Система для регулирования процесса первичного разделения сточных вод

(19) (И) рд 1, С 05 0 9/00 ИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРС ВИД уро ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7 1) Всесоюзный сельскохозяйственный институт заочного образования и Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации животноводства(56) 1. Попкович Г.С. Основы автоматики и автоматизации водопроводно- канализационных сооружений. М., "Выс шая школа", 1975, с. 298-302.2. Манусова Н.Б. и др. Автоматиза ция процессов очистки сточных вод в текстильной промьпцленности. М., "Лег кая индустрия", 1979, с. 42-45 (прототип).(54)(57) 1. СИСТЕМА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПЕРВИЧНОГО РАЗДЕЛЕНИЯСТОЧНЫХ ВОД, содержащая отстойник струбопроводами подачи сточной воды,слива оретленной воды и слива осадка, установленные в каждом из отстойников датчики уровня осадка, соединенные с соответствующими первымивходами блоков управления, первые выходы которых соединены с исполнительным механизмом, установленным на трубопроводе слива осадка, резервуардля сточных вод и резервуар для осадка, с которыми соединен каждый изотстойников, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения эффективности и качества очистки, она содержит установленные в отстойниках датчики концентрации взвешенных веществв осветленной сточной воде, каждый из которых соединен с соответствующим исполнительным органом, установленным на трубопроводе подачи. сточной.воды в отстойник, первый и второйсигнализаторы уровня и программатор,первые входы и выходы которого соединены соответственно с вторыми выходами и вторыми входами блоков управления, а второй вход программаторасоединен с первым сигнализатором в ня, установленным в резервуаре для осадка, причем третьи входы блоков управления соединены с вторым сигнализатором уровня, установленным в резервуаре для сточных вод.2. Система по и. 1,. о т л и ч а ю- Ещ а я с я тем, что блок управления .содержит усилитель, первый вход кото-. рого является первым входом блока управления, первое и второе реле времени и пороговое устройство, выход которого подключен к первому и второму выходам блока управления, второй вход которого является первым входом первого реле времени, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, причем выход первого реле времени соединен с вторым входом усилителя, выход которого соединен с первым входом порогового уст ройства, второй вход которого соеди.нен с выходом второго реле времени, вход которого подключен к выходу порогового устройства, третий вход которого является третьим входом блока управления.3. Система по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что программатор содержит элемент блокировки, первые входы которого соединены с вторыми1091128 выходами блоков управления каждогоиз отстойников, и командоаппарат,вьмоды которого являются выходамипрограмматора, а вход соединен с вы-.,с ходом элемента блокировки, причемвторой вход элемента соединенс первым сигналиэатором уровня.Изобретение относится к очисткесточных вод, а более конкретно к системам для регулирования .процессом первичного разделения сточных вод, иможет быть использовано, например, 5 приразделении на твердую и жидкую фракции навозньм стволов крупногосвинокомплекса.Известна система для регулирования процессом первичного разделения 10 сточных водсодержащая отстойник с датчиками уровня осадка и трубопроводами, снабженными электрифицированными задвижками, а также резервуары для сточных вод и осадка Г 13 15Недостатком такой систейы является несогласованнрсть слива осадка из1 отстойников, в результате чего воз моаен слив одновременно из нескольких отстойников,что приводит к лерепол О кению приемного резервуара и нарушению технологического процесса последующего обезвоаивания осадка.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 25 система автоматического регулирования процесса первичного разделения сточных вод, содержащая отстойник с . датчиками уровня осадка и трубопроводами, снабженными элехтрофицированными,задвижками, резервуары для сточных вод и осадка, а также станция управления Г 21Недостатком системы является низкое качество автоматического регулы рования (точность регулирования составляет +15-203) из-эа отсутствия контроля взвешенных веществ в освет.- .ленной сточной воде на выходе из каж" дого отстойника и регулирования прито, ка сточной воды в каждый отстойник.1Кроме того, известная система допускает возможность одновременного вы" пуска осадка из отстойников без учета степени заполнения приемного резер вуара для осадка, не исключает воз- ,можности образования "пробки" в нижней части отстойника из-за чрезмерно-го уплотнения осадка вследствие долгого его нахождения в отстойнике и не исключает случаев сброса неочищенной сточной воды лри переполнении приемного резервуара. Все это значительно ухудшает качествЬ очистки сточных вод и снижает эффективность работы очистных сооружений.Цель изобретения - повышение эффективности и качества очистки сточньм вод. Поставленная цель достигается тем, что в системе для регулирования процесса первичного разделения сточных вод, содержащей отстойник с трубопроводами подачи сточной воды, слива осветленной воды и слива осадка, установленные в каждом из отстойников датчики уровня осадка, соединенные с соответствующими первыми входами блоков управления, первые выходы которых соединены с исполнительным .- механизмом, установленным на трубо-. проводе слива осадка, резервуар для сточньм вод и резервуар для осадка, с которыми соединен каждый иэ отстойников, содержатся установленные в отстойниках датчики концентрации взвешенных веществ в осветленной сточной воде, каждый из которых соединен с соответствуещим исполнительным органом, установленным на трубопроводе подачи сточной воды в отстойник, первф и второй сигнализаторы уроВня и программатор, первые входы и выходы которого. соединены соответственно с вторыми выходами и вторыми входами блоков управления, а второй вход программатора соединен с первым сигнализатором уровня, установленным в резервуаре для осадка, причем третьи входы блоков управления соединены со вторым еигнализато3 1091 ром уровня, установленным в резервуаре для сточных вод.Блок управления содержит усилитель, первый вход которого является ,первым входом блока управления, первое и второе реле времени и пороговое устройство, выход которого подключен к первому и второму выходам блока управления, второй вход которого является первым входом первого реле 10 времени, второй вход которого соединен с выходом порогового устройства, причем выход первого реле времени соединен со вторым входом усилителя, выход которого соединен с первым вхо дом порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом второго реле времени, вход которого подключен к выходу порогового устрой- ства, третий вход которого является до третьим входом блока управления.Программатор содержит элемент блокировки, первые входы которого соединены со вторыми выходами блоков управления каждого из отстойников, и 25 командоаппарат, выходы которого являются выходами программатора, а вход соединен с выходом элемента блокировки, причем второй вход элемента блокировки соединен с первым сигнализатором уровня.На фиг. 1 изображена система, общий вид; на фиг. 2 - структурные схемы блоков программатора. и управления.Система содержит резервуар 1 для35 сточных вод, насос 2 иерекачки сточной воды, распределитель 3 с отходящими от него трубопроводами 4 подачи сточной воды, осветленной воды и40 слива осадка в отстойники 5, исполнительные органы (автоматические заслонки 6) с электроприводом 7, испол" нительные механизмы (задвижки) 8, ре 45 зервуар 9 для осадка, насос 10 перекачки осадка, программатор 11, блоки 12 управления, датчики 13 уровня осадка, регуляторы 14, первый сигна-. лизатор 15 уровня, регуляторы 16 откачки осадка датчики 17 концентра"Ф50 ции взвешенньЫ веществ в осветленной сточной воде, регуляторы 18 поступления сточной воды, переливной трубопровод 19, второй сигнализатор 20 уровня, блок 21 управления насосом.Программатор 11 состоит из элемента 22 блокировки и командоаппарата 23, каждый из блоков 12 управления;: содержит усилитель 24, пороговое 28 4устройство 25, первое 26 и второе27 реле времени.На фиг. 1 показан один из отстойников 5. Позиции 1, 2, 3, 9, 10, 11,15, 16, 19, 20, 21, 22, 23 являютсяобщими для всех отстойников 5, позиции 4, 6, 7, 8, 12, 13, 14, 17, 18,24, 25, 26, 27 соответствуют количеству отстойников 5,Системаработает следующим образом.Сточная вода со свинокомплексапоступает в резервуар 1 для сточныхвод, откуда насосом 2 перекачиваетсяв распределитель 3, представляющийиз себя емкость с отходящими от неетрубопроводами 4, по которым сточнаявода самотеком поступает, например,в три первичных вертикальных отстойника 5. Количество поступающих вотстойник 5 сточных вод регулируетсязаслонкой 6 с электроприводом 7, установленной на трубопроводе 4, В отстойнике 5 происходит процесс разделения сточной воды и осадка: твердыечастицы скапливаются в нижней частиотстойника 5, а осветленная жидкость,переливаясь через его край, отводится на биологическую обработку в последующие очистные сооружения. Помере накопления осадка он сливаетсячерез открытые задвижки 8 в резервуар 9 для осадка, откуда перекачивается насосом 10 в последующие сооружения для его обезвоживания.На фиг. 2 приведена структурнаясхема программатора 11 и блока 12управления одного из отстойников 5(другие блоки управления не показаны). При отсутствии сигналов на первых входах элемента 22 блокировки онвключается и на выходах командоаппафрата 23 поочередно в заданной регулируемой периодичностью формируются сигналы опроса датчиков 13 уровня осадка. При отключенном реле 26 времени через его нормально закрытый контакт эти сигналы опроса с его выхода попадают на второй вход усилителя 24. Усилитель 24 входит в рабочий режим и на входе порогового устройства 25 появляется сигнал, зависящий от концентрации осадка в зоне установки датчика 13 (так как в отстойнике 5 нет явно выраженной границы осадка, то его уровень определяем условно, задаваясь определеннымзначением его концентрации). Кактолько в одном из отстойников 5 оса1 О Ограничение времени накопления осадка и задержка повторного сброса, вызванного взмучиванием осадка,про 40 исходит при помощи реле 26 и 27 времени, которые запускаются одновременно с началом слива осадка из отстойника 5 первое реле отрабатыЭ45 вает выдержку времени порядка 30 мин, прерывая на это время цепь прохождения сигнала опроса датчика 13 этого отстойника, и усилитель 24 не работает. Второе реле отрабатывает выдержку времени, в зависимости от уставки, от 2 до 4-х часов, после чего на второй вход порогового устройства 25 подается сигнал и оно включается независимо от уровня осадка в отстойнике .5. Происходит сброс осадка из отстойника 5, необходимьй для предотвращения закупорки выпускного трубопровода вследствие долгодок достигает уровня установки. датчика 13 и его сигнал достигает заданной величины, определяемой уста- ковкой порога срабатывания порогового устройства 25, оно включается и 5 на его выходах появляется сигнал, который воздействует на регулятор 14, на открытие исполнительного механизма 8 и на элемент 22 блокировки, отключая его и прекращая дальнейший опрос датчиков 13. Происходит слив осадка в резервуар 9, при заполнении которого электродный сигнализатор 15 уровня дает сигнал на закрытие исполнительного механизма 8, а также на включение насоса 10 откачки осадка. После того, как откачается весь осадок, сигнализатор 15 уровня дает сигнал блоку 16 управления насосом на отключение насоса 10 программато 20 ру 11 на второй вход элемента 22 и цикл опроса датчиков 13 возобновляется.Во избежание чрезмерного уплотне 25 ния осадка в нижней части отстойника 5 и образования "пробки" блок 12 управления ограничивает время пребывания осадка от 2 до 4-х часов, после чего осадок сбрасывается незавиосимо от сигнала датчика 13 уровня осадка. Так как при сбросе осадка из отстойника 5 происходит его взмучивание, то, во избежание ложных срабатываний, установленный в этом отстойнике датчик 13 уровня осадка пос 35 ле сброса осадка отключается на 30- 60 мин. го нахождения осадка в отстойнике. Далее происходит откачка из резервуара 9 аналогично вышеописанной.Автоматические концентратометры 17 контролируют содержание взвешенных веществ в сосветленной воде на выходе из отстойников 5 по ее оптической плотности и, если она в одном иэ отстойников 5 превышает заданную, то регулятор 18 воздействует на электро- привод 7 заслонки 6 в сторону уменьшения проходного сечения трубопровода 4 и в отстойник 5 поступает меньшее количество сточной воды.Излишек сточной воды из распределителя 3 отводится по трубопроводу 19 обратно в резервуар 1 для сточных 1 вод, который служит для накопления сточных вод в часы наибольшего их поступления. В часы малого поступления .сточных вод (с 0 до 8 ч) их уровень в приемном резервуаре понижается, при чрезмерном понижении его сигнализатор 20 уровня дает сигнал блоку 21 управления насосом и насос 2 отключается.Таким образом, на выходе отстрйника 5 стабилизируется оптическая плотность осветленной воды, а следовательно, и содержание взвешенных веществ в ней.1В случае переполнения резервуарадля сточных вод, вызванного резким увеличением поступления сточных вод (повреждение водопроводной сети на комплексе, попадание в канализационную систему грунтовых или талых вод и др,) или отключения одного из отстойников для ремонта, сигналиэатор 20 уровня дает сигнал коррекции пороговому устройству 25, снижая его порог срабатывания. Таким образом, осадок из отстойника сбрасывается более жидкой концентрации, что ведет к .более частым сбросам, и пропускная способность отстойника увеличивается. Одновременно с сигнализатора 20 уровня поступает сигнал регулятору 18 заслонкой 6, в результате чего она полностью открывается независимо от величины сигнала концентратометра 17. Это также повышает пропускную способность отстойников. Как только уровень сточных вод в резервуаре для сточных вод нормализуется, корректирующие сигналы сигнализатора 20 уровня прекращаются и схема работает в прежнем режиме.. УРиг,1От сигнализатора ГР йд Ражю 7 ДУ ЛАау утр. УГ Ррггу л сигюа ащора Ф К Бюу ую ПК Заказ 3081/43 аж 842 сное Патент", г. Ужг.Проектная,Предлагаемая система позволяет повысить точность автоматического регулирования процесса первичного разделения сточных вод до + 5-10 Х по сравнению с известной, в результате чего улучшается качество очистки сточных вод и повышается эффективность работы очистных сооружений.Кроме того, использование предлагаемой системы для регулирования процесса первичного разделения сточ-. ных вод обеспечивает по сравнению с существующими снижение трудозатрат по обслуживанию отстойников, предот.вращение аварийных ситуаций из-за чрезмерного уплотнения осадка в отстойниках, а также случаев сбро- са неочистных сточных вод при переполнении приемйого резервуФара.