Устройство для автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод

 

Союз Советсиик

Социалистичесиик

Республик

ОП ИСАНИЕ

И306РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

912674 (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 11. 07. 80 (21) 2955031/29-26 с присоединением заявки J4— (23) Приоритет—

Опубликовано 15.03.82. Бюллетень,Рй 10 (5! )М. Кл.

С а2 F 3/ОО

G 05 1) 27/00

61аударстакииый комитет

СССР (оЗ) УЙК66. 012

-52(088.8) ио делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 1 5 . 03 . 82 (72) Авторы изобретения

А.А. Кузьмин и Е.А. Сидоров

Специальное конструкторское бюро биологич приборостроения АН СССР (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ПРОЦЕССА БИОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке сточных вод, а более конкретно к устройствам для автоматического регулирования процесса биохимической очистки этих вод.

Известно устройство для автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод, состоящее из ферментера, контура аэрации и термостатирования, контура регулирования содержания растворенного кислорода(1).

Однако это устройство не достаточно полно оптимизирует процесс биохимической очистки сточных вод из-за несовервенства структуры этих устройств, связанного с формированием сигналов управления и регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является также устройство для автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод, содержащее вэаи мосвязанные ферментер, контур аэрации и термостатирования, контур ре" гулирования содержания растворенного кислорода и контур многокомпонентного дозирования растворов(2) .

К недостаткам известного устройства относятся ограниченность и недостаточная степень оптимизации процесса биохимической очистки сточных вод, вызванных невозможностью обеспечения технологических требований этого, процесса к значению концентрации органических веществ в очищенной воде.

Цель изобретения - обеспечение оптимизации процесса очистки сточ" ных вод путем снижения концентрации органических веществ в очищенной воде.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство дополнительно включает в себя последовательно соединенные блок усилителей-фопмирователей, блок логического программирования, блок интегрирующих преобра з 91 зователей, блоки многоканальной регистрации и оперативной сигнализации, а также узел отбора и транспортировки иловой смеси, связанный с ферментером, при этом контур многакомпонентного дозирования растворов снабжен блоком пневмогидравлической блокировки и блоком электропневмопреобразователей, соединенным с блоком усилителей-формирователей и контуром регулирования содержания растворенного кислорода.

Узел отбора и транспортировки иловой смеси выполнен в виде последовательна соединенных мерной емкости с транспортирующим трубопроводом, подключенным к контуру многокомпонентнога дозирования растворов, и пережимного пульсатара, связанного с контуром регулирования содержания растворенного кислорода.

На чертеже представлена функциональная блок-схема предложенного устройства.

Устройство содержит взаимосвязанные ферментер 1, контур аэрации и термостатиравания 2, контур 3 регулирования содержания растворенного кислорода, контур многокомпанентного дозирования 4, узел отбора и транспортировки иловой смеси 5, блок усилителей формирователей 6, блок логического программирования 7, блок интегрирующих аналоговых преобразователей 8, блоки многоканальной регистрации 9 и оперативной сигнализации

10. Контур 2 включает в себя регулятор скорости 11, приводной электрадвигareпь 12, магнитную муФту 13, пеноатбойник 14, крыльчатку 15, барботер 16, датчик температуры 17, регулятор температуры 18, теплообменник 19, состоящий из нагревателя 20 и трубопровода холодной воды

21. Контур 3 содержит падготови1ельный блок 22 с электромагнитным клапанам 23 подачи холодной воды в тру-. бопровод ?1, Блок подачи газов 24, включающий в себя дозаторы подачи воздуха 25 и азота 26, ротаметр 27, биафильтр 28 и узел пневмогенератарав. ?9, а также датчик растворенного кислорода 30, измерительный преобразователь 31, регулятор 32, генератор 11мпульсав 33, Кан.1ур 4 содержит блок «1 < I н«11ая р 1- рР зге11т пя тательных;11«1 t >1з 11 ряч1 11ия изпиш;oF1 и павой t i c -Il 14, (11 1; 11111 я11;11 ид2674 ф

15 го г5

Зо

3$

50 равлической блокировки 35, блок дозаторав рН-реагентов и растворов 36, блок электропневмопреобразавателей

37, пробоотборник 38, насос 39 газоотделитель 40, насос 41, датчик оптической плотности 42, измерительный преобразователь 43, регулятор 44, датчик рН 45, измерительный преобразователь 46, регулятор 47 и генератор импульсов 48. Узел 5 выполнен в виде последовательно соединенных с ферментером 1 мерной емкости 49, пережимного пульсатора 50 и транспортирующего трубопровода 51, подключенного к контуру 4. В ферментере 1 установлен также датчик рН 52, связанный с измерительным преобразователем 53, и кроме того, в верхней части ферментера 1 - конденсатор 54 и биофильтр 55.

Устройство работает следующим образом.

Сточная вода в смеси с культурой микроорганизмов (активным NJloM), об разуя иловую смесь, размешивается в ферментере 1. В результате жизнедеятельности микроорганизмов активного ила реализуется процесс биохимической очистки сточной воды, состоящий в окислении органических веществ (загрязнителей), содержащихся в этой воде. Оптимальные условия жизнедеятельности микроорганизмов обеспечиваются перемешиванием илавай смеси с целью получения гомогеннонепрерывной культуральнай среды, термостатированием, рН-статированием, подачей требуемых питательных растворов, регулированием илового и газового режимов в ферментере 1. Перемешивание иловой .смеси и ее термостатирование в широких пределах обеспечивается контуром 2, при этом требуемые режимы задаются соответственно регуляторами

11 и 18. рН-статирование и подача требуемых питательных растворов обеспечивается контуром 4. Блоком 7 задается такая программа дозиравания рН-реагентов и питательных растворов, при которой осуществляется посредством работы индивидуальных усилителейформирователей генерирование соответствующих сигналов управления и регулирования в блоке 6. Блок 37 трансформирует эти сигналы таким образом, что путем измерения частать1 саабатывания индивидуальных дозл1 пав Блока

36 регулируется расход пос1vf1av1llèõ

Формула изобретения

2. Устройство по п.1, о т л и ч а". ю щ е е с я тем, что узел отбора и транспортировки иловой смеси выполнен в виде последовательно соеди5 91267 в ферментер 1 рН-реагентов и питательных растворов с учетом величины рН и оптической плотности иловой смеси.

Блоком 35 предотвращается обратный переток иловой смеси иэ ферментера 1 в блок 34 при аварийном снятии подпорного давления воздуха. Изменение величины рН иловой смеси в процессе биохимической очистки Фиксируется датчиком 45, в результате чего управляющие сигналы через преобразователь 46, регулятор 47, блоки 6,7 и

37 поступают к дозаторам блока 36, обеспечивая тем самым, коррекцию подачи рН-реагентов вплоть до восстановления заданного значения рН.

Изменение величины оптической плотности иловой смеси, пропорциональной концентрации активного ила, фиксируемое датчиком 42, также ведет к 2о изменению расхода питательных.растворов, подаваемых в ферментер .1, благодаря действию преобразователя 43, регулятора 44, генератора импульсов 48, блоков 6,7,36 и 37. При Р5 этом датчик 42 подключен к контуру циркуляции иловой смеси, образованно,му пробоотборником 38 и насосом )9, через насос 41 и газоотделитель ЧО, предназначенный для отделения пузырь-зо ков газа и пены от иловой смеси . В результате введения в ферментер 1 . питательных растворов, рН-реагентов и прироста биомассы образуется излишек иловой смеси, который устраняется узлом 5 путем поддержания определенного объема илоной смеси в ферментере 1 по ее уровню с помощью мерной емкости 49 и пережимно-го пульсатора 50. Излишек иловой сме-4„ си по трубопроводу 51 поступает в блок 34. Регулирование газового режима иловой смеси в Ферментере 1 обеспечивается контуром 3, при этом изменение величины содержания растворенного кислорода в иловой смеси, фиксируемое датчиком 30, ведет к тому, что его выходной сигнал через пре. образователь 31, регулятор 32, генератор импульсов 33 и блок 37 по50 ступает в блок 24 и вызывает изменение производительности дозаторов

25 и 26 вплоть до восстановления заданного значения содержания растворенного кислорода, узел 29 обеспе55 чивает работу насосов 39, 41 и пульсатора 50. Вынос водяных паров с выходящими газами и их очистка от биологических включений произво4 6 дятся конденсатором 54 и биофильтром

55. Аналогичные сигналы интегральных значений числа срабатываний дозаторов бло:а 36 генерируются и формируются блоком 8, фиксируются на ряду с соответствующими сигналами от регуляторов 11 и 18, блока 7, преобразователей 43, 46, 31 и 53, блоком 9 и сигнализируются блоком 10.

По завершении процесса биохимической очистки, очищенная вода сбрасывается в водоем, а в ферментер 1 вновь подается сточная вода, содержащая органические загрязнители и цикл действия устройства повторяется вновь.

Предложенное устройство обеспечивает оптимизацию процесса биохимической очистки сточных вод путем снижения концентрации органических веществ в очищенной воде до 33.

1, Устройство для автоматического регулирования процесса биохимической очистки сточных вод, содержащее взаимосвязанные ферментер, контур аэрации и термостатирования, контур регулирования содержания растворенного кислорода и контур многокомпонентного дозирования. растворов о т л и чающее с я тем, что, с целью обеспечения оптимизации процесса очистки сточных вод путем снижения концентрации органических веществ в очищенной воде, оно дополнительно включает в себя последовательно соединенные блок усилителей-формирователей, блок логического программирования, блок интегрирующих преобразователей, блоки многоканальной регистрации и оперативной сигнализации, а также узел отбора и транспортировки иловой смеси, связанный с ферментером, при этом контур многокомпонентного дозирования растворов снабжен блоком пневмогидравлической блокировки и блоком электропневмопреобразователей, соединенным с блоком усилителей-формирователей и контуром регулирования содержания растворенного кислорода.

12674

ВПИИПИ Заказ 1301/31 Тираж 980 Подписное

Фн пи; л ц 01 "!1а тент ", r . Óæãîðoä, ул. Проектная, 4 н,нных мерной емкости с TpdHcllop гирующим трубопроводом, подключенным к контуру многокомпонентного дозирования растворов, и пережимного пульсатора, связанного с контуром регулирования содержания растворенного кислорода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Почкович Г.С. Основы автоматики и автоматизации водопроводно-канализационных сооружений, !1., "Высшая школа", 1975, с. 332-334.

2. Лимкович S.Â. Приборы для asтоматического контроля параметров сточных вод на очистных сооружениях нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. М., ЦНИИТЭнефтепром, 1978, с. 49- 1.