ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Синтез системы автоматического регулирования кислородного режима аэротенков из "автоматизация процессов очистки сточных вод химической промышленностью Издание 2" Для нормальной работы САР концентрации растворенного кислорода необходимо правильно выбрать точки измерения этого параметра и способ установки датчика анализатора растворенного кислорода. Согласно проведенным исследованиям, следует отдать предпочтение установке датчика в иловой смеси аэротенка с той стороны, где нет аэраторов. При установке датчика над аэраторами на измеряемый сигнал — концентрацию растворенного кислорода накладываются шумы, вызванные вибрацией датчика и колебаниями скорости восходящего потока иловой смеси. Шумы обуславливают автоколебания измеренного значения концентрации относительно истинной величины концентрации и могут вызвать неправильное срабатывание САР. При установке датчика в проточной кювете, например для последовательного контроля одним датчиком концентрации растворенного кислорода нескольких аэротенков, надо избегать длинных трубопроводов из-за заметного снижения концентрации вследствие потребления растворенного кислорода активным илом. [c.177] Место установки датчика следует выбирать также и с учетом распределения концентрации растворенного кислорода по длине аэротенка, которое зависит, в основном, от количества и химического состава сточных вод, расхода воздуха, от изменения интенсивности аэрации по длине аэротенка и технологической схемы процесса. Можно выделить четыре основных модификации процесса очистки сточных вод аэрацией с активным илом 1) в аэротенках-вытеснителях без регенераторов 2) в аэротенках-вытесннтелях с регенераторами 3) в аэротенках-смесителях 4) в аэротенках с рассредоточенным впуском сточных вод. [c.177] Изменение концентрации растворенного кислорода по длине аэротенка с рассредоточенным впуском сточных вод при разных режимах работы по нагрузке (Невинно-мысское ПО Азот ). [c.178] Очевидно, что в аэротенках с полным смешением приборы можно располагать в любом месте. В аэротенках с продольным движением иловой смеси нагрузки возникают на первой трети (половине) длины. Вследствие этого именно там имеет место наибольший диапазон колебаний концентраций растворенного кислорода. Предпосылкой надежного выбора точек измерения является экспериментальное изучение распределения концентрации растворенного кислорода по длине аэротенка при различных нагрузках. [c.178] Хотя место установки датчика по длине аэротенка может быть определено вполне достоверно заранее, всегда следует обеспечить при проектировании и строительстве возможность перестановки датчика в случае изменения нагрузки на активный ил и химического состава сточных вод. Особенно это относится к аэротенкам с рассредоточенным впуском, для которых распределение сточных вод по длине может быть легко изменено по требованиям технологии. [c.179] Мембрану датчика необходимо регулярно (раз в 2—3 недели) очищать от загрязнений и биопленки активного ила, протирая ее ватным тампоном, смоченным в спирте. Поэтому датчик должен быть так укреплен в аэротенке, чтобы было легко извлечь для осмотра, чистки или замены гальванической ячейки. Хорошо зарекомендовала себя установка датчика на поворотной штанге из газопроводной трубы дюйма (рис. 74). [c.179] Важно также оценить инерционность аэротенка по управляющему воздействию во всем диапазоне регулирования производительности аэраторов (рис. 75 и 76). Этот диапазон при любой системе аэрации достаточно широк, чтобы согласовать подачу кислорода с колебаниями его потребления, возникающими вследствие изменения количества и состава поступающих загрязнений. [c.179] Изменение подачи 1 — от 13 до 45 i 2 —от 45 до 29% от средней. [c.180] На основании вышеизложенного, при отсутствии резких колебаний нагрузки по органическим веществам, при заданной концентрации растворенного кислорода 2—4 мг/л и быстродействующем регулирующем органе можно рекомендовать для САР концентрации растворенного кислорода импульсные релейные законы регулирования. Уставка реле длительности импульса выбирается в зависимости от быстродействия регулирующего органа на воздуховоде аэротенка или нагнетателя таким образом, чтобы подача воздуха при каждом импульсе регулирования изменялась бы не более чем на 5% от номинальной. Реле длительности паузы должно допускать регулировку времени срабатывания от 5 до 30 мин. Если в месте установки датчика ЭГ-152-003 ожидаются колебания скоростного напора жидкости, то схемой управления должна быть предусмотрена задержка сигнала на включение пульс-пары и магнитного пускателя. [c.181] Первый вариант схемы управления предусматривал изменение длины управляющего импульса в зависимости от направления ( открыть или закрыть ) предыдущего импульса. Если предыдущий импульс был направлен в ту же сторону, что и последующий, то длина второго импульса меньше, и наоборот. Такой закон регулирования был выбран для малых открытий задвижки, чтобы при изменении направления вращения электропривода задвижки эффективно выбирать зазоры в передаче и тем самым избежать автоколебаний. [c.182] Второй вариант предусматривал изменение длины управляющего импульса в зависимости от степени открытия задвижки, т. е. учитывал нелинейность расходной характеристики задвижки. Имелись две градации длительности импульса. О положении задвижки судили по расходу воздуха. Параллельно пневматическому вторичному прибору расходомера был включен электроконтактный манометр, который и переключал реле времени импульса. [c.182] В обеих схемах длительность паузы оставалась неизменной при колебаниях концентрации растворенного кислорода в пределах 0,9 мг/л от заданной. Однако, если после истечения половины времени паузы концентрация растворенного кислорода отклонялась от заданной более чем на 0,9 мг/л, посылался дополнительно длинный управляющий импульс. [c.182] Обе схемы показали надежную и устойчивую работу при должном качестве регулирования в течение почти годового срока эксплуатации. [c.182] Следует отметить, что если не гарантировано достаточное усреднение сточных вод перед поступлением их в аэротенки, а регулирующий орган снабжен быстродействующим электроприводом, то в контур регулирования концентрации растворенного кислорода вместо импульсного регулятора следует поставить любой промышленный регулятор, имеющий вход 0—5 мА и осуществляющий ПИ-закон регулирования с временем изодрома не менее 10 мин. Однако при этом должны быть приняты меры к уменьшению чувствительности регулятора и сглаживанию входного сигнала. Экстремальные контакты вторичного прибора анализатора растворенного кислорода могут быть при этом использованы для предупредительной сигнализации. [c.182] Исследования и опыт показали, что более объективным параметром регулирования кислородного режима процесса в аэротенке служит скорость потребления кислорода (СПК). Кроме того, в САР, функционирующих по концентрации кислорода, приходится изменять коэффициент усиления в зависимости от расхода воздуха, что на практике делать сложно кроме того, приходится измерять кислород в диапазоне сравнительно малых концентраций (1—4 мг/л), где приборы не обладают высокой точностью. [c.183] САР подачей воздуха по СПК имеют однозначную статическую характеристику и обладают некоторой инвариантностью к возмущающим воздействиям. [c.183] В настоящее время промышленность не выпускает приборов для изменения СПК. Для этой цели могут быть использованы автоматизированные ферментеры либо манометрического принципа действия, либо с электрохимическим измерением концентрации кислорода, т. е. подобные тем, что применяются в респирометрах, описанных в главе VIII. Такой ферментер-датчик, действуя циклично, сможет выдавать данные о скорости потребления кислорода каждые 20—30 мин. По предложению В. М. Па-теюка (ВНИИ Водгео), устройство для измерения СПК может быть сделано в самом действующем аэротенке (рис. 78, поз. 1). Для этой цели выгораживается небольшая секция (ячейка) с постоянным протоком иловой смеси. Ячейка 2 образуется двумя поперечными перегородками, отстоящими друг от друга на 3— 5 м. Измерение концентрации кислорода производится в отходящих из ячейки газах. [c.183] Для измерения концентрации кислорода в выходящем воздухе могут быть использованы газоанализаторы на кислород типа МН. [c.184] Измерительную ячейку 2 необходимо перекрыть колоколом 3, собирающим воздух со всей поверхности ячейки воздух из колокола выпускают с той стороны днища, где нет аэраторов (для лучшего перемешивания объема газа в колоколе). Выпуск воздуха из колокола желательно осуществлять через щелевой затвор (для создания избыточного давления 5—10 мм вод. ст.). Трубки, подводящие воздух к газоанализатору, необходимо утеплить. [c.184] Измерительную ячейку желательно оборудовать фильтрос-ным каналом, изолированным от остальных каналов аэротенка (с индивидуальным воздушным стояком). Этот стояк следует снабдить сужающим устройством и дифманометром для измерения расхода воздуха. [c.184] Вернуться к основной статье