Устройство для автоматического контроля процессов очистки хромсодержащих сточных вод

Устройство для автоматического контроля процессов очистки хромсодержащих сточных вод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД, содержащее электродный чувствительный элемент. соединенный выходом через первый вход высокоомного преобразователя с входом вторичного прибора, о т л и ч ающи и с я тем, что, с целью повьппения точности контроля шестивалентного хрома и надежности его в работе, оно дополнительно снабжено генератором, стабилизатором тока, задатчиком режима и блоком гальванической развязки, при этом выход генератора соединен с одним из входов стабилизатора тока, другой вход которого связан с выходом задатчика режима , а выход стабилизатора тока подключен к входу блока гальваничес кой развязки, соединенного одним из выходов с входом электродного чувствительного элемента, а другим выходом - с вторым входом высокоомиого преобразователя. Отчетные стони

СОКВ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1263644

А1 (бц4С02 F 1 48 «G05D 27 00 ф1, « -

4 Д1«, D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ", )

:1 R1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3867897/23-26 (22) 19.03.85 (46) 15.10.86. Бюл. 9 38 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии (72) В. М. Чернов, А. С. Дмитриев, Н, Б. Манусова, В. Б, Чебанов, В. С. Коптев и А. С.Левин (53) 66 ° 012 ° !(088.8) (56) Инженерное обеспечение обьектов строительства . Экспресс-информация, М., вын. 8, 1984, с. 19-25.

Авторское свидетельство СССР

У 956434, кл. С 02 F 1/48, 1980, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД, содержащее электродный чувствительный элемент, соединенный выходом через первый вход высокоомного преобразователя с входом вторичного прибора, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности контроля шестивалентного хрома и надежности его в работе, оно дополнительно снабжено генератором, стабилизатором тока, эадатчиком режима и блоком гальванической развязки, при этом выход генератора соединен с одним из входов стабилизатора тока, другой вход которого связан с выходом эадатчика режима, а выход стабилизатора тока подключен к входу блока гальванической развязки, соединенного одним из выходов с входом электродного чувствительного элемента, а другим выходом — с вторым входом высокоомного преобразователя, 1263644 2

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод и может быть использовано для автоматического кон. троля и управления процессом реагент ного обезвреживания хромсодержащих сточных вод цехов гальванопокрытий различных отраслей промышленности, Целью изобретения являются повышение точности контроля шестивалентного хрома и надежность работы уст ройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для автоматического контроля процессов очистки хромсодержащих сточных вод; на фиг ° 2 — кривые потенциометрического титрования.

Устройство (фиг. 1) для автомати° ческого контроля процессов очистки ,хромсодержащих сточных вод содержит электродный чувствительный-элемент 1, установленный в реакторе 2 и соединенный с входом высокоомного преобразователя 3 и выходом блока 4 гальванической развязки, Выход высокоомного преобразователя 3 соединен с входом измерительного органа 5, Вход блока 4 гальванической развязки соединен с выходом стабилизатора 6 тока, Один вход стабилизатора 6 тока соединен с выходом генератора 7, а другой — с выходом задатчика 8 режима.

Злектродный чувствительный элемент

1 включает в себя три электрода: из" мерительный (золотой), вспомогательный (хлорсеребряный) и дополнительный (графитовый).

Измерительный орган 5 с дискретным выходом может быть выполнен на базе промышленного самопишущего прибора с задатчиком и двухпозиционной контактной группой в качестве выходного устройства, Прибор осуществляет преобразование поступающего от высокоомного преобразователя 3 сигнала в перемещение стрелки, положение которой сравнивается с заданным значением. Заданное значение, . устанавливаемое задатчиком прибора, равно значению потенциала точки эквивалентности (9,,) реакции обезвреживания шестивалентного хрома. . При прохождении текущего сигнала (ч, ) контактная группа формирует контрольный или регулирующий сигнал.

Высокоомный преобразователь 3 .служит для согласования высокого вы.

5

40 ходного сопротивления электродов чувствительного элемента 1 с низким входным сопротивлением измерительного органа. 5. Для этих целей может использоваться промышленный высокоомный преобразователь.

Генератор 7 вырабатывает сигнал переменного тока. Форма выходного напряжения генератора может быть синусоидальной или прямоугольной, возможно также применение других форм выходного напряжения при условии .соблюдения симметричности положительных и отрицательных полупериодов. Частота генератора может быть различной в зависимости от типа измерительного электрода, вида реагента-восстановителя и наличия примесей в хромсодержащих стоках и находиться в пределах 20-1000 Гц. Использование более низких частот ухудшает работу измерительного органа, а более высоких затрудняет достижение явления поляризации измерительного электрода чувствительного элемента, Амплитуда колебаний генератора 7 при использовании золотого измерительного электрода 33-01 с учетом коррекции в стабилизаторе 6 тока должна составлять 40 В. При использовании измерительных электродов с другой площадью рабочей поверхности или из других материалов возможны другие значения выходного напряжения генератора, Стабилизатор 6 тока осуществляет поддержание заданного значения переменного тока, протекающего через измерительный и дополнительный электроды, при изменении сопротивления среды (a также при колебаниях напряжения питающей сети).

Задатчик 8 режима предназначен для осуществления настройки стабилизатора 6 тока на определенный выходной ток, Для электродов 33-01 оптимальный выходной ток составляет 535 МА в условиях обезвреживания хрома бисульфитом при рН 2,5 (данные получены в результате экспериментальной проверки группы электродов 33-01), В качестве стабилизатора тока и задатчика режима могут быть использованы соответствующие электронные устройства. Простейшим стабилизатором тока с задатчиком режима может служить переменный проволочный резис1263644 тор мощностью 5-10 Вт и сопротивлением 3-5 кОм.

Блок гальванической развязки предназначен для предотвращения прохождения постоянной составляющей токз в 5 цепи измерительный электрод — дополнительный электрод и шунтирования высокого выходного сопротивления измерительного электрода низким выходным сопротивлением стабилизатора тока, В качестве блока гальванической развязки может быть использован конденсатор емкостью 1 -1О мкФ с малыми токами утечки.

Принцип действия устройства основан на явлении поляризации измерительного электрода.

Измерительный электрод поляризуется переменным током определенной силы при нахождении его в среде скис- 20

6+ лителя (Cr ) и деполяризуется или изменяется знак поляризации при нахождении его в среде восстановителя, причем контролируется только постоянная (или интеграпьная) составляющая потенциала измерительного электрода.

Явления, связанные с возникновением отклонения потенциала измерительного электрода от равновесного при наложении на него переменного 30 тока, рассматриваются в теории диффузионного двойного слоя и объясняются неоднозначностью дифференциальной емкости от знака приложеиного напряжения, 35

Одновременно с эффектом поляризации происходит электрохимическая очистка поверхности измерительного электрода, На фиг. 2 изображены экспериментальныее кривые, полученные для различных вариантов устройств при обезвреживании хромсодержащих сточных вод. 1 — известное устройство при обработке бисульфитом и наличии примесей, в том числе железа; 2 — предлагаемое устройство при обработке бисульфитом и наличии примесей, в том числе железа; 3 — то же, при обработке железным купоросом.

Из графиков видно, что предлагаемое устройство обладает большей чувствительностью по сравнению с известными (в 3- — 5 раз) °

Кроме того, предлагаемое устройство позволяет исключить влияние железа, а также ряда других примесей, типичных для стоков цехов гальванопокрытий.

Существенно улучшаются динамические характеристики (постоянная времени переходного процесса уменьшается до 3-5 с), поскольку электродный чувствительный элемент находится непосредственно в реакторе.

Наличие эффекта электрохимической очистки позволяет поддерживать высокую точность контроля (+5X) в течение длительного времени эксплуатации.

Решение задачи исключения влияния железа чисто электротехническими средствами существенно упрощает конструкцию устройства и повышает надежность.

1263644

ВС РРРФ юаРигп.

Редактор Л, Веселовская

3axas 5490/22

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Ь

1

Ъ

% Ь

Составитель Р, Клейман

Техред И.Попович Корректор Г. Решетник

Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5