Система для регулирования процесса первичного разделения сточных вод

Система для регулирования процесса первичного разделения сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СИСТЕМА-ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРВИЧНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ СТОЧНЫХ ВОД, содержащая отстойник с трубопроводами, подачи сточной .воды, слива 0|сдаетленной воды и слива осадка , установленные в каждом из отстойников датчики уровня осадка, соединенные с соответствующими первыми входами блоков управления, первые выходы которых соединены с исполнительным механизмом, установленным на трубопроводе слива осадка, резервуар для сточных вод и резервуар для осадка , с которыми соединен каждьй из. отстойников, отличающаяся тем, что, с целью повьпиения зффективности и качества очистки, она содержит установленные в отстойниках датчики концентрации взвешенных веществ в осветленной сточной воде, каждый из которых соединен с соответствующим исполнительным органом, установленным на трубопроводе подачи сточной воды в отстойник, первый и второй сигнализаторы уровня и программатор, первые входы и выходы которого соединены соответственно с вторыми выходами и вторыми входами блоков управления , а второй вход программатора соединен с первым сигнализатором уровня , установленным в резервуаре для осадка, причем третьи входы блоков управления соединены с вторым сигнализатором уровня, установленным в резервуаре для сточных вод. . 2.Система по п. 1,отличающая с я тем, что блок управления .содержит усилитель, первый вход кототрого является первым входом блока управления, первое и второе реле времени и пороговое устройство, выход которого подключен к первому и второму выходам блока управления, второй вход которого является первым входом первого реле времени, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, причем выход первого реле времени соединен с вторым входом усилителя, выход которого соединен с первым входом порогового устройства , второй вход которого соеди . нен с выходом BTopof-o реле времени, вход которого подключен к выходу порогового устройства, третий вход которого является третьим входом блока управления. 3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что программатор содержит элемент блокировки, первые входы которого соединены с вторыми

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3цр, С 05 0 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ "

Н Вта СНОМУ CBNPETEllbCTBY э

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3472180/18-24 (22) 20.06.82 (46) 07.05.84. Бюл. 1Ф 17 (72) В.А.Рычков, В.Г.Прищеп и А.А.Кузьмин (7 1) Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного образования и Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства (53) 621.646(088.8) (56) 1. Попкович Г.С. Основы автоматики и автоматизации водопроводноканализационных сооружений. M. "Высшая школа", 1975, с. 298-302.

2. Манусова Н.Б. и др. Автоматизация процессов очистки сточных вод в текстильной промышленности. И., "Легкая индустрия", 1979, с. 42-45 (прототип). (54)(57) 1. СИСТЕМА. ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРВИЧНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ . СТОЧНЫХ ВОД, содержащая отстойник с трубопроводами подачи сточной воды, слива ос;ретленной воды и слива осадка, установленные в каждом из отстойников датчики уровня осадка, соединенные с соответствующими первыми входами блоков улравленкя, первые выходы которых соединены с исполнительным механизмом, установленным на трубопроводе слива осадка, резервуар для сточных вод и резервуар для осадка, с которыми соединен каждый из отстойников, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности и качества очистки, она содержит установленные в отстойниках датчики концентрации взвешенных веществ в осветленной сточной воде, каждый из которых соединен с соответствующим исполнительным органом, установленным на трубопроводе подачи. сточной воды в отстойник, первый и второй сигнализаторы уровня и программатор, первые входы и выходы которого соеди нены соответственно с вторыми выходами и вторыми входами блоков управления, а второй вход программатора соединен с первым сигнализатором уровня, установленным в резервуаре для осадка, причем третьи входы блоков управления соединены с вторым сигнализатором уровня, установленным в резервуаре для сточных вод.

2. Система по и. 1,.о т л и ч а ю- Е щ а я с я тем, что блок управления содержит усилитель, первый вход кото= рого является первым входом блока управления, первое и второе реле времени и пороговое устройство, выход которого подключен к первому и второму выходам блока управления, второй вход которого является первым входом первого реле времени, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, причем выход первого реле времени соединен с вторым входом усилителя, выход которого соединен с первым входом порогового уст ройства, второй вход которого соеди.нен с выходом второго реле времени, вход которого подключен к выходу порогового устройства, третий вход которого является третьим входом блока управления.

3. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что программатор содержит элемент блокировки, первые входы которого соединены с вторыми 1 091128 выходами блоков управления каждого из отстойников, и командоаппарат, выходы которого являются выходами программатора, а вход соединен с выс ходом элемента блокировки, причем второй вход элемента соединен с первым сигналиэатором уровня.

Изобретение относится к очистке сточных вод, а более конкретно к системам для регулирования .процессом первичного разделения сточных вод, и может быть использовано, например, 5 при разделении на твердую и жидкую фракции навозных стволов крупного свинокомплекса.

Известна система для регулирования процессом первичного разделения сточных вод, .содержащая отстойник с датчиками уровня осадка и трубопроводами, снабженными электрифицированными задвижками, а также резервуары для сточных вод и осадка 5 13..

Недостатком такой систейы является несогласованнрсть слива осадка из

1 отстойников, в результате чего воз можен слив одновременно из нескольких отстойников, что приводит к переполнению приемного резервуара и нарушению технологического процесса последующего обезвоживания осадка.

Наиболее близким по технической сущности к пред агаемо у является 25 система автоматического регулирования процесса первичного разделения сточных вод, содержащая отстойник с датчиками уровня осадка и трубопроводами, снабженными элехтрофициро- ЗО ванными, задвижками, резервуары для сточных вод и осадка, а также станция управления Г21.

Недостатком системы является низкое качество автоматического регулы- 35 рования (точность регулирования составляет +15-20X) из-эа отсутствия контроля взвешенных веществ в освет.ленной сточной воде на выходе из каж" дого отстойника и регулирования прито-40, - ка сточной воды в каждый отстойник.

Кроме того, известная система допускает возможность одновременного вы-аусха осадка из отстойников без учета степени заполнения приемного резер- 45 вуара для осадка, не исключает воз-, можности образования "пробки" в нижней части отстойника из-за черезмерно- го уплотнения осадка вследствие долгоI

ro его нахождения в отстойнике и не исключает случаев сброса неочищенной сточной воды лри переполнении приемного резервуара. Все это значительно ухудшает качествЬ очистки сточных вод и снижает эффективность работы очистных сооружений.

Цель изобретения — повышение эффективности и качества очистки сточньм вод.

Поставленная цель достигается тем, что в системе для регулирования процесса первичного разделения сточных вод, содержащей отстойник с трубопроводами подачи сточной воды, 3 слива осветленной воды и слива осадка, установленные в каждом из отстойников датчики уровня оСадка, соединенные с соответствующими лервымн входами блоков управления, первые выходы которых соединены с исполнительным -механизмом, установленным на трубо-. проводе слива осадка, резервуар для сточньм вод и резервуар для осадка, с которыми соединен каждый иэ отстойников, содержатся установленные в отстойниках датчики концентрации взвешенных веществ в осветленной сточной воде, каждый из которых соединен с соответствунш1им исполнительным органом, установленным на трубопроводе.-подачи сточной воды в отстойник, перв @ и второй сигнализаторы уровня и программатор, первые входы и выходи которого. соединены соответственно с вторыми выходами и вторыми входами блоков управления, а второй вход программатора соединен с первым сигнализатором уровня, установленным в резервуаре для осадка, причем третьи входы блоков управления соединены со вторым еигнализато3 109 !! ром уровня, установленным в резервуаре для сточных вод. Блок управления содержит усилитель, первый вход которого является ,первым входом блока управления, первое и второе реле времени и пороговое устройство, выход которого подключен к первому и второму выходам блока управления, второй вход которого является первым входом первого реле !0 времени, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, причем выход первого реле времени соединен со вторым входом усилителя, выход которого соединен с первым вхо- 1 дом порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом второго реле времени, вход которого подключен к выходу порогового устрой- ства, третий вход которого является Z0 третьим входом блока управления .

Программатор содержит элемент блокировки, первые входы которого соединены со вторыми выходами блоков управления каждого из отстойников, и командоаппарат, выходы которого являются выходами программатора, а вход соединен с выходом элемента блокировки, причем второй вход элемента блокировки соединен c первым сигнализатором уровня.

На фиг. 1 изображена система, общий вид; на фиг. 2 — структурные схемы блоков программатора и управления.

Система содержит резервуар 1 для

35 сточных вод, насос 2 иерекачки сточной воды, распределитель 3 с отходящими от него трубопроводами 4 подачи сточной воды, осветленной воды и

40 слива осадка в отстойники 5, исполнительные органы (автоматические заслонки 6} с электроприводом 7, исполнительные механизмы (задвижки) 8, ре45 зервуар 9 для осадка, насос 10 перекачки осадка, программатор 11 блоки 12 управления, датчики 13 уровня осадка, регуляторы 14, первый сигна-. лизатор 15 уровня, регуляторы 16 откачки осадка датчики 17 концентра"

Ф

50 ции взвешенньЫ веществ в осветленной сточной воде, регуляторы 18 поступления сточной воды, переливной трубопровод 19, второй сигнализатор 20 уровня, блок 21 управления насосом.

Программатор 11 состоит из элемента 22 блокировки и командоаппарата

23, каждый из блоков 12 управления;: содержит усилитель 24, пороговое

28 4 устройство 25, первое 26 и второе

27 реле времени.

На фиг. 1 показан один из отстойников 5. Позиции 1, 2, 3, 9, 10, 11, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23 являются общими для всех отстойников 5, позиции 4, 6, 7, 8, 12, 13, 14, 17, 18, 24, 25, 26, 27 соответствуют коли-! честву отстойников 5.

Система работает следующим образом.

Сточная вода со свинокомплекса поступает в резервуар 1 для сточных вод, откуда насосом 2.перекачивается в распределитель 3, представляющий из себя емкость с отходящими от нее трубопроводами 4, по которым сточная вода самотеком поступает, например, в три первичных вертикальных отстойника 5. Количество поступающих в отстойник 5 сточных вод регулируется заслонкой 6 с электроприводом 7, установленной на трубопроводе 4. В отстойнике 5 происходит процесс разделения сточной воды и осадка: твердые частицы скапливаются в нижней части отстойника 5, а осветленная жидкость, переливаясь через его край, отводится на биологическую обработку в последующие очистные сооружения. По мере накопления осадка он сливается через открытые задвижки 8 в резервуар 9 для осадка, откуда перекачивается насосом 10 в последующие сооружения для его обезвоживания.

На фиг. 2 приведена структурная схема программатора 11 и блока 12 управления одного из отстойников 5 (другие блоки управления не показаны). При отсутствии сигналов на первых входах элемента 22 блокировки он включается и на выходах командоаппа рата 23 поочередно в заданной регулируемой периодичностью формируются сигналы опроса датчиков 13 уровня осадка. При отключенном реле 26 времени через его нормально закрытый контакт эти сигналы опроса с его выхода попадают на второй вход усилителя 24. Усилитель 24 входит в рабочий режим и на входе порогового устройства 25 появляется сигнал, зависящий от концентрации осадка в зоне установки датчика 13 (так как в отстойнике 5 нет явно выраженной границы осадка, то его уровень определя-. ем условно, задаваясь определенным значением его концентрации). Как только в одном из отстойников 5 оса1091128

1О

Ограничение времени накопления осадка и задержка повторного сброса, вызванного взмучиванием осадка,про40 исходит при помощи реле 26 и 27 времени, которые запускаются одновременно с началом слива осадка из отстойника 5 первое реле отрабатыЭ

45 вает выдержку времени порядка 30 мин, прерывая на это время цепь прохожде- . ния сигнала опроса датчика 13 этого отстойника, и усилитель 24 не работает. Второе реле отрабатывает выдержку времени, в зависимости от уставки, от 2 до 4-х часов, после чего на второй вход порогового устройства 25 подается сигнал и оно включается независимо от уровня осадка в отстойнике .5. Происходит сброс осадка из отстойника 5, необходимьй для предотвращения закупорки выпускного трубопровода вследствие долго1 док достигает уровня установки. датчика 13 и его сигнал достигает заданной величины, определяемой устаковкой порога срабатывания порогового устройства 25, оно включается и 1 на его выходах появляется сигнал, который воздействует на регулятор 14, на открытие исполнительного механизма 8 и на элемент 22 блокировки, отключая его и прекращая дальнейший опрос датчиков 13. Происходит слив осадка в резервуар 9, при заполнении которого электродный сигнализатор

15 уровня дает сигнал на закрытие исполнительного механизма .8, а также на включение насоса 10 откачки осадка. После того, как откачается весь осадок, сигнализатор 15 уровня дает сигнал блоку 16 управления насосом на отключение насоса 10 программато20 ру 11 на второй вход элемента 22 и цикл опроса датчиков 13 возобновляется.

Во избежание черезмерного уплотне25 ния осадка в нижней части отстойника

5 и образования "пробки" блок 12 управления ограничивает время пребывания осадка от 2 до 4-х часов, после чего осадок сбрасывается независимо от сигнала датчика 13 уровня осадка. Так как при сбросе осадка из отстойника 5 происходит его взмучивание, то, во избежание ложных срабатываний, установленный в этом отстойнике датчик 13 уровня осадка пос-35 ле сброса осадка отключается на 3060 мин.

ro нахождения осадка в отстойнике.

Далее происходит откачка из резервуара 9 аналогично вышеописанной.

Автоматические концентратометры 17 контролируют содержание взвешенных веществ в сосветленной воде на выходе из отстойников 5 по ее оптической плотности и, если она в одном иэ отстойников 5 превьппает заданную, то регулятор 18 воздействует на электропривод 7 заслонки 6 в сторону уменьшения проходного сечения трубопровода 4 и в отстойник 5 поступает меньшее количество сточной воды.

Излишек сточной воды из распределителя 3 отводится по трубопроводу

19 обратно в резервуар 1 для сточных

1вод, который служит для накопления сточных вод в часы наибольшего их поступления. В часы малого поступления сточных вод (с 0 до 8 ч) их уровень в приемном резервуаре понижается, при черезмерном понижении его сигнализатор 20 уровня дает сигнал блоку 21 управления насосом и насос 2 отключается. Таким образом, на выходе отстрйника 5 стабилизируется оптическая плотность осветленной воды, а следовательно, и содержание взвешенных веществ в ней.

В случае переполнения резервуара для сточных вод, вызванного резким увеличением поступления сточных вод (повреждение водопроводной сети на комплексе, попадание в канализационную систему грунтовых или талых вод и др.) или отключения одного из отстойников для ремонта, сигналиэатор

20 уровня дает сигнал коррекции пороговому устройству 25, снижая его порог срабатывания. Таким образом,. осадок из отстойника сбрасывается более жидкой концентрации, что ведет к более частым сбросам, и пропускная способность отстойника увеличивается.

Одновременно с сигнализатора 20 уровня поступает сигнал регулятору 18 заслонкой 6, в результате чего она полностью открывается независимо от величины сигнала концентратометра

17. Это также повышает пропускную способность отстойников. Как только уровень сточных вод в резервуаре для сточных вод нормализуется, корректирующие сигналы сигнализатора 20 уровня прекращаются и схема работает в прежнем режиме.

Puz.

0m сигнализатора Г0

0m ourn и437 1с7

Л &пуф напр. /Г

g риулятору П 0m шгналцзащора 1Х К Блону напр. р7

Puz. 8

ЩЩКПИ Заказ 3081/43 тираж 842 ио1Р исное цщиал дПП "Патент", г. Ужгород, ул.проектная,4

Предлагаемая система позволяет повысить точность автоматического регулирования процесса первичного разделения сточных вод до + 5-10Х по сравнению с известной, в результате чего улучшается качество очистки сточных вод и повышается эффективность работы очистных сооружений.

Кроме того, использование предлагаемой системы для регулирования процесса первичного разделения сточ-. ных вод обеспечивает по сравнению с существующими снижение трудозатрат по обслуживанию отстойников, предот.вращение аварийных ситуаций из-за черезмерного уплотнения осадка в отстойниках, а также случаев сбро- са неочистных сточных вод при переполнении приемйого резервуФ ара.