RU2784862C1 - Method for dosing reagents into purified water and device for implementation of specified method - Google Patents
Method for dosing reagents into purified water and device for implementation of specified method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2784862C1 RU2784862C1 RU2021132717A RU2021132717A RU2784862C1 RU 2784862 C1 RU2784862 C1 RU 2784862C1 RU 2021132717 A RU2021132717 A RU 2021132717A RU 2021132717 A RU2021132717 A RU 2021132717A RU 2784862 C1 RU2784862 C1 RU 2784862C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- dosing
- reagent
- purification
- quality
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 64
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 title claims abstract description 49
- 239000008213 purified water Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 11
- -1 ammonium nitrogen Chemical compound 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 3
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000005429 turbidity Methods 0.000 claims description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 12
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000008239 natural water Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 abstract description 2
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001112 coagulant Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000645 desinfectant Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000249 desinfective Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Способ дозирования реагентов в очищаемую воду и устройство для реализации указанного способа относятся к области дозирования реагентов (коагулянты, флокулянты, дезинфектанты, растворы кислот и щелочей) и могут применяться на сооружениях для очистки природных и сточных вод (отстойники, скорые фильтры, контактные осветлители и др. сооружения).The method of dosing reagents into treated water and the device for implementing this method belong to the area of dosing reagents (coagulants, flocculants, disinfectants, solutions of acids and alkalis) and can be used at facilities for the treatment of natural and waste water (settlers, quick filters, contact clarifiers, etc.). . structures).
Известен способ дозирования реагентов в очищаемую воду с помощью поддержания заданной расчетной концентрации реагента, вводимого в очищаемую воду, при изменяющемся её расходе за счет изменения производительности насоса-дозатора на основе алгоритма ПИД-регулирования. Источник: Полоцкий Л. М. Автоматизация химических производств. Теория, расчет и проектирование систем автоматизации. М.: Химия, 1982There is a known method for dosing reagents into treated water by maintaining a predetermined calculated concentration of a reagent introduced into treated water, with a changing flow rate due to a change in the performance of the dosing pump based on the PID control algorithm. Source: Polotsky L. M. Automation of chemical production. Theory, calculation and design of automation systems. Moscow: Chemistry, 1982
Недостатком указанного способа является то, что расчетная концентрация реагента поддерживается исходя из предположения, что качество подаваемой на очистку воды стабильно во времени. На практике качество природных и сточных вод может изменяться в течение суток (месяца, года). Отклонение текущего качества воды от расчетного может привести как к недостаточному, так и избыточному дозированию реагента. При избыточном дозировании реагента возможен его перерасход, а при недостаточном - снижение степени извлечения загрязнений и превышение предельно допустимой концентрации (ПДК) загрязняющего вещества в очищенной воде.The disadvantage of this method is that the calculated concentration of the reagent is maintained on the assumption that the quality of the water supplied for purification is stable over time. In practice, the quality of natural and waste water can change during the day (month, year). Deviation of the current water quality from the calculated one can lead to both insufficient and excessive dosing of the reagent. If the reagent is overdosed, it may be overused, and if it is insufficient, the degree of pollution extraction will decrease and the maximum allowable concentration (MPC) of the pollutant in the treated water will be exceeded.
Известно Автоматическое устройство дозирования реагентов по патенту RU93495, опубликованному 27.04.2010, состоящее из установленного на трубопроводе расходомера, электрически связанного с контроллером, насоса-дозатора, производящего дозирование реагента в трубопровод, электрически связанного с контроллером, датчика давления, установленного на трубопровод, электрически связанного с контроллером, при этом на трубопровод установлен электрохимический датчик, электрически связанный с контроллером.Known Automatic dosing device for reagents according to patent RU93495, published 04/27/2010, consisting of a flow meter installed on the pipeline, electrically connected to the controller, a dosing pump that doses the reagent into the pipeline, electrically connected to the controller, a pressure sensor installed on the pipeline, electrically connected with a controller, while an electrochemical sensor is installed on the pipeline, electrically connected to the controller.
Недостаток устройства заключаются в том, что по ПДК дозируемого реагента, например общего алюминия, в очищенной воде сооружений водопровода невозможно судить о качестве процесса извлечения загрязнений, например, общего органического углерода, а для сооружений биологической очистки сточных вод (не использующих реагенты) способ в принципе не применим.The disadvantage of the device lies in the fact that according to the MPC of the dosed reagent, for example, total aluminum, in the purified water of water supply facilities, it is impossible to judge the quality of the process of extracting contaminants, for example, total organic carbon, and for biological wastewater treatment facilities (not using reagents), the method is in principle not applicable.
Указанные способ и устройство являются ближайшими аналогами изобретения.The specified method and device are the closest analogues of the invention.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание способа дозирования реагентов в очищаемую воду и устройства для реализации указанного способа, позволяющих поддерживать заданную эффективность извлечения загрязнений в автоматическом режиме при изменяющемся качестве и расходе воды на входе очистных сооружений, обеспечивать соответствие показателей качества нормативным требованиям, снизить расход реагентов за счет повышения точности дозирования.The technical problem solved by the invention is the creation of a method for dosing reagents into purified water and a device for implementing this method, which makes it possible to maintain a given efficiency of removing contaminants in automatic mode with a changing quality and flow rate of water at the inlet of treatment facilities, to ensure compliance of quality indicators with regulatory requirements, to reduce consumption reagents by improving dosing accuracy.
Технический результат: поддержание заданной эффективности извлечения загрязнений в автоматическом режиме при изменяющемся качестве и расходе воды на входе очистных сооружений, обеспечение соответствия показателей качества нормативными требованиями, снижение расхода реагентов за счет повышения точности дозирования.EFFECT: maintenance of the specified efficiency of pollution extraction in automatic mode with changing quality and consumption of water at the inlet of treatment facilities, ensuring compliance of quality indicators with regulatory requirements, reducing reagent consumption by increasing dosing accuracy.
Для достижения технического результата в способе дозирования реагентов в очищаемую воду при текущем качестве воды, подаваемой на очистку, задают расчетную концентрацию реагента по условию обеспечения требуемой эффективности извлечения загрязнений, определенной с помощью контроллера в режиме реального времени на основе анализа качества воды до и после очистки по заданным показателям, с помощью насоса-дозатора поддерживают заданную концентрацию реагента путем изменения производительности пропорционально величине текущего расхода обрабатываемой воды.To achieve a technical result in the method of dosing reagents into the water being treated at the current quality of the water supplied for treatment, the calculated concentration of the reagent is set according to the condition of ensuring the required efficiency of removing contaminants, determined using the controller in real time based on the analysis of water quality before and after treatment according to given indicators, with the help of a dosing pump, a given concentration of the reagent is maintained by changing the productivity in proportion to the current flow rate of the treated water.
Если текущая эффективность извлечения загрязнений оказывается отличной от требуемой, то с помощью контроллера корректируют расчетную концентрацию реагента по типу отрицательной обратной связи.If the current efficiency of removing contaminants is different from the required one, then with the help of the controller, the calculated concentration of the reagent is corrected by the type of negative feedback.
Для достижения технического результата устройство для дозирования реагентов в очищаемую воду, состоящее из расходомера, установленного на трубопроводе подаваемой на очистку воды, насоса-дозатора, производящего дозирование реагента, согласно изобретению содержит анализатор качества воды, подаваемой на очистку, установленный на входе в очистные сооружения, анализатор качества очищенной воды, установленный на выходе очистных сооружений, при этом расходомер, насос-дозатора и анализаторы электрически связаны с контроллером.To achieve the technical result, a device for dispensing reagents into the water to be treated, consisting of a flow meter installed on the pipeline supplied to the water treatment, a dosing pump that doses the reagent, according to the invention contains a water quality analyzer supplied to the treatment, installed at the inlet to the treatment plant, purified water quality analyzer installed at the outlet of the treatment plant, while the flow meter, dosing pump and analyzers are electrically connected to the controller.
Также для достижения технического результата анализаторы качества воды, содержащиеся в устройстве, выполнены с возможностью измерения рН, мутности, цветности, общего и растворенного органического углерода, общего и свободного хлора, азота аммонийного, азота нитратного и других параметров, доступных для измерения в реальном времени.Also, to achieve the technical result, the water quality analyzers contained in the device are made with the ability to measure pH, turbidity, color, total and dissolved organic carbon, total and free chlorine, ammonium nitrogen, nitrate nitrogen and other parameters available for real-time measurement.
Наличие в устройстве расходомера, насоса-дозатора, анализаторов воды до и после очистки позволяет задавать расчетную концентрацию реагента, поддерживать заданную концентрацию путем изменения производительности пропорционально величине текущего расхода обрабатываемой воды, с помощью контроллера в режиме реального времени рассчитывать эффективность извлечения загрязнений на основе анализа качества воды до и после очистки по заданным показателям, что в результате позволяет поддерживать заданную эффективность извлечения загрязнений в автоматическом режиме при изменяющемся качестве и расходе воды на входе очистных сооружений, обеспечивать соответствие показателей качества нормативными требованиями, снизить расход реагентов за счет повышения точности дозирования.The presence in the device of a flow meter, a dosing pump, water analyzers before and after cleaning allows you to set the calculated concentration of the reagent, maintain the specified concentration by changing the performance in proportion to the current flow rate of the treated water, using the controller to calculate the efficiency of removing contaminants in real time based on the analysis of water quality before and after cleaning according to specified indicators, which as a result allows maintaining the specified efficiency of removing contaminants in automatic mode with changing quality and water consumption at the inlet of treatment facilities, ensuring compliance of quality indicators with regulatory requirements, and reducing the consumption of reagents by increasing dosing accuracy.
Сущность технического решения поясняется фигурами:The essence of the technical solution is illustrated by the figures:
Фиг. 1. Блок-схема устройства дозирования реагентов в очищаемую водуFig. 1. Block diagram of the device for dosing reagents into treated water
Фиг. 2 График, показывающий характер изменения дозы реагента при переменном качестве очищаемой воды для различных способов управления процессом.Fig. 2 Graph showing the nature of the change in the dose of the reagent with a variable quality of treated water for various methods of process control.
На фиг.1 обозначены следующие элементы устройства дозирования реагентов в очищаемую воду:Figure 1 shows the following elements of the device for dosing reagents in the treated water:
1-трубопровод исходной воды, 2-расходомер, 3-контроллер, 4-насос-дозатор реагентов, 5-ализатор качества исходной воды, 6-очистные сооружения, 7-анализатор качества очищенной воды.1-source water pipeline, 2-flow meter, 3-controller, 4-reagent dosing pump, 5-source water quality analyzer, 6-treatment facilities, 7-treated water quality analyzer.
Устройство дозирования реагентов в очищаемую воду состоит из расходомера 2, установленного на трубопроводе 1 подаваемой на очистку воды, электрически связанного с контроллером 3, насоса-дозатора 4 с регулируемой производительностью, производящего дозирование реагента в очищаемую воду, электрически связанного с контроллером 3, анализатора качества воды 5, подаваемой на очистку, установленного на входе в очистные сооружения, электрически связанного с контроллером 3, анализатора качества очищенной воды 7, установленный на выходе очистных сооружений, электрически связанный с контроллером 3.The device for dosing reagents into the water to be treated consists of a
При этом анализаторы выполнены с возможностью измерения рН, мутности, цветности, общего и растворенного органического углерода, общего и свободного хлора, азота аммонийного, азота нитратного и других параметров, доступных для измерения в реальном времени.At the same time, the analyzers are designed to measure pH, turbidity, color, total and dissolved organic carbon, total and free chlorine, ammonium nitrogen, nitrate nitrogen and other parameters available for real-time measurement.
Способ дозирования реагентов в очищаемую воду предусматривает расчет необходимого количества реагента для поддержания заданной эффективности очистки на основе алгоритма, учитывающего информацию о количестве загрязнений в исходной воде, количестве загрязнений в очищенной воде, расходе воды, полученных в результате их измерений в реальном времени.The method for dosing reagents into treated water provides for calculating the required amount of a reagent to maintain a given purification efficiency based on an algorithm that takes into account information on the amount of contaminants in the source water, the amount of contaminants in the treated water, and the water consumption obtained as a result of their measurements in real time.
При текущем качестве воды, подаваемой на очистку, задают расчетную концентрацию реагента по условию обеспечения требуемой эффективности извлечения загрязнений, определенной с помощью контроллера в режиме реального времени на основе анализа качества воды до и после очистки по заданным показателям. Насос-дозатор 4 поддерживает заданную концентрацию реагента путем изменения производительности пропорционально величине текущего расхода обрабатываемой воды. В режиме реального времени контроллер 3 рассчитывает эффективность извлечения загрязнений на основе анализа качества воды до и после очистки по заданному(-ым) показателю(-ям).At the current quality of the water supplied for purification, the calculated concentration of the reagent is set according to the condition of ensuring the required efficiency of pollution removal, determined by the controller in real time based on the analysis of water quality before and after purification according to the specified indicators. The
Если текущая эффективность извлечения загрязнений оказывается отличной от требуемой, то контроллер корректирует расчетную концентрацию реагента по типу отрицательной обратной связи.If the current pollution removal efficiency turns out to be different from the required one, then the controller corrects the calculated reagent concentration according to the type of negative feedback.
Claims (4)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2784862C1 true RU2784862C1 (en) | 2022-11-30 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5645799A (en) * | 1995-03-06 | 1997-07-08 | Nalco Chemical Company | Apparatus for a continuous polymer dosage optimization and waste water analysis system |
| RU89661U1 (en) * | 2009-08-24 | 2009-12-10 | Василий Петрович Каргапольцев | REAGENT DOSING DEVICE |
| RU93495U1 (en) * | 2010-01-18 | 2010-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Ами-энерго" | AUTOMATIC REAGENT DOSING DEVICE |
| RU93790U1 (en) * | 2010-01-18 | 2010-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО-ТУЛЗ" | INSTALLATION FOR DOSED FEEDING OF LIQUID SUBSTANCES AT WATER TREATMENT |
| RU122649U1 (en) * | 2012-05-30 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирменное специализированное предприятие "КРАВТ" | AUTOMATIC MODULAR WATER TREATMENT STATION |
| RU130307U1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирменное специализированное предприятие "КВАРТ" | UNIVERSAL MODULAR WATER TREATMENT STATION FOR DIFFERENTIATED WATER CONSUMPTION |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5645799A (en) * | 1995-03-06 | 1997-07-08 | Nalco Chemical Company | Apparatus for a continuous polymer dosage optimization and waste water analysis system |
| RU89661U1 (en) * | 2009-08-24 | 2009-12-10 | Василий Петрович Каргапольцев | REAGENT DOSING DEVICE |
| RU93495U1 (en) * | 2010-01-18 | 2010-04-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Ами-энерго" | AUTOMATIC REAGENT DOSING DEVICE |
| RU93790U1 (en) * | 2010-01-18 | 2010-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭКО-ТУЛЗ" | INSTALLATION FOR DOSED FEEDING OF LIQUID SUBSTANCES AT WATER TREATMENT |
| RU122649U1 (en) * | 2012-05-30 | 2012-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирменное специализированное предприятие "КРАВТ" | AUTOMATIC MODULAR WATER TREATMENT STATION |
| RU130307U1 (en) * | 2012-07-31 | 2013-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирменное специализированное предприятие "КВАРТ" | UNIVERSAL MODULAR WATER TREATMENT STATION FOR DIFFERENTIATED WATER CONSUMPTION |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9682872B2 (en) | Wastewater treatment system | |
| KR100979096B1 (en) | Optimized operation control system and method for membrane process using intermittent aeration | |
| CN105540801B (en) | Fluorine-contained wastewater treatment system and method | |
| CN111489271A (en) | Sewage management cloud platform | |
| JP2004177122A (en) | Water quality detection method and operation method of water purifying apparatus | |
| CN112691413B (en) | Sludge discharge control method and device for sedimentation tank | |
| CN104355477B (en) | Sewage treatment plant's chemical dephosphorization automaton and control method | |
| RU2784862C1 (en) | Method for dosing reagents into purified water and device for implementation of specified method | |
| CN211999002U (en) | Automatic dosing control system for breakpoint chlorine, deamination and denitrification | |
| DE3682815D1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR WASTE WATER TREATMENT USING THE ACTIVATED SLUDGE METHOD. | |
| KR100331708B1 (en) | Method and apparatus for automatically calculating coagulant injection rate in portable water purification system | |
| JP2014004550A (en) | Method and program for controlling water treatment facility and water treatment system | |
| JP5532017B2 (en) | Industrial wastewater treatment method and treatment equipment | |
| CN204097287U (en) | Sewage work's chemical dephosphorization automatic control device | |
| KR101334693B1 (en) | Sensor and regression model based method of determining for injection amount of a coagulant, and purified-water treatment system using the same | |
| JP2018025454A (en) | Hydrogen peroxide analyzer and hydrogen peroxide analysis method | |
| CN205710067U (en) | A kind of MBR membrane cisterna cleans control system for adding drugs | |
| JP3150182B2 (en) | Method for controlling injection amount of sodium carbonate in softening treatment of calcium-containing treated water of fluorine-containing wastewater and fluorine removing device | |
| JP2010044022A (en) | Method and apparatus for continuously monitoring test water | |
| CN209635963U (en) | Cesspool PH concentration adjusting device | |
| CN211478080U (en) | Automatic analyzer for coagulant adding concentration value | |
| JP2005313022A (en) | Raw water quality estimating device | |
| WO2008023511A1 (en) | Wastewater purification method | |
| JP2000146947A (en) | Water quality control system | |
| JP2013022505A (en) | Apparatus for determining coagulant injection amount and system for controlling coagulant injection amount |