Potpuna automatizacija procesa obrade vode

Jedna od ključnih prednosti Osmotix opreme je potpuna automatizacija procesa čišćenja.

Potpuna automatizacija procesa prečišćavanja otpadnih voda - ljudsko učešće je svedeno na minimum.

Instalacijom za čišćenje upravlja industrijski kontroler i radi u automatskom režimu. Svi tekući procesi se kontroliraju i upravljaju automatski. Ljudsko učešće u radu sistema je svedeno na minimum.

Za automatizaciju Osmotix tretmana otpadnih voda koriste se moderni industrijski programabilni logički kontroleri kompanija Schneider Electric i Omron. Na osnovu ovih sistema izgrađen je upravljački sistem otporan na greške, koji omogućava obradu vanrednih situacija, dupliciranje kontrolnih signala, kao i blokade koje ne dozvoljavaju da proces ide preko graničnih vrijednosti koje su sigurne za osoblje za održavanje i rad opreme.

Kontroler, prema algoritmu koji su odredili programeri, izdaje upravljačke signale upravljačkim jedinicama opreme: frekvencijskim regulatorima, kontaktorima, relejima i vlastitim upravljačkim jedinicama opreme.

Operater je odgovoran samo za donošenje najvažnijih odluka. Za rad operatera postoji zgodan kontrolni sistem instalacije koji vam omogućava da konfigurišete njegov rad, promenite parametre procesa i nadgledate njegovo stanje.

Svi parametri su prikazani na kontrolnom ekranu i dostupni su operateru u svakom trenutku, iako u automatskom režimu nije potrebna njegova intervencija.

Kontrolni ekran prikazuje sve glavne indikatore procesa, kao i signale upozorenja i alarma. Kada se aktiviraju kritični alarmi, kontroler će automatski prilagoditi način rada instalacije kako bi spriječio hitan slučaj.

Povratna informacija o instalaciji se odvija korištenjem signala o radu ili kvaru koje vraćaju upravljačke jedinice opreme, kao i pomoću očitavanja senzora koja se prenose na kontroler pomoću električnih signala.

Sistemi automatizacije koje kreiramo omogućavaju da, koristeći različite interfejse kao što su RS-233, ModBus, ili pojedinačni električni signali, daju podatke o radnom statusu instalacije kontrolnim sistemima korisnika.
Tu je i mogućnost prenosa podataka putem GPRS kanala na udaljenim udaljenostima. Ovi alati omogućavaju daljinsko praćenje i arhiviranje režima rada instalacije tokom dužeg vremenskog perioda.

Izvodi se i automatsko izvještavanje; svi radni parametri Osmotix uređaja za tretman dostupni su u obliku dnevnika i po potrebi se mogu ispisati, što je pogodno za praćenje promjena u sastavu otpadnih voda i analizu rada opreme .

Procesi mehaničkog čišćenja uključuju filtriranje vode kroz sita, sakupljanje pijeska i primarno taloženje. Blok dijagram automatizacije procesa mehaničkog tretmana otpadnih voda prikazan je na Sl. 52.

Fig.52. ACS blok dijagram:

1 – razvodna komora; 2 – stepenasta jamska rešetka; 3 – horizontalni pjeskolov 4 – primarni taložnik; 5 – pješčani bunker

Rešetke se koriste za hvatanje velikih mehaničkih nečistoća iz otpadnih voda. Prilikom automatizacije sita, glavni zadatak je kontrola grabulja, drobilica, transportera i kapija na dovodnom kanalu. Voda prolazi kroz rešetku na kojoj se zadržavaju mehaničke nečistoće, zatim se, kako se otpad nakuplja, uključuje stepenasta rešetka i čisti otpad.Automatski uređaji na rešetkama se uključuju kada se poveća razlika u nivoima otpadnih voda prije i poslije rešetki. . Ugao nagiba rešetke je 60 o -80 o. Rake se isključuje ili kontaktnim uređajem koji se aktivira kada nivo padne na zadatu vrijednost ili pomoću vremenskog releja (nakon određenog vremenskog perioda).

Zatim, nakon zadržavanja velikih mehaničkih nečistoća, otjecanje se šalje u pjeskolovke, koje su dizajnirane za hvatanje pijeska i drugih neotopljenih mineralnih zagađivača iz otpadnih voda. Princip rada pjeskolovaca temelji se na činjenici da pod utjecajem gravitacije čestice čija je specifična težina veća od specifične težine vode, dok se kreću zajedno s vodom, padaju na dno.

Horizontalni peskolov se sastoji od radnog dela, gde se tok kreće, i sedimentnog dela, čija je namena da sakuplja i skladišti otpali pesak dok se ne ukloni.Vreme zadržavanja tečnosti u horizontalnom peskolovom je obično 30 - 60 s, procijenjeni promjer čestica pijeska je 0,2 - 0,25 mm, brzina kretanja otpadne vode 0,1 m/s. Automatski uređaji u pjeskolovima se koriste za uklanjanje pijeska kada dostigne maksimalnu razinu. Za normalan i efikasan rad pjeskohvata potrebno je pratiti i kontrolisati nivo taloga, ako se podigne iznad dozvoljene vrijednosti, on će se uzburkati, a voda će biti kontaminirana prethodno taloženim tvarima. Također, automatsko uklanjanje pijeska može se vršiti u određenim vremenskim intervalima, utvrđenim na osnovu radnog iskustva.

Efluent zatim ulazi u primarni rezervoar za taloženje da zadrži plutajuće i istaložene supstance. Voda se polako kreće od centra prema periferiji i odvodi se u periferni rov sa poplavljenim rupama. Za uklanjanje mulja iz otpadnih voda koristi se sporo rotirajuća metalna rešetka s montiranim strugačima, koja mulj grabulja do središta taložnika, odakle se periodično ispumpava hidrauličnim dizalom. Vrijeme zadržavanja (taloženja) otpadne tekućine je 2 sata, brzina vode je 7 m/s.

Automatizacija procesa fizičko-hemijskog tretmana otpadnih voda

U sistemima za prečišćavanje otpadnih voda fizičkim i hemijskim metodama, najšire se koristi flotacija pod pritiskom. Ovom metodom prečišćavanja otpadne vode se pod suvišnim pritiskom zasićuju gasom (vazduhom), koji se zatim brzo svodi na atmosferski pritisak.

Na sl. Slika 53 prikazuje blok dijagram ASR-a sa stabilizacijom kvaliteta pročišćene vode promjenom protoka recirkulacijskog toka koji nosi finu gasnu fazu u flotator.

Sistem se sastoji od flotacionog rezervoara 1, merača zamućenja 2-1, koji meri koncentraciju suspendovanih čestica u prečišćenoj vodi, alarma 2-3, merača protoka 1-1, regulatora 1-2, kontrolnih ventila 1-3, koji reguliše protok otpadne vode koji ulazi u flotator, i ventil 2-2, koji reguliše brzinu protoka cirkulacijskog protoka zasićenog vazduhom u prijemniku pritiska 2.

Signal koji se javlja kada koncentracija suspendovane materije u vodi na izlazu flotatora poraste iznad zadate vrednosti, šalje se sa merača zamućenja 2-1 do regulatora, koji povećava brzinu recirkulacije kroz ventil 2-2. Nova količina plina smanjuje zamućenost tretirane otpadne vode. Istovremeno, kako se protok recirkulacije kroz flotacijski rezervoar povećava, na izlazu mjerača protoka 1-1 pojavljuje se signal odstupanja, koji se šalje regulatoru 1-2. Ovaj regulator smanjuje protok otpadne vode u flotator u 1-3 koraka, osiguravajući konstantan ukupni protok kroz njega.

Rice. 53. Dijagram ASR procesa za tretman otpadnih voda tlačnom flotacijom

Epov A.N. Ch. Technical Specialist

Kanunnikova M.A. dr.sc. tech. nauke,
Direktor Vodovoda
i odlaganje vode" DOO "Domkopstroy"

Najsloženiji sistem kontrole u tretmanu otpadnih voda je upravljanje postrojenjima za bioremedijaciju za uklanjanje dušika i fosfora. Za razliku od početka uvođenja ovih tehnologija u Rusiji sredinom kasnih 90-ih, sada za implementaciju ovog sistema postoji širok izbor pouzdanih senzora i kontrolera koji omogućavaju implementaciju gotovo svih ideja za automatizaciju upravljanja procesom. Zahvaljujući savremenoj opremi, u velikoj meri su rešeni glavni problemi u kreiranju sistema upravljanja procesom biološkog tretmana kombinovanim uklanjanjem azota i fosfora. S druge strane, određivanje konfiguracije automatizovanog sistema upravljanja procesima za takve tehnologije u projektantskoj praksi i dalje je problem i predmet zajedničkog stvaralaštva između projektanta-tehnologa, projektanta automatizovanog sistema upravljanja i stručnjaka kupaca. Odluka o konfiguraciji i zapremini sistema upravljanja procesima za moderna postrojenja za biološki tretman donosi se pojedinačno za svaki konkretni projekat. Analiza projekata pokazuje da su sistemi upravljanja projektovani kako sa preteranom složenošću, tako i sa nedovoljnom opremom za podršku tehnološkom procesu.

U ranim izdanjima SNiP-a za tehnologije usvojene u tim godinama, postojale su osnovne preporuke o obimu i konfiguraciji automatizovanih sistema upravljanja procesima. Naravno, oni su sada značajno zastarjeli za automatizaciju procesa biorafinerije. Da li je moguće odrediti standardni sastav automatizovanog sistema upravljanja procesima za savremena postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda i na taj način izbjeći greške već u početnoj fazi razvoja projekta? U stranoj praksi za implementaciju ovakvih odluka koristi se iskustvo desetina operativnih stanica. Ovaj pristup zahtijeva značajna ulaganja u naučne analize kada se radi o postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda sa biološkim uklanjanjem dušika i fosfora. U Rusiji je broj objekata izgrađenih korišćenjem savremenih tehnologija biorafinerije znatno manji nego u Evropi i nizu drugih zemalja. Ne postoji ciljano finansiranje za proučavanje njihovog rada, što nas tjera da tražimo druge načine za razvoj optimalnih rješenja.

Najbolja opcija za realizaciju ovakvih zadataka je matematičko modeliranje procesa prečišćavanja otpadnih voda i automatizovani sistemi upravljanja procesima. Upotreba ove metode projektovanja zasnovanog na softverskom paketu GPS-X za zajednički rad sistema automatizacije i postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda prilikom realizacije projekata omogućava detaljan razvoj sistema, smanjuje vreme puštanja u rad i povećava performanse sistema upravljanja procesima. . Ovo je najprogresivnija i najefikasnija metoda pomoću koje možete analizirati performanse i dovoljnost predloženih rješenja, odrediti položaj senzora pomoću simulacionog modela, odabrati optimalnu opciju kola i uspostaviti algoritam upravljanja.

Matematičko modeliranje se široko koristi u Rusiji u posljednjih 10 godina. Pomoću softverskog paketa GPS-X, uz učešće autora, obavljeni su radovi na projektovanju i analizi rada preko 20 postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda ukupnog kapaciteta više od 6 miliona m3/dan.

Akumulirano iskustvo u primjeni ovih metoda za proračun konstrukcija korištenjem matematičkog modeliranja i analize njegovih rezultata omogućava nam da odredimo sastav i preferirane upravljačke sheme za biološki tretman i procese obrade mulja.

Svrha, način i osnovna pravila upravljanja

Prilikom razvoja standardnih rješenja za sistem upravljanja procesima biološkog tretmana, treba razdvojiti ciljeve upravljanja i metode implementacije.

Cilj menadžmenta je održavanje određenog indikatora na datom nivou ili u datom rasponu. Cilj je diktiran biologijom procesa, zahtjevima za pročišćenom vodom i njenom ekonomikom.

Metod implementacije je kako i gdje izmjeriti datu vrijednost i koje tehnološke utjecaje treba podržati. Metoda je određena dizajnom procesa.

Osnovni ciljevi upravljanja za podršku kombinovanom procesu uklanjanja biološkog azota i fosfora u potpunosti su artikulisani u Vodiču za dizajn i rad postrojenja za biološko uklanjanje fosfora iz 2002. godine. Ove preporuke su korišćene kao osnova za matematičko modeliranje upravljačkih sistema za stanice sa biološkim uklanjanjem azota i fosfora. Analiza završenog rada modeliranja omogućava nam da odredimo osnovna pravila čije poštovanje osigurava proizvodnju sistema upravljanja procesima koji su optimalni po konfiguraciji.

Pravilo br. 1 - za stabilno uklanjanje fosfora neophodna je kontrola procesa uklanjanja azota. Ciljevi kontrole:

zaštititi anaerobnu zonu od nitrata;

ukloniti nitratni dušik što je više moguće, osiguravajući kombiniranu denitrifikaciju i defosfatizaciju.

Ovo pravilo se zasniva na korišćenju lako oksidirajuće organske materije od strane mikroorganizama koji akumuliraju fosfate (PAO) i heterotrofa u anaerobnim i anoksičnim uslovima.

Moderne ideje o biohemiji procesa korištenja lako oksidirajuće organske tvari i energije polifosfatnih veza u anaerobnim i anoksičnim uvjetima, korištene u modernim matematičkim modelima, prikazane su na Sl. 1.

Fermentabilne, lako oksidirajuće tvari (otopljeni biooksidirajući COD) u anaerobnim uvjetima hidroliziraju se kako bi se dobile hlapljive masne kiseline (VFA), dok fakultativni aerobni mikroorganizmi rastu hidrolizom i acidifikacijom. VFA (acetat i propionat) proizvedene kao rezultat hidrolize i prisutne u vodi FAO koristi za akumulaciju unutrašnje rezerve nutrijenata u obliku PHA biopolimera. Da bi se izbalansirao stepen oksidacije korištenih VFA i uskladištenih supstrata, koristi se glikogen. Kao izvor energije - makroenergetske veze u polifosfatima. U ovom procesu se koristi maksimum VFA, akumulira se maksimum PHA i oslobađa se maksimum polifosfata.

U prisustvu vezanog kiseonika u nitritima i nitratima, fermentabilne organske materije i deo VFA koriste heterotrofni mikroorganizmi u procesu denitrifikacije. FAO mikroorganizmi također stupaju u interakciju s VFA, ali umjesto korištenja energije glikogena i polifosfata, neke od VFA se oksidiraju korištenjem vezanog kisika.

Kao rezultat toga, akumulacija uskladištenih biopolimera od strane FAO mikroorganizama i oslobađanje fosfora u anaerobnoj zoni su naglo smanjeni. Zbog toga se efikasnost uklanjanja fosfora značajno smanjuje – manje je supstrata za rast FAO u prisustvu kiseonika i nema potrebe za obnavljanjem koncentracije polifosfata u njihovim ćelijama.

Kada nitrati i nitriti uđu u anaerobnu zonu, prvo se javljaju procesi karakteristični za anoksične uslove, a zatim, kada se koncentracija vezanog kiseonika smanji na minimum, nastaju procesi karakteristični za anaerobne uslove. Dakle, efikasnost akumulacije uskladištenih biopolimera i oslobađanje fosfora zavise od omjera mase ulaznog lako oksidiranog
tvari i mase dolaznog vezanog kisika.

Ovo dobro potvrđuju podaci dobijeni tokom ispitivanja i modeliranja postrojenja za prečišćavanje gradskih otpadnih voda u Jakutsku (slika 2). Masa dolaznog vezanog kiseonika je proporcionalna koncentraciji nitrata na kraju zone denitrifikacije, odakle se mulj reciklira u anaerobnu zonu. Ograničavanje koncentracije nitrata koji ulaze u anaerobnu zonu na nivo od oko 1 mg/l omogućava postizanje visokog oslobađanja fosfora u njoj. Takođe treba napomenuti da se denitrifikacija do ovog nivoa dešava bez smanjenja brzine procesa.

Pravilo br. 2 – kontrola kvaliteta prečišćene vode vrši se prema koncentraciji amonijačnog azota. Za kontrolu nitrifikacije neophodni su optimalni uslovi kiseonika i starost mulja.

Koncentracija rastvorenog kiseonika i koncentracija amonijum azota, zajedno sa organskim i anorganskim inhibitorima, imaju odlučujući uticaj na brzinu rasta nitrifikacionih mikroorganizama u prvoj i drugoj fazi nitrifikacije.
Praćenje koncentracije rastvorenog kiseonika je najčešći parametar pri izgradnji sistema upravljanja procesima. Ciljevi kontrole:

osigurati potrebnu dubinu prečišćavanja za BPK i amonijum azot;

izbjegavajte trošenje energije na aeraciju.

Optimalna koncentracija otopljenog kisika za proces nitrifikacije određena je kako iz literaturnih podataka tako i eksperimentalno - Sl. 3. U svim slučajevima povećanje koncentracije kisika iznad optimalne ne dovodi do poboljšanja nitrifikacije, već samo uzrokuje prekomjernu potrošnju zraka.

Starost mulja je ključni faktor u svim metodama projektovanja objekata za biološko uklanjanje azota i fosfora iu radu objekata.

Moderni modeli razlikuju sljedeće pokazatelje starosti mulja:

Aerobna starost mulja - ova vrijednost određuje dozvoljene stope rasta mikroorganizama nitrifikacije prve i druge faze.
Definira se kao omjer mase mulja u aerobnim uvjetima prema masi mulja uklonjenog iz konstrukcija. Niže vrijednosti starosti su prihvaćene pri koncentraciji amonijevog dušika od 1 mg/l u odsustvu stroge standardizacije za nitrite. Da bi se postigla dublja nitrifikacija, prihvaćene su veće vrijednosti starosti mulja. Također, povećanje ili smanjenje starosti mulja povezano je s promjenama temperature drenaže i prisustvom inhibitora nitrifikacije. Na sl. Na slici 4 prikazana je zavisnost aerobne starosti mulja od temperature tokom potpune nitrifikacije, kao i starosti mulja potrebnog za početak procesa nitrifikacije u aeracionim rezervoarima.

Anaerobna starost mulja je odgovorna za rast mikroorganizama hidrolize i acidifikacije koji se javljaju u anaerobnim uslovima. U zavisnosti od potrebe za dobijanjem dodatnih VFA u anaerobnoj zoni, starost anaerobnog mulja kreće se od 1 do 3 dana. Definira se kao omjer mase mulja u anaerobnoj zoni prema ukupnoj masi uklonjenog mulja.

Opća starost mulja određuje odnos vrsta biomase u biocenozi i dubinu samooksidacije mulja. Ukupna starost mulja određuje se kao omjer mase mulja u svim zonama aeracione posude (anaerobne, anoksične i aerobne) prema masi mulja uklonjenog rastom. U svakom slučaju, postoji optimalna starost mulja u procesu. Smanjenje ukupne starosti mulja ne omogućava postizanje optimalne aerobne i anaerobne starosti mulja i provođenje procesa denitrifikacije. Povećanje starosti dovodi do razvoja procesa autolize mulja i smanjenja efikasnosti uklanjanja fosfora (sl. 5 i sl. 6).

Prioritet ciljeva upravljanja

Budući da se razmatrani kontrolni ciljevi mogu sukobljavati jedni s drugima tokom rada određenog postrojenja, prioriteti se moraju odrediti prilikom dizajniranja kontrolnog sistema.

Prioritet ciljeva upravljanja prikazan je na sl. 7 i objašnjava se kako slijedi:

. obnavljanje nitrifikacije povezano je s rastom nitrifikatora i može potrajati do dvije sedmice. Radnje sistema upravljanja ni u kom slučaju ne bi trebalo da dovedu do gubitka nitrifikujućih mikroorganizama. U stranoj praksi, uključujući preporuke za proračun ATV rezervoara za aeraciju pod nepovoljnim uvjetima (na primjer, sezonsko smanjenje temperature otpadnih voda), preporučuje se predvidjeti mogućnost povećanja aerobnog volumena aeracionih rezervoara zbog zone denitrifikacije;
. obnavljanje denitrifikacije povezano je sa restrukturiranjem enzimskog sistema i traje od nekoliko minuta (prelazak na drugi enzim u respiratornom lancu) do nekoliko sati (sinteza enzima). Treba uzeti u obzir da ako je denitrifikacija poremećena ili je vrijeme nedovoljno, koncentracija nitrata u pročišćenoj vodi raste.
Koncentracija dušika i nitrata u pročišćenoj vodi može se tehnološki podesiti samo uz prisustvo posebnih postrojenja za naknadnu obradu. Stoga je, ako je potrebno, pod nepovoljnim uslovima moguće koristiti dio ili cijelu anaerobnu zonu aeracionog rezervoara za denitrifikaciju;
. obnavljanje uklanjanja fosfora povezano je i sa restrukturiranjem enzimskog sistema i sa rastom FAO. Obnavljanje procesa traje od nekoliko minuta (uključivanje enzimskog sistema) do jednog dana (povećanje koncentracije PAO u biocenozi). Koncentraciju fosfora reagens lako podešava kako u fazi biološkog tretmana tako i tokom naknadnog tretmana, tako da privremeni gubitak efikasnosti defosfatizacije pri kontroli doziranja reagensa ne dovodi do pogoršanja kvaliteta prečišćene vode.

Metode implementacije kontrole

Razmotrimo koje metode se mogu koristiti za implementaciju sistema upravljanja kojim se postižu postavljeni ciljevi, na primjeru šeme biološkog tretmana otpadnih voda pomoću UCT procesa.

Na sl. 8 prikazuje shematski dijagram UCT procesa u njegovoj najpotpunijoj implementaciji, uključujući anaerobnu zonu, anoksičnu zonu, zonu s promjenjivim režimom (mogu se održavati različiti uvjeti - aerobna, anoksična ili periodična aeracija), aerobna zona i sekundarni taložnik. Prvi cilj je ograničiti masu azotnih nitrata (i nitrita) Q2CNO3 tako da bude znatno manja od mase ulazne organske materije Q1C1. Glavni problem u ovom slučaju je pitanje kako izmjeriti ovaj omjer. Ovdje se na prvi pogled nameću dvije opcije:
1) Izmjerite koncentraciju ulaznog dušika, nitrata i otopljenih organskih tvari ili otopljenih supstanci koje se mogu biooksidirati. Za implementaciju ovog pristupa bit će potrebno izmjeriti dvije brzine protoka, koncentraciju nitratnog dušika i koncentraciju otopljene organske tvari, kemijskim ili biohemijskim metodama. Takvo mjerenje je moguće, ali će sistem biti prilično složen i skup.
2) Pošto ograničavamo uticaj dušika i nitrata, mjerimo njihovu koncentraciju u anaerobnoj zoni. Ovdje se mora uzeti u obzir da pri niskim koncentracijama nitratnog dušika on predstavlja ograničavajući faktor u procesu denitrifikacije (kao akceptor elektrona, slično kisiku u aerobnim procesima). Prema tome, koncentracija zaostalog dušika u nitratima će odgovarati Monod jednadžbi. One. pri niskim koncentracijama dušika, nitrati se praktički ne uklanjaju zbog smanjenja brzine reakcije. Kao rezultat toga, pri niskim koncentracijama (prema rezultatima modeliranja - manje od 0,1 mg/l) nitratnog dušika u anaerobnoj zoni, moguće su dvije opcije:
. niska koncentracija je postignuta kao rezultat male mase azotnih nitrata koji su ušli u anaerobnu zonu;
. niska koncentracija se postiže kao rezultat uklanjanja dušika i nitrata u anaerobnom okruženju.

Stoga će mjerenje biti neosjetljivo.

Smjernice za dizajn i rad postrojenja za biološko uklanjanje fosfora navode da je prilikom praćenja uklanjanja dušika jedno korisno mjerenje mjerenje redoks potencijala Eh. Vrijednost Eh (pri konstantnom pH) određena je ravnotežom oksidacijskih i redukcijskih sredstava u otopini, tj. sposobnost prihvatanja ili doniranja elektrona, kao i prirodu oksidacionog agensa i redukcionog agensa. Vrijednost Eh značajno opada kada se oksidirajuća sredstva mijenjaju sljedećim redoslijedom - otopljeni kisik - nitriti i nitrati - sulfati. Dakle, korištenje Eh senzora omogućava procjenu uloge nitrita i nitrata u procesima koji se odvijaju u anaerobnoj zoni, te omjera oksidansa i organske tvari.

Stoga je korištenje Eh za kontrolu anaerobne zone prilično jednostavna i pouzdana metoda.

Da bi se održala optimalna vrijednost Eh, u tehnologiji koja se razmatra moguće je kontrolisati protok Q2 i koncentraciju nitrata CNO3.

Kontrola protoka se implementira prilično jednostavno upotrebom pumpe koja koristi frekventne kontrolere, i općenito se koristi u svim shemama s procesima baziranim na UCT-u, međutim to utiče na opseg kontrole (ograničen na ±30%). Manje je neracionalno smanjivati ​​brzinu reciklaže, jer je to u suprotnosti sa glavnim zadatkom ovog recikliranja - snabdijevanjem aktivnog mulja u anaerobnu zonu. Povećanje je također nepraktično, jer se s povećanjem protoka ne povećava samo masa dovedenog mulja, već se smanjuje i vrijeme provedeno u anaerobnoj zoni.

Za kontrolu koncentracije CNO3 nitrata postoji nekoliko opcija. Prva opcija je kontrola mase dolaznog azota u izlazu Q4CNO3 iz reciklaže denitrifikacije promjenom brzine protoka Q4. Ovaj princip upravljanja je najlakše implementirati - koncentracija nitrata se mjeri direktno na kraju zone denitrifikacije, a pumpu reguliše frekventni regulator. Kontrola ovog recikliranja se koristi u većini shema s uklanjanjem dušika i kombiniranim uklanjanjem dušika i fosfora. Regulacija ovog reciklaža je tehnički ograničena mogućnostima zajedničkog rada pumpe i regulatora frekvencije, a tehnološki postizanjem potrebne koncentracije nitrata u pročišćenoj vodi.

Slično tome, masa ulaznog azota Q3CNO3 može se kontrolisati promjenom brzine protoka Q3. Ovakav način upravljanja je složeniji, jer se, u pravilu, protok povratnog mulja reguliše ne pumpom, već branama na povratnim komorama za mulj, a pumpu se sekundarno reguliše nivoom u rezervoaru. Takođe, ova vrsta regulacije je tehnički ograničena povećanjem nivoa mulja u sekundarnom taložniku LeSL (vidi sliku 8) uz smanjenje protoka reciklaže. Takva regulacija se primjenjuje u tehnološkim shemama kreiranim na bazi MUCT4 procesa - uz izdvajanje posebne zone za denitrifikaciju povratnog mulja. U tom slučaju je poželjno pratiti nivo mulja u sekundarnim taložnicima.

Druga opcija za kontrolu mase azota koji ulazi u denitrifikator (Q3 + Q4)∙CNO3 izlaz je kontrola koncentracije nitratnog azota u prečišćenoj vodi. Ova metoda kontrole se, po pravilu, koristi u kombinaciji sa regulacijom protoka reciklaže denitrifikacije, u prisustvu zona sa promenljivim režimima. Brzina protoka vazduha Qair1 se koristi za regulisanje nitri-denitrifikacije u zonama promenljivog režima.

Smanjenje koncentracije rastvorenog kiseonika na nivo istovremene nitridne denitrifikacije ili periodično isključivanje dovoda vazduha uvek se dešava uz povratnu informaciju o koncentraciji amonijum azota NH4, kako se ne bi poremetio proces nitrifikacije. U tom slučaju se mora izvršiti izmjena izračunavanja aerobne starosti.

Za zone sa periodičnom aeracijom, aerobna starost se izračunava na sledeći način:

gdje je TA/TD omjer vremena aeracije i denitrifikacije;
W je zapremina zone rezervoara za aeraciju, m3;
ai - doza mulja, g/l;
ar doza mulja u povratnom mulju, g/l;
qi - potrošnja viška mulja, m3/dan.

Aeracioni rezervoari tipa „Carousel“.

U nekim projektima, rezervoari za aeraciju sa principom mešanja „vrteške“ koriste se za organizaciju procesa nitri-denitrifikacije. U ovom slučaju, prilikom organizovanja regulacije, treba razlikovati dva suštinski različita slučaja.

Prvi slučaj je „kratka karusel“ (slika 9). Ako se na izlazu iz aeracionog sistema održava koncentracija otopljenog kiseonika koja je optimalna za proces nitrifikacije, tada tokom prolaska protoka od izlaza iz sistema za aeraciju do povratka koncentracija otopljenog kiseonika nema vremena smanjiti na nivo procesa denitrifikacije. U ovom slučaju je tačno:

gdje je L dužina staze od kraja do početka sistema aeracije (m), v je brzina kretanja vode u “vrtušci” (m/sec), CO2 je koncentracija
kiseonik nakon sistema za aeraciju (mg/l), OUR - prosječna stopa potrošnje kiseonika (mgO2/g DM u sekundi), ai - doza mulja (g/l).
Prosječna udaljenost putovanja za gubitak kisika je 50 m.
Takve konstrukcije optimalno rade u režimu periodične aeracije, koji se kontrolira senzorima otopljenog kisika i amonijum dušika. Dovod vazduha se uključuje/isključuje na osnovu koncentracije amonijum azota.

Suštinski drugačiji slučaj je „dugački vrtuljak“ (L/v››CO2 / (OUR∙ai), kada vrijeme putovanja omogućava da se kisik smanji do optimalnog za denitrifikaciju i istakne zonu denitrifikacije u prostoru u „vrteškoj“ (Sl. 10).

U ovom slučaju moguće je regulisati dužinu zone denitrifikacije, tj. uredite područje s promjenjivim načinom rada u "vrtuljak". Zona promjenjivog načina rada kontrolira se prema općem principu - uključivanje/isključivanje dovoda zraka Qair1 vrši se pomoću senzora amonijskog dušika. Kada je sistem za aeraciju uključen, koncentracija kiseonika se održava na optimalnom nivou nitrifikacije prema O2(1) senzoru kiseonika. U dio vrtuljka, koji je uvijek aeroban, zrak se dovodi preko senzora kisika O2(2), koji se nalazi na kraju aerobne zone i osigurava početak procesa denitrifikacije na mjestu dovoda efluenta.

Održavanje koncentracije rastvorenog kiseonika u prozračnim prostorima

Održavanje koncentracije otopljenog kisika u aeriranim zonama može se dogoditi korištenjem različitih algoritama.
Pogledajmo bliže njihove prednosti i nedostatke.
Kontrola direktnog protoka vazduha prikazana je na Sl. jedanaest.
Ovo je najlakši algoritam regulacije za implementaciju. Ovakva regulacija se može vršiti direktno iz ugrađenih kontrolera uređaja za određivanje koncentracije rastvorenog kiseonika. Ova metoda ima sljedeća ograničenja:
. Ne postoji zaštita za minimalni protok vazduha - ako se smanji protok, minimalni intenzitet aeracije može biti narušen sa raslojavanjem mešavine mulja i padanjem mulja na dno rezervoara za aeraciju.
. Ne postoji zaštita za maksimalan protok zraka - s povećanjem protoka zraka moguća su dugotrajna preopterećenja sistema za aeraciju.
. Nema povratnih informacija o amonijum azotu.

Ova metoda se preporučuje za dodatnu regulaciju protoka vazduha u pojedinim aeriranim zonama po dužini rezervoara za aeraciju, nije primenljiva za zone sa promenljivim režimom rada i pri regulaciji celokupnog sistema aeracije ventilom na glavnom vazdušnom kanalu, jer može dovode do kršenja tehnologije čišćenja i smanjenja vijeka trajanja sistema za aeraciju.

Drugi način upravljanja je jednostepeni algoritam kontrole protoka zraka (slika 12). U tom slučaju, na osnovu rezultata poređenja navedene i trenutne koncentracije kiseonika, izračunava se nova vrednost protoka vazduha, koju ventil održava prema meraču protoka.

Ovaj upravljački algoritam je mnogo pouzdaniji i glavni je usvojen za kontrolu protoka zraka, uključujući jednu klapnu na glavnom zračnom kanalu.

U ovom slučaju moguće je održavati i minimalni i maksimalni protok zraka, osiguravajući minimalni intenzitet aeracije i sprječavajući preopterećenje sistema za aeraciju. Nema veze samo sa koncentracijom amonijum azota.

Ako je potrebno koristiti signal sa senzora amonijum azota, koristi se najsloženiji dvostepeni algoritam upravljanja (Sl. 13).

U ovom slučaju, pored regulacije protoka vazduha prema prethodnom principu, dodaje se i promena „set pointa“ za rastvoreni kiseonik na osnovu rezultata merenja koncentracije amonijum azota. Ovo je najsloženiji algoritam upravljanja i najskuplji u smislu instrumentacije. Preporučuje se upotreba u područjima sa promjenjivim režimima kako bi se postigla najdublja denitrifikacija uz održavanje kvalitete prečišćavanja amonijačnog dušika.

Kontrola starosti mulja

Upravljanje starošću mulja je spor proces, koji se, u principu, može obaviti ili putem sistema automatizacije ili od strane operatera. Prilikom održavanja starosti najvažnija je takozvana „dinamička starost mulja“ izračunata tokom modeliranja – prosječna vrijednost za posljednji vremenski interval koji odgovara izračunatoj starosti. Na mnogim pogonskim stanicama kontrola starosti mulja se ne provodi ili se provodi pogrešno, jer se definicija rasta izračunava pomoću različitih formula (često zastarjelih).

Koncentracija mulja u recikliranom mulju iz sekundarnih taložnika na osnovu bilansa mase može se izračunati:

Za objekte u kojima se sav aktivni mulj dovodi na čelo rezervoara za aeraciju, trenutna starost mulja može se izračunati na sljedeći način:

gdje je SAt ukupna starost mulja, Wat je ukupna zapremina rezervoara za aeraciju, Qi je potrošnja viška mulja, Ri je koeficijent recirkulacije mulja.

Ako postoji anaerobna zona, u koju se mulj dovodi iz zone denitrifikacije, doza mulja u njoj je manja i zavisi od koeficijenta recirkulacije u anaerobnu zonu. U ovom slučaju izračunava se doza mulja u anaerobnom dijelu:

gdje je: aan doza mulja u anaerobnom dijelu konstrukcije, ai je doza mulja u anoksičnoj i aerobnoj zoni, Ra je koeficijent recirkulacije u anaerobnu zonu.

Zatim ukupna starost mulja u takvim strukturama:

Ova metoda izračunavanja starosti uzima u obzir samo vrijednosti troškova i mnogo je lakša za implementaciju prilikom automatizacije upravljanja.

Primjer kontrolne sheme za postrojenje za prečišćavanje otpadnih voda

U zaključku ćemo razmotriti kontrolnu shemu za dva koridorna rezervoara za aeraciju koristeći UCT proces, razvijenu prema opisanim principima za postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda u gradu Kirovu (Sl. 14).

Ograničavanje mase nitrata koji ulaze u anaerobnu zonu postiže se regulacijom toka reciklaže u anaerobnu zonu pomoću Eh senzora i regulacijom denitrifikacionog reciklaže pomoću NO3 nitratnog senzora dušika u zoni denitrifikacije. Predviđena je automatska regulacija „zadate tačke“ NO3 ako je nemoguće postići zadati raspon Eh vrijednosti prilagođavanjem reciklaže anaerobnoj zoni. Da bi koristio anaerobnu zonu kao denitrifikator pod nepovoljnim uslovima, od operatera se traži da uvede višu „setpoint“ Eh.

Opšta regulacija koncentracije rastvorenog kiseonika odvija se na dvostepenom principu od O2 senzora kiseonika i Qair merača protoka vazduha pomoću zajedničkog ventila na vazdušnom kanalu. Promjenom gustoće aeratora osigurava se postizanje konstantne koncentracije kisika po dužini aeracionog rezervoara. Budući da su na početku aerobne zone fluktuacije u protoku uz održavanje zadate koncentracije manje izražene, za podešavanje brzine protoka zraka u ovoj zoni koristi se jednostepeni princip upravljanja s dodatnim senzorom kisika.

Proračun starosti mulja se odvija automatski prema opisanom principu mjerenjem protoka. Podešavanje mase ispuštenog mulja i optimalne starosti mora izvršiti operater.

zaključci

Upotreba matematičkog modeliranja omogućava utvrđivanje osnovnih principa projektovanja sistema automatskog upravljanja aeracionim rezervoarima sa biološkim uklanjanjem azota i fosfora.

Za kontrolu procesa uklanjanja fosfora potrebno je minimizirati uticaj nitrata koji ulaze u anaerobnu zonu sa recirkulacijskim tokovima, za šta se kontroliše masa nitratnog azota u recirkulacijskim tokovima. Glavna metoda kontrole mase nitratnog dušika koji ulazi u anaerobnu zonu je kontrola procesa denitrifikacije promjenom brzine recirkulacije
i režim kiseonika u područjima sa promenljivim režimom.

Racionalno je pratiti proces u anaerobnoj zoni pomoću senzora oksidaciono-redukcionog potencijala.

Da bi se održao proces nitrifikacije, potrebno je kontrolisati režim kiseonika i aerobnu starost mulja.

Prilikom izgradnje sistema treba se pridržavati sljedećih prioriteta: održavanje procesa nitrifikacije, održavanje procesa denitrifikacije, pa tek onda - biološko uklanjanje fosfora.

Uvod

1. Struktura sistema automatskog upravljanja

2. Dispečerska kontrola

3. Praćenje rada postrojenja za tretman

Bibliografija

Uvod

Automatizacija biološkog prečišćavanja otpadnih voda - korištenje tehničkih sredstava, ekonomskih i matematičkih metoda, sistema upravljanja i upravljanja, djelimično ili potpuno oslobađanje ljudi od sudjelovanja u procesima koji se odvijaju u pjeskolovcima, primarnim i sekundarnim taložnicima, aeracionim rezervoarima, cisternama za volove i dr. strukture u postrojenju za biološki tretman otpadnih voda.

Osnovni ciljevi automatizacije sistema i objekata otpadnih voda su poboljšanje kvaliteta odvodnje i tretmana otpadnih voda (neprekidno ispuštanje i pumpanje otpadnih voda, kvalitet prečišćavanja otpadnih voda i dr.); smanjenje operativnih troškova; poboljšanje uslova rada.

Osnovna funkcija sistema i konstrukcija za biološki tretman otpadnih voda je povećanje pouzdanosti konstrukcija praćenjem stanja opreme i automatskom provjerom pouzdanosti informacija i stabilnosti konstrukcija. Sve to doprinosi automatskoj stabilizaciji parametara tehnološkog procesa i pokazatelja kvaliteta prečišćavanja otpadnih voda, brzom reagovanju na remećenje uticaja (promjene količine ispuštene otpadne vode, promjene kvaliteta prečišćene otpadne vode). Brzo otkrivanje doprinosi lokalizaciji i otklanjanju nezgoda i kvarova u radu procesne opreme. Osiguravanje skladištenja i brze obrade podataka i njihovo predstavljanje u najinformativnijem obliku na svim nivoima upravljanja; analiza podataka i razvoj kontrolnih radnji i preporuka proizvodnom osoblju koordinira upravljanje tehnološkim procesima, a automatizacija pripreme i obrade dokumenata omogućava ubrzanje toka dokumenata. Krajnji cilj automatizacije je povećanje efikasnosti upravljačkih aktivnosti.

1 Struktura sistema automatskog upravljanja

Unutar svakog sistema postoje sljedeće strukture: funkcionalna, organizaciona, informaciona, softverska, tehnička.

Osnova za stvaranje sistema je funkcionalna struktura, dok su preostale strukture određene samom funkcionalnom strukturom.

Na osnovu svoje funkcionalnosti, svaki upravljački sistem je podijeljen u tri podsistema:

· operativna kontrola i upravljanje tehnološkim procesima;

· operativno planiranje tehnoloških procesa;

· proračun tehničko-ekonomskih pokazatelja, analiza i planiranje sistema odvodnje.

Osim toga, podsistemi se mogu podijeliti prema kriteriju efikasnosti (trajanja funkcija) na hijerarhijske nivoe. Grupe sličnih funkcija istog nivoa se kombinuju u blokove.

Funkcionalna struktura automatizovanog sistema upravljanja radom postrojenja za tretman je prikazana na slici 1.

Slika 1 Funkcionalna struktura automatizovanog sistema upravljanja za postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda

2 Kontrola otpreme

Glavni tehnološki procesi kojima upravlja i upravlja dispečer u objektima za biološki tretman otpadnih voda su:

· istovar pijeska iz pjeskolovaca i sirovog sedimenta iz primarnih taložnika;

· stabilizacija pH vrednosti vode koja ulazi u aeracione rezervoare na optimalnom nivou;

· ispuštanje toksične otpadne vode u kontejner za nuždu i njeno postupno dovođenje u aeracione rezervoare;

· ispuštanje dijela protoka vode u rezervoar ili crpljenje vode iz njega;

· distribucija otpadnih voda između paralelno operativnih rezervoara za aeraciju;

· raspodjela otpadnih voda po dužini aeracionog rezervoara za dinamičku preraspodjelu radne zapremine između oksidatora i regeneratora u cilju akumulacije mulja i povećanja prosječnog dnevnog kvaliteta prečišćene vode;

· dovod zraka za održavanje optimalne koncentracije otopljenog kisika u cijeloj zapremini rezervoara za aeraciju;

· snabdijevanje povratnim aktivnim muljem za održavanje konstantnog opterećenja organske tvari na mulju;

· istovar mulja iz sekundarnih taložnika;

· uklanjanje viška aktivnog mulja iz aeracionih rezervoara radi održavanja njegove optimalne starosti;

· uključivanje i isključivanje pumpi i puhala kako bi se smanjili troškovi energije za pumpanje vode, mulja, sedimenta i vazduha.

Osim toga, od kontroliranih objekata do kontrolnih centara se prenose sljedeći signali: hitno isključenje opreme; poremećaj tehnološkog procesa; maksimalni nivoi otpadnih voda u rezervoarima; maksimalna koncentracija eksplozivnih gasova u proizvodnim prostorijama; maksimalna koncentracija hlora u prostorijama postrojenja za hlorisanje.

Prostorije kontrolne sobe, ako je moguće, treba da budu smještene u blizini tehnoloških objekata (crpne stanice, puhačke stanice, laboratorije itd.), budući da se kontrolne radnje izdaju raznim elektronskim i pneumatskim regulatorima ili direktno aktuatorima. Kontrolne sobe će obezbijediti pomoćne prostorije (odmarališta, kupatila, skladišta i servisne radionice).

3 Praćenje rada postrojenja za tretman

Na osnovu podataka tehnološke kontrole i kontrole procesa, predviđa se raspored protoka otpadne vode, njen kvalitet i raspored potrošnje energije kako bi se ukupni troškovi tretmana vode minimizirali. Praćenje i upravljanje ovim procesima vrši se korišćenjem računarskog sistema koji radi u režimu dispečerskog savetnika ili automatske kontrole.

Visokokvalitetna kontrola procesa i optimizirano upravljanje njime može se osigurati mjerenjem parametara poput stepena toksičnosti otpadnih voda za mikroorganizme aktivnog mulja, intenziteta biooksidacije, BPK ulazne i pročišćene vode, aktivnosti mulja i drugih koji se ne mogu odrediti. direktnim merenjem. Ovi parametri se mogu odrediti proračunom na osnovu mjerenja brzine potrošnje kiseonika u tehnološkim rezervoarima male zapremine sa posebnim režimom opterećenja. Brzina potrošnje kisika određena je vremenom smanjenja koncentracije otopljenog kisika od maksimalnih do minimalnih specificiranih vrijednosti kada je aeracija isključena ili smanjenjem koncentracije otopljenog kisika u datom vremenu pod istim uvjetima. Mjerenje se vrši u cikličnoj instalaciji, koja se sastoji od tehnološke jedinice i mikroprocesorskog kontrolera koji upravlja komponentama mjerača i izračunava stopu potrošnje kisika. Vrijeme jednog ciklusa mjerenja je 10-20 minuta u zavisnosti od brzine. Tehnološka jedinica se može ugraditi na servisni most aeracionog rezervoara ili aerobnog stabilizatora. Dizajn osigurava da mjerač može raditi na otvorenom zimi. Brzina potrošnje kisika može se određivati ​​kontinuirano u reaktorima velike zapremine pri konstantnoj. snabdijevanje aktivnim muljem, otpadnim vodama i zrakom. Sistem je opremljen sa ravnim mlaznim dozatorima kapaciteta 0,5-2 i 1 sat. Jednostavnost dizajna i veliki protok vode osiguravaju visoku pouzdanost mjerenja u industrijskim uvjetima. Mjerači se mogu koristiti za kontinuirano praćenje organskih opterećenja. Veću tačnost i osetljivost u merenju brzine potrošnje kiseonika obezbeđuju manometrijski merni sistemi opremljeni zatvorenim reaktorima, pritisak u kojima se održava dodavanjem kiseonika. Izvor kiseonika je obično elektrolizer koji kontroliše impulsni ili kontinuirani sistem stabilizacije pritiska. Količina isporučenog kiseonika je mjera brzine kojom se on troši. Merila ovog tipa su namenjena za laboratorijska istraživanja i sisteme merenja BPK.

Osnovna namena sistema za kontrolu dovoda vazduha je održavanje određene koncentracije rastvorenog kiseonika u celoj zapremini rezervoara za aeraciju.Stabilan rad ovakvih sistema može se obezbediti ako se za kontrolu koristi signal ne samo merača kiseonika, već i brzina protoka otpadne vode ili stopa potrošnje kiseonika u aktivnoj zoni rezervoara za aeraciju.

Regulacija sistema aeracije omogućava stabilizaciju tehnološkog režima čišćenja i smanjenje prosječnih godišnjih troškova energije za 10-20%. Udio potrošnje energije za aeraciju iznosi 30-50% troškova biološkog tretmana, a specifična potrošnja energije za aeraciju varira od 0,008 do 2,3 kWh/m.

Tipični sistemi za kontrolu oslobađanja mulja održavaju unaprijed određeni nivo međusklopa mulj-voda. Fotosenzor nivoa interfejsa je instaliran sa strane taložnika u zoni stagnacije. Kvalitet regulacije ovakvih sistema može se poboljšati ako se koristi ultrazvučni detektor nivoa interfejsa. Viši kvalitet prečišćene vode može se postići ako se za regulaciju koristi mjerač nivoa na interfejsu mulj-voda.

Za stabilizaciju režima mulja ne samo u taložnicima, već iu celom sistemu aeracionih rezervoara - povratne pumpne stanice mulja - sekundarnog taložnika, potrebno je održavati zadati koeficijent recirkulacije, odnosno da se brzina protoka ispušta mulj je proporcionalan protoku ulazne otpadne vode. Nivo zastoja mulja se mjeri kako bi se indirektno pratile promjene u indeksu mulja ili kvar sistema kontrole protoka mješavine mulja.

Prilikom regulisanja ispuštanja viška mulja potrebno je izračunati količinu mulja koja je narasla u toku dana kako bi se iz sistema uklonio samo narastao mulj i stabilizovala starost mulja. Ovo osigurava visok kvalitet mulja i optimalne stope biooksidacije. Zbog nedostatka mjerača koncentracije aktivnog mulja, ovaj problem se može riješiti korištenjem mjerača potrošnje kisika, jer brzina rasta mulja i brzina potrošnje kiseonika su međusobno povezani. Računska jedinica sistema integriše količinu potrošnje kiseonika i količinu uklonjenog mulja i prilagođava navedenu potrošnju viška mulja jednom dnevno. Sistem se može koristiti za kontinuirano i periodično ispuštanje viška mulja.

Kod oksitankova se postavljaju veći zahtjevi za kvalitetom održavanja kisikovog režima zbog opasnosti od intoksikacije muljem pri visokim koncentracijama otopljenog kisika i naglog smanjenja brzine pročišćavanja pri niskim koncentracijama. Prilikom rada rezervoara kiseonika potrebno je kontrolisati i dovod kiseonika i ispuštanje otpadnih gasova. Opskrba kisikom kontrolira se ili pritiskom plinovite faze ili koncentracijom otopljenog kisika u jezgru. Ispuštanje otpadnih plinova regulira se ili proporcionalno protoku otpadne vode ili prema koncentraciji kisika u tretiranom plinu.

Bibliografija

1. Voronov Yu.V., Yakovlev S.V. Vodovod i tretman otpadnih voda / udžbenik za univerzitete: – M.: Izdavačka kuća Udruženja građevinskih univerziteta, 2006 – 704 str.

Automatizacija postrojenja za prečišćavanje otpadnih voda

Obim rada automatizacije u svakom konkretnom slučaju mora biti potvrđen ekonomskom efikasnošću i sanitarnim efektom.

U postrojenjima za prečišćavanje može se automatizirati sljedeće:

1. uređaji i instrumenti koji bilježe promjene u procesnim uslovima tokom normalnog rada;
2. uređaji i instrumenti koji omogućavaju lokalizaciju nezgoda i osiguravaju brzo prebacivanje;
3. pomoćni procesi u radu objekata, posebno za pumpne stanice (pumpe za punjenje, crpljenje drenažne vode, ventilacija, itd.);
4. postrojenja za dezinfekciju otpadnih voda koja su prošla tretman.

Uz sveobuhvatno rješenje za automatizaciju, preporučljivo je automatizirati pojedinačne tehnološke procese: distribuciju otpadnih voda po objektima, regulaciju nivoa padavina i mulja.

Delimična automatizacija u budućnosti treba da obezbedi mogućnost prelaska na sveobuhvatnu automatizaciju celokupnog tehnološkog ciklusa.

Relativno mala implementacija automatskih upravljačkih jedinica u tehnologiji prečišćavanja otpadnih voda u preduzećima prehrambene industrije objašnjava se činjenicom da većina postrojenja za prečišćavanje ima nisku ili srednju produktivnost, zbog čega su kapitalni troškovi za automatizaciju često izraženi u značajnim iznosima i ne mogu se nadoknaditi odgovarajućim uštede u operativnim troškovima. Automatsko doziranje reagensa i praćenje efikasnosti prečišćavanja otpadnih voda u budućnosti će se široko koristiti na postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda.

Tehnički zahtjevi za automatizaciju procesa obrade otpadnih voda mogu se sažeti na sljedeći način:

1. svaki sistem automatskog upravljanja mora omogućiti lokalnu kontrolu pojedinačnih mehanizama tokom njihove inspekcije i popravke;
2. mogućnost upravljanja dvije metode istovremeno (na primjer, automatska i lokalna) mora biti isključena;
3. prebacivanje sistema sa ručne na automatsku kontrolu ne bi trebalo da bude praćeno gašenjem mehanizama u radu;
4. automatski upravljački krug mora osigurati normalan tok tehnološkog procesa i osigurati pouzdanost i točnost instalacije;
5. tokom normalnog gašenja jedinice, krug automatizacije mora biti spreman za sljedeći automatski start;
6. predviđeno zaključavanje mora isključiti mogućnost automatskog ili daljinskog pokretanja nakon isključivanja jedinice u nuždi;
7. u svim slučajevima poremećaja normalnog rada automatizovane instalacije, alarmni signal mora biti poslat stanici sa stalnim dežurstvom.

1. crpne stanice - glavne jedinice i drenažne pumpe; uključivanje i isključivanje u zavisnosti od nivoa tečnosti u rezervoarima i jamama, automatsko uključivanje kada se jedna pumpa pokvari na rezervnu; davanje zvučnog signala u slučaju kvara pumpnih jedinica ili prelivanja nivoa u prijemnom rezervoaru;
2. odvodne jame - alarm nivoa u slučaju nužde;
3. tlačni ventili pumpnih agregata (pri pokretanju jedinice na zatvorenom ventilu) - otvaranje i zatvaranje, povezani s radom pumpi;
4. mehaničke grabulje - rade po zadatom programu;
5. električni uređaji za grijanje - uključivanje i isključivanje električnih grijaćih uređaja ovisno o temperaturi prostorije;
6. prijemni rezervoari muljnih pumpnih stanica - resuspenzija otpadne tečnosti;
7. tlačni cjevovodi muljnih crpnih stanica - pražnjenje nakon zaustavljanja pumpi;
8. izgradnja rešetki sa mehaničkim čišćenjem - uključivanje i isključivanje mehaničkih grabulja u zavisnosti od razlike u nivoima pre i posle rešetke (začepljenje rešetke) ili prema vremenskom rasporedu;
9. hvatači pijeska - uključivanje hidrauličnog dizala za ispumpavanje pijeska prema vremenskom rasporedu ili ovisno o nivou pijeska, automatski održavajući konstantan protok;
10. taložnici, kontaktni rezervoari - ispuštanje (ispumpavanje) mulja (taloga) prema vremenskom rasporedu ili u zavisnosti od nivoa mulja; rad mehanizama za struganje prema vremenskom rasporedu ili u zavisnosti od nivoa mulja; otvaranje hidrauličkog ventila prilikom pokretanja pokretnog strugača;
11. stanice za neutralizaciju otpadnih voda, stanice za hlorisanje na bazi trnastog vapna - doziranje reagensa u zavisnosti od protoka otpadnih voda.

Karakteristična karakteristika otpadnih voda iz preduzeća prehrambene industrije je nedostatak standarda azota i fosfora za biohemijske procese.

Stoga postoji potreba da se dodaju elementi koji nedostaju u obliku nutrijenata.

Primjena aditiva povezana je s teškoćom prilagođavanja količine aditiva ovisno o veličini dotoka otpadne vode i zagađivača. Uzimajući u obzir promjenjivi protok otpadnih voda, doziranje nutrijenata je posebno teško, stoga je za mjerenje protoka otpadne vode Institut Soyuzvodokanalproekt razvio shemu automatizacije u kojoj su dijafragme i plovak pokazivači diferencijalnog tlaka tipa DEMP-280 sa indukcijom koriste se senzori.

Impulsi sa diferencijalnog manometra se prenose na elektronski regulator omjera ERS-67, koji pomoću električnog aktuatora tipa MG, djelujući na regulacijski ventil, dovodi potrošnju hranjivih tvari u skladu s veličinom dotoka otpadnih voda. U ovom slučaju, potreban proračunski odnos između potrošnje otpadne vode i nutrijenata se postavlja regulatoru u zavisnosti od promene koncentracije zagađujućih materija u otpadnoj vodi koja ulazi u postrojenje za prečišćavanje.