161422. lajstromszámú szabadalom • Készülék felszíni- vagy szennyvíz oxigénigényének és/vagy oxigénemésztési sebességének folyamatosan, vagy ismétlődő szakaszonként vett minta alapján történő automatikus meghatározására
161422 5 6 ez esetben /IC az 1. és 5. egyenlet szerint ^C = fi(t0 )-f 1 (t 11 ) = BOI 11 Az egyreaktoros folyamatos rendszer csupán a ©„-ínak megfelelő BOI &n értéket adja meg. Saját mérések szerint a statisztikusán értelmezett ©„ tartózkodási idő alatt mért BOI @a az ugyanolyan nagyságú tn idő alatt mért BOI tn -nak jól megfelelt. Ha azonban n számú reaktort sorba kötünk (reaktorkaszkád) és az 1, 2, ... n reaktorban mérjük Ci, C2, ... Cn értékét, ezekből a teljes fi (t) függvényt tetszés szerinti pontossággal megszerkeszthetjük, ha n-> °°. Ez esetben a kaszkád n-edik tagjáig terjedő szakasz átfolyásához szükséges tn időtartam a következő kifejezéssel nyerhető: tn = 2 ©, ... 11 n A ti, Í2, • • • tn értékekhez a megfelelő reaktorban mért Ci, C2, ... C„ oxigénkoncentrációkat hozzárendelve, a BOI-görbe [fi (t)] megszerkeszthető, még folyamatos mintavétel esetén is. Az egyes ti, t2 , ... t n időtartamoknak megfelelő időkéséseket azonban megfelelő memóriaegységekkel tekintetbe kell vennünk. Az egyes reaktorokban mért oxigénkoncentráció-csökkenések összeadódnak: C0 - C e = (C 0 - Ci) + (Ci - C 2 )... + (C nJ - C n ) A reaktorkaszkádban mért eredő r a (10) egyenlet figyelembevételével: r = (®i rí + 02 r 2 .. . + @ n r n ) • - . . 12 hí ahol tu a reaktorkaszkád eredő tartózkodási ideje a (11) egyenlet szerint, és &i, ©2, • • • ©n az 1, 2, , .. n-edik reaktor hidraulikus tartózkodási ideje, rí, r2 , ... r n pedig az egyes reaktorokban mért légzések. Nehézséget okoz, hogy elsősorban magas BOI-jú vizek esetében C0 < BOIta vagyis a belépő víz 02-tartalma kimerül a reaktorban. Ez esetben a találmány szerinti készülék egy módosulatát alkalmazzuk, jellemezve azzal, hogy a vizsgálandó vízminta tiszta oxigénnel vagy levegővel való telítésére szolgáló szerkezeti elemmel, pl. oxigéntartállyal, légkompenzorral és átbuborékoltató reaktorral rendelkezik. Ezen a reaktoron belépő vizsgálandó vízmintát keresztülvezetve, elegendően magas C0 -értéket biztosítunk. A találmány szerinti készülék egy másik megoldásaként olyan készüléket alkalmazunk, melyre jellemző, hogy a reaktorokhoz a bennük emésztett oxigén pótlására és a pótolt mennyiség mérésére alkalmas készülék csatlakozik, melyet az oldottoxigén-mérő készülék vezérel. Ez az eljárás kompenzációs mérést tesz lehetővé, segítségével az egyes reaktorokban mért n, v% ... rn értékből, valamint az ismert €>\, 6>2 , . .. 6> n értékből szerkeszthető meg az fi (t) függvény, a BOI-görbe. Ez a feladat megfelelő elektronikával megoldható. A találmányt a továbbiakban néhány példaképpeni kiviteli alak kapcsán ábráink segítségével ismertetjük részletesebben. Ábráink közül — az 1. ábrán egy tartályreaktoros megoldás látható, elvi vázlat formájában; — 2. ábránk három reaktorból álló reaktorlánccal működő kivitelt mutat be, ugyancsak elvi vázlatban, végül — a 3. ábra egy szakaszos üzemű, egyreaktoros megoldási mód elvi vázlatát tünteti fel. Az 1. ábrán látható készülék 4 reaktorába a szennyvizet, ill. iszapot az 1 szívócsonkon át a 2 szivattyú állandó hozammal szívja fel, és keresztülnyomja a 15 elnyelető reaktoron, ahol 02-vel vagy levegővel telítődik. A levegőt vagy oxigént a 12 légszivattyú vagy oxigénpalack szállítja. A 3a oldottoxigén-mérő elektróda a belépő, míg a 3b oldottoxigén-mérő elektróda a 4 reaktorban levő szennyvízben méri az oldott 02 -t. A 4 reaktorban levő minta keverését az 5 mágneses keverő biztosítja. A víz 6 csövön át folyik el. A 7 jelszintállító és különbségképzővel a 3a és 3b elektródák áramából képezzük a C0 — C n nek megfelelő jelet, mely arányos a bejövő minta r oxigénemésztésével (lásd 10. egyenletet). A kapott jelet a 8 integráló- és távadókör dolgozza fel. Az 1. ábrán látható találmány szerinti megoldás alkalmas egy eleveniszapos tisztítótelepen az 02 -emésztés mindenkori sebességének regisztrálására, és a rendszerben emésztett 02 mennyiségének mérésére. Ha a 4 reaktort @n tartózkodási idejét a BOItn idejének megfelelőre állítjuk be, a kimenő jel közvetlenül a vizsgálandó víz BOItI1 jét adja. A 2. ábrán három reaktorból álló reaktorlánccal működő, kompenzációs mérést lehetővé tevő, találmány szerinti készülék látható. Az egyes 4 reaktorokban az oldott 02 -i t a 3b elektródák érzékelik, a 9 erősítők és határérték-érzékelők pedig a 10 elektromos oxigéntermelő készülékeket vezérlik. Ez utóbbiak az egyes 4 reaktorokban az oxigénemésztés rí, r2 , r3 sebességével arányos jelet adnak a 7—8 jelfeldolgozó és távadó egységbe. Amennyiben a vizsgálandó víz BOI-ja nem haladja meg a 7—8 mg/l-t, az 1. és 2. ábrán bemutatott megoldás kombinációját alkalmazhatjuk, azaz a mérést az 1. ábrán ismertetett különbségi méréssel végezzük, de három, sorba kötött 4 reaktort alkalmazunk. Az egyes 3 b elektródák kimenő jeléből a 11—12. egyenletek alapján a BOI-görbe közelítő alakja megszerkeszthető. Amennyiben a BOI mintegy 40 mg/l-t nem halad meg, ugyanez a rendszer alkalmazható, de a belépő szennyvizet levegő helyett tiszta 02 -vel buborékoltatjuk át. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
