Файл: Смирнов, Д. Н. Автоматическое регулирование процессов очистки сточных и природных вод.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 83
Скачиваний: 0
этой проблеме дали возможность СКВ АП разработать промышленный образец — электрод ЭМ-CN-Ol на циа нид-ионы.
Указанный электрод — трубка длиной 12 мм из кислото- и щелочестойкой пластмассы. Диаметр трубки соответствует размерам гнезд стандартной арматуры датчиков. Нижний торец трубки закрыт мембраной, представляющей собой полистирольную пленку толщи ной 0,2 мм, в которой равномерно распределены частицы йодида серебра (йодид-полистирольная мембрана). В верхний ее конец ввинчен йодосеребряный отводящий полуэлемент. Полость трубки заполнена 0,001 н. раство ром KJ.
Зависимость E=f(pCCN-) |
(зависимость величины по |
|
тенциала от логарифма |
концентрации |
цианид-ионов) |
линейна в диапазоне 0,5—100 мг/л C N - |
в щелочной сре |
|
де с рН = 9,5+12,5. Крутизна потенциометрической кри вой электрода 61,5+3 мв на единицу pCC N _. Веществами, в наибольшей степени мешающими измерению цианидионов таким электродом, являются сульфид-ионы, роданиды и некоторые органические вещества. Поэтому ионоселективный электрод не нашел применения на очистных станциях обогатительных фабрик полиметал лических руд, содержащих сульфиды, ксантогенат и дру гие соединения.
Динамические свойства электрода ЭМ-CN-Ol харак теризуются временем установления 90%-ного значения равновесного потенциала, которое составляет не более
30сек.
Вкачестве сравнительного в паре с мембранным электродом используется стандартный хлорсеребряный электрод.
Длительные испытания, проведенные во ВНИИ ВОДГЕО на очистной установке проточного типа авто мобильного завода, показали вполне надежную работу электрода ЭМ-CN-Ol в производственных циансодержащих сточных водах при обработке их гипохлоритной пульпой и хлорной известью. Этот электрод проще в эксплуатации, чем серебряный амальгамированный, так как не требует обновления амальгамы.
А п п а р а т у р а . На базе электродной системы, со стоящей из серебряного амальгамированного и стан дартного сравнительного электродов, создан (СКВ АП и
79
К фланцу крепится верхняя головка датчика и сосуд с хлористым калием, в котором размещен вспомогатель ный электрод. Датчики выпускаются трех модификаций: со штангами длиной 0,8; 1,2 и 1,6 м. Индикаторный электрод (см. рис. 25)—стержень диаметром 10 мм,
длиной 25 |
мм из |
серебра |
высокой |
чистоты — укреплен |
|||
на |
конце |
трубки |
из органического |
стекла |
диаметром |
||
12 |
мм и длиной 125 мм. Серебряный |
стержень |
погружа |
||||
ют в ртуть, которую затем |
легко растирают |
по |
его по |
||||
верхности. Амальгаму обновляют один раз в 7—10дней1 . К серебряному электроду припаян выводной провод марки ЗМГШВ-0,75. Вспомогательный электрод — про точный хлорсеребряный — установлен в дне сосуда с хлористым калием. Внутренняя полость сосуда соедине на с наконечником шлангом для осуществления электро литического мостика.
Преобразователь П-261 имеет схему, конструктивное оформление и габаритные размеры те же, что и преоб разователь рН-261 (см. главу I ) . Он размещен в стан дартном корпусе вместе с показывающим миллиампер метром типа М325. Поскольку прибор СЦ-1 является только сигнальным, он имеет шкалу, на которой зеленой и красной краской отмечены области концентраций — ниже и выше 0,1 мг/л; делений на шкале нет. Для непре рывной регистрации сигнала, поступающего с преобра зователя, и для использования прибора СЦ-1 в САР к преобразователю подключаются потенциометры (мосты) с контактными регуляторами или пневмопреобразователями при использовании пневматических систем регули рования.
Из зарубежных приборов подобного рода наиболее известны приборы, изготовляемые фирмой «Д-р Кюнц» (Дюссельдорф, ФРГ) . Ими оборудуются очистные уста новки, поставляемые широко известной фирмой гальва нотехнического оборудования «Блазберг» (Золинген, ФРГ) . Установки этой фирмы имеются и в Советским Союзе.
Существенными факторами, влияющими на величину электродного потенциала, являются температура, кон центрация активных водородных ионов и наличие посто ронних примесей. Поскольку температура стоков, выхо-
1 Имеется конструкция, обеспечивающая .постоянное самообнов ление амальгамы.
.6—44 J |
.81 |
дящих из гальванических цехов, меняется в пределах ±10°, эти колебания можно во внимание не принимать, так как они оказывают весьма незначительное влияние на величину потенциала. Величина рН гальванических стоков, поступающих на очистку, как уже указывалось, колеблется и уменьшается в процессе окисления циани-
F,mS
35
JO
25\
20\
"О 20 W? ВО gO WO t.cen
Рис. 26. Кривые переходного процесса
вприборе СЦ-1
/— преобразователя без электродов; 2 — преобра
|
|
зователя с |
электродами |
|
|
||
дов. Стабилизация |
величины рН на оптимальном |
уровне |
|||||
является одной из главных |
задач в процессе |
реагентной |
|||||
обработки циансодержащих |
стоков. |
|
|
||||
Поскольку прибор |
СЦ-1 является звеном |
САР про |
|||||
цесса обезвреживания |
сточных вод, весьма важно |
знать |
|||||
его динамические |
свойства. |
Об |
этих свойствах |
можно |
|||
судить |
по кривым |
переходного |
процесса (рис. 26), за |
||||
снятым |
нами на |
специальном |
стенде. Как |
видно на |
|||
рис. 26, основное запаздывание в установлении потенци ала вносится электродной системой. Запаздывание пре образователя практически отсутствует. Поскольку посто янная времени переходного процесса на электродах оказывается намного больше постоянной времени преоб разователя, то по аналогии с рН-метром система «элек троды—преобразователь» прибора СЦ-1 может быть ап проксимирована апериодическим звеном первого поряд
ка, описываемого |
уравнением (4), в котором входная |
|
и выходная величины могут быть выражены через |
кон |
|
центрации ионов |
CN~ и CNO~, а именно хьх=С\ |
и |
82
Хвых — С. В рассматриваемом случае входной и выход ной величинами являются концентрации окисленной формы одного и того же вещества, поэтому коэффициент усиления ku в уравнении (4) равен единице. Тогда урав нение (4) примет вид
Т-^-+С |
= С1. |
(40) |
at |
|
|
Общим решением этого уравнения при начальном |
||
условии Ct=o = C0 будет: |
|
|
С = С1-(С1-С0)ё-*'т. |
(41) |
|
Это означает, что система «электроды — преобразо ватель» преобразует ступенчатое изменение концентра ции цианидов в экспоненциальное изменение показаний прибора. В уравнении (41) постоянную времени Т мож но определить по обобщенной кривой разгона, подобной той, что изображена на рис. 26.
Передаточная функция системы «электроды — преоб разователь» по аналогии с формулой (5) имеет вид:
где k — 1, Т « 12 сек.
Как уже указывалось, в качестве измерительного электрода для контроля содержания цианидов в воде наряду с платиновым и серебряным может применяться золотой электрод. Он объединяет в себе свойства плати нового и серебряного электродов и, как и они, может сигнализировать о появлении свободного хлора. Золо той электрод выпускается в комплекте с датчиком ЭЧПг-2 прибора-сигнализатора хрома (см. ниже). При боры-сигнализаторы цианидов с золотым электродом успешно работают на некоторых очистных установках и, в частности, на очистной установке второй очереди Мо сковского автомобильного завода им. Ленинского ком сомола. Преимущество этих электродов перед серебря ными заключается в том, что их не нужно покрывать амальгамой, требующей периодического обновления.
3. Автоматический контроль за содержанием
хрома
Среди различных методов гальванической обработки металлов особое место занимают пассивирование и хро мирование— способы нанесения декоративных и защит-
6* |
83 |