Файл: Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений.pdf

3. КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ АППАРАТУРА

Современные станции для очистки промышленных сточных вод оборудованы различными измерительными устройствами, служащими для быстрого контроля про­ текания технологического процесса или для его автома­ тического управления. Эти устройства можно разделить на три группы: 1. Индивидуальный измерительный при­ бор. 2. Измерительный прибор с регистрирующей аппа­ ратурой. 3. Измерительные приборы с регистрирующей аппаратурой (или без) и регуляторами.

Первые две группы устройств носят характер конт­ рольных измерительных приборов, в то время как уст­ ройства третьей группы используют прежде всего для автоматического управления протеканием процессов в соответствии с заранее установленной программой, а также для регистрации изменений регулируемого пара­ метра.

Устройства для измерения температуры

Наиболее часто применяют ртутные термометры или полупроводниковые термометры с дистанционной пере­ дачей сигналов. Полупроводниковые термометры харак­ теризуются хорошей воспроизводимостью измерений и небольшой тепловой инертностью, а при использовании небольшого усилителя могут работать вместе с регист­ рирующим устройствам и регулирующей системой.

Устройства для измерения электропроводности

Существует много видов устройств для измерения электропроводности растворов электролитов, отличаю­ щихся друг от друга принципом работы или электриче­ ской системой. По принципу работы их можно разде­ лить на устройства с погружаемыми электродами, элект­ ролитно-трансформаторные устройства и осциллометрические (емкостные и индукционные) устройства для из­ мерения электропроводности.

152

Наиболее часто встречаются устройства с 'погружае­ мыми электродам«, работающими по мостовой схеме'при частоте измерения 400—2000 Гц.

Кондуктомер (измеритель электропроводности) типа LF-39 (рис. 35) приспособлен для работы с релистри-

Рис. 35. Кондуктомер LF-39

рующим прибором (рис. 36) и имеет следующую техни­ ческую характеристику [58]: 11 диапазонов измерения

стемы с индукционными датчиками, в которых исполь­ зуют магнитную связь между витками датчика и раство­ ром электролита, окружающего датчик.

Датчики этого типа применяют для исследования электропроводности растворов с относительно высокой концентрацией электролита, так как только в этом слу­ чае наблюдается большое влияние раствора электроли­ за на электрические свойства катушки датчика.

153

Кондуктоімеры рассматриваемого типа обычно при­ меняют в промышленных условиях для непрерывных замѳроів электропроводности растворов электролитов, ко­ торые могли ібы неблагоприятно влиять на работу дат­ чиков погружения.

Одним из представителей этой группы измеритель­ ных устройств является промышленный кондуктомер ти­

му и регулирующему устройствам; безэлектродный дат­ чик поплавкового типа.

Несколько иначе изготовлен регулятор типа «Меола» (изготавливаемый в ЧССР) с датчиком погруже­ ния. Это трехточечный осциллятор высокой частоты, резонансная цепь которого находится внутри зонда и представляет, посуществу, датчик. При измененииэлект-

154

рапроводности анализируемой жидкости гасятся коле­ бания в резонансной цепи, что в свою очередь изменяет анодный ток осциллятора. Измеряемый сигнал подво­ дится к сравнивающему элементу, который сравнивает измеренные значения с заданными и подает соответст­ вующие импульсы к регулятору. В этих условиях рабо­ ты устройство не имеет стрелочного измерителя, а лишь сигнализирующие лампочки, информирующие о дости­ жении анализируемой средой заданного значения элект­ ропроводности. Регулятор «Меола» имеет следующую

1)ЬІО-5 до 1 ■ІО-3 S, см-1;

2)Ы 0 - 3 до M 0 - 2S, см-1;

3)1-ІІО- 2 до 1• S, см-1] с воз­ можностью установки регу­ лятора на произвольное значение кондуктивности ра­ створа; питание 220 В, 50 Гц;

чувствительность 1,2 В/см; расход мощности 25 Вт; вы­ ход к реле мощности. Этот прибор предназначен преж­ де всего для регулировки те­

чения свежей воды в отделение промывки гальваниче­ ских и травильных ванн.

Устройства для измерения значения pH

Устройства для измерения электродвижущей силы элементов (и на этой основе значения pH растворов) де­ лят на две группы: 1) устройства (компенсационного ти­ па; 2) стрелочные устройства с непосредственными пока­ заниями мВ или pH на шкале гальванометра.

Ламповые и неламповые компенсаторы принадлежат к устройствам, в которых э.д.с. элемента компенсирует­ ся разницей потенциалов на внутреннем сопротивлении прибора. Практически следует найти такое положение потенциометра, при котором стрелка гальванометра на­ ходится в нулевом положении. Значение измеряемого потенциала или pH отсчитывают по шкале потенцио­ метра. Устройства такого типа характеризуются высокой степенью точности, что определяет их применение в ла­ бораторных условиях. И? компенсационных иэмерите-

155

лей pH Польского производства следует отметить рНметр «Рида«» типа PCR-Е, имеющий следующую харак­ теристику: диапазон измерений 1—12 pH или от 0 до 2100 мВ; точность 0,005 pH или 0,2 мВ; входное сопро­ тивление системы 1012 Оім; компенсация температуры ручная, от 0 до 40О|С; питание—постоянный ток, пода­ ваемый от 'батареи.

Среди pH-метров стрелочного типа встречаются ап­ параты, предназначенные для измерений и регистрации результатов. pH-метры, предназначенные для работы с системами автомэтического регулирования, добавочно оборудованы соответствующими регуляторами.

Ниже приведены характеристики наиболее часто встречающихся pH-метров лабораторного и промышлен­ ного типа.

Ламповый pH -метр LBS-66 (рис. 39) производства экспериментальнаго завода «Эврика» в Варшаве пред­ назначен для широкого применения в научно-исследова­ тельских и промышленных лабораториях.

Ряс. 39. Ламповый рН-'Метр LBS -66

Он имеет следующие технические характеристики: диапазон измерений 0—8 и 6—14 pH или от —100 до

+700 мВ;

цена деления шкалы 0,1 pH или 40 мВ; точность показаний 0,03 pH или 3 мВ; питание от электросети 220 В, 60 Гц.

Этот же завод поставляет лабораторные pH-метры с регистрирующей аппаратурой LBR-2 (рис. 40), имею-

156

щие следующие технические характеристики: диапазон измерений: 0—4 pH, 3—7 pH, 6—10 pH, 9—13 ірН или от —400 до +400 мВ; точность измерения 0,1 pH; ком­ пенсация температуры ручная и автоматическая; шири­ на записи 200 мм; скорость перемещения бумажной ленты регулируется от 60 до 180 мм/ч; питание от элект­ росети 220 В, 60 Гц.

Характерной особенностью этого прибора является оригинальное применение динамично-камертонного кон­ денсатора для преобразования постоянного тока изме­ рительных электродов в переменный ток.

pH-метр ZPHM-645 промышленного типа, изготовляе­ мый в Польше, предназначен для работы в промышлен­ ных условиях ів системах автоматической регулировки процессов. Он имеет следующую техническую характери­ стику: диапазон измерений 2—12 pH; точность показа­ ний 0,1 pH; автоматизированная компенсация темпера­ туры ів области от —10 до +100°С; электропитание от сети 220 В, 50 Гц: вся система состоит из следующих элементов: измерительной головки типа ОР-641; усили­ теля pH типа РНМ-645; регулятора pH; измерителя pH с самописцам типа РО 3/1; добавочного измерителя типа МО-641; штеиюера типа Р-641.

pH -метр с самописцем pH-200 (рис. 41) промышлен­ ного типа, выпускаемый фирмой WTW (ФРГ), предназ­ начен прежде всего для непрерывных измерений и ре­ гистрации pH. Он имеет следующую техническую ха­ рактеристику: диапазон измерений 0—44 pH или от —700 до +700 мВ; точность измерений ОД pH; ширина регистрирующей ленты —100 мм; скорость перемеще­ ния ленты 10, 20 или 60 мм/ч; питание от электросети 220 В, 50 Гц, или от аккумулятора напряжением 18 В.

Промышленный pH-метр Nz-lil534 производства фир­ мы W.G.PYE (Англия) предназначен для работы в си­ стемах автоматической регулировки. Этот прибор отли­ чается очень высокой точностью показаний и стабиль­ ностью работы. Его основная техническая характеристи­ ка следующая: диапазон измерений 0— 14 pH или 2— 12 pH (в зависимости от типа прибора); точность изме­ рений 0,02 pH; стабильность нуля 0,02 pH/сутки; ком­ пенсация температуры автоматическая, в области тем­ ператур 0— 100°С; питание от электросети 220 В, 50 Гц; комплектация — добавочный показывающий прибор, ре­ гулятор и регистрирующий прибор.

157

Рис. 41. pH-метр о самописцем 'промышленного типа рн Ш

158

Аппаратура для измерения концентрации растворенного кислорода

Содержание растворенного 'кислорода в воде (реки, озера, водохранилища) является одним из важнейших показателей, определяющих влияние сточных вод на со­ хранение 'биологического равновесия водохранилищ.

Аналитическое определение концентрации растворен­ ного кислорода в воде очень трудоемко и связано с'боль­ шими ошибками. В результате многолетних исследова­ ний установлено, что в промышленных условиях кон­ центрацию растворенного в воде кислорода наиболее точно можно определить полярографическим методом, применяя специальную систему металлических электро­

створа с помощью диафрагмы, прозрачной для газооб­ разного кислорода. Принцип работы прибора состоит в непрерывном восстановлении на поляризованном золо­ том катоде кислорода, диффундирующего через диаф­ рагму. Так как существует линейная зависимость между током реакции и концентрацией диффундирующего кис­ лорода, то шкала показывающего прибора может быть проградуирована в мт/л.

Из-за инертности датчика измерения следует прово­ дить при небольших скоростях протекания жидкости (обычно ниже 0,4 м/с).

Среди промышленных устройств, служащих для из­ мерений концентрации растворенного кислорода, можно указать на измеритель с регулятором Окси-439 (рис.42) [60]. Он имеет следующую техническую характеристи­ ку: два диапазона измерения — 0—3, 0—15 мг; электро­ питание 110/220 В, 50 Гц; скорость протекания жидко­ сти относительно датчика до 0,5 м/с; возможность под­ ключения самописца 2,5 мА/250.

Аппаратура для измерения окислительно-восстановительного потенциала

На станциях очистки сточных вод процессы окисле­ ния цианидов или восстановления соединений Сг6+ конт­ ролируют обычно электрохимическими методами, кото­ рые характеризуются малой инертностью и не требуют

159

Рис. 42. Измеритель с регулятором типа Окси-139 для опреде­ ления концентрация растворенного кислорода

сложных датчиков, что особенно удобно для систем автоматической регулировки и управления.

Окислительно-восстановительный потенциал химиче­ ских реакций является марой окислительно-восстанови­ тельной способности среды, выражающей отношение окисленного вещества к восстановленному, а также тенденцию к переходу от одной формы в другую. Мате­ матически величину окиелителыно-восстановителыного потенциала в данной системе можно выразить из из­ вестного уравнения Нернста:

160