Устройство для автоматического регулирования кислородного режима сточных и природных вод

 

Союз Советских

Социалистических

Ресйублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТИЛЬСТВУ (n)865849 (бт) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 040180 (21) 2863365/23-26 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 230981 ЬктллетеHt " 35

Дата опубликования описания 230981 (51) M, Kn.3

С 02 F 3/34

О 05 D 27/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК „„,, (088. &) (72) Авторы изобретения враче. в -": :,:... оснаЬжейия, ерной

A.A. Кузьмин, A.Ñ. Левин, Ю.Е. Готгельф и И.

Всесоюзный научно-исследовательский институт канализации, гидротехнических сооружений и и гидрогеологии ВОДГЕО и Тбилисское научно производственное объединение аналитических и Аналитприбор (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

КИСЛОРОДНОГО РЕЖИМА СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД

Изобретение относится к области очистки сточных и природных вод, в частности к устройствам для автоматического регулирования кислородного режима этих вод.

Известно устройство для автоматического регулирования кислородного режима сточных и природных вод,, состоящее из электрохимического датчика и измерительного и регулирующего блоков fl).

Однако конструктивные и схемные решения этого устройства не удовлетворяют в полной мере требованиям технологии очистки сточных и природных вод по надежности и диапазону функционального использования в производственных условиях.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для автоматического регулирования кислородного режима сточных и природных вод, содержащее связанный 25 с измерительным преобразователем и вторичным регулирующим прибором электромеханический датчик, состоящий из блока электродов и злектролитной камеры (2), 30

Недостатками известного устройства являются низкая надежность в работе, составляющая по наработке на отказ не более 1000 ч, а также невоэможность использования устройства для автоматического регулирования кислородного режима вод с переменным гидродинамнческим режимом по скорости потребления кислорода (СПК), биохимической потребности в кислороде (ВПК) и общему количеству потребленного кислорода (КПК) применительно к лаббраторным и производственным условиям. цель изобретения — повышение надежности в работе и расширение функциональных воэможностей использования устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит блок гидродинамической стабилизации с регулятором скорости и блоки вертикального перемещения и подачи анализируемой воды, а измерительный преобразователь выполнен в виде взаимосвязанных блоков входного усиления и согласования, соединенных с . электрохимическим датчиком, блока аналогового преобразования, блоков

865849 управления, цифровой индикации и питания.

При этом электрохимический датчик снабжен регулируемым фиксатором TIo ложений блока электродов и электролитной камеры и компенсатором давления.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2— конструкция электрохимического датчика.

Устройство содержит связанный с измерительным преобразователем 1 и вторичным регулирующим прибором 2 электрохимический датчик 3, который соединен с блоком 4 гидродинамической стабилизации, снабженным регуля- 15 тором 5 скорости, с блоками 6 и 7 вертикального перемещения и подачи анализируемой воды, соответственно.

Измерительный преобразователь 1 выполнен в виде взаимосвязанных бло- щ ков 8 и 9 входного усиления и согласования, соответственно, соединенных с датчиком 3, блока 10 аналогового преобразования, блоков 11, 12 и 13 управления, цифровой индикации и питания, соответственно.

Электрохимический датчик 3 состоит из блока 14 электродов и электролитной камеры 15 и снабжен регулируемым фиксатором 16 положений блока 14 и камеры 15, а также компенсатором 17 давления.

Блок 14 электродов состоит из стеклянной трубки 18 с герметично впаянной в нее платиновой проволокой (катодом) 19,торцевые части которых зашлифованы абразивным порошком. Трубка 18 вмонтирована в корпус 20, по наружной* поверхности которого навит проволочный серебряный анод 21 и размЕщены терморезисторы 22, закрытые втулкой 4О

23. Корпус 20 с токоотводами 24 и 25 соответственно электродов 19 и 21 и терморезисторов 22 соединен с кабель ным вводом 26 и через кольцо 27 с электролитной камерой 15. Пробка 28 и кольца 29 и 30 служат соответственно для фиксации токоотвода 24 катода

19, трубки 18 и втулки 23. Внутренняя полость ввода 26 заливается герметиком 31.

В торцевой части камеры 15 с помощью колец 32 и 33 закреплена поли" мерная газопроницаемая мембрана 34, а во внутреннюю полость камеры 15 заливается электролит 35.

Фиксатор 16, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра с фигурной прорезью 36 в его верхней части и кольцевым плоским уступом 37 в нижней части, соединяет блок 14 электродов и электролитную камеру 15 и регулирует их положение относительно друг друга путем перемещения штифта 38 в прорези 36 с опорой торцевой части камеры 15 на уступ 37.

Штифт 39 служит для соединения с конусной пробкой 40 при установке датчика 3 в емкость со стандартным шлифом.

Устройство работает следующим образом.

Анализируемая сточная или природная вода подается блоком 7 к датчику 3, устанавливаемому в емкости со стандартным шлифом с помощью блока 6.

Гидродинамический режим анализируемой воды стабилизируется блоком 4, управляемым регулятором 5, а перепад давления вне и внутри датчика 3, вызванный погружением последнего в воду, устраняется компенсатором 17.

Молекулярный кислород избирательно диффундирует на фоне остальных газовых компонентов из анализируемой воды через полимерную мембрану 34 датчика 3 к катоду 19, на котором происходит его электровосстановление.

В результате на выходе датчика 3 возникает ток электровосстановления, пропорциональный содержанию кислорода в анализируемой воде.

Выходной сигнал датчика 3 поступает к блоку 8, в котором происходит

его преобразование в пропорциональное напряжение постоянного тока.

Далее в блоке 9 производятся выбор, рода и диапазона измерения, введение поправок на растворимость кислорода по отношению к дистиллированной воде и Формирование стандартног выходного сигнага для прибора 2, а также коррекции выхоцного сигнала датчика 3 по температуре анализируемой воды, остаточному току датчика 3 и его статической характеристике.

В блоке 10 аналогового преобразования с помощью блока 11 управления пцоизводится преобразование выходного сигнала блока 9 в пропорциональный интервал времени двухтактным интегрированием с последующим преобразованием этого интервала в дискретную форму и цифровой код, Фиксируемый блоком 12.

Прибором 2 производится подача регулирующих сигналов в CAP очистными сооружениями, в результате чего изменяется подача воздуха в эти сооружения и устанавливается оптимальный газовый режим по растворенному кислороду, СПК, БПК и общему КПК.

Использование изобретения обеспечивает значительное повышение надежности в- работе устройства по наработке на отказ (до 2500 ч) и расширение

его функциональных возможностей при автоматическом регулировании по СПК, БПК и общему КПК, что, в свою оче" редь, ведет к росту производительности очистных сооружений сточных и природных вод и экономии энергоресурсов s лабораторных и производственных условиях.

865849

Формула изобретения,1. Устройство для азтоматического регулирования кислородного режима сточных и природных вод, содержащее связанный с измерительным преобразователем и вторичным регулирующим прибором электрохимический датчик, состоящий иэ блока электродов и электролитной камеры, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, оно дополнительно содержит блок гидродинамической стабилизации с регулятором скорости и блоки вертикального перемещения и подачи анализируемой воды, а измерительный преобразователь выполнен в виде взаимосвязанных блоков входного усиления и согласования, соединенных с электрохимическим датчиком, блока аналогового преобразования,блоков управления, цифровой индикации и питания.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что электрохимический датчик снабжен регулируемым фиксатором положений блока электро дов и электролитной камеры и компенсатором давления.

Источники информации, приня"ые во внимание при экспертизе, 1. Шимкович В.В. Нриборы для автоматического контроля параметров сточных вод на очистных сооружениях нефтеперерабатывак"",ей и нефтехимической промышленности. ЦНИИТЭНефтехим., М., 1978, с, 47-49.

2 ° Манусова H.Á. и др. Автоматизация процессов очистки сточных вод в текстильной промышленности. М., Легкая индустрия ., 1979, с. 49-58.

865849 фыр., 2

Составитель P. Клейман

Техред A. Савка Корректор A.Ôåðåíö

Редактор Г. Кацалап

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7982/36 Тираж 1010 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и откритий

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