Городские сточные воды в основном представляют собой смесь бытовых сточных вод, промышленных сточных вод и атмосферных осадков, образующихся в городе. Следовательно, на него влияют масштабы городов, уровень индустриализации и климатические условия. С точки зрения очистки городских сточных вод, вообще говоря, большинство городов имеют сходство. Согласно соответствующим исследованиям и историческому опыту, доля общего фосфора и общего азота в очистке городских сточных вод является самой большой, за ней следуют взвешенные твердые вещества. В настоящее время принятый метод ручного регулирования не может эффективно решить проблему превышения нормы общего фосфора и общего азота в сточных водах. Система очистки дождевой и речной воды, рассматриваемая в этой статье, может решить такого рода сверхстандартные проблемы, которые неотделимы от добавления внешних химических агентов, а рациональное использование агентов является важной мерой для обеспечения качества сточных вод и стоимости очистки. Автоматическая станция дозирования, разработанная в этой статье, может заменить режим ручного регулирования для достижения цели интеллектуальной очистки сточных вод.

Обзор метода проектирования станции дозирования

В данной статье представлен комплект дозирующей системы, которую можно использовать для добавления гипохлорита натрия, ПАУ и других реагентов при очистке сточных вод. Дозирующее оборудование представляет собой полный комплект устройств системы дозирования, оснащенный принадлежностями, крепежными деталями, электрошкафом управления, необходимым для безопасной, эффективной и надежной работы, а также силовыми кабелями и кабелями управления, необходимыми в системе, включая соединительные трубы и клапаны между оборудованием. и оборудование. Система дозирования в основном состоит из системы дозирования, системы подготовки к растворению и разбавления, системы регулирования и контроля и т. д.

Функция автоматического дозирования в основном обеспечивается системой регулирования и контроля. Система регулирования и контроля оснащена промышленным доступом Ethernet и системой автоматического дозирования. Передающее оборудование системы автоматического управления имеет ручное и автоматическое состояние, состояние запуска и остановки, сигналы неисправности и другие обычные сигналы состояния рабочего состояния. Для осуществления удаленного мониторинга добавлен верхний интерфейс управления компьютером. Автоматический контроль всего процесса разбавления и дозирования раствора реагента системы осуществляется посредством ПЛК, а параметры можно автоматически регулировать в зависимости от расхода сточных вод и качества воды. Дозирующий насос может осуществлять автоматическую регулировку дозирования. Когда система находится в режиме управления ПЛК, можно реализовать полностью автоматическое управление разбавлением, переключением клапанов и дозированием дозирующего насоса в соответствии с заданными параметрами для реализации автоматической работы. В то же время он также имеет функцию местного управления. Следует отметить, что приоритетным режимом управления является местное управление.

Принцип управления автоматической станцией дозирования

Верхняя компьютерная система управления рассчитывает заданное значение дозирования реагента, собирая и контролируя расход сточных вод на входе, конец онлайн-данных о качестве воды и автоматически или вручную устанавливая корректирующий коэффициент дозирования, а затем подает обратную связь на дозирующий мембранный насос. через систему ПЛК. Диафрагменный насос дозирует заданный реагент путем регулирования частоты преобразователем частоты. Значение обнаружения расходомера в дозирующем трубопроводе передается обратно в систему ПЛК в режиме реального времени и загружается в верхний компьютер. Центральная система управления сравнивает фактическое значение дозирующего расходомера с заданным значением дозирования в режиме реального времени, а затем выводит сигнал на преобразователь частоты дозирующего насоса через систему ПИД-управления для регулировки выходной частоты, чтобы фактический расход дозирования. Дозирующий мембранный насос соответствует требованиям заданного значения. То есть значение обратной связи дозирующего расходомера стремится соответствовать заданному значению для реализации автоматического управления дозировкой. Принцип этой системы заключается в сложной мехатронной системе, состоящей из совместного управления несколькими системами, такими как система преобразования частоты, система связи и система приборов.

Регулирование расхода сточных вод с обратной связью

Определите количество химикатов, которые необходимо добавить на км3 сточных вод, в зависимости от технологических требований и качества воды на входе. Входной поток контролируется электромагнитным расходомером, а коэффициент дозирования P1 устанавливается с использованием расхода входного насоса в технологическом потоке или расхода подъемного насоса предварительной очистки в качестве переменной дозировки на различных стадиях процесса.

Обратная связь по контролю качества стоков

В соответствии со стандартом качества сточных вод установите стабильное значение качества сточных вод в режиме онлайн, такое как TP (общий фосфор) и остаточный хлор. Это стабильное значение может удовлетворить требования по сокращению отходов реагентов и предотвращению превышения качества воды стандарта, то есть установленного значения наилучшего качества сточных вод. Установите коэффициент обратной связи по качеству воды P2 (фактическое значение обнаружения / заданное значение) в соответствии с фактическим значением онлайн и заданным значением качества сточных вод.

Модифицированный контроль коэффициента дозирования

Существуют колебания и гистерезис в обратной связи по расходу сточных вод и обратной связи по онлайн-значениям прибора для сточных вод, что легко приводит к низкому или высокому индексу сточных вод, что приводит к потерям реагентов или недостаточной дозировке. Кроме того, во время повседневной работы реагент необходимо разбавлять в определенной пропорции в соответствии с требованиями процесса и добавлять определенный поправочный коэффициент. Для обеспечения нормального дозирования технологических агентов добавляется поправочный коэффициент Р3 (эмпирическое значение/теоретическое значение).

Практическое применение станции автоматического контроля дозирования

Подайте сигнал о том, что электроклапан лекарственного препарата открыт на месте, откройте кран и по трубопроводу подайте его к насосу-дозатору, после чего насос-дозатор подаст его в точку дозирования. Водозаборная труба, оснащенная раствором реагента, оснащена электрическим клапаном для регулирования времени подачи воды. Промывочный трубопровод дозирующего насоса необходимо промывать и очищать при засорении трубопровода. Количество дозируемого насоса-дозатора регулируется в зависимости от доли притока воды в точку дозирования. Время открытия электрического клапана промывочной воды зависит от фактического использования и обычно не используется. Если дозирование прекращено, необходимо запустить процедуру автоматической промывки.

Насос-дозатор станции дозирования

Дозирующий насос может осуществлять автоматическое регулирование расхода при подключении к внешнему преобразователю частоты или электрическому устройству регулирования длины хода. Получая внешний сигнал управления, насос-дозатор может регулировать скорость нагнетания, автоматически регулируя скорость двигателя при условии фиксированной скорости всасывания, чтобы реализовать автоматическую регулировку процесса дозирования и обеспечить наилучший и достаточный эффект регулировки.

Дозирующий насос оснащен сигнализатором давления повреждения двойной мембраны. Управляющая часть дозирующего насоса оснащена подвижной интеллектуальной панелью управления и большим ЖК-экраном для дистанционной автоматической регулировки хода с функцией вывода сигнала 4 ~ 20 мА. Точность заправочного насоса должна быть лучше 1% от номинальной производительности в условиях различного давления. После прохождения через уравнитель и клапан давления кривая потока должна измениться линейно. Когда дозирующий насос работает под нагрузкой, шум насоса не должен превышать 70 дБ, не должно быть ненормальной вибрации и не должно быть утечек на каждом уплотнении. Дозирующий насос также необходимо использовать вместе с предохранительным клапаном и демпфером пульсаций.

Предохранительный клапан

Предохранительный клапан представляет собой мембранный клапан, который представляет собой автоматическое устройство сброса давления на сосуде под давлением или трубопроводе. Когда давление защищаемой системы превышает заданное давление, предохранительный клапан открывается для сброса, чтобы предотвратить повышение давления в системе. Когда давление в системе упадет до заданного значения, клапан автоматически закроется, чтобы обеспечить нормальную работу системы. Предохранительный клапан работает за счет силы пружины. Когда давление в системе меньше заданного давления, диафрагма перекрывает трубопровод под действием силы пружины. Когда давление в системе превышает заданное, диафрагму поднимают, затем подключают трубопровод и жидкость проходит через предохранительный клапан. -Демпфер пульсаций. С помощью энергетического баланса уменьшите импульс выхода жидкого лекарства из прецизионного дозирующего насоса, сделайте выпуск жидкого лекарства из прецизионного дозирующего насоса равномерным, сформируйте приблизительную линейную характеристику жидкости, увеличьте стабильность подачи и устраните повреждения дозирующего насоса и системы, вызванные вибрацией, которая может быть вызвана импульсом.

Электромагнитный расходомер

Электромагнитный расходомер основан на законе электромагнитной индукции Фарадея. Измерительная трубка расходомера представляет собой короткую трубку из немагнитного сплава, покрытую изоляционным материалом. Два электрода проходят через стенку трубы в направлении диаметра трубы и закрепляются на измерительной трубе. Головка электрода практически находится на одном уровне с внутренней поверхностью футеровки. При возбуждении катушки возбуждения двумя волновыми импульсами будет создано рабочее магнитное поле с плотностью магнитного потока B в направлении, перпендикулярном оси измерительной трубки. В это время через измерительную трубку течет жидкость с определенной проводимостью. Электродвижущая сила E индуцируется режущей магнитной силовой линией. Электродвижущая сила E пропорциональна плотности магнитного потока B и произведению внутреннего диаметра D измерительной трубки и средней скорости потока v. Электродвижущая сила E (сигнал потока) обнаруживается электродом и передается в преобразователь через кабель. После усиления сигнала расхода преобразователь может отображать расход жидкости и выводить импульсы, аналоговый ток и другие сигналы для управления и регулирования расхода.

Электрический шаровой кран

Способ применения клапана: закрыть шаровой кран, снять штуцер и провести работу в задней секции, не останавливая трубопровод оборудования в передней секции. Дистанционный переключатель клапана управления. Переключатель клапана автоматически переключается через контактную обратную связь.

Система разведения препарата для растворения

Жидкий реагент транспортируется в цистерне, а на электрический шаровой кран подается сигнал на открытие на месте. Раствор реагента можно сливать в резервуар для хранения жидкости (резервуар для хранения лекарств) напрямую или через разгрузочный насос. Резервуар для хранения жидкости (резервуар для хранения лекарств) оснащен ультразвуковым указателем уровня жидкости. Раствор реагента отправляется в резервуар для хранения жидкости (резервуар для хранения лекарств) в соответствии с требованиями через сигнал обратной связи ультразвукового указателя уровня жидкости, а затем на электрический шаровой клапан подается сигнал закрытия на месте, чтобы закрыть впускной клапан лекарства.

Откройте впускной клапан воды, впускной трубопровод воды подаст определенное количество воды в резервуар для хранения жидкости (резервуар для хранения лекарств), смешайте фиксированное количество лекарства с водой, а ультразвуковой указатель уровня жидкости сообщит уровень жидкости в дозировочный бак (бочка). Система будет автоматически контролировать дозировку раствора реагента в соответствии с концентрацией, установленной на человеко-машинном интерфейсе. Резервуар для хранения оборудован мешалкой и ультразвуковым указателем уровня. Смесительная лопасть изготовлена из коррозионностойкой нержавеющей стали 304 с пластиковым покрытием, что может эффективно предотвратить проблему коррозии, вызванную химическими веществами на оборудовании. Система дозирования разбавления полностью автоматическая. Пользователь может настроить соотношение дозирования в системе. Соотношение имеет множество режимов, которые можно регулировать в зависимости от соотношения объема, плотности и других рабочих интерфейсов, что удобно для эксплуатации и управления.

Мешалка

Раствор лекарственного препарата с концентрацией 10% готовится с помощью мешалки, а лезвие используется для быстрого вращения и перемешивания, чтобы лекарство быстро растворялось и диффундировало в воде, а однородность составляла более 90%. Претендент должен оптимизировать конструкцию смесителя на основе собственного высокоэффективного проточного вала и обеспечить наилучший эффект сброса жидкости при длительной эксплуатации смесителя.

Магнитный уровнемер с заслонкой

Постоянно измеряйте уровень жидкости в резервуаре для хранения и обеспечивайте контроль переключающего сигнала для непрерывной работы резервуара для хранения. Указатель уровня жидкости устойчив к коррозии, а опорные трубы изготовлены из коррозионностойких прозрачных материалов с индикацией высокого, среднего и низкого уровня жидкости. Регистрация сигналов верхнего компьютера: высокий, средний и низкий уровень жидкости.

Система контроля и регулирования

Система управления регулированием автоматически управляется ПЛК, плавно соединенным с коммутатором Ethernet в сети компьютерного мониторинга на месте, а сигнал расхода каждой выпускной магистральной трубы передается для контроля дозировки раствора реагента. Загрузите рабочее состояние оборудования системы дозирования реагентов и соответствующие сигналы обнаружения приборов. Терминал обеспечивает интерфейсы управления и сигнализации. Полевой шкаф управления оснащен сенсорным экраном, который может отображать, устанавливать и изменять параметры процесса в режиме реального времени, а также контролировать разбавление и дозирование раствора реагента. Дозирующий насос должен быть добавлен в соответствии с соотношением расхода сырой воды. Весь набор устройств дозирования реагентов автоматически контролируется в течение всего процесса с помощью оборудования управления ПЛК. Когда автоцистерна перевозит материалы, уровень жидкого химического раствора контролируется блоком управления резервуара для хранения жидкости/резервуара для хранения лекарств. Затем разбавьте заданным объемом воды и контролируйте запуск и остановку с помощью электрического клапана. Оборудование управления ПЛК автоматически контролирует его запуск и остановку посредством сигнала, подаваемого пользователем.

Требования к контролю

Система регулирования регулирования может осуществлять автоматический контроль всего процесса разбавления и дозирования раствора реагента системы через ПЛК и автоматически регулировать параметры в зависимости от расхода сырой воды и качества воды. Он может осуществлять автоматическую регулировку количества дозирования и имеет функцию ручного местного управления. Настройте промышленный Ethernet для доступа к системе автоматического управления и передачи сигналов состояния в ручном и автоматическом режиме, состояниях запуска и остановки, неисправности и других нормальных рабочих состояниях оборудования. Добавьте верхний экран компьютера для осуществления удаленного мониторинга. К основным функциям системы управления относятся: -Система имеет два режима: местное управление (полевая кнопка) и управление с помощью ПЛК. Местное управление является наиболее приоритетным режимом управления. -Когда система находится в режиме управления ПЛК, она может осуществлять полностью автоматическое управление разбавлением, переключением клапанов и дозированием дозирующего насоса в соответствии с заданными параметрами, чтобы обеспечить работу без присмотра. — Концентрация реагентов регулируется, и ингредиенты автоматически распределяются в соответствии с заданной концентрацией. -Пропорциональное дозирование расходу или ПИД-регулирование с обратной связью можно выбрать в соответствии с фактической ситуацией.

Преобразователь частоты

В режиме управления преобразователем частоты применяется бездатчиковое векторное управление потоком. Аппаратная часть преобразователя частоты состоит из выпрямительной части, части промежуточной цепи (включая фильтр постоянного тока, схему защиты от перенапряжений и конденсатор), части инвертора (включая IGBT, выходное реактивное сопротивление, трансформатор тока и т. д.) и части управления. Он также имеет встроенный быстродействующий предохранитель, фильтр радиочастотных помех (ЭМС) и резидентное программное обеспечение, оснащенное портом связи RS485 и его протоколом связи. Преобразователь частоты установлен в комплекте электрошкафа управления. Каждый преобразователь частоты имеет совершенные функции защиты, которые, как минимум, включают в себя: защиту от сбоев питания, таких как перенапряжение, понижение напряжения, потеря фазы и входной дисбаланс основного источника питания, защита от перегрузки и защита от перегрева катушки двигателя. В то же время он также включает в себя функции защиты от неисправностей, такие как перегрузка преобразователя частоты, неисправность охлаждающего вентилятора преобразователя частоты, слишком высокий рост температуры преобразователя частоты, слишком высокий/низкий сигнал настройки, слишком высокий/низкий сигнал обратной связи, неисправность преобразователя частоты, последовательная связь. тайм-аут и так далее. В зависимости от характера неисправности, общий отказ преобразователя частоты следует устранять путем снижения несущей частоты или мощности, чтобы максимально обеспечить бесперебойную работу системы и безопасность оборудования. Панель управления преобразователя частоты позволяет регулировать и контролировать ручной ключ машины. В то же время можно установить скорость от 0 до 100% с помощью клавиши сенсорного экрана на панели электрического шкафа.

Анализ данных

Автоматическая станция дозирования может эффективно регулировать показатели общего фосфора (TP) и мутности NTU дождевой и речной воды. Как показано, при изменении общего фосфора (TP) до и после обработки концентрация общего фосфора ниже точки обработки снизилась в среднем на 90%.

Заключение

Интегрированное оборудование для повторного использования дождевой и речной воды, реализованное с помощью автоматической системы дозирования, значительно снижает трудоемкий процесс ручного дозирования благодаря эффективному контролю очистки сточных вод, а рациональность времени дозирования и дозировки была дополнительно проверена. Это действительно эффективно, трудозатраты снижаются, а дозировка снижается примерно на 40-50%. Очевидно, что это имеет высокие социальные и экономические выгоды.