Pilnas vandens valymo procesų automatizavimas

Vienas esminių Osmotix įrangos privalumų – visiškas valymo procesų automatizavimas.

Visiškas nuotekų valymo procesų automatizavimas – žmogaus dalyvavimas sumažinamas iki minimumo.

Valymo įrenginys valdomas pramoniniu valdikliu ir veikia automatiniu režimu. Visi vykstantys procesai yra kontroliuojami ir valdomi automatiškai. Žmogaus dalyvavimas sistemos veikloje yra minimalus.

Osmotix nuotekų valymui automatizuoti naudojami modernūs pramoniniai programuojami loginiai valdikliai iš Schneider Electric ir Omron. Remiantis šiomis sistemomis, yra sukurta gedimams atspari valdymo sistema, kuri numato avarinių situacijų apdorojimą, valdymo signalų dubliavimą, taip pat blokavimus, neleidžiančius procesui peržengti ribinių verčių, kurios yra saugios. techninės priežiūros personalas ir įrangos eksploatavimas.

Valdiklis pagal programuotojų nurodytą algoritmą duoda valdymo signalus įrangos valdymo blokams: dažnio reguliatoriams, kontaktoriams, relėms ir pačios įrangos valdymo blokams.

Operatorius yra atsakingas tik už svarbiausių sprendimų priėmimą. Operatoriaus darbui yra patogi montavimo valdymo sistema, leidžianti konfigūruoti jos veikimą, keisti proceso parametrus, stebėti jo būklę.

Visi parametrai rodomi valdymo ekrane ir yra prieinami operatoriui bet kuriuo metu, nors automatiniu režimu jo įsikišimas nereikalingas.

Valdymo ekrane pateikiami visi pagrindiniai proceso indikatoriai, taip pat įspėjimo ir pavojaus signalai. Kai suveikia kritiniai aliarmai, valdiklis automatiškai sureguliuos įrenginio veikimo režimą, kad būtų išvengta avarijos.

Grįžtamasis ryšys į instaliaciją vyksta naudojant įrangos valdymo blokų grąžintus signalus apie veikimą ar gedimą, taip pat naudojant jutiklių rodmenis, perduodamus valdikliui naudojant elektros signalus.

Mūsų kuriamos automatikos sistemos leidžia, naudojant įvairias sąsajas, tokias kaip RS-233, ModBus, ar pavienius elektros signalus, teikti duomenis apie įrenginio veikimo būseną kliento valdymo sistemoms.
Taip pat yra galimybė perduoti duomenis GPRS kanalu nutolusiais atstumais.Šios priemonės leidžia nuotoliniu būdu stebėti ir archyvuoti diegimo darbo režimus ilgą laiką.

Taip pat atliekamos automatinės ataskaitos apie visus Osmotix valymo įrenginių veikimo parametrus, o prireikus galima atspausdinti, o tai patogu sekti nuotekų sudėties pokyčius ir analizuoti įrangos veikimą; .

Mechaniniai valymo procesai apima vandens filtravimą per sietus, smėlio surinkimą ir pirminį nusodinimą. Mechaninio nuotekų valymo procesų automatizavimo blokinė schema parodyta fig. 52.

52 pav. ACS blokinė schema:

1 – paskirstymo kamera; 2 – laiptuotos duobės grotelės; 3 – horizontalus smėlio gaudyklė; 4 – pirminis nusodinimo rezervuaras; 5 – smėlio bunkeris

Grotelės naudojamos didelėms mechaninėms priemaišoms iš nuotekų surinkti. Automatizuojant ekranus, pagrindinė užduotis yra valdyti grėblius, trupintuvus, konvejerius ir vartus tiekimo kanale. Per groteles praeina vanduo, ant kurio sulaikomos mechaninės priemaišos, tada, kaupiantis atliekoms, įjungiamos laiptuotos grotelės ir išvalomos nuo atliekų . Grotelių pasvirimo kampas yra 60 o -80 o. Grėblys išjungiamas arba kontaktiniu įtaisu, kuris suveikia, kai lygis nukrenta iki nustatytos vertės, arba naudojant laiko relę (po tam tikro laiko).

Toliau, sulaikius dideles mechanines priemaišas, nuotekos nukreipiamos į smėlio gaudykles, kurios skirtos smėliui ir kitiems neištirpusiems mineraliniams teršalams iš nuotekų surinkti. Smėlio gaudyklės veikimo principas grindžiamas tuo, kad, veikiamos sunkio jėgos, dalelės, kurių savitasis svoris didesnis už vandens savitąjį svorį, judant kartu su vandeniu, nukrenta į dugną.

Horizontali smėlio gaudyklė susideda iš darbinės dalies, kurioje juda srautas, ir nuosėdinės dalies, kurios paskirtis – surinkti ir laikyti nukritusį smėlį, kol jis bus pašalintas. Skysčio buvimo laikas horizontalioje smėlio gaudyklėje paprastai yra 30 - 60 s, numatomas smėlio dalelių skersmuo 0,2 - 0,25 mm, nuotekų judėjimo greitis 0,1 m/s. Smėlio gaudyklėse esantys automatiniai įtaisai naudojami smėliui pašalinti, kai jis pasiekia maksimalų lygį. Normaliam ir efektyviam smėlio gaudyklės darbui būtina stebėti ir kontroliuoti nuosėdų lygį, jei jis pakils virš leistinos vertės, jis susimaišys, vanduo bus užterštas anksčiau nusistovėjusiomis medžiagomis. Taip pat automatinis smėlio pašalinimas gali būti atliekamas tam tikrais laiko intervalais, nustatytais remiantis eksploatavimo patirtimi.

Tada nuotekos patenka į pirminį nusodinimo rezervuarą, kad sulaikytų plūduriuojančias ir nusodintas medžiagas. Vanduo lėtai juda iš centro į periferiją ir nuteka į periferinę tranšėją su užtvindytomis skylėmis. Dumblui iš nuotekų šalinti naudojama lėtai besisukanti metalinė santvara su ant jos sumontuotais grandikliais, dumblą išgrėbstanti į nusodinimo rezervuaro centrą, iš kur jis periodiškai išpumpuojamas hidrauliniu liftu. Atliekų skysčio buvimo (nusėdimo) laikas – 2 val., vandens greitis – 7 m/s.

Fizikinio ir cheminio nuotekų valymo proceso automatizavimas

Nuotekų valymo sistemose, kuriose naudojami fizikiniai ir cheminiai metodai, plačiausiai taikoma slėgio flotacija. Taikant šį valymo metodą, nuotekos prisotinamos dujomis (oru) esant pertekliniam slėgiui, kurios vėliau greitai sumažinamos iki atmosferos slėgio.

Fig. 53 paveiksle parodyta ASR blokinė schema su išvalyto vandens kokybės stabilizavimu keičiant recirkuliacijos srauto, pernešančio smulkią dujų fazę į flotatorių, srautą.

Sistemą sudaro flotacijos bakas 1, drumstumo matuoklis 2-1, kuris matuoja suspenduotų dalelių koncentraciją išvalytame vandenyje, signalizacija 2-3, srauto matuoklis 1-1, reguliatorius 1-2, valdymo vožtuvai 1-3, kurie reguliuoja nuotekų srautas, patenkantis į flotatorių, ir vožtuvas 2-2, kuris reguliuoja cirkuliacinio srauto, prisotinto oro srautą slėgio imtuve 2.

Signalas, atsirandantis, kai skendinčios medžiagos koncentracija vandenyje prie flotatoriaus išėjimo padidėja virš nurodytos vertės, siunčiamas iš drumstumo matuoklio 2-1 į reguliatorių, kuris padidina recirkuliacijos srautą per vožtuvą 2-2. Naujas dujų kiekis sumažina išvalytų nuotekų drumstumą. Tuo pačiu metu, didėjant recirkuliacijos srautui per flotacijos baką, srauto matuoklio 1-1 išvestyje pasirodo nuokrypio signalas, kuris siunčiamas į reguliatorių 1-2. Šis reguliatorius sumažina nuotekų srautą į flotatorių 1-3 žingsniais, užtikrindamas pastovų bendrą srautą per jį.

Ryžiai. 53. ASR proceso diagrama nuotekų valymui slėgine flotacija

Epovas A.N. Ch. Technikos specialistas

Kanunnikova M.A. Ph.D. tech. mokslai,
Vandens tiekimo direktorius
ir vandens šalinimas" UAB "Domkopstroy"

Sudėtingiausia nuotekų valymo valdymo sistema yra azoto ir fosforo šalinimo bioremediacijos įrenginių valdymas. Priešingai nei šių technologijų įvedimo Rusijoje pradžioje 90-ųjų viduryje, dabar šiai sistemai įdiegti yra platus patikimų jutiklių ir valdiklių pasirinkimas, leidžiantis įgyvendinti beveik visas procesų valdymo automatizavimo idėjas. Šiuolaikinės įrangos dėka iš esmės išspręstos pagrindinės problemos kuriant biologinio valymo proceso valdymo sistemas kartu šalinant azotą ir fosforą. Kita vertus, tokių technologijų automatizuoto procesų valdymo sistemos konfigūracijos nustatymas projektavimo praktikoje tebėra problema ir bendro konstruktoriaus-technologo, automatinės valdymo sistemos projektuotojo ir užsakovų specialistų kūrybos dalykas. Sprendimas dėl modernių biologinio valymo įrenginių procesų valdymo sistemos konfigūracijos ir apimties kiekvienam konkrečiam projektui priimamas individualiai. Projektų analizė rodo, kad valdymo sistemos yra suprojektuotos ir pernelyg sudėtingai, ir nepakankamai įrangos technologiniam procesui palaikyti.

Ankstyvuosiuose SNiP leidimuose, skirtuose tais metais priimtoms technologijoms, buvo pateiktos pagrindinės rekomendacijos dėl automatizuotų procesų valdymo sistemų apimties ir konfigūracijos. Žinoma, dabar jie yra gerokai pasenę, kad būtų galima automatizuoti biorafinavimo procesus. Ar įmanoma nustatyti standartinę modernių nuotekų valymo įrenginių automatizuotos procesų valdymo sistemos sudėtį ir taip išvengti klaidų jau pradiniame projekto rengimo etape? Užsienio praktikoje tokiems sprendimams įgyvendinti pasitelkiama dešimčių veikiančių stočių patirtis. Šis metodas reikalauja didelių investicijų į mokslinę analizę, kai eksploatuojami nuotekų valymo įrenginiai su biologiniu azoto ir fosforo pašalinimu. Rusijoje įrenginių, pastatytų naudojant modernias biorafinavimo technologijas, yra žymiai mažiau nei Europoje ir daugelyje kitų šalių. Nėra tikslinio finansavimo jų darbams studijuoti, o tai verčia ieškoti kitų optimalių sprendimų kūrimo būdų.

Geriausias variantas tokioms užduotims įgyvendinti – matematinis nuotekų valymo procesų modeliavimas ir automatizuotos procesų valdymo sistemos. Šio GPS-X programinės įrangos paketu pagrįsto projektavimo metodo panaudojimas bendram automatikos sistemos ir nuotekų valymo įrenginių eksploatavimui įgyvendinant projektus leidžia detaliai plėtoti sistemą, sumažina paleidimo laiką ir padidina procesų valdymo sistemos našumą. . Tai pats progresyviausias ir efektyviausias metodas, kuriuo galima išanalizuoti siūlomų sprendimų našumą ir pakankamumą, simuliaciniu modeliu nustatyti jutiklių išdėstymą, parinkti optimalų grandinės variantą ir nustatyti valdymo algoritmą.

Matematinis modeliavimas Rusijoje buvo plačiai naudojamas per pastaruosius 10 metų. Naudojant GPS-X programinį paketą, dalyvaujant autoriams, buvo suprojektuoti ir išanalizuoti daugiau nei 20 nuotekų valymo įrenginių, kurių bendras našumas viršija 6 mln. m3/parą, darbą.

Sukaupta patirtis taikant šiuos metodus konstrukcijų skaičiavimui naudojant matematinį modeliavimą ir jo rezultatų analizę leidžia nustatyti biologinio valymo ir dumblo apdorojimo procesų sudėtį ir pageidaujamas valdymo schemas.

Valdymo tikslas, metodas ir pagrindinės taisyklės

Kuriant standartinius biologinio valymo proceso valdymo sistemos sprendimus, valdymo tikslai ir įgyvendinimo metodai turėtų būti atskirti.

Valdymo tikslas yra išlaikyti tam tikrą rodiklį tam tikrame lygyje arba tam tikrame diapazone. Tikslą diktuoja proceso biologija, išvalytam vandeniui keliami reikalavimai ir jo ekonomiškumas.

Įgyvendinimo metodas yra tai, kaip ir kur išmatuoti nurodytą vertę ir kokią technologinę įtaką palaikyti. Metodas nustatomas pagal proceso planą.

Pagrindiniai valdymo tikslai, skirti palaikyti kombinuotą biologinį azoto ir fosforo šalinimo procesą, buvo visiškai suformuluoti 2002 m. Biologinio fosforo šalinimo įrenginio projektavimo ir eksploatavimo vadove. Šios rekomendacijos buvo panaudotos kaip pagrindas matematiniam stočių su biologiniu azoto ir fosforo pašalinimo valdymo sistemų modeliavimu. Atliktų modeliavimo darbų analizė leidžia nustatyti pagrindines taisykles, kurių laikymasis užtikrina optimalios konfigūracijos proceso valdymo sistemų gamybą.

Taisyklė Nr.1 ​​– stabiliam fosforo šalinimui būtina azoto šalinimo proceso kontrolė. Kontrolės tikslai:

apsaugoti anaerobinę zoną nuo nitratų;

kiek įmanoma pašalinti nitratinį azotą, užtikrinant bendrą denitrifikaciją ir defosfataciją.

Ši taisyklė pagrįsta lengvai oksiduojamų organinių medžiagų naudojimu fosfatą kaupiančių mikroorganizmų (PAO) ir heterotrofų pagalba anaerobinėmis ir anoksinėmis sąlygomis.

Šiuolaikinės idėjos apie lengvai oksiduojamų organinių medžiagų ir polifosfatinių jungčių energijos panaudojimo anaerobinėmis ir anoksinėmis sąlygomis proceso biochemiją, naudojamos šiuolaikiniuose matematiniuose modeliuose, pateiktos fig. 1.

Fermentuojančios, lengvai oksiduojamos medžiagos (ištirpusios biologiškai oksiduojančios COD) anaerobinėmis sąlygomis hidrolizuojamos, kad susidarytų lakiosios riebalų rūgštys (VFA), o fakultatyviniai aerobiniai mikroorganizmai auga hidrolizės ir rūgštėjimo būdu. VFA (acetatas ir propionatas), susidarančius dėl hidrolizės ir esančius vandenyje, FAO naudoja vidiniam maistinių medžiagų rezervui kaupti PHA biopolimerų pavidalu. Norint subalansuoti panaudotų VFA ir saugomų substratų oksidacijos laipsnį, naudojamas glikogenas. Kaip energijos šaltinis – makroenergetinės jungtys polifosfatuose. Šiame procese naudojamas maksimalus VFA, kaupiamas didžiausias PHA ir išsiskiria daugiausiai polifosfatų.

Esant surištam deguoniui nitrituose ir nitratuose, heterotrofiniai mikroorganizmai denitrifikacijos procese naudoja fermentuojamą organinę medžiagą ir dalį VFA. FAO mikroorganizmai taip pat sąveikauja su VFA, tačiau vietoj glikogeno ir polifosfato energijos kai kurie VFA oksiduojami naudojant surištą deguonį.

Dėl to smarkiai sumažėja FAO mikroorganizmų sukauptų biopolimerų kaupimasis ir fosforo išsiskyrimas anaerobinėje zonoje. Dėl to ženkliai sumažėja fosforo šalinimo efektyvumas – esant deguoniui lieka mažiau substrato FAO augimui ir nereikia atkurti polifosfatų koncentracijos jų ląstelėse.

Nitratams ir nitritams patekus į anaerobinę zoną, pirmiausia vyksta anoksinėms sąlygoms būdingi procesai, o vėliau, surišto deguonies koncentracijai sumažėjus iki minimumo, vyksta anaerobinėms sąlygoms būdingi procesai. Taigi saugomų biopolimerų kaupimosi efektyvumas ir fosforo išsiskyrimas priklauso nuo gaunamų lengvai oksiduojamų masės santykio.
medžiagų ir įeinančio surišto deguonies masės.

Tai gerai patvirtina duomenys, gauti tiriant ir modeliuojant Jakutsko miesto nuotekų valymo įrenginius (2 pav.). Įeinančio surišto deguonies masė yra proporcinga nitratų koncentracijai denitrifikacijos zonos gale, iš kurios dumblas grąžinamas į anaerobinę zoną. Apribojus į anaerobinę zoną patenkančių nitratų koncentraciją iki maždaug 1 mg/l lygio, galima pasiekti didelį fosforo išsiskyrimą joje. Taip pat reikėtų pažymėti, kad denitrifikacija iki šio lygio vyksta nesumažinant proceso greičio.

Taisyklė Nr.2 – išvalyto vandens kokybės kontrolė vykdoma pagal amoniakinio azoto koncentraciją. Nitrifikacijai kontroliuoti būtinos optimalios deguonies sąlygos ir dumblo amžius.

Ištirpusio deguonies ir amonio azoto koncentracija kartu su organiniais ir neorganiniais inhibitoriais turi lemiamos įtakos nitrifikuojančių mikroorganizmų augimo greičiui tiek pirmoje, tiek antroje nitrifikacijos fazėje.
Ištirpusio deguonies koncentracijos stebėjimas yra labiausiai paplitęs parametras kuriant proceso valdymo sistemas. Kontrolės tikslai:

užtikrinti reikiamą BDS ir amonio azoto valymo gylį;

neeikvokite energijos aeracijai.

Optimali ištirpusio deguonies koncentracija nitrifikacijos procesui nustatyta tiek iš literatūros duomenų, tiek eksperimentiškai – pav. 3. Visais atvejais padidinus deguonies koncentraciją virš optimalios, nitrifikacija nepagerėja, o tik sukelia pernelyg didelį oro suvartojimą.

Dumblo amžius yra pagrindinis veiksnys visuose projektuojant biologinio azoto ir fosforo šalinimo įrenginius ir eksploatuojant įrenginius.

Šiuolaikiniai modeliai išskiria šiuos dumblo amžiaus rodiklius:

Aerobinis dumblo amžius – ši reikšmė lemia leistinus pirmosios ir antrosios fazės nitrifikacijos mikroorganizmų augimo tempus.
Jis apibrėžiamas kaip dumblo masės aerobinėmis sąlygomis ir iš konstrukcijų pašalinto dumblo masės santykis. Jei amonio azoto koncentracija yra 1 mg/l, jei nėra griežtų nitritų standartų, priimtinos mažesnės amžiaus vertės. Norint pasiekti gilesnę nitrifikaciją, priimamos didesnės dumblo amžiaus vertės. Taip pat dumblo senėjimo padidėjimas arba sumažėjimas yra susijęs su drenažo temperatūros pokyčiais ir nitrifikacijos inhibitorių buvimu. Fig. 4 paveiksle parodyta dumblo aerobinio amžiaus priklausomybė nuo temperatūros visiškos nitrifikacijos metu, taip pat dumblo amžius, reikalingas nitrifikacijos procesui aeracijos rezervuaruose pradėti.

Anaerobinis dumblo amžius yra atsakingas už hidrolizės ir rūgštėjimo mikroorganizmų, atsirandančių anaerobinėmis sąlygomis, augimą. Priklausomai nuo poreikio gauti papildomų VFA anaerobinėje zonoje, anaerobinio dumblo amžius svyruoja nuo 1 iki 3 dienų. Jis apibrėžiamas kaip anaerobinėje zonoje esančio dumblo masės ir visos pašalinto dumblo masės santykis.

Bendras dumblo amžius lemia biomasės rūšių santykį biocenozėje ir dumblo savaiminio oksidacijos gylį. Bendras dumblo amžius nustatomas kaip dumblo masės visose aeracijos rezervuaro zonose (anaerobinėje, anoksinėje ir aerobinėje) ir augant pašalinamo dumblo masės santykis. Kiekvienu atveju proceso metu yra optimalus dumblo amžius. Sumažinus bendrą dumblo amžių, neįmanoma gauti optimalaus aerobinio ir anaerobinio dumblo amžiaus bei vykdyti denitrifikacijos procesų. Senstant vystosi dumblo autolizės procesai ir mažėja fosforo šalinimo efektyvumas (5 pav. ir 6 pav.).

Valdymo tikslų prioritetas

Kadangi, eksploatuojant konkrečią gamyklą, numatyti kontrolės tikslai gali prieštarauti vienas kitam, projektuojant valdymo sistemą reikia nustatyti prioritetus.

Valdymo tikslų prioritetas parodytas pav. 7 ir paaiškinama taip:

. nitrifikacijos atkūrimas yra susijęs su nitrifikatorių augimu ir gali užtrukti iki dviejų savaičių. Valdymo sistemos veiksmai jokiu būdu neturėtų sukelti nitrifikuojančių mikroorganizmų praradimo. Užsienio praktikoje, įskaitant rekomendacijas dėl keturračių aeracijos rezervuarų skaičiavimo esant nepalankioms sąlygoms (pavyzdžiui, sezoniniam nuotekų temperatūros kritimui), rekomenduojama numatyti galimybę dėl denitrifikacijos zonos padidinti aerobinį aeracijos rezervuarų tūrį;
. denitrifikacijos atkūrimas yra susijęs su fermentinės sistemos restruktūrizavimu ir trunka nuo kelių minučių (perėjimas prie kito fermento kvėpavimo grandinėje) iki kelių valandų (fermento sintezė). Reikia atsižvelgti į tai, kad sutrikus denitrifikacijai arba nepakankamai laiko, išvalytame vandenyje padidėja nitratų koncentracija.
Technologiškai azoto ir nitratų koncentraciją išvalytame vandenyje galima reguliuoti tik esant specialioms papildomo valymo įrenginiams. Todėl esant reikalui, esant nepalankioms sąlygoms, denitrifikacijai galima panaudoti dalį arba visą aeracijos bako anaerobinę zoną;
. fosforo pašalinimo atkūrimas yra susijęs ir su fermentinės sistemos restruktūrizavimu, ir su FAO augimu. Proceso atkūrimas trunka nuo kelių minučių (perjungimas fermentinėje sistemoje) iki paros (PAO koncentracijos padidėjimas biocenozėje). Fosforo koncentracija yra lengvai reguliuojama reagentu tiek biologinio valymo metu, tiek po apdorojimo, todėl laikinas defosfatavimo efektyvumo praradimas kontroliuojant reagento dozę nepablogina išvalyto vandens kokybės.

Kontrolės įgyvendinimo būdai

Panagrinėkime, kokiais metodais galima įdiegti kontrolės sistemą, kuri įgyvendina užsibrėžtus tikslus, pasitelkus biologinio nuotekų valymo schemos pavyzdį, naudojant UCT procesą.

Fig. 8 parodyta scheminė UCT proceso schema, kai jis yra visiškai įgyvendintas, įskaitant anaerobinę zoną, anoksinę zoną, zoną su kintamu režimu (gali būti palaikomos įvairios sąlygos - aerobinė, anoksinė ar periodinė aeracija), aerobinė zona ir antrinis nusodinimo rezervuaras. Pirmasis tikslas – apriboti azoto nitratų (ir nitritų) Q2CNO3 masę, kad ji būtų žymiai mažesnė už įeinančių organinių medžiagų Q1C1 masę. Pagrindinė problema šiuo atveju yra klausimas, kaip išmatuoti šį santykį. Čia iš pirmo žvilgsnio siūlomos dvi galimybės:
1) Išmatuokite įeinančio azoto, nitratų ir ištirpusių organinių ar ištirpusių biologiškai oksiduojamų medžiagų koncentracijas. Norint įgyvendinti šį metodą, cheminiais arba biocheminiais metodais reikės išmatuoti du srautus – nitratų azoto koncentraciją ir ištirpusių organinių medžiagų koncentraciją. Toks matavimas yra įmanomas, tačiau sistema bus gana sudėtinga ir brangi.
2) Kadangi ribojame azoto ir nitratų įtaką, išmatuokite jų koncentraciją anaerobinėje zonoje. Čia reikia atsižvelgti į tai, kad esant mažoms nitratinio azoto koncentracijoms, jis yra ribojantis veiksnys denitrifikacijos procese (kaip elektronų akceptorius, panašus į deguonį aerobiniuose procesuose). Vadinasi, likutinio azoto koncentracija nitratuose atitiks Monod lygtį. Tie. esant žemai azoto koncentracijai, nitratai praktiškai nepasišalina, nes sumažėja reakcijos greitis. Dėl to, esant mažoms koncentracijoms (pagal modeliavimo rezultatus – mažiau nei 0,1 mg/l) nitratinio azoto anaerobinėje zonoje, galimi du variantai:
. maža koncentracija buvo pasiekta dėl nedidelės azoto nitratų masės patekimo į anaerobinę zoną;
. maža koncentracija pasiekiama pašalinus azotą ir nitratus anaerobinėje aplinkoje.

Taigi matavimas bus nejautrus.

Biologinio fosforo šalinimo įrenginių projektavimo ir veikimo gairėse pažymėta, kad stebint azoto pašalinimą, vienas naudingas matavimas yra redokso potencialo Eh matavimas. Eh reikšmę (esant pastoviam pH) lemia oksiduojančių ir redukuojančių medžiagų balansas tirpale, t.y. gebėjimas priimti arba atiduoti elektronus, taip pat oksiduojančios medžiagos ir reduktorius. Eh reikšmė žymiai sumažėja, kai oksidatoriai keičiasi tokia tvarka – ištirpęs deguonis – nitritai ir nitratai – sulfatai. Taigi, naudojant Eh jutiklį, galima įvertinti nitritų ir nitratų vaidmenį anaerobinėje zonoje vykstančiuose procesuose, oksidantų ir organinių medžiagų santykį.

Todėl Eh naudojimas anaerobinei zonai valdyti yra gana paprastas ir patikimas būdas.

Siekiant išlaikyti optimalią Eh reikšmę, nagrinėjamoje technologijoje galima reguliuoti srautą Q2 ir nitratų CNO3 koncentraciją.

Srauto reguliavimas įgyvendinamas gana paprastai naudojant siurblį naudojant dažnio reguliatorius ir paprastai naudojamas visose schemose su UCT pagrįstais procesais, tačiau tai turi įtakos valdymo diapazonui (ribojama iki ±30%). Mažiau neracionalu sumažinti perdirbimo srautą, nes tai prieštarauja pagrindinei šio perdirbimo užduočiai – tiekti aktyvųjį dumblą į anaerobinę zoną. Didinti jį taip pat nepraktiška, nes didėjant srautui ne tik didėja tiekiamo dumblo masė, bet ir mažėja laikas, praleistas anaerobinėje zonoje.

Norint kontroliuoti CNO3 nitratų koncentraciją, yra keletas variantų. Pirmasis variantas yra reguliuoti įeinančio azoto masę denitrifikacijos perdirbimo Q4CNO3 išėjime, keičiant Q4 srautą. Šis valdymo principas įgyvendinamas lengviausiai – nitratų koncentracija matuojama tiesiai denitrifikacijos zonos gale, o siurblys reguliuojamas dažnio reguliatoriumi. Šio perdirbimo kontrolė naudojama daugumoje azoto šalinimo ir kombinuoto azoto bei fosforo šalinimo schemų. Šio perdirbimo reguliavimą techniškai riboja siurblio ir dažnio reguliatoriaus bendro veikimo galimybės, o technologiškai – pasiekiama reikiama nitratų koncentracija išvalytame vandenyje.

Panašiai įeinančio azoto Q3CNO3 išėjimo masę galima valdyti keičiant Q3 srautą. Šio tipo valdymas yra sudėtingesnis, nes paprastai grįžtamojo dumblo srautą reguliuoja ne siurblys, o grįžtamojo dumblo kamerų užtvankos, o siurblys antraeilis reguliuojamas rezervuaro lygiu. Taip pat tokio tipo reguliavimas techniškai ribojamas padidinant dumblo lygį antriniame nusodinamajame rezervuare LeSL (žr. 8 pav.), tuo pačiu sumažinant recirkuliacijos srautą. Toks reguliavimas naudojamas technologinėse schemose, sukurtose MUCT4 proceso pagrindu – skiriant atskirą zoną grįžtamojo dumblo denitrifikacijai. Tokiu atveju pageidautina stebėti dumblo lygį antrinėse nusodinimo talpyklose.

Kitas būdas kontroliuoti azoto, patenkančio į denitrifikatorių (Q3 + Q4)∙CNO3 masę, yra reguliuoti nitratinio azoto koncentraciją išvalytame vandenyje. Šis valdymo metodas paprastai naudojamas kartu su denitrifikacijos recirkuliacijos srauto reguliavimu, kai yra zonos su kintamu režimu. Qair1 oro srautas naudojamas nitridenitrifikacijai reguliuoti kintamo režimo zonose.

Sumažinant ištirpusio deguonies koncentraciją iki vienu metu vykstančio nitridinio denitrifikavimo lygio arba periodiškai išjungiant oro tiekimą, visada gaunamas grįžtamasis ryšys apie amonio azoto NH4 koncentraciją, kad nebūtų sutrikdytas nitrifikacijos procesas. Tokiu atveju aerobinio amžiaus skaičiavimas turi būti pakeistas.

Periodiškai vėdinamose zonose aerobinis amžius apskaičiuojamas taip:

čia TA/TD – aeracijos ir denitrifikacijos laiko santykis;
W – aeracijos bako zonos tūris, m3;
ai - dumblo dozė, g/l;
ar – dumblo dozė grįžtamajame dumble, g/l;
qi – perteklinio dumblo sunaudojimas, m3/d.

„Karuselės“ tipo aeracijos bakai

Kai kuriuose projektuose nitridenitrifikacijos procesui organizuoti naudojamos aeracijos talpyklos su „karuselės“ maišymo principu. Šiuo atveju, organizuojant reguliavimą, reikėtų skirti du iš esmės skirtingus atvejus.

Pirmasis atvejis yra „trumpa karuselė“ (9 pav.). Jei prie išėjimo iš aeracijos sistemos palaikoma optimali nitrifikacijos procesui ištirpusio deguonies koncentracija, tai srautui pereinant iš išėjimo iš aeracijos sistemos į grįžtamąją, ištirpusio deguonies koncentracija nespėja. sumažinti iki denitrifikacijos procesų lygio. Šiuo atveju tai tiesa:

čia L – bėgimo ilgis nuo aeracijos sistemos galo iki pradžios (m), v – vandens judėjimo greitis „karuselėje“ (m/s), CO2 – koncentracija
deguonis po aeravimo sistemos (mg/l), OUR - vidutinis deguonies suvartojimo greitis (mgO2/g DM per sekundę), ai - dumblo dozė (g/l).
Vidutinis deguonies praradimo atstumas yra 50 m.
Tokios konstrukcijos optimaliai veikia periodinės aeracijos režimu, kurį valdo ištirpusio deguonies ir amonio azoto jutikliai. Oro tiekimas įjungiamas/išjungiamas pagal amonio azoto koncentraciją.

Iš esmės kitoks atvejis yra „ilgoji karuselė“ (L/v››CO2 / (OUR∙ai), kai kelionės laikas leidžia sumažinti deguonį iki denitrifikacijos optimalumo ir išryškinti denitrifikacijos zoną erdvėje „karuselėje“ (10 pav.).

Tokiu atveju galima reguliuoti denitrifikacijos zonos ilgį, t.y. sutvarkykite sritį su kintamu režimu „karuselėje“. Kintamo režimo zona valdoma pagal bendrą principą – Qair1 oro padavimo įjungimas/išjungimas atliekamas naudojant amonio azoto jutiklį. Įjungus aeravimo sistemą, deguonies koncentracija palaikoma optimalioje nitrifikacijoje pagal O2(1) deguonies jutiklį. Į karuselės dalį, kuri visada yra aerobinė, oras tiekiamas per deguonies jutiklį O2(2), esantį aerobinės zonos gale ir užtikrinantį denitrifikacijos proceso pradžią nuotekų padavimo vietoje.

Ištirpusio deguonies koncentracijos palaikymas vėdinamose vietose

Ištirpusio deguonies koncentracijos palaikymas aeruojamose zonose gali būti atliekamas naudojant skirtingus algoritmus.
Pažvelkime atidžiau į jų privalumus ir trūkumus.
Tiesioginis oro srauto valdymas parodytas fig. vienuolika.
Tai lengviausiai įgyvendinamas reguliavimo algoritmas. Toks reguliavimas gali būti atliekamas tiesiogiai iš įtaisytų prietaisų, skirtų ištirpusio deguonies koncentracijai nustatyti, valdiklių. Šis metodas turi šiuos apribojimus:
. Apsaugos nuo minimalaus oro srauto nėra – sumažinus debitą, gali būti pažeistas minimalus aeracijos intensyvumas dumblo mišinio stratifikacijai ir dumblui krintant į aeracijos bako dugną.
. Nėra apsaugos nuo maksimalaus oro srauto – padidėjus oro srautui, galimos ilgalaikės aeracijos sistemos perkrovos.
. Atsiliepimų apie amonio azotą nėra.

Šis metodas rekomenduojamas papildomai reguliuoti oro srautą atskirose aeruojamose zonose išilgai aeracijos rezervuaro. Jis netaikomas zonoms su kintamu režimu ir reguliuojant visą aeravimo sistemą vožtuvu ant pagrindinio ortakio, nes gali; sukelti valymo technologijos pažeidimus ir sutrumpinti aeracijos sistemos tarnavimo laiką.

Antrasis valdymo būdas – vienpakopis oro srauto valdymo algoritmas (12 pav.). Tokiu atveju, remiantis nurodytos ir esamos deguonies koncentracijos palyginimo rezultatu, apskaičiuojama nauja oro srauto reikšmė, kurią palaiko vožtuvas pagal srauto matuoklį.

Šis valdymo algoritmas yra daug patikimesnis ir yra pagrindinis pritaikytas oro srautui valdyti, įskaitant vieną sklendę pagrindiniame oro kanale.

Tokiu atveju galima palaikyti tiek minimalų, tiek maksimalų oro srautą, užtikrinant minimalų aeracijos intensyvumą ir užkertant kelią aeracijos sistemos perkrovai. Tik nėra jokio ryšio su amonio azoto koncentracija.

Jei reikia panaudoti amonio azoto jutiklio signalą, naudojamas sudėtingiausias dviejų pakopų valdymo algoritmas (13 pav.).

Šiuo atveju, be oro srauto reguliavimo pagal ankstesnį principą, pagal amonio azoto koncentracijos matavimo rezultatus pridedamas ištirpusio deguonies „nustatymo taško“ pakeitimas. Tai pats sudėtingiausias valdymo algoritmas ir brangiausias prietaisų atžvilgiu. Rekomenduojama naudoti vietovėse su kintamu režimu, kad būtų pasiekta giliausia denitrifikacija, išlaikant amoniakinio azoto valymo kokybę.

Dumblo amžiaus kontrolė

Dumblo senėjimo valdymas yra lėtas procesas, kurį iš esmės gali atlikti automatinė sistema arba operatorius. Išlaikant amžių svarbiausias modeliavimo metu apskaičiuotas vadinamasis „dinaminis dumblo amžius“ – vidutinė paskutinio laiko intervalo vertė, atitinkanti apskaičiuotą amžių. Daugelyje eksploatacinių stočių dumblo amžiaus kontrolė nevykdoma arba atliekama neteisingai, nes augimo apibrėžimas apskaičiuojamas naudojant įvairias formules (dažnai pasenusias).

Pagal masės balansą galima apskaičiuoti dumblo koncentraciją perdirbtame dumblo iš antrinių nusodintuvų:

Įrenginiams, kuriuose visas aktyvusis dumblas tiekiamas į aeracijos bako galvutę, esamą dumblo amžių galima apskaičiuoti taip:

kur SAt – bendras dumblo amžius, Wat – bendras aeracijos bako tūris, Qi – perteklinio dumblo sunaudojimas, Ri – dumblo recirkuliacijos koeficientas.

Jei yra anaerobinė zona, kur dumblas tiekiamas iš denitrifikacijos zonos, dumblo dozė joje yra mažesnė ir priklauso nuo recirkuliacijos į anaerobinę zoną koeficiento. Šiuo atveju apskaičiuojama dumblo dozė anaerobinėje dalyje:

čia: aan – dumblo dozė anaerobinėje konstrukcijos dalyje, ai – dumblo dozė anoksinėje ir aerobinėje zonose, Ra – recirkuliacijos į anaerobinę zoną koeficientas.

Tada bendras dumblo amžius tokiose konstrukcijose:

Šis amžiaus skaičiavimo metodas atsižvelgia tik į išlaidų vertes ir yra daug lengviau įgyvendinamas automatizuojant valdymą.

Nuotekų valymo įrenginio kontrolės schemos pavyzdys

Apibendrinant, mes apsvarstysime dviejų koridorių aeracijos rezervuarų valdymo schemą naudojant UCT procesą, sukurtą pagal aprašytus Kirovo miesto nuotekų valymo įrenginių principus (14 pav.).

Nitratų, patenkančių į anaerobinę zoną, masės ribojimas pasiekiamas reguliuojant reciklo srautą į anaerobinę zoną naudojant Eh jutiklį ir reguliuojant denitrifikacijos reciklą naudojant NO3 nitrato azoto jutiklį denitrifikacijos zonoje. Numatytas automatinis NO3 „nustatymo taško“ reguliavimas, jei neįmanoma pasiekti tam tikro Eh verčių diapazono pritaikius perdirbimą į anaerobinę zoną. Norint nepalankiomis sąlygomis naudoti anaerobinę zoną kaip denitrifikatorių, operatorius turi įvesti aukštesnę „nustatyminę vertę“ Еh.

Bendras ištirpusio deguonies koncentracijos reguliavimas vyksta dviejų pakopų principu iš O2 deguonies jutiklio ir Qair oro srauto matuoklio, naudojant bendrą ventilį ant oro kanalo. Pastovios deguonies koncentracijos per visą aeracijos bako ilgį pasiekimas užtikrinamas keičiant aeratorių tankį. Kadangi aerobinės zonos pradžioje srauto greičio svyravimai išlaikant tam tikrą koncentraciją yra ne tokie ryškūs, oro srauto greičiui šioje zonoje reguliuoti naudojamas vienpakopis valdymo principas su papildomu deguonies jutikliu.

Dumblo amžiaus skaičiavimas vyksta automatiškai pagal aprašytą principą, matuojant debitus. Operatorius turi pakoreguoti išleidžiamo dumblo masę ir optimalų amžių.

išvadas

Matematinio modeliavimo naudojimas leidžia nustatyti pagrindinius aeracijos rezervuarų automatinio valdymo sistemų projektavimo principus su biologiniu azoto ir fosforo pašalinimu.

Fosforo šalinimo procesui kontroliuoti būtina kuo labiau sumažinti nitratų, patenkančių į anaerobinę zoną su recirkuliaciniais srautais, įtaką, kuriai kontroliuojama nitratinio azoto masė recirkuliacijos srautuose. Pagrindinis būdas kontroliuoti nitratinio azoto, patenkančio į anaerobinę zoną, masę yra kontroliuoti denitrifikacijos procesą keičiant recirkuliacijos srautą.
ir deguonies režimą vietovėse su kintamu režimu.

Procesą anaerobinėje zonoje racionalu stebėti naudojant oksidacijos-redukcijos potencialo jutiklį.

Norint palaikyti nitrifikacijos procesą, reikia kontroliuoti deguonies režimą ir dumblo aerobinį amžių.

Statant sistemą reikia laikytis šių prioritetų: nitrifikacijos proceso palaikymas, denitrifikacijos proceso palaikymas ir tik tada – biologinis fosforo šalinimas.

Įvadas

1. Automatinių valdymo sistemų sandara

2. Siuntimo kontrolė

3. Gydymo įstaigų veiklos stebėsena

Bibliografija

Įvadas

Biologinio nuotekų valymo automatizavimas – techninių priemonių, ekonominių ir matematinių metodų, valdymo ir valdymo sistemų panaudojimas, iš dalies arba visiškai išlaisvinant žmones nuo dalyvavimo procesuose, vykstančiuose smėlio gaudyklėse, pirminio ir antrinio nusodinimo rezervuaruose, aeracijos rezervuaruose, jaučių rezervuaruose ir kt. Biologinio valymo įrenginio konstrukcijos Nuotekos.

Pagrindiniai nuotekų sistemų ir konstrukcijų automatizavimo tikslai – gerinti vandens šalinimo ir nuotekų valymo kokybę (nepertraukiamas nuotekų išleidimas ir išsiurbimas, nuotekų valymo kokybė ir kt.); veiklos sąnaudų mažinimas; darbo sąlygų gerinimas.

Pagrindinė biologinio nuotekų valymo sistemų ir konstrukcijų funkcija – didinti konstrukcijų patikimumą, stebint įrenginių būklę ir automatiškai tikrinant informacijos patikimumą bei konstrukcijų stabilumą. Visa tai prisideda prie automatinio technologinio proceso parametrų ir nuotekų valymo kokybės rodiklių stabilizavimo, operatyvaus reagavimo į trikdančius poveikius (išleidžiamų nuotekų kiekio pokyčius, išvalytų nuotekų kokybės pokyčius). Greitas aptikimas padeda lokalizuoti ir pašalinti nelaimingus atsitikimus bei gedimus eksploatuojant proceso įrangą. Duomenų saugojimo ir operatyvaus apdorojimo užtikrinimas bei jų pateikimas informatyviausia forma visuose valdymo lygiuose; duomenų analizė ir kontrolės veiksmų bei rekomendacijų gamybos personalui rengimas koordinuoja technologinių procesų valdymą, o dokumentų rengimo ir apdorojimo automatizavimas leidžia paspartinti dokumentų srautą. Galutinis automatizavimo tikslas – padidinti valdymo veiklos efektyvumą.

1 Automatinių valdymo sistemų sandara

Kiekvienoje sistemoje yra šios struktūros: funkcinė, organizacinė, informacinė, programinė, techninė.

Sistemos kūrimo pagrindas yra funkcinė struktūra, o likusias struktūras lemia pati funkcinė struktūra.

Pagal funkcionalumą kiekviena valdymo sistema yra suskirstyta į tris posistemes:

· technologinių procesų operatyvinė kontrolė ir valdymas;

· technologinių procesų operatyvinis planavimas;

· techninių ir ekonominių rodiklių skaičiavimas, melioracijos sistemos analizė ir planavimas.

Be to, posistemes galima skirstyti pagal efektyvumo kriterijų (funkcijų trukmę) į hierarchinius lygius. Panašių to paties lygio funkcijų grupės sujungiamos į blokus.

Valymo įrenginių eksploatavimo automatizuotos valdymo sistemos funkcinė struktūra parodyta 1 pav.

1 pav. Nuotekų valymo įrenginių automatizuotos valdymo sistemos funkcinė struktūra

2 Siuntimo kontrolė

Pagrindiniai dispečerio kontroliuojami ir valdomi technologiniai procesai biologinio nuotekų valymo įrenginiuose:

· iškrauti smėlį iš smėlio gaudyklių ir žalias nuosėdas iš pirminio nusodinimo rezervuarų;

· į aeracijos rezervuarus patenkančio vandens pH vertės stabilizavimas optimaliame lygyje;

· nuodingų nuotekų išleidimas į avarinį konteinerį ir po to laipsniškas jų tiekimas į aeracinius rezervuarus;

· dalies vandens srauto išleidimas į akumuliacinį rezervuarą arba vandens išpumpavimas iš jo;

· nuotekų paskirstymas tarp lygiagrečiai veikiančių aeracijos rezervuarų;

· nuotekų paskirstymas išilgai aeracijos rezervuaro, kad būtų dinamiškas darbinio tūrio perskirstymas tarp oksidatoriaus ir regeneratoriaus, siekiant kaupti dumblą ir padidinti vidutinę paros išvalyto vandens kokybę;

· oro tiekimas optimaliai ištirpusio deguonies koncentracijai palaikyti visame aeracijos bako tūryje;

· grąžinamo aktyviojo dumblo tiekimas, siekiant palaikyti pastovią dumblo organinių medžiagų apkrovą;

· dumblo iškrovimas iš antrinių nusodintuvų;

· aktyviojo dumblo pertekliaus pašalinimas iš aeracinių rezervuarų, siekiant išlaikyti optimalų jo amžių;

· įjungti ir išjungti siurblius ir orapūtes, kad būtų sumažintos energijos sąnaudos siurbiant vandenį, dumblą, nuosėdas ir orą.

Be to, iš valdomų objektų į valdymo centrus perduodami šie signalai: avarinis įrangos išjungimas; technologinio proceso sutrikimas; maksimalus nuotekų kiekis rezervuaruose; maksimali sprogių dujų koncentracija pramoninėse patalpose; maksimali chloro koncentracija chloravimo gamyklos patalpose.

Esant galimybei, valdymo patalpos turi būti arti technologinių statinių (siurblių, pūtimo stočių, laboratorijų ir kt.), nes valdymo veiksmai išduodami įvairiems elektroniniams ir pneumatiniams reguliatoriams arba tiesiogiai pavaroms. Valdymo patalpose bus numatytos pagalbinės patalpos (poilsio kambariai, vonios kambariai, sandėliukai ir remonto dirbtuvės).

3 Gydymo įstaigų veiklos stebėjimas

Remiantis technologinės kontrolės ir procesų valdymo duomenimis, numatoma, kad nuotekų srauto grafikas, jų kokybė ir energijos suvartojimo grafikas sumažins bendras vandens valymo išlaidas. Šių procesų stebėjimas ir valdymas vykdomas naudojant kompiuterinę sistemą, veikiančią dispečerinio patarėjo arba automatinio valdymo režimu.

Kokybišką proceso kontrolę ir optimizuotą jo valdymą galima užtikrinti matuojant tokius parametrus kaip nuotekų toksiškumo aktyviojo dumblo mikroorganizmams laipsnis, biooksidacijos intensyvumas, įeinančio ir išvalyto vandens BDS, dumblo aktyvumas ir kiti, kurių neįmanoma nustatyti. tiesioginiu matavimu. Šiuos parametrus galima nustatyti skaičiuojant pagal deguonies suvartojimo normą mažo tūrio technologinėse talpyklose su specialiu apkrovos režimu. Deguonies suvartojimo greitis nustatomas pagal ištirpusio deguonies koncentracijos sumažėjimą nuo didžiausių iki minimalių nurodytų verčių, kai aeracija išjungiama, arba ištirpusio deguonies koncentracijos sumažėjimą per tam tikrą laiką tomis pačiomis sąlygomis. Matavimas atliekamas ciklinėje instaliacijoje, susidedančioje iš technologinio bloko ir mikroprocesorinio valdiklio, kuris valdo skaitiklio komponentus ir skaičiuoja deguonies suvartojimo normą. Vieno matavimo ciklo trukmė yra 10-20 minučių, priklausomai nuo greičio. Technologinis mazgas gali būti montuojamas ant aeracijos bako arba aerobinio stabilizatoriaus aptarnavimo tiltelio. Konstrukcija užtikrina, kad skaitiklis galėtų veikti lauke žiemą. Deguonies suvartojimo greitis gali būti nuolat nustatomas didelio tūrio reaktoriuose esant pastoviai. aktyviojo dumblo, nuotekų ir oro tiekimas. Sistema aprūpinta plokščiais purkštukų dozatoriais, kurių talpa 0,5-2 ir 1 val. Projektavimo paprastumas ir dideli vandens srautai užtikrina aukštą matavimų patikimumą pramoninėmis sąlygomis. Skaitikliai gali būti naudojami nuolatiniam organinių apkrovų stebėjimui. Didesnį tikslumą ir jautrumą matuojant deguonies suvartojimo greitį užtikrina manometrinės matavimo sistemos su sandariais reaktoriais, kurių slėgis palaikomas pridedant deguonies. Deguonies šaltinis dažniausiai yra elektrolizatorius, valdomas impulsine arba nuolatine slėgio stabilizavimo sistema. Tiekiamas deguonies kiekis yra deguonies suvartojimo greičio matas. Šio tipo skaitikliai skirti laboratoriniams tyrimams ir BDS matavimo sistemoms.

Pagrindinė oro tiekimo valdymo sistemos paskirtis – palaikyti nustatytas ištirpusio deguonies koncentracijas visame aeracijos bako tūryje Stabilų tokių sistemų veikimą galima užtikrinti, jei valdymui naudojamas ne tik deguonies matuoklio signalas nuotekų debitas arba deguonies suvartojimo greitis aktyviojoje aeracijos rezervuaro zonoje.

Aeracijos sistemų reguliavimas leidžia stabilizuoti technologinį valymo režimą ir sumažinti vidutines metines energijos sąnaudas 10-20%. Energijos suvartojimo aeracijai dalis sudaro 30-50% biologinio valymo sąnaudų, o savitosios energijos sąnaudos aeracijai svyruoja nuo 0,008 iki 2,3 kWh/m.

Įprastos dumblo išleidimo valdymo sistemos palaiko iš anksto nustatytą dumblo ir vandens sąsajos lygį. Sąsajos lygio fotosensorius sumontuotas nusodinimo rezervuaro šone stovinčioje zonoje. Tokių sistemų reguliavimo kokybė gali būti pagerinta naudojant ultragarso sąsajos lygio detektorių. Geresnę išvalyto vandens kokybę galima gauti, jei reguliavimui naudojamas dumblo ir vandens sąsajos stebėjimo lygio matuoklis.

Norint stabilizuoti dumblo režimą ne tik nusodinimo rezervuaruose, bet ir visoje aeracijos rezervuaro - grįžtamojo dumblo siurblinės - antrinio nusodinimo rezervuaro sistemoje, būtina išlaikyti nurodytą recirkuliacijos koeficientą, tai yra, kad išleidžiamo vandens debitas dumblas yra proporcingas įeinančių nuotekų srautui. Dumblo stovėjimo lygis matuojamas siekiant netiesiogiai stebėti dumblo indekso pokyčius arba dumblo mišinio srauto valdymo sistemos gedimą.

Reguliuojant perteklinio dumblo išleidimą, reikia skaičiuoti per dieną priaugusio dumblo kiekį, kad iš sistemos būtų pašalintas tik užaugęs dumblas ir stabilizuotų dumblo amžių. Tai užtikrina aukštą dumblo kokybę ir optimalius biooksidacijos rodiklius. Kadangi nėra aktyviojo dumblo koncentracijos matuoklių, šią problemą galima išspręsti naudojant deguonies suvartojimo normos matuoklius, nes dumblo augimo greitis ir deguonies suvartojimo greitis yra tarpusavyje susiję. Sistemos skaičiavimo blokas integruoja deguonies suvartojimą ir pašalinto dumblo kiekį bei vieną kartą per dieną koreguoja nurodytą perteklinio dumblo suvartojimą. Sistema gali būti naudojama tiek nuolatiniam, tiek periodiniam perteklinio dumblo išleidimui.

Deguonies rezervuaruose deguonies režimo palaikymo kokybei keliami aukštesni reikalavimai dėl dumblo apsinuodijimo pavojaus esant didelėms ištirpusio deguonies koncentracijoms, o esant mažoms koncentracijoms – smarkiai sumažėjus valymo greičiui. Eksploatuojant deguonies bakus, būtina kontroliuoti tiek deguonies tiekimą, tiek išmetamųjų dujų išleidimą. Deguonies tiekimą kontroliuoja dujų fazės slėgis arba ištirpusio deguonies koncentracija šerdyje. Išmetamųjų dujų išleidimas reguliuojamas arba proporcingai nuotekų srautui, arba pagal deguonies koncentraciją valomose dujose.

Bibliografija

1. Voronovas Yu.V., Jakovlevas S.V. Vandens šalinimas ir nuotekų valymas / vadovėlis universitetams: – M.: Statybos universitetų asociacijos leidykla, 2006 – 704 p.

Nuotekų valymo įrenginių automatizavimas

Automatizavimo darbų apimtį kiekvienu konkrečiu atveju turi patvirtinti ekonominis efektyvumas ir sanitarinis efektas.

Valymo įrenginiuose galima automatizuoti:

1. prietaisai ir prietaisai, fiksuojantys proceso sąlygų pokyčius normalios eksploatacijos metu;
2. prietaisai ir prietaisai, užtikrinantys avarijų lokalizaciją ir greitą perjungimą;
3. pagalbiniai konstrukcijų, ypač siurblinių, eksploatavimo procesai (siurblių užpildymas, drenažo vandens išpumpavimas, vėdinimas ir kt.);
4. nuotekų dezinfekcijos įrenginiai, kurie buvo išvalyti.

Kartu su kompleksiniu automatizavimo sprendimu patartina automatizuoti atskirus technologinius procesus: nuotekų paskirstymą po konstrukcijas, kritulių ir dumblo lygių reguliavimą.

Dalinis automatizavimas ateityje turėtų numatyti galimybę pereiti prie visapusiško viso technologinio ciklo automatizavimo.

Santykinai nedidelis automatinio valdymo blokų įdiegimas nuotekų valymo technologijoje maisto pramonės įmonėse paaiškinamas tuo, kad daugumos valymo įrenginių našumas yra žemas arba vidutinis, dėl to automatizavimo kapitalo sąnaudos dažnai išreiškiamos didelėmis sumomis ir negali būti kompensuojamos atitinkamomis sumomis. veiklos sąnaudų taupymas. Ateityje nuotekų valymo įrenginiuose bus plačiai taikomas automatinis reagentų dozavimas ir nuotekų valymo efektyvumo stebėjimas.

Techninius reikalavimus nuotekų valymo procesų automatizavimui galima apibendrinti taip:

1. bet kuri automatinio valdymo sistema turi leisti lokaliai valdyti atskirus mechanizmus jų apžiūros ir remonto metu;
2. turi būti atmesta galimybė vienu metu valdyti du metodus (pavyzdžiui, automatinį ir vietinį);
3. sistemos perkėlimas iš rankinio valdymo į automatinį valdymą neturėtų būti lydimas veikiančių mechanizmų išjungimo;
4. automatinio valdymo grandinė turi užtikrinti normalų technologinio proceso eigą ir užtikrinti įrengimo patikimumą bei tikslumą;
5. įprasto įrenginio išjungimo metu automatikos grandinė turi būti paruošta kitam automatiniam paleidimui;
6. numatytas užrakinimas turi atmesti galimybę automatiškai arba nuotoliniu būdu paleisti įrenginį avariniu būdu išjungus įrenginį;
7. visais atvejais, kai sutrinka normalus automatizuoto įrenginio darbas, į nuolatinę budinčią stotį turi būti siunčiamas pavojaus signalas.

1. siurblinės – pagrindiniai mazgai ir drenažo siurbliai; įjungimas ir išjungimas priklausomai nuo skysčio lygio rezervuaruose ir duobėse, automatinis persijungimas vienam siurbliui sugedus į atsarginį; garso signalo davimas siurbimo agregatų gedimo arba lygio pertekliaus priėmimo rezervuare atveju;
2. drenažo duobes - avarinio lygio signalizacija;
3. siurblinių agregatų slėgio vožtuvai (paleidus įrenginį ant uždaro vožtuvo) - atsidarantys ir užsidarantys, susieti su siurblių veikimu;
4. mechaniniai grėbliai - dirba pagal nurodytą programą;
5. elektriniai šildymo prietaisai - elektrinių šildymo prietaisų įjungimas ir išjungimas priklausomai nuo patalpos temperatūros;
6. dumblo siurblinių priėmimo rezervuarai - atliekų skysčio resuspendavimas;
7. dumblo siurblinių slėginiai vamzdynai - ištuštinimas sustabdžius siurblius;
8. pastato groteles su mechaniniu valymu - mechaninių grėblių įjungimas ir išjungimas priklausomai nuo lygių skirtumo prieš ir po grotelių (tinklelio užsikimšimas) arba pagal laiko grafiką;
9. smėlio gaudyklės - hidraulinio lifto įjungimas smėliui išsiurbti pagal grafiką arba priklausomai nuo smėlio lygio, automatiškai palaikantis pastovų srautą;
10. nusodinimo rezervuarai, kontaktiniai rezervuarai - dumblo (nuosėdų) išleidimas (siurbimas) pagal grafiką arba priklausomai nuo dumblo lygio; grandiklio mechanizmų veikimas pagal laiko grafiką arba priklausomai nuo dumblo lygio; hidraulinio vožtuvo atidarymas paleidžiant kilnojamą grandiklio santvarą;
11. nuotekų neutralizavimo stotys, dygliuotų kalkių chloravimo stotys - reagento dozavimas priklausomai nuo nuotekų srauto.

Būdingas maisto pramonės įmonių nuotekų bruožas yra azoto ir fosforo normų trūkumas biocheminiams procesams.

Todėl reikia pridėti trūkstamų elementų maistinių medžiagų pavidalu.

Priedų naudojimas yra susijęs su sunkumais reguliuojant priedų kiekį, atsižvelgiant į nuotekų srauto dydį ir teršalus. Atsižvelgiant į kintantį nuotekų srautą, maistinių medžiagų dozavimas yra ypač sunkus, todėl norint išmatuoti nuotekų srautą, Sojuzvodokanalproekt institutas sukūrė automatizavimo schemą, kurioje diafragmos ir plūdė rodo DEMP-280 tipo diferencinio slėgio matuoklius su indukcija. naudojami jutikliai.

Impulsai iš diferencinio slėgio matuoklio perduodami į elektroninį santykio reguliatorių ERS-67, kuris, naudodamas MG tipo elektrinę pavarą, veikiančią valdymo vožtuvą, suderina maistinių medžiagų suvartojimą pagal nuotekų srauto dydį. Tokiu atveju reguliatoriui nustatomas būtinas skaičiuojamas santykis tarp sunaudotų nuotekų ir maisto medžiagų, priklausomai nuo teršalų koncentracijos pasikeitimo į valymo įrenginius patenkančiose nuotekose.