УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Полезная модель относится к устройству для автоматического регулирования процесса очистки сточных вод и может быть использована на станциях биологической очистки сточных вод с целью повышения качества очистки сточных вод, снижения количества коагулянта, содержания оптимального количества активного ила в отстойнике.
Известно устройство для автоматического управления процессом коагуляции описанное в описании к патенту SU 1625830 C02F 1/52 (опубл. 07.02.1991), в котором управление осуществляется путем одновременного регулирования расходов кислоты и коагулянта в реактор и контроля цветности воды.
Недостатком данного изобретения является контроль качества воды только по цветности и рН и в невозможности регулирования качества воды по взвешенным веществам и как следствие, выносу взвешенных веществ после очистки воды.
Известно устройство для автоматического регулирования процесса очистки сточных и природных вод по патенту SU №1275006 C02F 1/52 (опубл. 07.12.1986), содержащее смеситель, отстойник, клапан, регулирующий дозу коагулянта с помощью регулятора, расходомер. Устройство контролирует проскок загрязняющих веществ и реагентов в жидкости по изменению полярности потенциала.
Недостатком данного изобретения является сложность конструкции и как следствие возникновение частых неисправностей, что приводит к выносу взвешенных веществ после очистки воды, также недостатком является в невозможность регулирования качества воды по взвешенным веществам.
Известно устройство для автоматического дозирования коагулянта по а.с. 850605 (опубл. 30.07.1981), содержащее дозирующий узел в виде смонтированного в трубопроводе исходной обрабатываемой воды отрезка трубы для ввода коагулянта с вентилем и электронный блок с датчиками, причем один из датчиков размещен в смесителе, другой в трубопроводе.
Недостатком данного изобретения является то, данное устройство не позволяет регулировать содержание активного ила в отстойнике, что приводит к выносу взвешенных веществ после очистки воды.
Предлагаемой полезной моделью решается задача создания устройства для автоматического регулирования процесса очистки сточных вод, обеспечивающее: высокие показатели очистки сточных вод от взвешенных веществ; а также содержание оптимального количества активного ила в отстойнике.
Для достижения указанного технического результата устройство для автоматического регулирования процесса очистки сточных вод, включающее дозирующий узел, трубопровод подачи коагулянта, систему управления с датчиками, снабжено датчиками оптической плотности, установленными в верхней части отстойника ниже водоотводящего лотка на расстоянии 100-150 мм и в нижней части отстойника на расстоянии 700-1500 мм от дна отстойника.
Отличительными признаками предлагаемого устройства от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является то, что оно снабжено датчиками оптической плотности, установленными в верхней части отстойника ниже водоотводящего лотка на расстоянии 100-150 мм и в нижней части отстойника на расстоянии 700-1500 мм от дна отстойника
Благодаря наличию этих признаков получена возможность регулирования качества воды по взвешенным веществам.
Устройство для автоматического регулирования процесса очистки сточных вод иллюстрируется на чертеже.
Устройство состоит из камеры хлопьеобразования 1, отстойника 2, водоотводящего лотка 3, датчика оптической плотности для подачи раствора флокулянта 4, системы управления с программным обеспечением 5, клапана подачи раствора коагулянта 6, дозирующего узла 7, трубопроводов подачи раствора коагулянта 8, датчика оптической плотности для подачи воздуха в эрлифт 9, клапана подачи воздуха 10, эрлифта удаления иловой смеси 11.
Устройство для автоматического регулирования процесса очистки сточных вод работает следующим образом.
Сточные воды, прошедшие биологическую очистку поступают в камеру хлопьеобразования 1 отстойника 2, активный ил оседает на дно, а осветленная вода поднимается вверх и по водоотводящему лотку 3 выводится из отстойника. Датчик оптической плотности 4, установленный ниже водоотводящего лотка на 100-150 мм, определяет концентрацию взвешенных веществ в отстоявшейся воде и ежесекундно передает показания в систему управления с программным обеспечением 5. Система управления автоматически управляет клапанам подачи раствора коагулянта 6 и при концентрации более 10 мг/л взвешенных веществ открывает клапан 6. Раствор коагулянта из дозирующего узла 7 по трубопроводу подачи раствора коагулянта 8 поступает в камеру хлопьеобразования, где происходит смешивание поступающих сточных вод и раствора коагулянта. В результате смешивания взвешенные вещества (активный ил) сточных вод осаждаются, концентрация взвешенных веществ на выходе из отстойника становится ниже 10 мг/л, клапан 6 закрывается. Второй датчик оптической плотности для подачи воздуха 9, находящийся на расстоянии 700-1500 мм от дна отстойника, определяет концентрацию взвешенных веществ в нижней части отстойника, он также как и датчик 4 передает показания в систему управления 5. Система автоматически управляет клапаном подачи воздуха 10, и при концентрации взвешенных веществ более 3000 мг/л открывает его. Через клапан 10 начинает поступать воздух в эрлифт 11, иловая смесь со дна отстойника удаляется из сооружения через эрлифт 11. После удаления иловой смеси концентрация взвешенных веществ снижается, клапан подачи воздуха закрывается.
Верхний датчик 4 расположен ниже водоотводящего лотка на расстоянии 100-150 мм для того, чтобы определять концентрацию взвешенных веществ на выходе из отстойника. Нижний датчик 8 расположен на расстоянии 700-1500 мм от дна отстойника, чтобы определять концентрацию иловой смеси в нижней части отстойника. Это необходимо для содержания оптимального количества иловой смеси в отстойнике, которая будет направлена на рециркуляцию в сооружения биологической очистки. Если расстояние будет больше 1500 мм, то тогда увеличится вынос активного ила в верхнюю часть отстойника, для его осаждения будет производиться частая подача коагулянта, расход коагулянта существенно увеличится.
Таблица
Показатель
Отстойник без применения автоматического регулирования очистки
Заявленная установка
Взвешенные вещества, мг/л
15-25
2-3
Биохимическое потребление кислорода, мг/л
15-25
2-3
Химическое потребление кислорода, мг/л
30-40
15-20
Экспериментально было выявлено, что с применением устройства для автоматического регулирования очистки сточных вод на выходе из отстойника концентрация взвешенных веществ составляет 2-3 мг/л, концентрация биохимического потребления кислорода - 2-3 мг/л, концентрация химического потребления кислорода - 15-20 мг/л. В установках очистки сточных вод без использования заявленной установки все значения показателей увеличиваются в два раза и сточным водам необходима дополнительная очистка. Данные приведены в таблице.
Устройство для автоматического регулирования очистки сточных вод позволяет автоматически контролировать концентрацию взвешенных веществ на выходе из отстойника и оптимизировать накопление избыточного ила на дне отстойника, поддерживая его в количестве необходимым для рециркуляции в сооружения биологической очистки, при этом снизить затраты на коагулянт и расход воздуха, т.к. подача раствора коагулянта и воздуха осуществляется автоматически только по мере надобности.