Устройство для автоматического регулирования аэрационного режима сточных и природных вод

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (8l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04.06.80 (21) 2934414/29-26

Союз Советских

Социал нстмчесн их

Республик иу899497 (53)M. Кл.

С 02 F 3/26 с присоединением заявки М (23) Приоритет

& 05 D 27/00

Гааударстеениый кюнитет

СССР ло делан изобретений и открытий

Опубликовано 23.01.82. Бюллетень № (53) УДК 66.012. .52(088.8) Дата опубликования описания 25.01.82." ° Вь.\ h:, . Ч „Л .

Ъ у у 1 гЬгу вв

СНРР%ЧРВ тРХКИ",-K3,,-., Slllijllli: .;:, 1

Ф

А. А. Кузьмин, А. С. Левин, lO. Е. Гытеньф И

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

АЗРАБИОННОГО РЕЖИМА СТОЧНЫХ И ПРИРОДНЫХ ВОД

Изобретение относится к очистке сточных и природных вод, а более конкретно к устройствам для автоматического регулирования аэрационного режима этих вод по концентрации растворенного кислорода.

Известно устройство для автоматического регулирования аэрационного режима сточных и природных вод по концентрации растворенного кислорода, состояшее из электрохимического датчика и измеритетп ного и регулирующего блоков (,1 ) . то

Однако конструктивные и схемные решения, принятые в известном устройстве, не удовлетворяют в полной мере требованиям технологии очистки сточных и при1$ родных вод по объему функционального использования в производственных условиях.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство

20 дпя автоматического регулирования аэрационного режима сточных и природных вод по концентрации растворенного кислорода, содержашее последовательно соединенные электрохимический датчик, состоящий из электродного блока и электролитной камеры, закрытой полимерной мембраной, и регунируивннй вреебрввеввеевь (2).

К числу недостатков известного усФройства относится сложность его использования для автоматического регулирования аэрационного режима сточных и природных вод по концентрации растворенного кислорода в условиях быстроменяюшегося физико-химического состава этих вод в производственных условиях.

Бель изобретения — оптимизация процесса регулирования.

Указанная цель достигается тем, что устройство дополнительно содержит блок центробежной подачи воды к электрохимическому датчику и блок-программатор, подключенный к блоку центробежной подачи воды, соединенному через электрохимический датчик с регулирующим преобразователем, при этом электрохимический датчик снабжен выносной камерой со вспомогательным электродом и носителем

8994

Электрохимический датчик 1 состоит из электродного блока 12 и электролитной камеры 13, закрытой полимерной мембраной 14 (фиг. 1, 2). В блоке 12 размешены выносная камера 15 со всло- 40 могательным электродом (анодом) 16 и носителем электролита 17, электролитический ключ (асбестовый шнур) 18, соединяюший камеры 13 и 15, стеклянный корпус 19 с впаянным в него точечным индикаторным электродом (катодом) 20, терморезистор 21, закрытый металлической втулкой 22 с кольцом 23. Электроды

16 и 20, терморезистор 21 с помощью токоотводов 24 соединены с кабельннм 50 вводом 25. Электролитная камера 13 снабжена отверстием 26, закрытым компенсатором давления (резиновой втулкой)

27. Камера 13 с корпусом 28 снабжена также фиксатором 29 из эластичного материала и стабилизатором 30 положения полимерной мембраны 14, выполненным из жесткого материала. Фиксатор 29 и электролита, электролитическим ключом, соединяющим выносную и электролитную камеру, фиксатором и стабилизатором положения полимерной мембраны, установленной в торцЪвой части электролитной камеры, и держателем фиксатора и стабилизатора.

Причем блок центробежной подачи воды к электрохимическому датчику выполнен в виде размещенных на обшем валу приводного регулируемого двигателя, двух магнитных полумуфт и крыльчатки, заключенной B цилиндрический кожух с Foризонтальными прорезями на его боковой поверхности. 15

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2конструкция электрохимического датчика; на фиг. 3 — конструкция блока центробежной подачи воды к электрохимическому датчику.

Устройство содержит последовательно соединенные электрохимический датчик 1 и регулируюший преобразователь 2, блок

3 центробежной подачи воды к датчику 1, блок-программатор 4, подключенный к блоку 3, соединенному через датчик 1 с преобразователем 2 (фиг. 1). К преобразователю 2 подключены регистратор 5 и регулятор 6, связанный через исполнительный механизм 7 с аэратором 8 в очистном сооружении (например, аэротенке) 9. Датчик 1 и блок 3 закреплены на общей раме 10 к ограждению 11 сооружения 9.

97 4 стабилизатор 30 крепятся к камере 13 держателем 3 1.

Блок 3 центробежной подачи воды выполнен в виде размешенных на общем разрезном валу 32 приводного регулируемого двигателя 33, двух магнитных полумуфт 34 и крыльчатки 35, заключенной в цилиндрический кожух 36 с горизонтапьными прорезями 37 на его боковой поверхности для подачи воды к датчику 38 (фиг. 1, 3)-:Кожух 36 соединен с втулкой 39 крепления датчика 38 диффузо ром 40 с соплом 41 для отвода подаваемой к датчику 38 воды. Датчик 38 зафиксирован во втулке 39 накидной гайкой 42 и сальником 43. Диффузор 40, двигатепь 33 и крыльчатка 35 крепятся к общей арматуре (рама) 44, соединяемой скобами 45.

Устройство работает следуюшим образом.

Блок 3 и датчик 1 устанавливается на обшей раме 10 в очистном сооружении

9 на требуемой глубине. Вода подается блоком 3 к датчику 1 в соответствии с заданной блоком 4 программой по производительности с учетом физико-химического состава воды, поступающей в сооружение 9 (фиг. 1).

Молекулярный кислород избирательно диффундирует на фоне остальных газовых компонентов из анализируемой воды через полимерную мембрану 14 датчика 1 к катоду 20, на котором происходит его электровосстановление (фиг. 1, 2). B результате на выходе датчика 1 возникает ток электровосстановления, пропорциональный концентрации кислорода в анализируемой воде.

Выходной сигнал датчика 1 поступает к преобразователю 2, в котором происходит его преобразование в пропорциональный управляющий сигнал с учетом температуры воды, который затем фиксируется регистратором 5 и с помошью регулятора

6 воздействует на исполнительный механизм 7, изменяющий подачу воздуха к аэратору 8 в соответствии с концентрацией растворенного кислорода. В результате в очистном сооружении 9 устанавливается оптимальный аэрационный режим процесса очистки воды.

Образующиеся при электровосстановлении кислорода продукты реакции на аноде

16 фильтруются ключом 18 по отношению к камере 13.

Фиксатор 29 деформируется при затягивании держателя 31 в результате на жима стабилизатора 30 и герметизирует, 5 8994 тем самым, камеру 13, сохраняя механические свойства мембраны 14 и электрически изолируя камеру 13 от анализируемой воды на уровне электрическпго сопротивления изоляции полимерной мембраны

14.

Вследствие того, что устройство дополнительно содержит блок центробежной подачи воды к электрохимическому датчику и блок-программатор, подключенный к 10 волоку центробежной подачи воды, соедийенному через электрохимический датчик с регулирующим преобразователем, при этом электрохимический датчик снабжен выносной камерой со вспомогательным электродом и носителем электролита, электролитич еским ключом, соединяющим выносную и электролитные камеры, фиксатором и стабилизатором положения полимерной мембраны, установ- 20 ленной в торцовой части электролитной камеры, и держателем фиксатора и стабилизатора обеспечивается значительное расширение функциональных возможностей устройства при автоматическом регули- 25 ровании аэрационного режима сточных и природных вод по концентрации растворенного кислорода в условиях переменного физико-химического состава этих вод.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования аэрационного режима сточ- З ных и природных вод по концентрации растворенного кислорода, содержащее соединенные между собой регулирующий преобразователь и электрохимический

97 d датчик, состоящий из электродного блока и электролитной камеры, закрытой полимерной мембраной, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью оптимизации процесса регулирования, оно дополнительно содержит блок центробежной подачи воды к электрохимическому датчику и блокпрограмматор, подключенный к блоку центробежной подачи воды, соединенному через электрохимический датчик с регулирующим преобразователем, при этом электрохимический датчик снабжен выносной камерой со вспомогательным электродом и носителем электролита, электролитическим ключом, соединяющим выносную и электролитную камеры, фиксатором и стабилизатором положения полимерной мембраны, установленной в торцовой части электролитной камеры и держателем фиксатора и стабилизатора.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что блок центробежной подачи воды выполнен в виде размещенных на общем валу приводного регулируемого двигателя, двух магнитных полумуфт и крыльчатки, заключенной в цилиндрический кожух с горизонтальными прорезями на его боковой поверхности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Смирнов Д. Н. "Автоматическое регулирование процессов очистки сточных и природных вод". Стройиздат, М., 1974, с. 1 15-1 27.

2. Альперин В. 3. и др. Современные электрохимические методы и аппаратура для анализа газов в жидкостях и газовых смесях, Химия", М., с. 112-124.