Способ автоматического управления процессом электрокоагуляционной очистки нагретых хромсодержащих сточных вод

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ВТОРСКОМУ СВИ(71) Всесоюзный проектно-технологический институт по электробытовым машинам и приборам(54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯЦИОННОЙ ОЧИСТКИ НАГРЕТЫХ ХРОМСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД путем регулирования плотности тока на электродах электрокоагулятора, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки за счет повышения качества регулирования, измеряют удельную намагниченность и концентрацию твердой фазы шлама на выходе электрокоагулятора и по отношению этих величин регулируют плотность тока.55 Изобретение относится к технологииэлектрохимической очистки нагретых хромсодержащих сточных вод и может применяться на предприятиях металлообработки,машино- и приборостроения, например вцехах гальванопокрытий на линиях хромирования с операциями горячей и теплойпромывки, где температура сточных вод превышает 65 С.Известен способ автоматического регулирования процесса электрохимическойочистки сточных вод путем изменения плотности тока на электродах в зависимости отконцентрации растворенного материалаэлектрода в обрабатываемой воде 1.Недостатком этого способа являетсяиспользование сложных датчиков и измерительных приборов для определенияконцентрации ионов металла растворимогоанода (ионов железа). Аналитическое определение концентрации этих ионов в потокесточных вод, прошедших электрохимическую обработку, затруднено тем, что онанаходится в равновесии с нерастворимымигидроксидами, а также наличием в водеионов хрома.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемому ре-.зультату является способ автоматическогорегулирования процессом электрокоагуляционной очистки сточных вод путем регулирования плотности тока на электродах электрокоагулятора, включающий измерение напряжения на электродах и изменение расхода раствора поваренной соли на входев электролизер 2.Недостатком известного способа регулирования является необходимость установки емкости для приготовления и специального устройства для дозирования раствораповаренной соли. Кроме того, при этом способе регулирования создается повышенноесолесодержание очищаемой воды, что затрудняет ее повторное использование.Цель изобретения - повышение эффективности процесса очистки нагретых сточных вод за счет повышения качества регулирования.Поставленная цель достигается тем, чтосогласно способу автоматического управления процессом электрокоагуляционнойочистки нагретых хромсодержащих сточныхвод путем регулирования плотности токана электродах электрокоагулятора, измеряют удельную намагниченность и концентрацию твердой фазы шлама на выходеэлектрокоагулятора и по отношению этихвеличин регулируют плотность тока.На чертеже представлена блок-схемаустройства реализации способа регулирования,Схема регулирования содержит два измерительных преобразователя 1 и 2, устанавливаемых на выходном патрубке 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 электрокоагулятора. Измерительный преобразователь 1 включен на вход вторичного прибора 4, измеряющего параметр намагниченности выходящего из электрокоагулятора шлама, а преобразователь 2 включен на вход вторичного прибора 5 - мутномера, измеряющего концентрацию твердой фазы шлама. Схема содержит также блок деления 6, блок сравнения 7, регулятор 8, исполнительный механизм 9, выпрямитель 10, датчик 11, фотоколориметр 12,Способ осуществляется следующим образом.Измерительные преобразователии 2 на выходном патрубке 3 с вторичными приборами 4 и 5 измеряют соответственно намагниченность и концентрацию твердой фазы шлама. Сигналы с приборов 4 и 5 поступают на блок деления 6. В результате на выходе блока 6 формируется управляющий сигнал, однозначно связанный только с магнитными свойствами твердых частиц, который используют для автоматического регулирования с целью получения ферримагнитной суспензии с заданными стабильными свойствами. Управляющий сигнал измеряется блоком 7 с двухпозиционным регулированием, в котором происходит сравнение заданной величины с измеряемой. Импульс с блока 7 поступает в промежуточный регулятор 8, который управляет исполнительным механизмом 9, изменяющим режим работы выпрямителя 10, уменьшая или увеличивая величину тока, протекающую через электрокоагулятор.В качестве измерительного преобразователя 1 могут быть применены например, две катушки взаимной индуктивности, одну из которых подключают к источнику переменного тока, а другую - на вход вторичного прибора 4 - милл и вольтметра или феррометра. ЭДС, наводимая в измерительной катушке, пропорциональна намагниченности суспензии, протекающей через выходной патрубок электролизера, расположенный внутри катушек.В качестве измерительного преобразователя 2 может быть использован датчик фотометрического типа для измерения концентрации твердой фазы суспензии, подключаемый на вход мутномера. Экспериментально установлено, что при значениях рН исходной воды в интервале 5,5 - 7,5 существует линейная зависимость между концентрацией твердой фазы суспензии, выходящей из электрокоагулятора, и концентрацией хрома в исходной воде. В связи с этим вместо преобразователя 2 может быть использован датчик 11 фотоколометрического типа, устанавливаемый на входном патрубке электрокоагулятора. Этот датчик подключается к вторичному прибору 12 типа фотоколориметра, сигнал1152935 Составитель А. Попов Редактор Т. Веселова Техред И. Верес Корректор А. Тяско Заказ 2434/20 Тираж 884 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4с которого также поступает на вход блока деления. Благодаря наличию указанной пропорциональности между концентрациями хрома и твердой фазы суспензии, формирующийся в этом случае в блоке 6 сигнал также однозначно характеризует магнитные свойства твердых частиц суспензии.Пример. На задающем устройстве регулируемого прибора устанавливается интервал значений тока 1,5 - 2,5 мА, соответствующий допустимым колебаниям удельного (отнесенного к единице концентрации) значения намагниченности шлама, вытекающего из выходного патрубка электрокоагулятора. Эти значения подбирались на основе предварительных измерений этой величины для обрабатываемых сточных вод с различным содержанием хрома. При изменении концентрации хрома в исходной воде в пределах 25-50 мг/л, температуры в пределах 65-85 С и значения рН в пределах 6,0-8,5 при использовании датчика 2 и мутномера из электрокоагулятора выходила ферримагнитная суспензия черного цвета с удельной намагниченностью, изменяющейся в пределах 0,8 - 1,0 - ,7 л . При использовании датчика 11 и фотоколориметра 12 для измерения исходной концентрации хрома значения удельной намагниченности изменялись в пределах 0,7 - 1,1А/м Осадок, полученный при разделении в магнитном сепараторе суспензий, образующихся при электрохимической очистке сточных вод с различными исходными концентрациями хрома, значениями рН и температуры, меняющимися в указанных пределах, обладал стабильными свойствами. После его сушки относительная магнитная проницаемость порошка менялась в пределах 12 - 14 и составляла в среднем 4,8, Такие значения О магнитной проницаемости достаточны дляего использования в различных отраслях промышленности. Применение данного изобретения при 5 очистке нагретых хромсодержащих сточныхвод с автоматическим регулированием процесса по параметру намагниченности позволяет сократить в 1,5 раза размеры оборудования для отделения осадка, а также легко утилизировать его, поскольку обеспе чена возможность получения заданных идостаточно стабильных магнитных свойств. Кроме того, по сравнению с прототипом сокращаются размеры реагентного хозяйства и достигается уменьшение солесодержания очищенной воды, что позволяет повысить на 8 - 15 о/о степень повторного использования очищенной воды в технологическом цикле.