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: 94

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

мых на

различных субстратах

(бутанол, ацетон

и др.),

а также

на активных

илах целлюлозно-бумажных про­

изводств.

 

 

 

На

рис. 59 приведена корреляционная зависимость ме­

жду

концентрацией

активного

ила (станции

аэрации

Светогорского целлюлозно-бумажного комбината), окис­

ляющего сульфатный

щелок, и его оптической плотностью

 

 

 

в

2

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Рис. 59. Зависимость концент- и

 

рации х от оптической плот­

 

 

ности D активного

ила

t

 

1

1 — в кювете 1=2 мм; 2 — в кювете

 

/=8 мм; 3— опытные данные,

полу­

 

 

ченные на активном иле, окисляю- °J

--3

щем сульфатный щелок;

4 то же,

 

 

 

разбавленном сульфитным

щелоком;

"

 

5 — то же, водопроводной водой

 

для кювет с толщиной просвечиваемого слоя 2 и 8 мм и нанесены экспериментальные точки, полученные на этом же активном иле, но разбавленном сульфитным щелоком или водопроводной водой. Концентрация органических загрязнений в первых двух случаях~200 мг БПКполн/-^- Отклонение опытных точек от кривой регрессии невелико.

Кроме того, проведены исследования корреляционной зависимости между концентрацией загрязнений в фильт­ рованной иловой смеси и оптической плотностью активно­ го ила. При изменении концентрации загрязнений (при постоянной концентрации активного ила) от 20 до 600 мг БПКшшн/л (как при сульфатном, так и при сульфитном щелоке) цвет иловой смеси изменялся от слабо окра­ шенного до темно-коричневого и черного. При этом оп­ тическая плотность активного ила (даже при малой его концентрации) практически не зависит от цветности воды.

На основании результатов этих опытов можно утвер­ ждать, что оптическая плотность активного ила (при из­ мерении ее в ИК-области спектра вышеописанным фото­ метром) зависит от концентрации микроорганизмов ак­ тивного ила и не зависит от цветности окружающей жид­ кой среды.

Длительные исследования точности и стабильности из­ мерения концентрации активного ила вышеописанным

10—441

145


фотометром были проведены на лабораторной установке (см. рис. 59). Показания фотометра сравнивались с вели­ чиной сухого веса активного ила, определяемой по стан­ дартной методике. На рис. 60 для кюветы с толщиной просвечиваемого слоя 4 мм приведены математические

12 х,г/л

Рис. 60. Корреляционная зависи­ мость между концентрацией ак­ тивного ила х и его оптической плотностью D для илов различных очистных станций

/ — лабораторной установки (искусст­ венная сточная вода на основе бутило­

вого

спирта); 2 — Люблинской

станции

аэрации;

3—Филевской;

4 — Курьянов­

ской;

5 — Люберецкой;

6 — Клинского

комбината

химического

волокна;

7 — Зеленоградской

станции

аэрации;

8—Невинномысского

химического ком­

бината

ожидания функцио­ нальной зависимости D(x) для лаборатор­ ного активного ила, а также для активных илов разных станций аэрации. Величина приведенной оценки дисперсии, равная 0,12 г/л, удовлетвори­ тельна, что говорит о возможности исполь­ зования измерителя в производственных ус­ ловиях и в системах регулирования концен­ трации активного ила. Однако (как это вид­ но из рис. 60) оптиче­ ские свойства разных илов отличаются друг от друга весьма значи­ тельно. Следовательно, при использовании по­ добных измерителей необходима специаль­ ная тарировка их для каждой станции аэ­ рации.

Известно, что при погружении приборов в жидкость с активным илом наб­ людается их обрастание микроорганизмами. Помпа измерительной петли лабораторной установки обеспечи­ вает циркуляцию иловой смеси через измерительную кювету примерно 0,5—1 л/мин в зависимости от концент­ рации активного ила. При этом обеспечивается устой­ чивость показаний, а также почти полностью отсутствует зарастание стенок кюветы микроорганизмами активно­ го ила.


 

Передаточная функция

фотометра

(для

синтеза САР

и исследования динамики

процесса)

имеет

вид:

 

W(p)=

 

,

 

(50)

 

 

 

СГр + 1)2

 

где

М— коэффициент передачи фотометра;

 

Тр—постоянная

времени, равная 0,2—1 сек.

5. Автоматический сигнализатор заданного уровня осадка в отстойниках

При эксплуатации вторичных отстойников весьма важно поддерживать на определенном уровне активный ил (для возврата его в аэротенки и сброса прироста). Стабильность высоты столба ила в известной мере обес­ печивает и постоянное распределение его плотности по высоте, что позволяет возвращать в аэротенк активный ил с более или менее постоянной концентрацией. Авто­ матические сигнализаторы заданного уровня осадка яв­ ляются необходимым звеном системы автоматического регулирования блока аэротенк — отстойник.

Для поддержания уровня активного ила на заданной отметке изобретатели-рационализаторы Люблинской станции аэрации г. Москвы (Н. В. Гаврилов и др.) в свое время предложили фотоэлектрический сигнализатор. Од­ нако этот прибор, удачно использованный на московских очистных станциях, изготовлялся только для своих нужд и имел конструктивные недостатки. Более усовершенство­ ванный образец подобного сигнализатора СУФ-42 был разработан СКВ АП и изготовляется его Опытным заво­ дом [59].

Прибор СУФ-42 состоит из трех блоков: датчика, трансформатора и измерительного блока. Датчик — пог­ ружного типа (рис. 61), с дугообразным корпусом из не­ ржавеющей стали. На одном конце корпуса укреплен фоторезистор ФСК-Г1, на другом — источник света (лам­ па А-26). И фоторезистор, и источник света закрыты хо­ рошо отполированными стеклами с гидрофобным покры­ тием. Изменение оптической плотности среды между ис­ точником света и светоприемником вызывает изменение фототока и напряжения на нагрузочном сопротивлении фоторезистора. Сигнал, равный разности напряжения на резисторе, поступает на вход двухкаскадного полупро­ водникового усилителя (измерительный блок) и вызыва­ ет срабатывание исполнительного реле, контакты которо-

10*

147


го включены в схему сигнализации или управления при­ водом выпускной задвижки и насосов. Датчик подвеши­ вается на кабеле, который имеет хорошо герметизирован­ ный вход в корпус. Датчик выпускается двух модифика­ ций— с базой 30 и 50 мм (датчик с меньшей базой пред­ назначен для сигнализации уровня сред типа осадка в

Рис. 61. Датчик сигнализатора СУФ-42 уровня осадка и ила

/ — гайка; 2— крышка; 3 — уплотнительные проклад­

ки; 4—фоторезистор;

5 — кабель;

6 — резиновый че­

хол; 7 — сальниковый

ввод; 8— хомут;

9— крышка;

10— сварной корпус;

// — источник

света;

12 — патрон

первичных канализационных отстойниках). Измеритель­ ный блок —щитового типа, устанавливается на расстоя­ нии до 500 м от датчика. Питание измерительного блока и датчика производится через трансформатор, помещен­ ный в герметичный корпус. Трансформатор устанавли­ вается на расстоянии не более 15 м от датчика.

148

Сигнализатор СУФ-42 прошел длительную проверку в отстойниках Московской канализации (Люблино и Фили) и испытывался на вторичных отстойниках Невинномысского химического комбината. Он показал вполне удовлетворительную работоспособность как на первич­ ных, так и на вторичных отстойниках. Установлено, что при работе на активном иле чистить стекла следует при­ мерно в две недели один раз. Было отмечено, что порог срабатывания сигнализатора по концентрации находит­ ся около 0,5 г/л ила во вторичных отстойниках. Четкому срабатыванию прибора способствует то, что граница раздела «вода — осадок», «вода — ил» в отстойниках до­ статочно отчетливо выражена, следовательно концент­ рация активного ила и его оптическая плотность резко возрастают на границе раздела. Поэтому зона нечувст­ вительности датчика по высоте не превышает 50 мм.

Поскольку заполнение осадком или илом отстойни­ ков происходит сравнительно медленно, нет необходимо­ сти держать сигнализатор уровня осадка все время под напряжением, достаточно включать его периодически по вызову оператора или автоматически. Обычно для этого используется контактное устройство, замыкание которого связано с вращением скребкового механизма. Питание прибора СУФ-42 осуществляется от сети пере­ менного тока 220 в, 50 гц.

Дальнейшее развитие проблемы регулирования уров­ ня осадка в отстойниках шло по линии разработки обе­ гающего устройства, которое дает возможность пооче­ редно подключать несколько датчиков к одному измери­ тельному блоку. Это упрощает систему автоматизации при наличии большого числа отстойников и делает ее де­ шевле.

Такое многоточечное регулирующее устройство СУ-101 (рис. 62) разработано СКВ АП и предназначено для сигнализации, дистанционного контроля и автоматичес­ кого регулирования уровня активного ила и осадка в отстойниках очистных сооружений путем периодическо­ го опроса датчиков уровня по заданной временной про­ грамме. Это устройство имеет от 4 до 12 датчиков и трансформаторов, аналогичных СУФ-42 (по числу от­ стойников), и один общий измерительный блок. В из­ мерительном блоке размещены: блок сигнализатора датчиков, схема периодического опроса датчиков, схема проверки исправности ламп подсветки датчиков и регу-

149