книги из ГПНТБ / Смирнов, Д. Н. Автоматическое регулирование процессов очистки сточных и природных вод

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.

Кроме того, в рассматриваемых случаях имеют зна­

схеме имеется усреднитель; превалирование постоянных

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

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

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

раженйям экономики в качестве хлорсодержащегО

бункерные дозаторы типа ДИМБА. Чистые растворы, например гипохлорита, бисульфита натрия, кислот, мож­ но дозировать насосами-дозаторами типа НД, а также

В качестве примера автоматизированной очистной установки сравнительно большой производительности рассмотрим установку Ижевского автомобильного заво­ да, запроектированную ГПИ Сантехпроект и ВНИИ ВОДГЕО.

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

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

вторая камеры каждого реактора оборудуются дозиру­ ющими устройствами и системами автоматического регу­ лирования и контроля. Иногда двухступенчатую очистку упрощают: на первой ступени воду обрабатывают пони­ женными постоянными дозами реагента, а на второй

циднистые (хромо-

6ые)стоки j

щелочь "TJxjj {кислота)

^^зТТшхлорит

Т^Щщльозит)

Рис. 40. Автоматизированная пневматическая установка пе­ риодического действия для очистки гальванических сточных вод

ступени производят полную очистку; в этом случае уст­ ройствами автоматического контроля и регулирования оборудуют только вторую камеру.

В качестве примера автоматизированной очистной установки периодического действия сравнительно не­ большой производительности приведем установку, раз­ работанную в институте Гипроприбор (Ленинград) ин­ женерами И. Г. Гольдбергом, О. А. Яремичем и др. [14] (рис. 40). Установка является весьма удачной в инже­ нерном отношении. Она унифицирована по отношению ко всем трем видам сточных вод и отличается только приборами контроля и внутренней футеровкой. Несмот­ ря на то что это установка периодического действия, она имеет один реактор. Во время хода реакции сточная во­ да поступает в накопитель, расположенный над реакто­ ром. Еще одна особенность установки заключается в том, что она не имеет насосов и механических мешалок.

Наполнение реактора осуществляется под напором воды в накопителе, опорожнение — выдавливанием сжа­ тым воздухом. Перемешивание производится также сжа-

108

тым воздухом, распределяемым перфорированными тру­ бами, уложенными на дне реактора. Через эти же пер­ форированные трубы вместе с воздухом поступают рас­ творы реагентов, нагнетаемые эжектором. Превращаясь в аэрозоль, растворы с большой скоростью перемеши­ ваются со всей массой воды, ускоряя ход реакции.

После того как реактор заполнится до определенной отметки, что контролирует уровнемер, включается пода­ ча сжатого воздуха, который через эжектор нагнетает в реактор реагенты, поступающие по трубопроводам из реагентных баков. По окончании реакции по сигналу от

рожнение) занимает 20 мин. Сжатый воздух для переме­ шивания воды, нагнетания растворов реагентов и выдав­ ливания воды из реактора подается с давлением 0,2 ата.

На описываемой установке применена электропнев­

В качестве первичных датчиков в нейтрализационной ус­ тановке используется только один рН-метр с погружным датчиком типа ДПг и преобразователем рН-261. В уста­ новке, обезвреживающей цианиды и хром, первичным датчиком кроме рН-метра служит прибор СЦ-1 или СХ-1. Для преобразования электрических сигналов этих

рН-метра или от приборов СЦ-1 и СХ-1. Наполнение ре­ актора контролируется буйковым уровнемером, обеспе­

образованные в пневматические, передаются на блок регулирования, собранный из пневматических регулято­ ров системы «Старт» и элементов УСЭППА. Позицион­ ные регуляторы ПР1-5 управляют клапанами с пневмо­ приводами, регулирующими подачу воздуха и растворов реагентов.

109