АВТОМАТИЗАЦИЯ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Применение системы контроля и управления технологическими процессами происходят в водоочистительных сооружениях, полностью или частично обеспечивающей их работу без участия обслуживающего персонала. К контролируемым технологическим параметрам относятся расход сточной воды и реагентов, величина рН, электрическая проводимость, концентрации растворенных органических, минеральных и механических примесей. Оснновными автоматизируемыми процессами являются реагентная, ионообменная, электрохимическая и флотационная очистка. Контроль и регулирование расхода сточных вод и раствора реагентов осуществляют с помощью сужающих устройств (диафрагм, труб Вентури и др.), оборудованием, вторичными показывающими или записывающими приборами.
Величина рН является одним из основных параметров автоматического контроля и регулирования процессов очистки сточных вод, который обеспечивает информацию о степени загрязнения их кислотами и щелочами, во многих случаях определяет скорость и направление химических реакций. Значения рН измеряют с помощью рН-метров типа рН-220, выпускаемых серийно. Электрическую проводимость, определяемую общим солесодержаиием, измеряют кондуктометрическими концентратомерами. К их числу относятся кондуктометры типа АКК-01 и АКК-02, а также специализированные многопредельные кондуктометрические анализаторы с автоматическими переключением диапазонов типа АУМ-201, предназначенными для измерения уельной электрической проводимости сточных вод, загрязненных кислотами, щелочами и солями. Концентрацию растворенных загрязняющих примесей в сточных водах измеряют с использованием потенциометрических, фото-метрических, амперометрических и кондуктометрических методов контроля.
Для контроля цианидов и шестивалентного хрома существуют сигнализаторы наличия или отсутствия их в сточных водах — СЦ-2 и СХ-2. Эти приборы снабжены устройством электрохимической очистки электродных систем, что позволяет исключить влияние примесей железа, СПАВ и нефтепродуктов, мешающих измерению. Для определения концентрации шестивалентного хрома существует автоматический фотоколориметрический концентратомер АХСВ-201, имеющий два диапазона: 0—0,5 мг/л — для очищ, воды и 0—100 мг/л — для загрязненной.
Для контроля и регулирования концентрации ионов натрия, кальция, хлоридов, нитратов и цианидов используют ионоселективные электроды в комплекте с преобразователями типа П-215 или П-210. Для определения мутности сточной воды применяют серийно выпускаемые фотометрические приборы.
При использовании систем автоматического управления (САУ) процессов очистки сточных вод применяют серийно выпускаемые отечественные линейные регуляторы, реализующие пропорциональный, пропорционально-интегральный, пропорционально-интегрально-дифференциальный законы регулирования. В некоторых случаях дополнительно необходима разработка специализированных корректирующих устройств.
Основная задача САУ процессов реагентной очистки сточных вод — обеспечение заданного качества очистки путем дозирования необходимых количеств реагента. Часто применяют систему стабилизации качества очистки воды по отклонению от заданного значения.
При применении САУ процессов флотационной очистки сточных вод учитывают тип флотации (напорная, электрическая, химическая), состав сточных вод, статическая и динамическая характеристики процессов флотации. Основным регулируемым параметром является мутность очищенной воды.
Основными задачами систем автоматического управления процессов ионообменной очистки сточных вод являются управление последовательностью и длительностью операций; определение момента истощения каждого из ионообменных фильтров и переключение его в режим регенерации; переключение потока обрабатываемой воды на отрегенерированный фильтр; управление процессом регенерации путем поддержания постоянства концентрации регенерационного раствора и отключения его по достижении требуемой степени регенерации; управление процессом отмывки фильтров от регенерационного раствора путем отключения подачи отмывочной воды по окончании процесса отмывки.
Кроме того, в схеме управления процессом ионообменной очистки должно быть предусмотрено переключение потока исходной сточной воды при повышении солесодержания до концентрации, исключающей ее подачу на ионообменную очистку, на установку реагентной очистки элюатов.
Системы автоматического управления процессов физико-химической очистки обеспечивают надежность работы очистных установок в сложных динамических режимах и служат основой для решения задач синтеза оптимальных энерго- и ресурсосберегающих автоматизированных химическо-технологических систем очистки сточных вод.