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: 93
Скачиваний: 0
мени процесса, происходящего в реакторе, значительно выше постоянной времени реакций окисления цианидов, восстановления хрома, их подщелачивания и подкислепия. Это позволяет рассматривать реактор как буфер ную емкость, способствующую наилучшему протеканию процесса.
Рис. 35. |
Динамика |
процессов обезвреживания |
сточных |
вод |
|
а — циансодержащих: |
/ — подщелачивание |
известью; |
2 — окисление |
||
цианидов |
гипохлоритом; б — хромсодержащих: 1 — подкисление |
серной |
|||
|
кислоты; |
2—восстановление хрома |
бисульфитом |
|
Кроме того, в рассматриваемых случаях имеют зна
чение и следующие |
факторы: |
сравнительно незначитель |
|
ные |
отклонения концентраций |
цианидов, С г 6 + и величи |
|
ны |
рН от средних |
значений, |
когда в технологической |
схеме имеется усреднитель; превалирование постоянных
времени |
над чистым запаздыванием; способность объек |
||
та регулирования |
к самовыравниванию |
и, наконец, не |
|
которая |
инерционность потенциометрических приборов, |
||
которая |
в данном |
случае оказывается |
положительным |
фактором, не позволяющим реагировать системе дози рования на слишком частые колебания концентраций.
Все это позволило применять наиболее простые двухпозиционные системы регулирования, как для основных, так и для вспомогательных (подщелачивание и подкис ление) процессов очистки.
На рис. 36 приведена схема двухпозиционного регу лирования, которая по структуре одинакова для обез вреживания как циансодержащих, так и хромсодержащих сточных вод. В этой схеме регулирование осущест-
100
вляется по двум параметрам, связанным между собой только технологически через регулируемый объект. Ра бота такой САР иллюстрируется рис. 37, где приводят
ся |
записи вторичных |
приборов рН-метров, датчиков СЦ-1 |
и |
СХ-1, полученные |
на проточной очистной установке |
Запорожского автомобильного завода. Отклонения кон-
Рис. 36. Двухпозиционная двухканальная САР процессов обезврежи вания циан- и хромсодержащих сточных вод
/ — проточный реактор; 2, 11 и 12 — соот ветственно датчик, потенциометр и преоб
разователь |
рН-метра; |
3 — датчик СЦ-1 |
|||
(СХ-1); |
4 — мешалки; 5 |
— клапаны с серво |
|||
мотором; 6—бак |
для бисульфита |
(гипохло- |
|||
рита); |
7 — бак |
для |
кислоты |
(щелочи); |
|
8 — задатчик |
дозы реагента; 9 и 10 — пре |
||||
образователь |
и |
потенциометр |
прибора |
||
|
|
СЦ-1 (СХ-1) |
|
СтокинаофаЦотку
центраций в ту или другую сторону от заданных, неиз бежные при двухпозиционной САР и объекте, обладаю щем некоторой емкостью, практически полностью выра вниваются во второй части реактора. Таким образом, отстойники, которые являются последним звеном техноло гической схемы очистки, с точки зрения дальнейшего ус реднения концентрации и полноты завершения реакций, можно рассматривать в качестве резерва.
Как и в других случаях, при устройстве автоматизи рованных установок, работающих по методу реагентной очистки, сложность оборудования и дозирующих уст ройств, а также надежность их работы зависят от вида применяемых реагентов. Наиболее простые решения по лучаются при использовании реагентов в виде чистых растворов или газов. В тех случаях, когда применяют реагенты в виде суспензий, обычно загрязненных грубым шламом, оборудование установок усложняется. По сооб-
101
tut
|
|
1 |
Vч 1If |
V |
Л Г r\ HT IT, (ЧАЛ1•"ЧЛ— |
1 |
|
|
so
Ч У 4
75
рН
рН
^ г
Рис. 37. Колеба ния параметров ре гулирования в про точном реакторе при двухпозиционной САР подачи
реагентов
|
а—концентрации |
циа |
|
|
нидов; |
б — концент |
|
|
рации |
шестивалент |
|
t.MUH |
ного хрома; в — вели |
||
|
чина рН |
в исходных |
|
|
сточных |
водах; г —- то |
|
|
же, в реакторе |
после |
|
|
контакта |
с реагентом |
turn*
t/1UH
20 |
30 |
50 |
ВО |
10 |
80 |
SO |
100 |
110 tMUH |
раженйям экономики в качестве хлорсодержащегО
реагента для |
окисления цианидов часто используют хлор |
||||
ную |
известь, |
в |
качестве щелочного |
реагента — кальцие |
|
вую |
известь |
(строительную). Для |
дозирования подоб |
||
ных |
реагентов |
следует применять |
шланговые |
клапаны, |
|
а при больших |
расходах реагентов |
(1 м3/ч и |
более) — |
бункерные дозаторы типа ДИМБА. Чистые растворы, например гипохлорита, бисульфита натрия, кислот, мож но дозировать насосами-дозаторами типа НД, а также
различными |
клапанами |
с соответствующей |
футеровкой |
и питанием |
из баков с |
постоянным уровнем |
жидкости. |
В качестве примера автоматизированной очистной установки сравнительно большой производительности рассмотрим установку Ижевского автомобильного заво да, запроектированную ГПИ Сантехпроект и ВНИИ ВОДГЕО.
|
Установка рассчитана на очистку следующего коли |
||||||||||
чества |
сточных |
вод: |
циансодержащих — 60 м3/ч |
со |
|||||||
средней |
концентрацией |
80—100 мг/л простых |
цианидов; |
||||||||
хромсодержащих |
— 60 |
м3]ч |
со |
средней |
концентраци |
||||||
ей |
150 мг/л Сг6 +; кислотных |
и |
щелочных — 600 |
м3/ч. |
|||||||
В |
качестве |
реагентов |
применяют |
хлорную |
известь — |
||||||
0,5 |
т/сутки, |
бисульфит |
натрия — 2 |
т/сутки, |
серную |
кис |
|||||
лоту—0,7 т/сутки |
и ацетиленовый |
|
шлам—7 |
т/сутки. |
Установка имеет два проточных реактора на каждом потоке сточной жидкости (рис. 38), работающих парал лельно. Реакторы железобетонные, заглубленные, изнут ри футерованные химически стойкими материалами. После обезвреживания циан- и хромсодержащие стоки направляются для совместной обработки с кислотнощелочными сточными водами в реактор-нейтрализатор.
Реакторы рассчитаны на продолжительность пребы вания в них воды в течение 20 мин. Передняя часть ре актора ( ~ 7 з объема) представляет собой камеру сме шения, в которую поступают сточные воды и реагенты. Камера оборудована лопастными мешалками; в ней же размещены датчики приборов контроля и САР. Дозиро вание пульпы хлорной извести, известкового молока (ацетиленового шлама) и раствора бисульфита натрия производится бункерными дозаторами типа ДИМБА производительностью 1 м3/ч с электрическими исполни тельными механизмами; дозирование кислоты — насоса ми типа НД.
Содержание цианидов и Сг 6 + контролируется прибо-
103
|
|
|
|
Рис. 38. Станция очистки сточных вод цеха |
металлопокрытий |
|
|
|
|||||||
/ и / / — камеры |
обезвреживания |
циан- и хромсодержащих сточных вод соответственно; / / / — камеры |
нейтрализации |
сточных |
вод, |
||||||||||
кислотно-щелочных |
и очищенных |
от цианидов |
и хрома; / — резервуары |
для хранения раствора бисульфита натрия; |
2 — насосы |
для |
|||||||||
перекачки бисульфита натрия; 3 и 4—насосы |
для перекачки обезвреженных сточных вод в |
камеру |
нейтрализации; |
5 — насосы |
для |
||||||||||
гсодачи |
известкового молока в дозаторы; |
5 —то |
же, раствора хлорной |
извести; 7 — то же, раствора |
бисульфита натрия; 8 — насосы- |
||||||||||
дозаторы для подачи раствора серной кислоты в реакционные камеры; 9— то же, в расходный резервуар; 10 и |
— баки для |
кон |
|||||||||||||
центрированной |
серной кислоты; |
12 и 13 — насосы для перекачки шлама |
на вакуум-фильтр и в шламонакопитель; |
14— емкость |
для |
||||||||||
приема |
шлама; |
15 — датчики рН-метров; |
16 — датчики приборов СЦ-\; |
17 — то |
же, СХ-1; |
18 — трубопровод обезвреженных циани |
|||||||||
стых |
и |
хромовых |
стоков; 19 — трубопровод кислотно-щелочных стоков; 20 — дозаторы типа |
ДИМБА; |
21 и 22 — растворные и затвор |
||||||||||
ные |
баки-мешалки |
для бисульфита натрия; 23 и 24 — то же, для хлорной |
извести; 25 — затворный бак с мешалкой |
для полиакрил- |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
амида; |
26 — ресивер; 27 — вакуум-фильтр |
|
|
|
|
|
Рис. 39. Система автоматического регулирования |
процесса обезвреживания циансодержащих |
сточ |
|
ных |
вод |
|
|
/ — реактор; II— насосы; / / / — бак-мешалка для хлорной |
извести; IV — приемный бак; V—дозаторы типа |
ДИМБА; |
|
VI и VII — баки для известкового молока; / и 2— датчик и преобразователь прибора СЦ-1; 3 — потенциометры ре |
|||
гистрирующие; 4 и 5 — датчик и преобразователь рН-метра; 6 — электромагнитные |
клапаны; 7—импульсные пре |
||
рыватели; 8 — магнитные пускатели; 9 — исполнительные механизмы дозаторов; |
10 — сигнализаторы |
уровней |
рами СЦ-1 и СХ-1, являющимися звеньями САР (рис. 39). Активность протекающих реакций регулируется рНметрами с погружными датчиками типа ДПг. Все ука занные приборы имеют преобразователи П-261 и потен циометры КСП-4, позиционные регуляторы которых ис пользуются для подключения приводов дозирующих уст ройств. Вся аппаратура расположена на панели управ ления, состоящей из шести секций (длина панели 6,4 м, высота 2,25 м).
В данном случае применена не просто двухпозиционная система регулирования, а позиционно-импульсная. Ее особенность заключается в том, что приводы испол нительных механизмов дозаторов ДИМБА (хлорной из вести, известкового молока и раствора бисульфита нат рия) включаются в работу через ступенчатые импульсные прерыватели (СИП), позволяющие в широких пределах регулировать частоту рабочих импульсов. Благодаря этому регулирующий орган дозатора при поступлении импульса от прибора — датчика на подачу реагента — увеличивает дозу не сразу, а постепенно. Для контроля за наполнением растворных баков используются электри ческие сигнализаторы уровня ЭРСУ-2.
Нейтрализация кислотно-щелочных стоков и гидрата ция металлов осуществляются также в проточном реак торе (туда же поступают и хром- и циансодержащие стоки после их обезвреживания). Известковое молоко подается в реактор через дозатор типа ДИМБА, кислота (при сильнощелочных стоках) — насосами-дозаторами. Процесс нейтрализации регулируется по параметру рН. Эта САР построена также по принципу позиционно-им- пульсного регулирования с применением импульсного прерывателя СИП.
Качество обработки воды реагентами оценивают по величине рН в сборном колодце после отстойников. При боры контроля за остаточными концентрациями циани дов и хрома на выходе из очистных сооружений обычно не требуются. Наблюдения показали, что при нормаль ной эксплуатации очистной установки и при соблюдении расчетных режимов обработки контрольные анализы показывают либо полное отсутствие, либо следы циани дов и Сг6 + .
В особых случаях для повышения надежности устра нения ядовитых веществ применяют двухступенчатую очистку от цианидов и хрома. С этой целью и первая и
107