(Ь4) СИСТЕМА РЕГУЖРОВАНИЯ ПРОЦЕССА РЕАГЕНТНОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД(B4) REGULATION SYSTEM OF REAGENT CLEANING OF WASTEWATER
Изобретение относитс к автоматическому регулированию физико-химических переменных величин, а именно к регулированию концентрации водородных ионов в водных раствора,и может быть использовано при реагентной очистке сточных вод промышленных пред при тий. Известна система регулировани про цесса реагентной очистки водных растворов , содержаща датчики концентраци водородных ионов, размещенные на входе и выходе смесител , блок регулировани с задатчиком, св занный одним из входов с датчиком концентрации водородных ионов на выходе смесител , а выходом - с исполнительным механизмом , установленным на линии подачи ре гента D Наиболее близкой по технической сущности к изобретению вл етс систе ма регулировани процесса реагентной очистки сточных вод, содержаща датчики концентрации водор()ЛИ1.х ионон, размещенные на входе и выходе смесител , датчик уровн очищаемой воды, дифференциатор, подключенный одним из входов к датчику концентрации водородных иоиов на входе смесител , блок регулировани с задатчиком, св занный одним из входов с датчиком концентрации водородных ионов на выходе смесител , другим входом - с выходом дифференциатора, а выходом - с исполнительным механизмом, установленным на линии подачи реагента J. Недостатками известной системы вл ютс низкое качество очистки сточных вод и малое быстродействие системы регулировани в услови х изменени в широких пределах состава и расхода сточных вод. Цель изобретени - улучшение качества очистки сточных вод за счет повышени динамической точности регулировани и быстродействи . Указанна цель достигаетс тем, что известна система дополнительно 3 . содержит датчик напора очищаемой вод установленный перед входом в смеситель , блок умножени ,подключенный вхо дами к датчикам уровн и напора,а выходом к соответствующему входу дифференциатора. На чертеже представлена структурн схема предлагаемой системы. Система регулировани состоит из датчика I концентрации водородных ионов, установленного на выходе смесител . 2, и датчика 3 концентрации водородных ионов, установленного на входе смесител , блока 4 регулировани с задатчиком 5, исполнительного механизма 6, установленного на линии 7 подачи реагента, датчиков уровн 8 и напора 9, установленных в открытом канале 10 подачи очищаемой воды, блока 11 умножени и дифференциатора 12. Обработанна сточна вода стекает из смесител по каналу 13. Система работает следующим образом . В статике сигнал с датчика 1 концентрации водородных ионов равен сиг налу задатчика 5, сигналы с датчиков концентрации 3, уровн 8 и напора 9 выхода блока 1I умножени посто нны, сигнал с выхода дифференциатора 12 равен нулю, сигнал рассогласовани с выхода элемента сравнени , вход щего в состав блока 4 регулировани , равен нулю, исполнительный механизм 6 неподвижен, а расход реагента, посту пающего в смеситель 2, посто нен. В динамике при изменении состава сточных вод сигнал с датчика 3 концентрации водородных ионов измен етс , сигнал с выхода дифференциатора I2 отличен от нул и имеет амплитуду , завис щую от скорости изменени рН в очищаемой воде, знак сигнала определ ет уменьшение или увеличение рН (например при увеличении рН знак отрицательный, при уменьшении - полр жительньй).Сигнал рассогласовани с элемента сравнени , вход щего в блок 4 регулировани , отличен от нул и воздействует на исполнительный механизм 6 в сторону уменьшени сигнала рассогласовани , Йри изменении расхода сточных вод сигналы С датчиков уровн 8 и напора 9 измен ютс , после перемножени эти сигналов в блоке 11 получаетс переменный сигнал, пропорциональный расходу сточной воды. Сигнал с дифферен циатора 12 отличен от нул и имеет 3 амплитуду, определ емую скоростью изменени расхода сточноГ; воды, знак сигнала показывает направление изменени расхода воды например при увеличении расхода воды знак отрицательный, а при его уменьшении - положительный). По сигналу дифференциатора 12 срабатывает блок 4 регулировани , воздейству на исполнительный механизм,который измен ет подачу реагента до уменьшени сигнала рассогласовани . Если по сигналу с дифференциатора I2 блок 4 регулировани не успевает отработать возмущение по составу или расходу исходной воды за врем , необходимое дл прохождени водой от ершового смесител 2 и до датчика 1 концентрации, то сигнал с этого датчика измен етс , увеличива рассогласование в блоке 4 регулировани и тем самым вызыва дополнительный сигнал на исполнительный механизм 6. В услови х открытого способа транспортировани сточной воды по канализационным каналам с предпри тий, имеющих технологические объекты периодического действи (например хлопчатобумажные комбинаты состав и расход сточных вод в каналах измен ютс в широком диапазоне. Введение импульсов по скорост м изменени концентрации рН исходной.воды и произведени уровн на напор исходной воды предвар ет вли ние колебаний состава и расхода исходной воды на содержание концентрации рН на выходе реактора. Таким образом , при изменении состава или расхода исходной воды, которое происходит изза включени или отключени агрегатов периодического действи , регулирующее устройство через дифференциатор получает сигнал, в соответствии с которьм измен ет подачу реагента в реактор, компенсиру изменение состав или расхода исходной воды так, что концентраци рН на выходе реактора измен етс незначительно, за счет чего увеличиваетс быстродействие системы и уменьшаетс динамическа ошибка. Применение предлагаемой системы обеспечивает по сравнению с известной более качественную нейтрализацию водных растворов, особенно в услови х изменени состава и расхода очищаемых вод вшироких пределах. Так, если в известных системах концентраци рН на выходе смесител колеблетс в диапазоне 8-10, то.предлагаема система позвол ет поддерживать величину рН наThe invention relates to the automatic regulation of physicochemical variables, namely to the regulation of the concentration of hydrogen ions in aqueous solution, and can be used in the reagent treatment of industrial wastewater for industrial purposes. A known system for regulating the process of reagent purification of aqueous solutions, contains hydrogen ion concentration sensors placed at the inlet and outlet of the mixer, a control unit with a control unit associated with one of the inputs with a sensor of hydrogen ion concentration at the mixer outlet, and output with an actuator installed on the supply line of the reagent D The closest to the technical essence of the invention is a system for regulating the process of reagent wastewater treatment, containing sensors for the concentration of water () LI1.x ionon, placed at the inlet and outlet of the mixer, level sensor of treated water, a differentiator connected to one of the inputs to the concentration sensor of hydrogen ions at the input of the mixer, control unit with control unit, connected to one of the inputs of the hydrogen ion concentration sensor the mixer exit, the other input with the output of the differentiator, and the output with the actuator installed on the reagent supply line J. The disadvantages of the known system are the poor quality of wastewater treatment and the low speed of the system. emy control under conditions varying over a wide range of composition and flow rate of wastewater. The purpose of the invention is to improve the quality of wastewater treatment by increasing the dynamic control accuracy and speed. This goal is achieved by the fact that the system is additionally 3. contains the sensor of the pressure of the treated water installed before entering the mixer, the multiplication unit connected by inputs to the level and pressure sensors, and the output to the corresponding input of the differentiator. The drawing shows a structural diagram of the proposed system. The control system consists of a hydrogen ion concentration sensor I installed at the mixer output. 2 and hydrogen ion concentration sensor 3 installed at the inlet of the mixer, control unit 4 with unit 5, actuator 6 installed on reagent supply line 7, level sensors 8 and head 9 installed in open channel 10 of treated water supply unit 11 multiplication and differentiator 12. The treated wastewater flows from the mixer through the channel 13. The system works as follows. In statics, the signal from hydrogen ion concentration sensor 1 is equal to the signal of setting device 5, the signals from concentration sensors 3, level 8 and head 9 of the output of the multiplication unit 1I are constant, the signal from the output of differentiator 12 is zero, the error signal from the output of the reference element in the control unit 4, it is equal to zero, the actuator 6 is fixed, and the consumption of the reagent supplied to the mixer 2 is constant. In dynamics, when changing the composition of waste water, the signal from sensor 3 of the concentration of hydrogen ions changes, the signal from the output of differentiator I2 is different from zero and has an amplitude depending on the rate of change of pH in the water being purified, the sign of the signal determines the decrease or increase in pH (for example, the increase in pH is negative, while decreasing - positive). The error signal from the reference element included in the control unit 4 is different from zero and affects the actuator 6 in the direction of decreasing the error signal In addition, by varying the wastewater flow rate, the signals from the level sensors 8 and the head 9 change; after multiplying these signals, in block 11, a variable signal is obtained that is proportional to the wastewater flow. The signal from differential 12 is different from zero and has 3 amplitudes, determined by the rate of change of flow rate; water, the signal sign indicates the direction of change in water flow, for example, when the water flow rate increases, the sign is negative, and when it decreases, it is positive. The signal of the differentiator 12 triggers the control unit 4, acting on the actuator, which changes the supply of the reagent to decrease the error signal. If the control unit 4 does not have time to work out the disturbance on the composition or flow of source water for the time required for water to pass from the brush mixer 2 to the concentration sensor 1, the signal from this sensor changes, increasing the error in control unit 4 and thus causing an additional signal to the actuator 6. In the conditions of the open method of transporting waste water through sewer channels from enterprises with technological objects of periodic (for example, cotton plants, the composition and flow of wastewater in the channels vary over a wide range. The introduction of pulses based on the rate of change in the pH concentration of the source water and the product of the level on the head of the source water prejudices the variations in the composition and flow of the source water on the concentration concentration at the outlet of the reactor. Thus, when changing the composition or flow of source water, which occurs due to switching on or off the batch units, the regulating device through the differentiator receives a signal in accordance with which changes the supply of the reagent to the reactor, compensates for the change in the composition or flow of the source water so that the pH at the outlet of the reactor varies slightly, thereby increasing the system speed and reducing the dynamic error. The use of the proposed system provides, in comparison with the known, better neutralization of aqueous solutions, especially in the conditions of changing the composition and flow rate of the treated water over wide limits. So, if, in known systems, the pH at the outlet of the mixer varies in the range of 8-10, then the proposed system allows you to maintain the pH value at
уровне 7,5 ±0,5, т.е. величину, характеризующую незагр зиенные природные водоемы и вл ющуюс оптимальной дл развити микроорганизмов.7.5 ± 0.5, i.e. a value that characterizes non-contaminated natural water bodies and is optimal for the development of microorganisms.