CÔNG TY CỔ PHẦN MINH VIỆT TRUNG TÂM ĐIỀU KHIỂN – TĐH - CNTT GIỚI THIỆU HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI THÁNG 2-2006 Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn 2 MỤC LỤC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI I. KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI.5 1. Khảo sát và đánh giá trình độ công nghệ xử lý nước thải 5 2. Khả năng áp dụng tự động hoá xử lý nước thải nhà máy bia 9 II. NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 10 1. Mục đích áp dụng tự động hoá xử lý nước thải 10 2. Yêu cầu và cơ sở xây dựng hệ thống tự động hoá 10 3. Thiết kế các chức năng hệ thống tự động hoá xử lý nước thải 12 4. Lưu đồ hoạt động của hệ thống tự động hoá xử lý nước thải 19 5. Lựa chọn công nghệ và thiết kế mô hình hệ thống tự động hoá 30 6. Giới thiệu các thiết bị chính trong hệ thống tự động hoá 35 7. Thiết kế phần mềm SCADA (Superviser Control And Data Aquisision) cho hệ thống TĐH 42 III. PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ ÁP DỤNG TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI51 1. Tính ưu việt của tự động hoá về mặt kinh tế - kỹ thuật 51 2. Các chỉ số về hiệu quả kinh tế của tự động hoá 51 IV. PHỤ LỤC 55 1. Sơ đồ hệ thống điện - tự động hoá 55 2. Mã chương trình điều khiển trên PLC 55 V. TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ SỬ DỤNG 65 Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn 3 Quy định các từ viết tắt trong tài liệu Từ viết tắt Viết đầy đủ XLNT Xử lý nước thải HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải HTTĐH Hệ thống tự động hoá ĐK Điều khiển CB Cảnh báo BĐ Báo động SC Sự cố P Pump (bơm) DP Dosing Pump (bơm định lượng) SP Sludge Pump (bơm bùn) D Decanter (máy ép bùn) M Motor B Blower (máy thổi khí) FL Flow (lưu lượng) LV Level (mức nước) FI Frequency Inverter (Biến tần) Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn 4 TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI TRÊN THẾ GIỚI Cùng với sự phát triển của sản xuất công nghiệp, xử lý nước thải công nghiệp đang là vấn đề vô cùng quan trọng, bảo đảm cho sự trong sạch môi trường sống đồng thời góp phần vào sự phát triển bền vững của nền kinh tế mọi quốc gia trên thế giới. Tại nhiều nước có nền công nghiệp phát triển cao như Nhật, Mỹ, Anh, Pháp, các hệ thống xử lý nước thả i công nghiệp đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từ lâu, đặc biệt các thành tựu tiên tiến trong lĩnh vực tự động hoá cũng đã được áp dụng và đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xã hội vô cùng to lớn. Nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực này như USFilter, Aquatec Maxcon, Hunter Water Corporation (HWC), Global Industries.Inc đã đưa ra các giải pháp công nghệ xử lý nước thải hiện đại. Những công nghệ tự động hoá của các công ty hàng đầu trên thế giới như SIEMENS, AB, YOKOGAWA, được sử dụng rộng rãi trong các công trình xử lý nước thải. Có thể nói trình độ tự động hoá xử lý nước thải đã đạt mức cao, tất cả các công việc giám sát, điều khiển đều có thể thực hiện được tại một Trung tâm, tại đây người vận hành được hỗ trợ bởi những công cụ đơn giản, dễ s ử dụng như giao diện đồ hoạ trên PC, điều khiển bằng kích chuột, góp phần nâng hiệu quả cho công việc quản lý điều hành dây chuyền công nghệ. Ngoài ra cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và viễn thông, khoảng cách về không gian và thời gian đã được rút ngắn, cho phép người vân hành có thể điều khiển từ cách xa hàng ngàn km với chỉ một máy tính PC hoặc nhận được thông tin về hệ thống thông qua SMS. Hơn th ế, hệ thống tự động hoá xử lý nước thải còn được tích hợp với các hệ thống điều hành ở cấp độ điều khiển cao hơn như cấp điều hành sản xuất (manufacturing execution: workflow, order tracking, resources), cấp xí nghiệp (enterprise:Production planning, orders, purchase) và trên cùng là cấp quản trị (administration:Planning, Statistics, Finances) nhằm nâng cao hơn nữa mức tự động hoá và tối ưu hoá quá trình sản xuất. Ngoài ra, trong lĩnh vực điều khiể n đã có rất nhiều các lý thuyết điều khiển hiện đại được áp dụng như điều khiển mờ, mạng nơ-ron, điều khiển dự báo trước (predicted control), điều khiển lai ghép (hybrid control), được ứng dụng trong xử lý nước thải để nâng cao chất lượng điều khiển và hiệu suất của các công đoạn xử lý. Lý thuyết hệ chuyên gia cũng được áp d ụng mở ra khả năng tự động hoá hoàn toàn cho xử lý nước thải[3]. Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn 5 I. KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1. Khảo sát và đánh giá trình độ công nghệ xử lý nước thải Khảo sát công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia gồm nhiều công đoạn được thể hiện như trên Hình 1. Hoạt động của hệ thống như sau: Nước thải từ nhà máy được thu gom vào hố bơm. Từ hố bơm P1 bơm nước qua song chắn rác. Đây là bước xử lý sơ bộ. Mục đích của quá trình là khử tất cả các tạ p vật có thể gây ra sự cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải như làm tắc máy bơm, đường ống hoặc kênh dẫn. Đây là bước quan trọng đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ thống. Rác tự động vào thùng chứa bằng cách xối nước liên tục hoặc cào thủ công. Sau song chắn rác, nước tự chảy vào bể cân bằng. Bể này có tác dụng điều hoà lưu lượng để duy trì dòng thải vào gần như không đổi cho các công đoạn sau, khắc phục những vấn đề vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình ở cuối dây chuyền xử lý. Nhiệt độ nước được đo thủ công theo chu kỳ hoặc thời điểm tuỳ thuộc vào kỹ sư vận hành. Máy bơm P2 sẽ bơm n ước từ bể cân bằng vào bể trung hoà và ổn định lưu lượng.[5] Nước thải chứa các axít vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà đưa pH về khoảng 7±0.2 trước khi sử dụng cho công đoạn xử lý tiếp theo. Trung hoà nước thải thực hiện bằng cách bổ sung các tác nhân hoá học. Trong quá trình trung hoà, một lượng bùn cặn được tạo thành. Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải c ũng như loại và lượng các tác nhân sử dụng cho quá trình [5] Để trung hoà trong công nghệ này người ta sử dụng tác nhân hoá học là NaOH và HCl. Khi pH vượt ngưỡng dưới thì bơm định lượng DP bổ sung thêm NaOH, khi pH vượt ngưỡng trên thì DP bổ sung HCl và cho máy khuấy M1 hoạt động. Máy khuấy tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng trung hoà và làm đồng đều hoá chất bổ sung với nước thải. Điều khiển pH được thực hiện thủ công. Để bảo đảm an toàn cho vi sinh vật người vận hành thường xuyên phải đo tay độ pH đầu nguồn nước vào bể kỵ khí để đảm bảo chắc chắn rằng pH không vượt ngưỡng cho phép. Khi phát hiện pH không đạt yêu cầu thì người vận hành tắt P1, P2, P3 để cắt nguồn nước không bảo đảm chỉ tiêu pH cho công đoạn xử lý sinh học tiếp sau vì các vi sinh vật rất nhạy cảm với pH, pH ảnh hưởng rấ t lớn đến quá trình tạo men trong tế bào và quá trình hấp thụ các chất dinh dưỡng vào tế bào. Nếu vi sinh vật chết sẽ cần nhiều thời gian và kinh phí để khôi phục lại chúng đồng thời làm gián đoạn sản xuất [5] Sau khi trung hoà nước được xử lý tiếp bằng các phương pháp sinh học. Người ta sử dụng các phương pháp sinh học để làm sạch nước thải khỏi nhiều chất hữu cơ hoà tan và một số chất vô cơ như H 2 S, các chất sunfit, amoniac, nitơ…Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân hu ỷ các chất hữu cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá [4]. Trong công nghệ sử dụng hai phương pháp là kỵ khí và hiếu khí tại các bể kỵ khí và hiếu khí (Hình 1). Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn 6 Phương pháp kỵ khí được dùng để lên men bùn cặn sinh ra trong quá trình xử lý bằng phương pháp sinh học hoặc nước thải công nghiệp chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao (BOD=4÷5 g/l). Đây là phương pháp cổ điển nhất dùng để ổn định bùn cặn, trong đó các vi khuẩn kỵ khí phân huỷ các chất hữu cơ. Tuỳ thuộc vào loại sản phẩm cuối cùng, người ta phân loại quá trình này thành: lên men rượu, lên men axit lactic, lên men metan, Những sản phẩm cu ối của quá trình lên men là: cồn, các axit, axeton, khí CO 2 , H 2 , CH 4 . Trong công nghệ các chất khí (biogas) sẽ được thu hồi và đốt nhờ hệ thống thu hồi và xử lý khí[4]. Phương pháp hiếu khí là phương pháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí. Bể hiếu khí luôn chứa các vi khuẩn hiếu khí. Trong công đoạn có hệ thống sục khí bao gồm máy thổi khí B và các ống dẫn khí làm nhiệm vụ cung cấp đủ lượng ôxi cần thiết cho vi khuẩn trong quá trình phân giải chất hữu cơ đồng thời xáo trộn làm tă ng khả năng hấp thụ các chất hữu cơ của vi sinh vật đảm bảo sự phân giải tối đa. Kết quả là hình thành các bông sinh học có thể lắng trọng lực ở đầu ra của bể. Đối với đa số các vi sinh vật khoảng giá trị pH tối ưu là 6.5÷8.5. Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng rất lớn tới chức năng hoạt động củ a vi sinh vật. Đối với đa số vi sinh vật, nhiệt độ nước thải phải từ 6÷37 0 C[4]. Nói chung giá trị DO luôn được bảo đảm trong khoảng cho phép nhờ công suất không đổi của máy thổi khí theo thiết kế trừ trường hợp có sự cố (hỏng máy thổi, tắc ống dẫn khí, ) và được giám sát thủ công. Nhiệt độ nước trong bể đo thủ công theo quy trình vận hành (định kỳ hoặc theo thời điểm do kỹ sư vận hành quyết định). Nước thải sau khi được xử lý tại bể hi ếu khí sẽ tràn sang bể lắng đứng. Tại đây sử dụng phương pháp lắng trọng lực. Trong nước thải vào các bể này chứa bùn hoạt tính là sản phẩm của quá trình phân giải của vi sinh tại bể hiếu khí. Bùn hoạt tính có dạng bông màu vàng nâu, dễ lắng, kích thước từ 3 đến 5µm. Những bông này gồm các vi sinh vật sống và chất rắn (40%). Vi sinh bao gồm vi khuẩn, động vật bậc thấp, dòi, giun, nấm men, nấm mốc, xạ khuẩn, [4], một phần bùn được đưa quay trở lại bể hiếu khí để bảo đảm đủ lượng vi sinh cần thiết. Bể lắng có thể tích thiết kế đủ lớn để nước được lưu trong đó vài giờ, đủ thời gian cho quá trình lắng, do đó có thể xả bùn và ép bùn liên tục (luôn bật máy gạt bùn M2, bơm hút bùn SP và máy ép bùn D). Các van tay V4, V5 được mở trước ở các độ mở nhất định, các m ức mở này do kỹ sư vận hành thực hiện nhằm đảm bảo sự cân bằng giữa thức ăn và vi khuẩn hiếu khí. Đánh giá trình độ công nghệ tự động hoá xử lý nước thải nhà máy bia Trên cơ sở khảo sát công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia nói trên chúng tôi đưa ra đánh giá như sau:  Công nghệ có khả năng cho phép chất lượng nước đầu ra đạt TCVN theo đúng quy định (TCVN 7221:2002, TCVN 5945:1995)  Công nghệ chưa áp dụng tự động hoá, việc giám sát điều khiển được thực hiện thủ công dẫn tới độ ổn định, tin cậy thấp  Hiệu quả kỹ thuật, kinh tế, xã hội chưa cao. Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn 7 Thống kê các thiết bị điện hiện có trong dây chuyền công nghệ XLNT Bảng 1 Danh mục thiết bị điện hiện có TT Tên thiết bị Thông số kỹ thuật chính 1 Bơm nước P1, P2, P3 Công suất 5.5 KW 2 Bơm bùn SP Công suất 2.2 KW 3 Máy thổi khí B Công suất 15 KW 4 Máy khuấy M1 Công suất 2.2 KW; 60 rpm 5 Máy ép bùn D Công suất 15 KW 6 Máy gạt bùn M2 Công suất 5.5 KW; 0.2rpm 7 Bơm hoá chất DP Công suất 0.5 KW 8 Van điện từ V1, V2 Nguồn cấp 220V AC Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn 8 Hình 1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia hiện tại CHẮN RÁC P1 P2 HỐ BƠM NƯỚC THẢI TỪ NHÀ MÁY BỂ CÂN BẰNG HCl NaOH DP M1 BỂ TRUNG HOÀ P3 BỂ KỴ KHÍ BIOGAS V1 V2 V3 B BỂ HIẾU KHÍ M2 SP BÙN KHÔ D BỂ LẮNG V4 V5 MÁY ÉP BÙN HỆ THỐNG THU HỒI VÀ XỬ LÝ BIOGAS Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn 9 2. Khả năng áp dụng tự động hoá xử lý nước thải nhà máy bia Tại nhiều quốc gia có nền công nghiệp phát triển cao (Mỹ, Nhật, Đức, Anh, Pháp, ), các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từ lâu. Nhiều hãng hàng đầu trong lĩnh vực này như USFilter, Aquatec Maxcon, Hunter Water Corporation(HWC), Global Industries.Inc đã đưa ra các giải pháp công nghệ tiên tiến xử lý nước thải. Hầu hết các công nghệ hiện đại ngày nay đều được tự động hoá cao, nhờ đó đảm b ảo năng suất, chất lượng, hiệu quả như mong muốn. Tại Việt Nam đã có những nhà máy xử lý nước thải hiện đại, sử dụng hoàn toàn hoặc phần lớn các công nghệ của nước ngoài do đó mức độ tự động hoá cao, tuy nhiên giá thành đắt, nhiều công nghệ không mang tính mở nên khó làm chủ hoàn toàn, chi phí nâng cấp, bảo trì rất lớn. Qua khảo sát kết hợp nghiên cứu, tìm hiểu các hệ thống xử lý n ước thải trong và ngoài nước, chúng tôi khẳng định rằng chúng ta hoàn toàn có thể tự thiết kế và xây dựng một hệ thống tự động hoá hiện đại cho dây chuyền xử lý nước thải nhà máy bia. Bên cạnh đó, chính nhờ phát huy tối đa nội lực trong nước chi phí đầu tư và bảo trì hệ thống sẽ giảm đáng kể. Mức độ tự động hoá chủ yếu phụ thuộc vào khả nă ng đầu tư của nhà máy, song một thiết kế hợp lý dựa trên các chuẩn quốc tế mở sẽ cho phép linh hoạt khi lựa chọn cấu hình hệ thống cũng như nâng cấp mức độ tự động hoá và mở rộng hệ thống một cách dễ dàng trong tương lai. Hệ thống tự động hoá sẽ cho phép giám sát điều khiển tất cả các công đoạn xử lý nước thả i từ một Trung tâm điều khiển. Để làm được điều này cần trang bị thêm các thiết bị đo lường, điều khiển và xây dựng thêm một số chức năng cần thiết đối với hệ thống tự động hoá xử lý nước thải hiện đại. Các thiết bị đo lường, điều khiển nói chung rất sẵn có tại Việt Nam với nhiề u đại diện của các hãng lớn như Endress+Hauser, Yokogawa, Siemens, Đây là một thuận lợi khi xây dựng hệ thống tự động hoá. Tóm lại: Tự động hoá cho xử lý nước thải nhà máy bia là hoàn toàn khả thi về kỹ thuật và kinh tế trong điều kiện Việt Nam hiện nay. Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn 10 II. NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1. Mục đích áp dụng tự động hoá xử lý nước thải Tự động hoá xử lý nước thải là điều cần thiết nhưng cũng không cần phải chạy đua theo mốt, mà phải phân tích rõ mục đích của tự động hoá và đặc biệt phải chú ý: vì sao phải tự động hoá và cho ai?[1] Cải thiện điều kiện làm việc: Mục đích đầu tiên của tự động hoá là phải loại bỏ công việc lặp lại và khó nhọc cho việc v ận hành, ví dụ: liên tục theo dõi, kiểm tra nhiều thông số công nghệ, tắt bật cơ cấu chấp hành, ghi chép số liệu, sự cố, Tự động hoá và giám sát bằng máy tính làm tiện lợi thêm khả năng khống chế từ xa một số lượng lớn các thông tin, đơn giản hoá nhiệm vụ khai thác, giám sát và quản lý.[1] Nâng cao hiệu quả của thiết bị: Trước hết ta có thể cải thiện chất lượng xử lý n ước bằng các thiết bị đo và điều chỉnh . Ví dụ như định lượng chất phản ứng, mức độ ô xy hoá, kiểm tra nhiệt độ các bể phản ứng…Tự động hoá quá trình cho phép giải phóng con người và làm tăng tốc độ tin cậy của hệ thống. Nhưng mục tiêu quan trọng là nâng cao độ chắc chắn vận hành của thiết bị có tính đến các tiêu chuẩn độ tin cậy qua việ c nghiên cứu các sự cố vận hành. Nghĩa là dự phòng các phương án để thiết bị có thể làm việc liên tục trong trường hợp bị hỏng hóc một bộ phận nào đó bằng cách đưa tự động các thiết bị dự phòng vào làm việc và giải quyết hỏng hóc. Tự động hoá cho phép việc nghiên cứu thống kê các dữ liệu đã thu được, mở ra con đường tối ưu của việc xử lý.[1] Tăng năng suất lao động: Tự động hoá nhằm nâng cao năng suất bằng cách giảm chi phí vận hành. Ta cũng có thể tối ưu hoá giá thành năng lượng chi phí hàng giờ và chi phí vật liệu. Giảm nhân công vận hành và giảm công việc bảo dưỡng cũng cho phép giảm giá thành.[1] Trợ giúp việc giám sát: Nó bao gồm việc lắp đặt bộ biến đổi, phát hiện báo động, đặt các phương tiện ghi các dữ liệu và truyền đi xa cho đến nơi giám sát bằng máy tính. Tự động hoá không có mục đích riêng, mức độ phức tạp của thiết bị phải đáp ứng điều kiện của nhà máy và đối tượng xử lý. Tự động hoá chỉ xem như một bộ trợ giúp, không ép buộc. Một trong những hậu quả của một hệ thống tự động không chắc chắn là khi “mất nhớ” nó không tiếp xúc trực tiế p được với quá trình công nghệ được nữa. Tuy nhiên những ưu điểm của nó quá rõ ràng nếu thiết bị được một chuyên gia về xử lý nước thải thiết kế và vận hành thực hiện.[1] 2. Yêu cầu và cơ sở xây dựng hệ thống tự động hoá Hệ thống tự động hoá có thể chia làm hai phần: hệ thống thông tin và hệ thống điều khiển. Hệ thống thông tin có nhiệm vụ thực hiện các chức năng thông tin. Các chức năng này cho phép giám sát quá trình công nghệ: cụ thể là thu thập, bảo quản, thống kê và ghi lại các thông tin đã diễn ra của quá trình điều khiển, cần cho dự báo trước các tình huống sự cố hay thông tin về sự thay đổi yêu cầu đặt tr ước của quá trình[1]. Hệ thống điều khiển dùng để tạo ra và thực hiện các tác động điều khiển dựa trên các nguyên lý điều khiển các đại lượng phụ thuộc của quá trình công nghệ; thực hiện điều khiển [...]... của thiết bị tự động lập trình công nghiệp đã mở ra những triển vọng tốt đẹp trong việc áp dụng tự động hoá vào điều khiển các công trình xử lý nước thải [1] 3 Thiết kế các chức năng hệ thống tự động hoá xử lý nước thải Để đạt được mục đích cũng như đáp ứng các yêu cầu nói trên, hệ thống tự động hoá xử lý nước thải cần có những chức năng cơ bản sau đây: a) Điều chỉnh tự động Điều chỉnh tự động là sử... sát, điều khiển thông số nước Điều chỉnh tự động Giám sát, điều khiển van Giám sát, điều khiển động cơ Điều chỉnh DO Điều chỉnh lưu lượng Điều chỉnh pH Hệ thống tự động hoá xử lý nước thải nhà máy bia Các chức năng mở rộng Lưu trữ, báo cáo thống kê Điều khiển dự phòng Hỗ trợ quyết định, hệ chuyên gia Hình 2 Sơ đồ chức năng hệ thống tự động hoá 16 LV3 LV4 HỆ THỐNG THU HỒI VÀ XỬ LÝ BIOGAS NaOH HCl FL2... thiết kế mô hình hệ thống tự động hoá a) Yêu cầu lựa chọn công nghệ Công nghệ hệ thống tự động hoá được lựa chọn trên cơ sở sau: Hệ thống điều khiển sử dụng công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực tự động hóa đồng thời thiết bị, vật tư phải thông dụng trên thị trường Việt Nam để thuận tiện trong bảo hành, thay thế, sửa chữa khi có sự cố Hệ thống phải dễ dàng mở rộng, hỗ trợ nối ghép với các hệ thống khác thông... vậy nhiệm vụ của tự động hoá các công trình xử lý nước thải đã được hiện ra rõ nét là: tổ chức việc điều khiển, kiểm tra, bảo vệ, cho tín hiệu tự động về sự làm việc của các công trình công nghệ từ một Trung tâm điều khiển sao cho công trình xử lý nước thải có hiệu quả cao Tuỳ thuộc vào qui mô của trạm xử lý (công suất thiết kê, kết cấu của công trình) và đặc tính của nước thải cần xử lý mà chọn khối... vực xử lý nước thải với các tiêu chuẩn bảo vệ cao (ít nhất IP65, chủ yếu IP67/IP68) b) Các thành phần hệ thống tự động hoá và lựa chọn công nghệ Hệ thống điều khiển tự động bao gồm các thành phần chính sau: Tủ điện cấp nguồn động lực và điều khiển Trạm điều khiển tự động Trạm máy tính Bàn điều khiển bằng tay Khối các thiết bị đo, transmitter Cơ cấu chấp hành (động cơ, van điện) Tủ điện cấp nguồn động. .. báo cáo thông số cần cho quản lý Lưu trữ, báo cáo sự cố, cảnh báo, báo động Cảnh báo/ Báo động Lưu trữ, báo cáo thông số chất lượng nước Giải trừ sự cố Bảo vệ tự động Báo động sự cố Cảnh báo sớm Cấu hình hệ thống Bảo vệ liên động cấm chỉ Bảo vệ liên động tự động sự cố Nhập các thông số khác của hệ thống Giám sát, điều khiển có khoảng cách hoặc từ xa Nhập ngưỡng cảnh báo/báo động Nhập giá trị chủ đạo (setpoint)... này lại có thể thích hợp với đối tượng công nghệ trong hệ thống điều khiển ở mức cao hơn Hệ thống tự động điều khiển quá trình công nghệ thực chất là điều khiển tập trung quá trình đó nhờ các phương tiện kỹ thuật điều khiển tự động. [1] Vấn đề đo lường từ xa các thông số của hệ thống công nghệ là rất quan trọng Các thông số cần đo có thể kể đến như: mực nước trong các bể chứa, trong các buồng đầu vào... trái lại báo động sẽ tồn tại cho đến khi người vận hành xử lý xong sự cố và tự quyết định xoá bỏ trạng thái báo động Như vậy mức độ cần chú ý của người vận hành đối với báo động phải cao hơn cảnh báo g) Lưu trữ, báo cáo thống kê Lưu trữ và lập báo cáo thống kê dữ liệu về thông số chất lượng nước, trạng thái hoạt động, sự cố, thời gian hoạt động của máy móc thiết bị, tổng lượng nước đã xử lý, lượng hoá... ON/OFF các động cơ, điều khiển lượng hoá chất, lưu lượng nước trên bàn điều khiển tay đều bị vô hiệu hoá trừ nút ESTOP và nút giải trừ sự cố Khi chuyển chế độ thì đèn trên bàn điều khiển và trên HMI đều đồng bộ thay đổi theo Khi vận hành trong chế độ tự động, hệ thống sẽ tự động cập nhật số liệu từ các đầu đo, nhận biết trạng thái làm việc của các thiết bị, máy móc trong hệ thống và xử lý, tự động điều... của nước thải trong từng hệ thống xử lý, hoạt động của các thiết bị và có thể điều khiển chúng theo mong muốn Các thông số hoạt động của hệ thống được ghi lưu lại trong đĩa cứng Báo cáo hàng ngày qua các bảng biểu được in ra máy in gắn với máy tính nhờ một chức năng trong phần mềm SCADA đã cài đặt Một số quá trình điều khiển tự động đặc biệt trong dây chuyền công nghệ như điều chỉnh pH, lưu lượng nước . năng hệ thống tự động hoá xử lý nước thải 12 4. Lưu đồ hoạt động của hệ thống tự động hoá xử lý nước thải 19 5. Lựa chọn công nghệ và thiết kế mô hình hệ thống tự động hoá 30 6. Giới thiệu. PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI 1. Khảo sát và đánh giá trình độ công nghệ xử lý nước thải Khảo sát công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia Hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia gồm. HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI I. KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI.5 1. Khảo sát và đánh giá trình độ công nghệ xử lý nước thải 5 2. Khả năng áp dụng tự động