Устройство для автоматического регулирования процесса электрохимической очистки хромсодержащих сточных вод

Устройство для автоматического регулирования процесса электрохимической очистки хромсодержащих сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ вод, содержащее концентратомер шестивалентного хрома на выходе электролизера, соединенный с регулятором тока, связанным с выпрямителем , отличающеес я тем, что, с целью улучшения качества очистки, экономии электроэнергии и металла, оно дополнительно содержит концентратомер шестивалентного хрома и расходомер сточных вод, установленные на выходе электролизера , блок умножения, измеритель тока выпрямителя, позиционный регулятор и корректирующий блок, при этом выходы концентратомера на входе электролизера и расходомера соединены с входом блока умножения, выход которого соединен с первым входом регулятора тока, второй вход кото§ рого соединен с измерителем тока выпрямителя, а третий - с выходом (/) корректирующего блока, вход которого соединен через позиционный регулятор с концентратомером шестивалентного хрома на выходе электролизера . я 3 1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (И) З(50 С 02 F 1 46 G 05 D 27 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Э

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " =" 3

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 (21) 3519227/23-26 (25) 3533148/23-26 (22) 09. 12. 82 (46) 30.03.84 ° Бюл. Ф 12 (72) В.Б.Чебанов, А.С.Дмитриев, Н.Б.Манусова и В.С.Коптев (?1) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (53) 66.012-52 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 453360, кл. С 02 С 5/12, 1975.

2. Патент США В 3523891, кл. 210-44, 1970. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ

СТОЧНЫХ ВОД, содержащее концентратомер шестивалентного хрома на выходе электролизера, соединенный с регулятором тока, связанным с выпрямителем, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью улучшения качества очистки, экономии электроэнергии и металла, оно дополнительно содержит концентратомер шестивалентного хрома и расходомер сточных вод, установленные на входе электролизера, блок умножения, измеритель тока выпрямителя, позиционный регулятор и корректирующий блок, при этом выходы концентратомера на входе электролизера и расходомера соединены с входом блока умножения, выход которого соединен с первым входом регулятора тока, второй вход которого соединен с измерителем тока выпрямителя, а третий — с выходом корректирующего блока, вход которого соединен через позиционный регулятор с концентратомером шестивалентного хрома на выходе электролизера.

1 10827

Изобретение относится к электрохимической очистке промлиленных сточных вод и может быть использовано на предприятиях машиностроительной, приборостроительной и других отраслей промжпенности, например, для очистки стоков цехов гальванопокрытий.

Известно устройство для автоматического регулирования процесса- элект- 10 рохимической очистки сточных вод, сонерненее ыутноыер не выходе (I) .

Недостатком данного устройства является ограниченная область применения - регулирование электрохими- 15 ческих процессов очистки сточных вод, содержащих тольКо грубодйспер- гированные загрязнения.

Наиболее близким к предлагаемому . По технической сущности и достигаемо у 20 результату является устройство для автоматического регулирования процесса электрохимическбй очистки сточных вод, содержащее концентратомер на вьасоде электролиэера, связанный с ре- >5 . гулятором тока, управляющим выпрямитенеы (2).

Недостатками известного устройства являются невысокие показатели качества регулирования и очистки в условиях нестационарности расхода поступающего стока и концентрации в нем шестивапентного хрома, так как из-за инерционности концентратомера в регулятор тока поступает сигнал отклонения через интервал времени, существенно превышающий время нахожде. ния жидкости в электролизере. По воспроизведенным данным при продолжительности цикла измерения 5 мин

40 и времени нахождения жисскости в электролизере 2мин койцентрация ионов шестивалентного хрома в момент проскоков достигает мг/л.

Цель изобретения — улучшение качества очистки, экономия электро45 энергии и металла.

Указанная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования процесса электрохими- 50

; ческой очистки хромсодержащих сточ ных вод, содержащее концентратомер шестивалентного хрома на выходе электролизера, соединенный с регулятором тока, управляющим выпрями- 55 телам, дополнительно содержит концеитратомер шестивалентного хрома и расходомер сточных вод, установлен71 ные на входе электролизера, а также блок умножения, измеритель тока выпрямителя, позиционный регулятор и корректирующий блок, при этом выходы концентратомера на входе электролизера и расходомера соединены с входом блока умножения, выход которого соединен с первым входом регулятора тока, второй вход которого соединен с измерителем тока выпрямителя, а третий — с выходом корректирующего блока, вход которого соединен через позиционный регулятор с концентратомером шестнвалентного крома на выходе электролнзера.

На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит расходомер 1 и концентратомер 2 шестнвалентного хрома, установленные на потоке постунающей в электролизер 3 воды, расходомер 1 и концентратомер 2 связаны с входами блока 4 умножения, выход которого подключен к первому входу регулятора 5 тока. На второй вход регулятора 5 тока подключен измеритель 6 тока выпрямителя 7. Измерение концентрации шестивалентного хрома на выходе электролизера 3 осуществляется концентратомером 8, соединенным через позиционный регулятор 9 с входом корректирующего блока 10, выход которого связан с третьим входом регулятора 5 тока. Выход регулятора 5 тока связан с выпрямителем 7, регулирующим плотность тока на электродной системе 11 электролизера 3.

Устройство для автоматического регулирования процесса электрохнмической очистки хромсодержащих сточных вод работает следующим образом.

При увеличении расхода воды и (или) исходной концентрации шестивалентного хрома, измеряемых расходомером 1 и концентратомером 2, на в псоде блока 4 умножения формируется сигнал, пропорциональный расходу массы поступающего на очистку шестивапентного хрома. Этот сигнал пос тупает на вход регулятора 5 тока и совместно с сигналом обратной связи с измерителя 6 тока выпрямителя 7 вызывает пропорциональное увеличение выходного сигнала регулятора 5 и, соответственно, плотности тока на

771

Составитель А.Попов

Редактор Ю.Ковач ТехредК.Гергель Корректор А.Зимокосов

Заказ 1665/22 Тираж 867 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1082 электродной системе 11 электролиэера 3.

Содержайие шестивалентного хрома в воде на выходе электролизера измеряется концентратомером 8, который передает пропорциональный сигнап на вход позиционного регулято- . ра 9. Если увеличение притока массы шестивалентного хрома в электролизер не компенсируется полностью про- 10 порциональным изменением плотности тока, то в результате возникшего

Г отклонения концентрации шестивалент" ного хрома от заданного значения позиционный регулятор 9 включает кор- jg ректирующий блок 10, содержащий инфрачастотный генератор импульсов и аналоговое интегрирующее запоминаю-. щее устройство. Корректирующий блок

10 изменяет коэффициент пропорцио- 2б нальности регулятора 5 тока до ис" чеэновения сигнала отклонения. Корректировка осуществляется импульсагй с периодичностью, равной времени цикла измерения концентратомера 8. р3

Плотность тока последовательно изменяется пропорционально расходу массы поступающих со сточной водой ионов шестивалентного хрома, а затем в зависимости от их остаточной кон" центрации на выходе электролиэера в

;.интервале удельных значений

Z V-З 1

1 фД где (— удельная плотность то35 ка, — у,„- е м.г

S - площадь поверхности электродов, м.

Дпя полного подавления возмущения по расходу массы поступающего на очистку шестивалентного хрома настройки регулятора должны находиться в точном соответствии с коэффициецтом передачи объекта регулирования. Величина коэффициента передачи канала регулирования процесса элект- .рохимической очистки изменяется со временем под действием ряда факторов, основным из которых является состояние поверхности электродов.

Поэтому по мере пассивации или загрязнения поверхности электродов соответствие настроек регулятора характеристикам объекта нарушается и при изменении расхода воды или концентрации в ней загрязнений контур регулирования по возмущению допускает проскоки шестивалентного хрома. Однако предлагаемое устройство допускает лишь минимальные но величине проскоки шестивалентного хрома, так как при нх наличии по показаниям концентратомера на выходе электролизера настройки регулятора периодически корректируются, при том эа цикл времени на порядок меньший, чем время возможного существенного изменения коэффициента передачи канапа регулирования.

В случае увеличения коэффициента передачи канала регулирования, например при введении в электролиэер депассивируащих добавок, но сигналу с концентратомера 8 осуществляется автоматическая йерейастройка регулятора в решим работы, ограничивающий избытки металла растворенного анода в обезвреженной воде.

Применение предлагаемого устройства позволяет в 3-5 раэ уменьшить величину перерегулирования и время переходного процесса,. т.е . улучшить качество регулирования за счет наличия контура компенсации возмущения и самонастройки параметров регулятора тока, и улучшить качество очистки, т .е. сократить проскоки ионов шестивалеитного хрома до О,!3 -., 0,15 мг/л sa счет улучшения качест- ва регулирования.

Кроме того на одной установке производительностью 150 м /сут при средней концентрации ионов шестивалентного хрома в обрабатываемых стоках

83,5 мг/л экономится за год45000 кВтч электроэнергии и 3,5-4,0 т листового металла.