Устройство для автоматического регулирования процесса электрохимической очистки воды

Устройство для автоматического регулирования процесса электрохимической очистки воды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ, содержащее регулятор плотности тока, соединенный с источником питания растворимых металлических электродов, отличающееся тем, что, с целью уменьшения расхода электрода и повышения степени очистки, оно дополнительно снабжено блоками измерения массы электродов и формирования задания , подключенных к входу регулятора . (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3404208/23-26 (22) 04.03.82 (46) 07.10.85. Бюл. № 37 (72) M.M.Íàçàðÿí, В.Т.Ефимов, Ю.И.Погорелов, С.M.Есаулов, А.Ф.Басов, В.В.Березуцкий и M.Á.Ìàíóéëîâ (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 66.012-52(088 ° 8) (56) 1. Патент ФРГ № 2016448, кл. В 01 К 3/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 453360, кл. С 02 F 3/00, 1972.

3. Авторское свидетельство СССР № 555056, кл. С 02 F 3/00, 1975. (s1)4 C 02 F 1/46; С 05 D 27/00 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ, содержащее регулятор плотности тока, соединенный с источником питания растворимых металлических электродов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения расхода электрода и повышения степени очистки, оно дополнительно снабжено блоками измерения массы электродов и формирования задания, подключенных к входу регулятора.

1183456

Изобретение относится к технике электрохимической очистки природных и промышленных сточных вод, а именно к устройствам для автоматического регулирования процессом электрохимической очистки, и может быть использовано в химической, машиностроительной, автомобильной, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство для регулирования величины тока, расходуемого на процессе электролиза при электролитической очистке воды, обеспечивающее сравнение действительной величины этого тока с заданной величиной тока и при наличии отклонения осуществляющее регулирование процессом f1) .

Однако устройство обеспечивает получение заданного качества очиценной воды лишь при постоянной концентрации органических веществ в исходной воде, что не всегда выполнимо в реальных условиях производства. При обработке незагрязненной воды с изменяющейся во времени концентрацией примесей (что всегда имеет место) данное устройство не способно поддерживать стабильно качество оч .щенной воды, так как в этом случае необходимо было бы изменить заданное значение величины тока на электродах в зависимости от изменения концентрации примесей в воде.

Известно ус ройство для автоматического регулирования электрофлотационного процесса очистки путем изменения плотности тока на электро| дах в зависимости от требуемогс значения концентрации взвешенных веГ 1 ществ в очищенной воде 2 .

Существенным недостатком этого устройства является то, что при одной и той же степени очистки воды расход анодов различен, так как статическая зависимость, характеризующая степень очистки от концетрации взвешенных веществ является экстремальной. Это обуславливает нерациональный повышенный расход дорогостоящих анодов, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для автоматического регулирования процесса электрохимической очистки воды, обеспечивающее изменение плотности тока на электродах в

50 зависимости от концентрации растворенного металла анода в обрабатываемой воде. Заданное качество очищенной воды поддерживается по данному методу с помощью экстремального регулятора, ведущего поиск экстремума функции зависимости степени очистки воды от концентрации металла анода в жидкости, уменьшая или увеличивая при этом плотность тока j3) .

Недостатки известного способа состоят в непостоянстве гидродинамической структуры потоков в аппарате, вызываемое колебаниями расхода загрязненной жидкости, плотности тока на электродах, а также процессом газовыделения, что приводит к неравномерному распределению продуктов растворения электродов в IIQ токе жидкости, Это отражается на увеличении времени формирования регулятором управляющего воздействия, а., следовательно, и на степень очистки воды. Кроме того„ существующие анализаторы концентрации металла в жидкости имеют высокую погрешность (до 4Е и более), что также отражается на степени очистки воды и приводит к нерациональному перерасходу электродов.

Цель изобретения — уменьшение расхода электродов и повышение степени очистки воды.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического регулирования процессом электрохимической очистки воды, включающем регулятор плотности тока, соединенный с источником питания растворимых металлических электродов, дополнительно снабжено блоками измерения массы электродов и формирования задания, подключенных ко входу регулятора.

Регулирование плотности тока в зависимости от изменения массы растворимых электродов обеспечивает повышение эффективности очистки воды за счет применения в системе массоизмерительных устройств, имеющих значительно меньшую погрешность (+0,5X) по сравнению с анализаторами состава.

Это позволяет получать достоверную информацию о текуцем значении массы растворимых электродов, что позволяет свести до минимума потери металла анода при высокой степени очистки.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства для автоматичес1183456 кого регулирования процесса электрохимической очистки воды.

Устройство состоит из электролизера 1, патрубка 2, электродов 3, патрубка 4, отстойной камеры 5, патрубков 6 и 7, весоизмерительного блока 8, изолирующих пластин 9, нити 10, задатчика 11, регулятора 12, источника 13 питания.

Устройство работает следующим 10 образом.

Сточную воду для очистки непрерывно подают в среднюю часть электролизера 1 через патрубок 2, расположенныи над системой расторимых элект- 15 родов 3, например из алюминия, размещенный в нижней части аппарата.

Одновременно через патрубок 4 подают технически чистую воду, которая проходит восходящим потоком снизу вверх через межэлектродный зазор. При пропускании электрического тока через электроды происходит насыщение потока чистой воды продуктами растворения электродов 3 (гидроксида алю- 2 миния и газом).

В результате смешения над электродами сточной воды с технически чистой, содержащей продукты растворения электродов, происходит электростатическое взаимодействие гидроксида алюминия с примесями, жидкости с образованием крупных агрегатов частиц. Отработанная жидкость сливается в отстойную камеру 5 электролизера 1, где осуществляется разделение скоагулированных примесей от воды. Слой примесей отводится через патрубок 6, а очищенная вода — через патрубок 7.

Для непрерывного определения изменения массы анода в процессе электрохимического растворения над электролизером установлен весоизмерительный блок 8, соединенный с электродами 3 и с помощью изолирующей пластины 9 и нити 10.

Измеренная первоначальная величина массы электрода 3 сравнивается с помощью задатчика 11 с заданной величиной массы. Возникающие отклонения между фактическим и заданным значениями массы электрода воспринимаются регулятором 12, который вырабатывает управляющее воздействия на источник 13 питания, тем самым регулируя величину, а следовательно и плотность тока на электродах 3.

Таким образом, с изменением массы растворимых электродов регулятор 12, воздействуя на источники 13 питания, увеличивает или уменьшает плотность тока на электродах 3, поддерживая необходимую их массу, а следовательно, подцерживая высокую степень очистки жидкости.

Предлагаемое устройство для очистки воды обеспечивает уменьшение расхода анодов по сравнению с известными устройствами в 1,3 раза, а также увеличение степени очистки до 0,5Х.

1183456

Составитель P.Êëåéìàí

ТехредМ.Гергель Корректор А.Тяско

Редактор Е.Лушникова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4

Заказ 6221/23 Тираж 883 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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