Устройство для автоматического управления нагрузкой сооружений биологической очистки сточных вод

 

(72) АвтоР изобретения

В.М.Патеюк

Всесоювный научно-исследовательский и титуй6 водоснабжения, канализации, гндротехни сооружений и инженерной гидрогеологии Водгео (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

НАГРУЗКОЙ СООРУЖЕНИЙ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к области очистки сточных вод и может быть использовано для автоматического управления нагрузкой очистных сооружений канализации промышленных сточных вод.

Известно устройство для управления нагрузкой аэротенка, содержащее расходомер сточной воды и.измеритель концентрации органических. загрязнений, связанные через блок умножения с регулятором соотношения (1 ). Ко второму входу регуля" тора соотношения через функциональный преобразователь и блок умиоже" ния подключены расходомер возвратного ила и измеритель концентрации ила. Регулятор соотношения подключен к насосу возвратного ила. Устройство изменяет расход возвратно" го ила таким образом, чтобы стабилизировать органическую нагрузку на активный ил в момент смещения его со сточной водой.

Однако при такой системе невозможна стабилизация нагрузки на аэротенк при отклонении количества органических загрязнений в поступающей воде более чем иа 20Х от среднего, длительностью более чем 2-3 ч из-эа отсутствия накопителя сточной воды, и снижена эффективность очистки при изменениях качества сточной воды и активного ила;

Известно устройство для автоматического управления. нагрузки окснгенка, содержащее расходомер кисло IS рода, регулятор расхода кислорода, органичитель расхода сточной воды и распределитель сточной воды, соединенные последовательно, задатчик концентрации активного ила, подклю26 ченный к регулятору расхода кислорода, и сигнализатор предельного расхода воды, связанный с ограничителем расхода сточной воды j21 Это устройство управляет нагрузкой ок8 61343

10 ки сточной воды.

55

1 и ситенка по скорости потребления кислорода в нем.

Недостаток этого устройстваневоэможность использования его для управления нагрузкой аэротенков и биофильтров.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического управления нагрузкой сооружений биологической очистки сточных вод, включающее накопитель, аэро-. тенк и дозирующие устройства, через которые вход и выход накопителя соединены с входом аэротенка, (3 ).

Расходомер сточной воды и измеритель концентрации органических загрязнений подключен через блок умножения к регулятору нагрузки, соединенному с доэирующими устройствами.

Устройство управляет доэирующими устройствами накопителя таким образом, чтобы стабилизировать нагрузку аэротенка по поступающим органическим загрязнениям: если нагрузка, превышает заданную, часть воды сбрасывается в накопитель, если нагрузка меньше заданной — вода отбирается из накопителя и добавляется в аэротенк.

Однако в этом устройстве снижена эффективность очистки при измене. нии качества сточной воды (выражаемого например, как биоокисляемость отношение БПК/ХПК или др.). Так, если количество. загрязнений в поступающей воде не изменилось и био-окисляемость ухудшилась, надо уменьшить подачу водя в аэротенк и сбросить часть ее в накопитель. В этом случае не изменяется распределение сточной воды между аэротенком и накопителем, следовательно качество води на выходе аэротенка ухудшается, а эффективность ее очистки падает. В. другом случае количество загрязнений в поступающей воде увеличилось, но одновременно улучшиласв биоокисляемость воды. В подобной ситуации распределение сточной воды между накопителем и аэротенкам можно не изменять или же нагрузку аэротенка можно увеличить.

Здесь же совершается обратное — увеличивается расход воды в накопитель.

В результате аэротенк недогружен, а накопитель переполняется и перестает выполнять свои функции.

Кроме того в устройстве снижена эффективность. очистки сточных вод пр изменении качества активного ила.

Устройство всегда стремится поддерживать нагрузку, заданную задатчиком регулятора нагрузки. Эта величина нагрузки определяется расчетом или при наладке при некотором среднем качестве ила. Во время эксплуатации качество ила изменяется то в сторону улучшения, то — ухудшения. Соответственно нагрузка на аэротенк может быть увеличена или должна быть уменьшена. Так как регулятор поддерживает всегда одну величину нагрузки, то при изменении качества ила снижается эффективность очистКроме того возможна поломка дозирующих устройств (насосов). при работе с пустым накопителем; так как .уровень сточной воды в нем не контролируется, и затопление очистного комплекса при переполнении нако" пителя, так как уровень сточной воды в нем не контролируется.

Цель изобретения — повышение эффективности очистки сточных вод переменного состава.

Это достигается тем, что устройство управления дополнительно содержит блок контроля качества сточной воды, функциональный преобразователь и регулируемый задатчик, последовательно соединенные между собой и подключенные к регулятору нагрузки, датчик уровня сточной воды в накопителе и соединенный с ним дискриминатор, связанный также с регулятором нагрузки и дозирующими устройствами, а также блок контроля качества активного ила, подключенный к функциональному преобразователю.

На чертеже представлена схема устройства управления нагрузкой со" оружений биологической очистки сточных вод.

Устройство управления нагрузкой сооружений биологической очистки сточных вод, включающих накопитель

1, аэротенк 2, вторичный отстойник

3, насос 4 возвратного ила и дозирующие элементы 5 и 6 на входе и выходе накопителя 1, содержит расходомер 7 сточной воды и измеритель

8 концентрации органических загрязнений, связанные через блок 9 умножения с входом регулятора 10 на грузки, К другому входу регулятора

10 нагрузки подключен регулируемый задатчик ll, соединенный через функ3 6 или же изменится таким образом, что действие регулятора нагрузки будет противоположно желаемому. Например, при увеличении доли трудноокисляемых веществ и снижении общей концентрации загрязнений при постоянном .расходе воды регулятор нагрузки включит подпитку из накопителя, так как количество поступающих загрязнений уменьшится.

Между тем, следовало бы либо оставить расход сточной воды неизменным (при малом ухудшении ее качества), либо даже сократить его, направин часть воды в накопитель.

Во избежание ошибочных действий в устройстве предусмотрен контур коррекции заданной величины количества органических загрязнениИ. Выходной сигнал блока 13 контроля качества сточной воды поступает на функциональный .преобразователь 12 и далее через регулируемый задатчик ll на корректирующий вход регулятора

10 нагрузки. Функциональный преобразователь 12 необходим ввиду нелинейности связи между качеством воды и желаемой нагрузкой очистного сооружения.

Ко второму входу функционального преобразователя 12 подключен блок

14 контроля качества активного ила1 помощь этого блока также вносится коррекция величины заданной органической нагрузки очистного сооружения е

При снижении активности ила заданная нагрузка снижается, при увеличении активности — увеличивается. Аналогично вводится коррекция по измене- . нию состава активного ила: чем ближе состав ила соответствует составу органических загрязнений сточной воды, тем большую нагрузку будет поддерживать регулятор 10 нагрузки.

Предлагаемая система по сравнению с известной обеспечивает повьые не е эффективности очйстки сточных вод переменного состава за счег введения блока контроля качества сточной воды, функционального преобразователя и регулируемого задатчика, соединенных между собой последовательно и подключенных к регулятору нагрузки, повышение эффективности очистки сточных вод при изменении качества активного ила за счет введения блока контроля качества активного ила, также под5 - 86134 циональный преобразователь 12 с бло= ком 13 контроля качества сточной воды и блоком 14 контроля качества активного ила. Выходы регулятора

10 нагрузки и датчика 15 уровня сточных вод в накопителе 1 подкпю чены к дискриминатору 16„ связанному с доэирующими устройствами 5 и 6.

Устройство работает следующим образом. 10

Выходные сигналы расходомера 7 сточной воды и измерителя 8 концентрации органических загрязнений перемножаются в блоке 9 умнэжения.

Выходной сигнал последнего про- З порционален количеству загрязнений, подаваемых в аэротенк 2. Этот сигнал поступает на основной вход регулятора 10 нагрузки, где сравнивается с сигналом регулируемого задат- .to чика ll, пропорциональным количеству органических загрязнений, которое может быть минерализовано в данный момент времени в аэротенке 2 (с уче-,том изменяющегося во времени качества сточной воды и активного ила) при поддержании заданного качества очищенной воды.

В соответствии с. разностью между двумя укаэанными сигналами регулятор

10 нагрузки управляет дозирующими элементами 5 и 6. Если количество поступающих, органических загрязнений больше заданного, то часть сточной воды отводится через доэирующий элемент 5 в накопитель 1. В противном случае сточная вода из накопителя 1 добавляется через доэирующий элемент

6 к сточной воде, поступающей в аэротенк от канализуемых объектов.,so

Выходной сигнал регулятора 10 нагрузки поступает на дозирующие элементы 5 и 6 через дискриминатор 16, к управляющему входу которого подключен датчик 15 уровня сточной во- 4S ды в накопителе 1. Дискриминатор 16 блокирует команду регулятора 10 нагрузки на подачу сточной воды в накопитель 1, если последний заполнен, или на выпуск сточной воды из накопителя 1, если он пуст. 0 крайних значениях уровня сточной воды в накопителе 1 дается предупредительный сигнал.

При изменении состава сточной воды или качества активного ила изменяется время, необходимое для очист- . ки. Концентрация органических загряз нений при этом может не измениться

Формула изобретения

Составитель P. Клейман

Техред А.Бабинец

Корректор М.)Иароши

Редактор Т.Колодцева

Заказ 6446 4 Тираж 1007

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал 1)ИП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 . 8613 ключенно о к функциональному преобразователю, и повышение надежности работы устройства путем блокировки дозирующих устройств по уровню сточной воды в накопителе за счет введения датчика уровня сточной воды в йакопителе и соединенного с ним дискриминатора, подключенного в разрыв цепи между регулятором нагрузки и дозирующими элементами. ю

1. Устройство для автоматическо- ts го управления. нагрузкой сооружений биологической очистки сточных вод, включающее накопитель, аэротенк и дозирующие элементы, через которые вход и выход накопителя соединены N с входом аэротенка, содержащее расходомер сточной воды и измеритель концентрации органических загрязнений, связанные через блок умножения с регулятором нагрузки, о т л и- 25 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки сточных вод переменного состава, оно

43 8 дополнительно содержит блок контроля качества сточной воды, функциональный преобразователь и регулируемый эадатчик, последовательно соединенные между собой и подключенные к регулятору нагрузки, датчик уровня сточной воды в накопителе, соединенный с дополнительно установленным дискриминатором, связанным с регулятором нагрузки и дозирующими элементами.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно дополнительно содержит блок контроля качества активного нла, подключенный к функциональному преобразователю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ханусова Н,Б. и др. Автоматизация процессов очистки сточных вод в текстильной промышленности. И., "Легкая индустрия", 1919, с. 197-)98, рис. 103б.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2695270/23-26, кл. С 02 С 5/10, 1979. . 3. Авторское свидетельство СССР

Р 488198, кл. 6 05 D 9/04, 1973.