а ю щ е е с я тем, что контур рециркуляции илоной смеси выполнен в виде последовательно соединенных насоса, двухканального клапана и подключенных к нему параллельно друг другу смесителя питательных растворов и рН-реагентов и узла слива иловой смеси.

4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что контур рециркуляции газовой смеси выполнен в виде последовательно соединенных. теплообменника, двухканального клапана, связанного с реле времени, и подключенных к нему биофильтра и

40 гидрозатвора, насоса и пазометрической ячейки.

5. Устройство по п. 1, о т л ч а ю щ е е с я тем, что контур пеногашения выполнен в виде последова45 тельно соединенных датчика пены,.регулятора, одноканального регулирующего клапана и подключенной к нему емкости с пеногасителем.

Источники информации, о принятые во внимание при экспертизе

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

55 2. Отчет ВНИИ ВОДГЕО Р 7262 б, M.. 1976, с. 47-58.

829584

2$ Составитель Р. Клейман

Редактор М. Петрова Техред A. Бабинец Корректор Н. Стец

Заказ 3777/84 . Тираж 1007 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