Đồ án tốt nghiệp Xây dựng hệ thống giám sát và điều khiển tự động hệ thống xử lý nước thải của nhà máy lắp ráp ô tô VIDAMCO

độ oxi hòa tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ ônhiễm chất hữu cơ, vào hoạt động của thế giới thủy sinh, các hoạt động hóasinh, hóa học và vật lý của nước.. Vấn đề

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

CHƯƠNG 1 2

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY VÀ CÔNG NGHỆ LẮP RÁP Ô TÔ 2

1.1 Vị trí, địa lý nhiệm vụ của công ty 2

1.1.1 Địa điểm 2

1.1.2 Đặc điểm địa lý và địa hình 2

1.1.3 Đặc điểm khí hậu 2

1.2 Giới thiêu dây chuyền công nghệ 2

1.2.1 Công nghệ hàn lắp thân, vỏ xe 2

1.2.2 Công nghệ sơn xe con 2

1.2.3 Công nghệ lắp ráp và hoàn thiện 2

1.2.4 Công nghệ kiểm tra 2

1.2.5 Sản phẩm 2

1.3 Giới thiêu hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp 2

1.3.1 Công suất 2

1.3.2 Nguồn cấp điện 2

1.3.3 Trạm biến thế 2

1.3.4 Điện trong nhà 2

1.3.5 Lưới điện bên ngoài 2

1.3.6 Chống sét và nối đất 2

CHƯƠNG 2 2

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY 2

2.1.Tổng quan về môi trường, xử lý ô nhiễm môi trường, xử lý ô nhiễm môi trường hiện nay 2

2.1.1 Khái niệm và nguyên nhân ô nhiễm môi trường 2

2.1.2 Các phương pháp đánh giá 2

2.2 Các nguồn nước thải của nhà máy 2

2.2.2 Nước thải sinh hoạt 2

2.2.3.Nước thải công nghiệp 2

2.3.Những thông số đánh giá chất lượng nước và vấn đề xử lý nước thải hiện nay 2

2.3.1 Những thông số đánh giá chất lượng nước 2

2.3.2 Vấn đề xử lý nước thải hiện nay 2

2.4 Quy trình công nghệ xử lý nước thải 2

2.4.1 Quy trình xử lý nước thải của nhà máy 2

2.5 Các loại cảm biến dùng trong hệ thống: 2

2.5.1 Lưu lượng kế 2

2.5.2 Cảm biến đo mực nước : 2

2.5.3 Điện cực đo độ PH : 2

2.5.4 Cảm biến dòng điện : 2

CHƯƠNG 3 2

LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY VIDAMCO – BẰNG PLC S7 - 300 2

3.1 Giới thiệu bộ logic khả trình S7-300 2

3.2 Ghép nối mạch phần cứng 2

3.3 Lập trình điều khiển hệ thống xử lý nước thải dùng PLC S7-300 2

CHƯƠNG 4 2

GIÁM SÁT VÀ THEO DÕI HỆ THỐNG BẰNG WIN CC 2

4.1 Tổng quan về SCADA 2

4.2 Tổng quan về phần mềm thiết kế WINCC 2

4.2.1 Giới thiệu chung 2

4.2.2 Các bước tiến hành thiết kế 2

4.3 Giao diện giám sát và điều khiển 2

KẾT LUẬN 2

LỜI NÓI ĐẦU

Vấn đề ô nhiễm môi trường là vấn đề muôn thuở không của riêng ai,riêng quốc gia nào Ngày nay với tốc độ phát triển nhanh chóng, vượt bậc củanền khoa học công nghệ tiên tiến, vấn đề ô nhiễm môi truờng lại càng trở nêncấp thiết và vô cùng quan trọng trong đời sống con người

Nước ta đang trên đà hội nhập quốc tế, càng ngày càng có nhiều nhàmáy, cơ sở sản xuất, xí nghiệp công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp lớn và nhỏphát sinh Điều đó tạo tiền đề phát triển kinh tế song đây lại là mối lo ngại lớn

về vấn đề rác thải Các xí nghiệp này là nguyên nhân ảnh hưởng trực tiếp đếnvấn đề sức khỏe con người và sinh vật có trên trái đất

Hầu hết các cơ sở sản xuất này sẽ thải ra khối lượng lớn các loại nướcthải, trong đó có rất nhiều loại nước thải vô cùng độc hại Nếu không xử lý tốtvấn đề thoát nước và xử lý nước thải, sẽ gây ô nhiễm lớn và ảnh hưởng xấuđến sức khỏe con người cũng như ảnh hưởng mạnh đến mọi nền kinh tế quốcdân

Công ty liên doanh ô tô VIỆT NAM – DAEWOO (VIDAMCO) là mộtcông ty có lượng nước thải với công suất khá lớn:

+ Nước thải công nghiệp: 100 /ngày đêm

+ Nước thải sinh hoạt: 50 /ngày đêm

Vì vậy vấn đề xử lý nước thải là một vấn đề vô cùng quan trọng và cấpthiết hiện nay Tuy nhiên để đạt được kết quả tốt nhất trong việc xử lý nướcthải chúng ta cần sử dụng các quy trình xử lý hiện đại và hệ thống tự độnghóa cao

Sau 5 năm học tập, em được giao đồ án tốt nghiệp với đề tài: Xây dựng

hệ thống giám sát và điều khiển tự động hệ thống xử lý nước thải của nhàmáy lắp ráp ô tô VIDAMCO Nội dung đồ án gồm có 4 chương:

Chương 1: Giới thiệu chung về nhà máy lắp ráp ô tô VIDAMCO

Chuơng 2: Hệ thống xử lý nước thải của nhà máy

Chương 3: Tổng quan về PLC S7-300.

Chương 4: Giám sát và theo dõi hệ thống bằng WINCC

Với sự chỉ bảo tận tình của PGS TS: Đào Văn Tân cùng với sự nỗ lựccủa bản thân, đồ án đã đạt được các mục tiêu đề ra Tuy nhiên đồ án vẫn cònnhững hạn chế và không tránh khỏi những sai sót Em mong các thầy cô vàcác bạn đóng góp ý kiến để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn PGS TS Đào Văn Tân Thờigian qua thầy đã chỉ bảo, giúp đỡ và cung cấp tài liệu cho em để hoàn thành

đồ án Cảm ơn các thầy cô giáo trong bộ môn tự động hóa về những kiến thức

mà thầy cô đã truyền thụ cho chúng em trong suốt thời gian qua

Hà Nội, tháng 6 năm 2010

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY VÀ CÔNG NGHỆ LẮP RÁP Ô TÔ 1.1 Vị trí, địa lý nhiệm vụ của công ty

1.1.1 Địa điểm

Công ty liên doanh ôtô Việt Nam – DAEWOO (VIDAMCO) được xây

dựng trên một phần đất của xí nghiệp liên hợp cơ khí 7983 thuộc thị trấn VănĐiển, cách trung tâm thủ đô Hà Nội khoảng 12 - 13 km về phía nam Diệntích khu xây dựng 48.044 km2

1.1.2 Đặc điểm địa lý và địa hình

Phía đông: Cách quốc lộ 1B khoảng 5Km theo đường chim bay

Phía Tây: Giáp quốc lộ 1A

Phía Nam: Giáp doanh trại quân đội và khu tập thể quân đội

Phía Bắc: Giáp khu sản xuất còn lại của xí nghiệp liên hợp cơ khí 7983.Địa điểm của công ty VIDAMCO có rất nhiều thuận lợi

- Vị trí nằm cách thủ đô không xa, nằm sát quốc lộ 1A thuận lợi cho việcgiao dịch và giới thiệu, tiêu thụ sản phẩm

- Nằm ở gần ga Văn Điển trên tuyến đường sắt xuyên việt thuận lợi choviệc chuyên chở vật tư, phụ tùng để phục vụ sản xuất cũng như phân phối vàtiêu thụ sản phẩm đến các đại lý trong nước

1.1.3 Đặc điểm khí hậu

- Nhiệt độ trung bình của không khí: 23,40C

- Nhiệt độ cực đại trung bình của không khí: 27,30C

- Nhiệt độ cực tiểu trung bình của không khí: 20,50C

- Nhiệt độ cực đại tuyệt đối của không khí: 41,60C

- Nhiệt độ cực tiểu tuyệt đối của không khí: 3,10C

- Độ ẩm tương đối trung bình của không khí hàng năm: 83%

- Độ ẩm tương đối trung bình thấp nhất của không khí hàng năm: 10%

-Hướng gió chính: +Mùa lạnh: Hướng đông bắc.

+Mùa nóng: Hướng Nam - Đông Nam

- Vận tốc gió lớn nhất: 3,9 m/s

- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1.661mm

- Lượng mưa cực đại trong10 phút = 35,2mm, 30 phút = 56,8mm, 60 phút =93,4 mm

- Tổng số giờ nắng trong năm: 1.646 giờ

1.2 Giới thiêu dây chuyền công nghệ

-Việc sản xuất ôtô được thực hiện từ lắp ráp tiến dần đến chế tạo, trongcông nghệ lắp ráp được thực hiện từ lắp SKD tiến lên CKD1 đến CKD2 sau

đó là IKD

Với việc nâng cao dần thiết bị, bộ phận được chế tạo trong nước đối với

xe tải và xe bus thì không lắp SKD mà thực hiện ở dạng CKD1 đến CKD2 -Dạng CKD, CKD nhập vào Các chi tiết được nhập vào dưới 2 dạngsau:

+ Cụm thành tổng gồm động cơ hộp số, cần chủ động, trục cardan , cáccụm điện và điện tử

- Các chi tiết và của xe như vành, bánh, may ơ, phanh, lốp, giảm sóc sẽđược lắp ráp tại liên doanh

-Các chi tiết và bán thành phẩm khác sản xuất ở Việt Nam sẽ được kếthợp lắp ráp hoàn chỉnh tại công ty

-Việc lắp ráp ôtô được tiến hành theo 4 công đoạn sau:

từng loại Xe tải, xe bus, xe du lịch được chuyển tới khu vực hàn lắp bằng xeđẩy tay Mỗi dây chuyền lắp ráp xe bố trí một hệ thống hàn lắp thân, vỏ xechuyên dùng.

Việc định vị các bộ phận thân, vỏ xe trước khi hàn được thực hiện:

- Gầm xe, khung thân xe được định vị bằng đinh tán

Hoàn thiện và kiểm tra phần kim loại

Phân xuởg sơn

Khoang động cơ

Cửa giảm sóc

Hình 1.1 Sơ đồ công nghệ hàn lắp thân, vỏ xe

1.2.2 Công nghệ sơn xe con

Sau khi hàn lắp xong và hoàn thiện ở phân xưởng thân xe Thân xe mộcđược đưa vào bộ phận làm sạch sơ bộ Dầu mỡ, vảy hàn, bụi bẩn được tẩy rửabằng dụng cụ cầm tay, giấy ráp và dung môi sau đó đưa tới phân xưởng sơnbằng xe đẩy trên đường ray.

Trước khi sơn điện ly bằng phương pháp nhúng người ta phải làm sạchbụi bẩn và tạo điều kiện bề mặt cho catốt ( tức thân xe) để khi thực hiện côngnghệ sơn điện ly được tốt Thân xe đã làm sạch sơ bộ được đưa tới bộ phậntiền xử lý

Bộ phận này là một hệ thống gồm sáu bể Tại đây thân xe đã được làmsạch sơ bộ được lần lượt đi qua mỗi bể bằng hệ thống tời kéo điều khiển bằngtay, tại mỗi bể xe được nhúng chìm và được tự động rửa bằng các bơm tuầnhoàn

Thân xe đã làm sạch sơ bộ được đưa vào bể chứa kiềm nóng (TK101) ởnhiệt độ 700C, dung tích: 48m3

Xe được tời kéo nhúng chìm trong bể và tự động rửa bằng hệ thống bơmtuần hoàn Tại bể này dầu mỡ được tẩy sạch sau đó thân xe được đưa tới bểchứa nước IDWATER-nước khử ion (TK102) để rửa sạch kiềm và thu hồi lạikiềm còn ở thân xe Để tạo điều kiện thuận lợi cho bề mặt catốt

Nước khử ion (TK102) để rửa sạch kiềm và thu hồi lại kiềm còn ở thân

xe Để tạo điều kiện thuận lợi cho bề mặt catốt Xe được đưa tới bể dung tích:48m3 Sau khi qua bể này xe được đưa tới bể chứa dung dịch phốt phát(TK104) có dung tích 48m3, tại đây thân xe được phốt phát hoá bằng phun tựđộng dung dịch kẽm phốt phát ở nhiệt độ 45  600C bằng hệ thống bơm tuầnhoàn Sau khi phốt phát hoá xong, xe được đưa tới bể chứa nước khử ion –IDWATER (TK1O5) để rửa lớp phốt phát không bám được vào thân xe Bể

có dung tích 48m3 Tại đây xe được rửa tự động bằng hệ thống bơm tuầnhoàn Cuối cùng của bộ phận tiền xử lý xe được đưa tới bể chứa nước thường-DIWATER (TK106) để rửa lại lần cuối trước khi đi vào bể sơn điện ly (bể

Xe được nhúng chìm và bắt đầu thực hiện quá trình sơn điện ly Dưới tácdụng của dòng một chiều sơn được bám trên bề mặt xe Sau khi sơn xong xeđược đưa tới bể TK208 để rửa phần sơn không bám được vào thân xe trongquá trình sơn và bể thu hồi lại lớp sơn dư trên thân xe Bể này có dung tích là48m3, tiếp theo xe được đưa đến bể nước thường để rửa lần cuối trước khi đivào lò để sấy Để tạo lớp sơn ED có bề dầy khoảng 25 đến 32m Xe đượcđưa vào bộ phận sấy, bộ phận này là hệ thống lò ED OVEN, lò có hai buồngsấy Tại đây xe được sấy trong 25 phút ở nhiệt độ 1650C khi ở trong buồngsấy sơ bộ, ở 1850C khi ở trong buồng sấy chính Tiếp theo xe được đưa tới bộphận đánh bóng và làm sạch những phần sơn không đạt yêu cầu, tại đây thân

xe được trát mát tít, phủ PVC ở gầm và phủ lớp cách âm Sau đó xe được đưatới bộ phận tạo lớp sơn phủ lớp đầu, trước khi được đưa vào buồng sơn phủlớp đầu xe được làm sạch và thổi bụi Khi đã làm sạch xong xe được đưa vàobuồng sơn phủ lớp đầu Tại đây lớp sơn phủ được tạo ra nhờ thiết bị sơnchuyên dụng bằng súng phun cầm tay, sau khi tạo được lớp sơn phủ lớpđầu.Xe được đưa tới bộ phận làm sạch lần cuối trước khi đi vào lò sấy lớp sơnphủ lớp đầu Lò này là lò PRIMER OVEN gồm 2 buồng sấy, xe được đưa tớiđây và sấy ở 800C khi ở trong buồng sấy sơ bộ ở 1000C khi ở buồng sấy

chính trong thời gian 25 phút Sau đó xe được đưa tới một bộ phận mài ướt đểđánh bóng và loại lớp sơn không đạt yêu cầu của công đoạn sơn phủ lớp đầu.Sau khi mài xong xe được đưa vào lò để sấy khô lớp sơn phủ lớp đầu đã đượcđánh bóng bằngphương pháp mài ẩm Tại lò DRY OFF OVEN thân xe đượcsấy ở 1000C trong khoảng thời gian 8 phút 20 giây tiếp theo xe được đưa vào

bộ phận làm sạch bụi bẩn trước khi vào buồng sơn phủ lớp ngoài cùng Khi đãlàm sạch bụi bẩn, xe được đưa vào buồng sơn có màn nước để tạo lớp sơn phủcuối cùng Tại đây sử dụng súng phun cầm tay và các thiết bị chuyên dùng đểtạo lớp sơn này, công đoạn này được thực hiện xong Thân xe được đưa vào

bộ phận làm sạch lớp sơn phủ ngoài không đạt yêu cầu để vào lò sấy TOPOVEN Khi lớp sơn TOP COAT BOOT được làm sạch xong Xe được đưa tới

lò TOP OVEN được sấy trong 33 phút ở nhiệt độ 1100C khi ở buồng sấy sơ

bộ, ở 1300C khi ở buồng sấy chính Khi xe ra khỏi lò này trên thân xe đượcphủ một lớp sơn là 40  50 Tiếp theo xe được đưa tới bộ phận kiểm tra sơn

có đạt yêu cầu không, nếu đạt yêu cầu thì cho xe ra và chuyển tiếp vào phânxưởng lắp ráp nội thất và hoàn thiện Nếu không đạt yêu cầu thì đem vào bộphận sửa chữa

Sơ đồ công nghệ của công đoạn sơn xe con được trình bày ở hình sau

Thân xe mộc bằng nhúngTiền xử lý bằng nhúngSơn điện ly Sơn lót bề mặt bằng phun

Sơn phủ lớp ngoài (phun) Kiểm tra

Lắp nội thất và hoàn thiện

Hình 1.2 Sơ đồ công nghệ sơn xe ôtô con

1.2.3 Công nghệ lắp ráp và hoàn thiện

- Công nghệ lắp ráp xe du lịch (xe con) ở giai đoạn SKD, ở giai đoạn nàythân xe được nhập về ở tình trạng đã làm xong kể cả sơn Khung chassis khinhập về đã lắp hoàn chỉnh Động cơ và hệ truyền động khi nhập về đã gắnliền với nhau, trục đã lắp sẵn với các cơ cấu có liên quan Bánh xe và săm lốpcũng đã được lắp sẵn.

Các bộ phận bên trong: Ghế, đệm, lót v.v đều được lắp trước vào thân

xe, ống dây nối, ống mềm v.v đã được lắp ở mức độ tối đa vào khung Do

đó việc lắp ráp các cụm SKD hoàn chỉnh lại với nhau thành xe ôtô hoàn chỉnhchỉ cần là việc lắp các ốc vít Công việc này được tiến hành bằng tay và cácdụng cụ lắp vạn năng, ở giai đoạn này nếu cần thì chỉ sửa sơn mà thôi

- Công đoạn lắp ráp hoàn chỉnh xe con ở giai đoạn CKD phần vỏ thân xesau khi sơn phủ lớp cuối cùng được chuyển tới bộ phận lắp ráp hoàn chỉnhcác bộ phận bên trong của thân xe, ở đây việc lắp ráp được tiến hành

+ Lắp các bộ phận chung và các bộ phận phụ của khung chassis

+ Lắp động cơ và hệ thống truyền động

+ Lắp ổ trục và tay phanh vào trục giữa, trục vi sai Lắp buồng lái: đồng

bộ, bảng điều khiển, lắp cửa, lắp các bộ phận bên trong như: ghế, đệm lót, lắpcác bộ phận trang trí

+ Chuyển thân xe đã lắp hoàn chỉnh các bộ phận bên trong tới bộ phậnráp thân vào khung chassis Khung chassis đã được lắp ráp trước, thân xeđược đặt lên khung chassis và tiến hành ráp thân xe vào khung chassis, sau

Ráp cụm động cơ

Ráp cụm trục trước

Ráp cụm lốp

Dây chuyền lắp khung gầm

Bộ làm mát

Hệ thống bôi trơn

Dây chuyền kiểm tra

Đến bãi chứa

để giao hàng

Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ lắp ráp nội thất và hoàn thiện

1.2.4 Công nghệ kiểm tra

Khi đi ra phân xưởng lắp ráp nội thất và hoàn thiện, việc lắp rắp hoànthiện một ôtô đã xong Xe được đưa tới phân xưởng kiểm tra trước khi xuấtxưởng đem ra bãi chứa để giao hàng, ở công đoạn này xe được kiểm tra cácyêu cầu sau

- Kiểm tra độ trượt dốc / phanh/ tốc độ (A.B.S)

- Kiểm tra đèn phía trước

- Kiểm tra khói

- Kiểm tra độ kín ga

- Kiểm tra bán kính quay

Lắp nội thất hoàn thiện và kiểm tra

Các cấu kiện

Các phụ tùng nội thất và gầm

- Xe du lịch (xe con) Matiz; Lanos; nubira; leganza, magus

1.3 Giới thiêu hệ thống cung cấp điện của xí nghiệp

1.3.1 Công suất

- Tổng công suất đặt của các thiết bị điện: 2928KW+6500KVA

Trong đó +Điện động lực: 2778KW+6500KVA

+Điện chiếu sáng:150KW

-Trạm biến thế phân xưởng thân xe và hoàn thiện No.01A Trạm đặt ởtầng một tại khu vực hàng cột AB trục cột 12, phân xưởng lắp ráp ô tôcon No.01 kích thước 9mx10.35m=93.15m2 Nếu tính cả trạm phân phối 6KVkích thước tổng 9mx19m=171m2 Trạm lắp ba máy biến thế 1000KVA,6.35%/0.4-0.2KV,11 tủ phân phối 400V và 3 tủ tụ điện bù để cung cấp chophân xưởng và các phụ tải chiếu sáng bên ngoài, trung tâm bảo dưỡng No.21,nhà kho No.17, trạm khí nén No.06.

-Trạm biến thế phân xưởng sơn No.25 Trạm đặt độc lập bên ngoài phânxưởng, bên cạnh trạm cấp nước No.05 và nhà ăn ca No.04 Kích thước9mx10.35m=93.25m2

Trạm lắp 3 máy biến thế 1000KVA, 6.35%/0.4-0.2KV, 11 tủ phânphối 400V và 3 tủ tụ điện bù để cung cấp cho phân xưởng và các phụ tải cấpnước No.05, nhà nồi hơi No.02, trạm xử lý nước No.07, nhà hành chính No.03,nhà ăn ca No.04

-Lựa chọn các thiết bị: Máy biến thế sử dụng loại máy biến thế ngâmtrong dầu do Việt Nam sản xuất Thiết bị 6KV chọn loại tủ trọn bộ lắp máycắt điện không khí và loại cầu dao cầu chì Tủ phân phối 0.4KV chọn loại tủtrọn bộ lắp máy cắt điện tự động đóng bằng tay(đối với dòng 2000A có bộphận đóng bằng điện cắt tự động).

-Bố trí thiết bị: Máy biến thế đặt ở các buồng riêng biệt có hố thu đầu, cóthông gió tự nhiên và thông gió cưỡng bức, có cửa mở ra phía ngoài Ở trạmbiến thế phân xưởng sơn trong buồng máy biến thế có bố trí một cầu dao cách

ly Tủ phân phối 400V đặt trong một buồng riêng kề với buồng máy biến thế.Kết cấu của trạm tường được xây gạch, có lỗ thông gió,hố thu 100% dầu Hệthống mương cáp được thiết kế chống thấm có lắp đậy, cáp đi trên giá đỡtrong mương

1.3.4 Điện trong nhà

- Đường dây thuộc lưới điện động lực trong nhà được thiết kế loại 3 pha

4 dây, 2 pha 3 dây Cáp và dây dẫn loại lõi đồng được cách điện bằng nhựa,

vỏ nhựa Cáp đi trên mương cáp

- Chiếu sáng: Hệ thống chiếu sáng trong xưởng sản xuất Chiếu sáng cục

bộ dùng đèn huỳnh quang lắp trên giàn đỡ, chiếu sáng chung dùng đènSodium ở độ cao sát vì kèo Chiếu sáng cho khu pha chế sơn dùng đèn chống

nổ Trong xưởng bố trí các tủ điều khiển hệ thống chiếu sáng, tủ kiểu kínchống bụi Đường dây chiếu sáng dùng dây lõi đồng Hệ thống chiếu sáng chonhà hành chính, nhà ăn ca và các công trình phụ khác dùng phối hợp đènhuỳnh quang, đèn sợi tóc, đèn trang trí Sử dụng máy cắt điện tự động, cầu chì

và hãm đèn để điều khiển và bảo vệ đèn Dây dẫn dùng loại lõi đồng cáchđiện bằng nhựa đi theo kết cấu xây dựng và chôn trong lớp vữa trát tường

1.3.5 Lưới điện bên ngoài

-Lưới điện động lực: Đường dây cung cấp điện 6KV từ bên ngoài đếntrạm phân phối 6KV và từ trạm phân phối 6KV đến trạm biến thế phân xưởng

sơn Dùng dây cáp ngầm chôn trực tiếp trong đất Từ trạm biến thế phânxưởng sơn đến phân xưởng sơn dây cáp đi trên máng đỡ dây Từ trạm biếnthế đến các hộ dùng điện khác dây cáp chôn trực tiếp trong đất.

-Lưới điện chiếu sáng bên ngoài: Chiếu sáng bên ngoài dùng đèn thủyngân cao áp lắp trên các cột và trên tường của phân xưởng

1.3.6 Chống sét và nối đất

Chống sét và nối đất cho nhà xưởng và nhà hành chính, đài nước, ốngkhói thực hiện theo tiêu chuẩn cho công trình cấp 3 Sử dụng phối hợp giữakim thu sét tạo thành ô lưới Bố trí hệ thống cọc, dây nối đất xung quanh

CHƯƠNG 2

HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY

2.1 Tổng quan về môi trường, xử lý ô nhiễm môi trường, xử lý ô nhiễm môi trường hiện nay

2.1.1 Khái niệm và nguyên nhân ô nhiễm môi trường

Ô nhiễm môi trường là sự thay đổi tính chất của môi trường vi phạm tiêuchuẩn môi trường Chất ô nhiễm là những nhân tố làm cho môi trường trở nênđộc hại

- Sự ô nhiễm môi trường có thể là hậu quả của các hoạt động tự nhiên,như hoạt động núi lửa, thiên tai, lũ lụt, bão hoặc các hoạt động do con ngườithực hiện trong công nghiệp, giao thông và trong sinh hoạt

2.1.2 Các phương pháp đánh giá

- Có nhiều phương pháp đánh giá mức độ ô nhiễm môi trường dựa vàotình trạng sức khỏe và bệnh tật của con người và sinh vật sống trong môitrường ấy hoặc dựa vào thang tiêu chuẩn đánh giá chất lượng môi trường

- Với mỗi loại môi trường (đất, nước, không khí…) ta có cách xử lý ônhiễm khác nhau

- Trong phạm vi đồ án này “khảo sát hệ thống xử lý nước thải của nhàmáy lắp ráp ô tô VIDAMCO”,vì vậy ta chỉ trình bày tổng quan những vấn đề

về ô nhiễm môi trường nước và xử lý nước thải ở nhà máy

2.2 Các nguồn nước thải của nhà máy

2.2.2 Nước thải sinh hoạt

Nước thải sinh hoạt là nước thải do con người thải ra từ những hoạt độngsinh hoạt hằng ngày như nấu nướng,vệ sinh,

Đặc điểm của nước thải sinh hoạt là trong đó có hàm lượng lớn các chấthữu cơ dễ bị phân hủy(hydratcacbon, protein, chất béo), các chất vô cơ sinh

dưỡng (phosphor, nitơ) cùng với các vi khuẩn (có thể sinh vật gây bệnh ),trứng giun, sán…

Hàm lượng các chất gây ô nhiễm trong nước thải sinh hoạt phụ thuộcvào điều kiện sống, chất lượng bữa ăn, lượng nước sử dụng vào hệ thống tiếpnhận nước thải Để đánh giá chính xác, cần khảo sát đặc điểm nước thải từngvùng dân cư như ở đô thị, nông thôn, miền núi ,đồng bằng, khu du lịch…Để

có thể dễ tính toán người ta tính số lượng nước dùng cho một người trong mộtngày là 100-150 lít và kể cả trại chăn nuôi là 250lít/người/ngày

2.2.3.Nước thải công nghiệp

Nước thải từ các xí nghiệp sản xuất công nghiệp, thủ công nghiệp, giaothông vận tải gọi chung là nước thải công nghiệp Nước thải loại này không

có đặc điểm chung mà phụ thuộc vào quy trình công nghệ của từng loại sảnphẩm

Nói chung nước thải của các ngành công nghiệp hoặc các xí nghiệp khácnhau có thành phần hóa học và hóa sinh là rất khác nhau

2.3.Những thông số đánh giá chất lượng nước và vấn đề xử lý nước thải hiện nay

2.3.1 Những thông số đánh giá chất lượng nước

a Độ pH:

- Là một trong những chỉ tiêu xác định đối với nước cấp và nước thải.Chỉ số này cho thấy cần thiết phải trung hòa hay không và tính lượng hóa chấtcần thiết trong quá trình xử lý đông keo tụ, khử khuẩn

- Sự thay đổi trị số pH làm thay đổi quá trình hòa tan hoặc keo tụ, làmtăng, giảm vận tốc của các phản ứng hóa sinh xảy ra trong nước

b Hàm lượng các chất rắn:

- Các chất vô cơ dạng muối hòa tan hoặc không hòa tan như đất đá ởdạng huyền phù lơ lửng

- Các chất hữu cơ như xác vi sinh vật, tảo, động vật nguyên sinh, độngvật phù du.

- Các chất hữu cơ như phân bón, các chất thải công nghiệp

- Các chất rắn trong nước làm trở ngại cho việc sử dụng và lưu thôngnước, làm giảm lượng nước sinh hoạt và sản xuất, gây trở ngại cho việc nuôitrồng thủy sản

c Độ cứng:

- Nước tự nhiên được phân thành nước cứng và nước mềm

- Độ cứng của nước thường không được coi là ô nhiễm vì không gây hạicho sức khỏe con người Nhưng độ cứng lại gây ảnh hưởng đến công nghệ,như cấu tạo lò hơi, các thiết bị có gia nhiệt nước

d Màu:

- Nước có thể có màu, đặc biệt là nước thải có màu đen hoặc đỏ nâu

- Nước có sắt và man gan ở dạng keo hoặc hòa tan

- Nước có chất thải công nghiệp

- Màu của nước được phân thành hai dạng: màu thực do các chất hòa tanhoặc dạng hạt keo; màu biểu kiến là màu của các chất lơ lửng trong nước tạonên Trong thực tế người ta xác định màu thực của nước, nghĩa là sau khi lọc

bỏ các chất không tan

e Độ đục:

- Độ đục của nước là do các hạt lơ lửng, các chất hữu cơ phân hủy hoặc

do giới thủy sinh gây ra Độ đục làm giảm khả năng quang hợp của các sinhvật tự dưỡng trong nước gây giảm thẩm mỹ và giảm chất lượng của nước khi

sử dụng Vi sinh vật có thể bị hấp thụ bởi các hạt rắn lơ lửng sẽ gây khó khănkhi bị khử khuẩn

f Oxi hòa tan:

- Oxi hòa tan trong nước rất cần cho sinh vật hiếu khí Bình thường oxihòa tan trong nước khoảng 8-10 mg/l,chiếm 70-80% khi oxi bão hòa Nồng

độ oxi hòa tan trong nước tự nhiên và nước thải phụ thuộc vào mức độ ônhiễm chất hữu cơ, vào hoạt động của thế giới thủy sinh, các hoạt động hóasinh, hóa học và vật lý của nước Trong môi trường nước bị ô nhiễm nặng, oxiđược dùng nhiều cho quá trình hóa sinh và xuất hiện hiện tượng thiếu oxitrầm trọng.

2.3.2 Vấn đề xử lý nước thải hiện nay

Ô nhiễm nước là sự thay đổi theo chiều hướng xấu đi các tính chất vậtlý- hóa học-sinh học của nước, với sự xuất hiện các chất lạ ở thể lỏng, rắn làmcho nguồn nước trở nên độc hại với con người và sinh vật Làm giảm độ đadạng sinh vật trong nước Xét về tốc độ lan truyền và quy mô ảnh hưởng thì ônhiễm nguồn nước là một vấn đề nghiêm trọng cần được quan tâm

- Các phương pháp xử lý nước thải:

a Xử lý bằng phương pháp cơ học:

- Trong nước thải thường có các tạp chất rắn cỡ khác nhau bị cuốn theonhư rơm cỏ, gỗ mẫu, bao bì, chất dẻo, giấy, dầu mỡ gỗ, cát sỏi, các vụn gạchngói… Ngoài ra còn có các loại hạt (lơ lửng ở dạng huyền phù) rất khó lắng.Tùy theo kích cỡ, các hạt huyền phù được chia thành hạt chất rắn lơ lửng cóthể lắng được, hạt chất rắn keo được khử trùng bằng đông tụ

- Các loại tạp chất trên dùng các phương pháp xử lý cơ học là thích hợp(trừ các hạt dạng rắn keo)

- Trong phương pháp này ta dùng song chắn rác để giữ lại các vật thô,kích thước lớn Sau khi chắn rác ta dùng lưới lọc để loại bỏ các tạp chất nhỏhơn,mịn hơn

- Ngoài ra dựa vào nguyên lý trọng lượng để chế tạo các “bẫy” lắng cát,sỏi hay để tách dầu mỏ Đối với bể lắng cát, sỏi, thì cát, sỏi nặng sẽ lắngxuống và kéo theo một phần chất đông tụ

- Đối với những tạp chất phân tán nhỏ mà bể lắng không lắng được thìngười ta dùng phương pháp lọc.Trong các loại phin lọc thường có loại phin

lọc dung vật liệu dạng tấm và loại hạt Ngoài tác dụng tách các phần tử tạpchất phân tán trong nước, các màng sinh học trên các vật liệu lọc cũng biếnđổi các chất hòa tan trong nước thải nhờ quần thể vi sinh vật có trong màngsinh học.

b Xử lý bằng phương pháp hóa lí và hóa học:

- Cơ sở của phương pháp hóa học là các phản ứng hóa học, các quá trìnhhóa lí diễn ra giữa các chất bẩn với hóa chất thêm vào là oxi hóa, trung hòa vàđông keo tụ.Thông thường là quá trình keo tụ thường kèm theo quá trìnhtrung hòa các hiện tượng vật lí khác

- Những phản ứng xảy ra là phản ứng trung hòa, phản ứng oxi hóa khử,phản ứng tạo chất kết tủa hoặc phản ứng phân hủy các chất độc hại

- Trung hòa: Nước thải thường có giá trị PH khác nhau Muốn nước thảiđược xử lý tốt bằng phương pháp hóa học phải tiến hành điều chỉnh PH vềvùng 6.9-7.2.Trung hòa bằng cách dùng các dung dịch axit hoặc muối axit,các dung dịch kiềm hoặc oxit kiềm để trung hòa nước thải

- Keo tụ: Trong quá trình lắng cơ học chỉ tách được các chất rắn huyềnphù có kích thước lớn hơn 10-20 mm, còn các hạt nhỏ hơn ở dạng keo khôngthể lắng được Ta có thể làm tăng kích cỡ các hạt nhờ tách dụng tương hỗgiữa các hạt phân tán liên kết vào các tập hợp hạt để có thể lắng được Muốnvậy trước hết phải trung hòa điện tích của chúng, thứ đến là liên kết chúng vớinhau.Quá trình trình trung hòa điện tích giữa các hạt gọi là quá trình đông tụ,còn quá trình tạo thành từ các bông lớn từ các hạt nhỏ gọi là quá trình keo tụ

- Các chất đông tụ thường dùng trong mục đích này là các muối sắt hoặcmuối nhôm hoặc hỗn hợp của chúng Các muối nhôm gồm có:

Al2(SO4)3.18H2O, NaAlO2, Kal(SO4)2.12H2O.Trong số này phổ biến nhất là

Al2(SO4)3 vì chất này hòa tan tốt trong nước, giá rẻ và hiệu quả đông tụ cao ở

pH từ 5-7,5

- Các muối sắt dùng làm chất keo tụ là Fe2(SO4)3.2H2O, FeSO4.7H2O vàFeCl3

- Hấp thụ:

+ Phương pháp hấp thụ được dùng để loại hết các chất bẩn hòa tan vàonước mà phương pháp xử lý sinh học và các phương pháp khác không loại bỏđược với hàm lượng rất nhỏ Thông thường đây là các hợp chất hòa tan cóđộc tính cao hoặc có mùi, vị và màu rất khó chịu

+ Các chất hấp thụ thường là than hoạt tính, đất sét hoạt tính, silicagen,keo nhôm, một số chất tổng hợp hoặc chất thải trong sản xuất như sỉ tro, sỉmạt sắt

- Tuyển nổi:

Các phần tử phân tán trong nước có khả năng tự lắng kém, nhưng có khảnăng kết dính vào các bọt khí nổi lên trên bề mặt nước Sau đó người ta táchcác bọt khí cùng các phần tử khí ra khỏi nước

- Phương pháp tuyển nổi được dùng rộng rãi trong luyện kim, thu hồikhoáng sản quý và cũng được dùng trong xử lý nước thải

- Trao đổi ion:

Thực chất của phương pháp trao đổi ion là một quá trình trong đó cácion trên bề mặt chất rắn trao đổi với các ion có cùng điện tích trong dung dịchkhi tiếp xúc với nhau Các chất này gọi là ionit Chúng hoàn toàn không tantrong nước

Phương pháp này làm sạch nước nói chung, phổ biến nhất là dùng đểlàm mềm nước, loại ion Ca2+ và Mg2+ ra khỏi nước cứng

- Khử khuẩn:

Dùng các hóa chất có tính độc đối với vi sinh vật, tảo, động vật nguyênsinh, giun, sán để làm sạch nước, bảo đảm tiêu chuẩn vệ sinh để đổ vào nguồnhoặc tái sử dụng Khử khuẩn hay sát khuẩn có thể dùng hóa chất hoặc tácnhân vật lý như Ozon, tia tử ngoại…

Hóa chất sử dụng để khử khuẩn phải đảm bảo tính độc đối với vi sinhvật trong một thời gian nhất định, sau đó phải được phân hủy hoặc bay hơi,không còn dư lượng gây độc cho người sử dụng hoặc vào các mục đích sửdụng khác.

Bảng 2.1: Bảng hóa chất thường dùng để điều chỉnh pH nước thải

Tên hóa chất Công thức hóa học Lượng chất cần thiết(mg/l)

để trung hòa 1mg/l axithoặc kiềm tính theoCaCO3(mg/l)

Vôi tôi dolomit [(Ca(OH)2)0,6(Mg(OH)2)0,4] 0,677

c Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học:

- Xử lý nước thải bằng phương pháp sinh học dựa trên hoạt động sốngcủa vi sinh vật, chủ yếu là vi khuẩn dị dưỡng hoại sinh, trong đó có nước thải.Quá trình hoạt động của chúng cho kết quả là các chất hữu cơ gây nhiễm bẩnđược khoáng hóa và trở thành những chất vô cơ trong nước và hàng loạt cácyếu tố ảnh hưởng khác

- Vi sinh vật có trong nước thải sử dụng các hợp chất hữu cơ và một sốkhoáng chất làm nguồn dinh dưỡng và tạo ra năng lượng Quá trình dinhdưỡng làm cho chúng sinh sản làm tăng số lượng tế bào (tăng sinh khối),đồng thời làm sạch (có thể là gần hoàn toàn) các chất hữu cơ hòa tan hoặc các

hạt keo phân tán nhỏ Do vậy, trong xử lý sinh học, người ta phải loại bỏ cácchất thô ra khỏi nước thải trong giai đoạn xử lý sơ bộ Đối với các chất vô cơtrong nước thải thì phương pháp xử lý sinh học có thể khử các muối sulfatmuối amoni, nitrat…các chất chưa bị oxi hóa hoàn toàn Sản phẩm của quátrình phân hủy này là khí CO2, nước, khí N2, ion sulfat.

- Các quá trình sinh học chủ yếu trong nước thải:

+ Các quá trình sinh học dùng trong xử lý nước thải đều xuất xứ trong tựnhiên Nhờ thực hiện các biện pháp tăng cường hoạt động của vi sinh vậttrong công trình nhân tạo quá trình làm sạch chất bấn diễn ra nhanhhơn.Trong thực tế hiện nay người ta vẫn tiến hành xử lý nước thải bằngphương pháp sinh học ở điều kiện tự nhiên và điều kiện nhân tạo tùy thuộckhả năng kinh phí, yêu cầu công nghệ, địa lý cùng hàng loạt các yếu tố khác.Nói chung, các quá trình sinh học trong xử lý nước thải gồm năm quá trìnhchủ yếu sau: quá trình hiếu khí, quá trình kỵ khí, quá trình trung gian-anoxic,quá trình trình tùy tiện và quá trình ở ao hồ Từ những quá trình chủ yếu nàylại thêm các quá trình phụ như sinh trưởng lơ lửng, quá trình dính bám

d Xử lý nước bằng phương pháp tổng hợp:

- Tùy theo từng loại nước thải với các thành phần khác nhau ta có thể sửdụng 3 phương pháp trên một cách riêng biệt Nhưng trong thực tế thì nướcthải sau khi được sử dụng, nhất là nước thải công nghiệp sẽ qua nhiều giaiđoạn làm nguồn nước bị ô nhiễm với nhiều thành phần rất phức tạp Việc xử

lý các nguồn chất thải này cần có một phương pháp tổng hợp để xử lý hầu hếtcác thành phần cặn, chất độc trong nước

2.4 Quy trình công nghệ xử lý nước thải

2.4.1 Quy trình xử lý nước thải của nhà máy

a Công nghệ xử lý

Trạm xử lý nước thải công ty GM Daewoo- Việt Nam được xử lý qua 2công đoạn

- Xử lý hoá lý: giảm hàm lượng các chất rắn lơ lững, các chất vô cơ,giảm COD, cặn sơn, ổn định pH …, bằng hoá chất.

- Xử lý vi sinh: Giảm hàm lượng các chất hữu cơ khó phân huỷ có trongnước thải, hàm lượng BOD bằng vi sinh vật hiếu khí

b Quy trình xử lý nước thải

Nước thải nhà máy

Bể gom nước thải ( bể số 2)

Bể lắng 1( bể

số 7)

Bể điều hòa (bể số 3)

Bể xả cuối

Bể chứa bùn (bể 13)

Điều khiển đóng mở các van này được thực hiện do PLC lấy tín hiệu từ cảmbiến độ pH.

d Khâu xử lý hóa học:

Nước thải từ xưởng sản xuất của nhà máy theo đường ống gom nướcthải dẫn vào bể số 2 (bể gom nước thải) Bể gom nước thải được sục khí bằngmáy thổi khí 1 với mục đích ổn định chất lượng cũng như lưu lượng tại bểgom đồng thời không cho lắng cặn tại bể này Nước từ bể số 2 được bơm lên

bể điều chỉnh pH số 4 bằng bơm M1.Tại bể số 2 đặt một cảm biến báo mức đểkhi mực nước ở bể số 2 lên đến 2m thì bắt đầu bơm sang bể số 4 pH củanước thải được ổn định từ 6,9-7,2 bằng hóa chất NaOH và H2SO4 Khi động

cơ M1 hoạt động được 10phút thì cấp điện cho bộ điều khiển pH Nước saukhi được điều chỉnh PH đạt tiêu chuẩn (6,9-7,2) tự chảy qua bể keo tụ số 5theo nguyên tắc tràn

Tại bể điều chỉnh pH đặt 1 van V6 để khi pH đạt tiêu chuẩn (6,9-7,2) thìvan V6 tự mở ra để nước tràn qua bể keo tụ Tại bể keo tụ các chất lơ lửngtrong nước thải sẽ được keo tụ nhờ tác dụng của hóa chất phèn nhôm(Al2(SO4)3) Phèn nhôm có tác dụng liên kết các chất thải mang ion âm, tăngtrọng lượng của các chất lơ lửng trong nước thải Khi lượng nước từ bể điềuchỉnh pH tràn sang bể keo tụ được 10 phút thì bật van V1 để phèn nhôm chảyqua bể keo tụ ( bể số 5) Nước sau khi được xử lý keo tụ tại bể số 5 tràn qua

bể tạo bông số 6 Sau 10 phút bật van V2 châm polymer vào bể tạo bông

e Khâu lắng:

Nước sau khi được tạo bông tốt tại bể số 6 tự tràn qua bể lắng cấp 1(bểlắng sơ cấp) bể số 7 Các chất sau khi được tạo bông tại bể số 6 sẽ được lắngtại bể lắng cấp 1 Nước sau khi lắng tràn qua máng răng cưa chảy về bể điềuhòa số 3 ( bể này gồm nước thải sinh hoạt và nước thải công nghiệp đã được

xử lý)

f Khâu xử lý vi sinh:

Nước sau khi xử lý hóa lý ( Sau khi lắng tại bể số 7) được trộn với nướcthải sinh hoạt (được chảy ra theo đường ống ) nhờ bơm chìm M6 tại bể.

Tại bể điều hòa 3 được cung cấp khí qua đĩa phân phối khí từ máy thổikhí với mục đích ổn định chất lượng nước thải trước khi bơm đi xử lý sinhhọc Nước thải từ bể điều hòa số 3 được bơm vào bể xử lý sinh học số 8 bằngbơm M2

Dưới tác dụng của sinh vật hiếu khí các chất hữu cơ có trong nước thảiđược loại bỏ và giảm hàm lượng BOD tại bể này xuông mức tiêu chuẩn Tại

bể sục khí sinh học được sục khí liên tục nhằm cung cấp lượng oxy cần thiếtcho các vi sinh vật hiếu khí tồn tại và phát triển Đồng thời tại bể sục khi 8được cung cấp hàm lượng bùn hồi lưu từ bể lắng sinh học với mục đích làmchất dinh dưỡng cho các vi sinh vật khi hàm lượng bùn hoạt tinh MLSS tại bểsục khí xuống thâp hơn mức tiêu chuẩn

Nước từ bể xử lý sinh học được chảy qua bể lắng cấp 2 (lắng thứ cấp) bể

số 10, nước thải sau khi lắng tại bể lắng được chảy qua bể khử trùng bằngclorine và thải ra ngoài Lưu lượng nước sau khi xử lý được thải ra ngoài

g Khâu ép bùn

Bùn lắng ở bể lắng 1 và bể lắng 2 được máy hut bùn hút đưa vào máy épbùn Ở đây bùn đuợc bổ sung thêm một lượng polyme cần thiết để bôi trơn vàtăng khả năng đúc kết của bùn khi được ép Bánh bùn sau khi ép xong sẽđược chuyển đi vứt ở hố rác

- Trong công nghệ xử lý nước thải có dùng các loại động cơ sau:

2.5 Các loại cảm biến dùng trong hệ thống:

2.5.1 Lưu lượng kế

- Có cấu tạo gồm một phao nhỏ đặt trong một ống thẳng đứng hình nón

Ở trạng thái cân bằng phao chịu tác động chủ yếu bởi lực Archimede, lực cản

và trọng lượng Trạng thái cân bằng này được biểu diễn bằng phương trình: .g.V + CX = 0.g.V

V: thể tích của phao

0 : khối lượng riêng của phao

v : vận tốc của chất lưu

 : khối lượng riêng của chất lưu

CX : là hệ số lực cản và S là hình chiếu của phao trên mặt phẳng vuônggóc với với vecto vận tốc v, S = (ð )/ 4

Để đo lưu lượng cách đơn giản nhất là chia độ trên ống thủy tinh để tiện

xử lý kết quả đo có thể nối phao với chiếc cần nhỏ có liên hệ cơ với lõi biến thế vi sai để chuyển đổi tín hiệu cơ thành điện

2.5.2 Cảm biến đo mực nước :

- Mục đích là xác định được mức độ hoặc khối lượng chất lỏng trong bình chứa Trong trạm xử lý nước thải ở VIDAMCO sử dụng cách xác định theo ngưỡng cao và ngưỡng thấp Khi xác định theo ngưỡng, cảm biến đưa ra dạng nhị phân cho biết thông tin về tình trạng hiện tại mức ngưỡng có đạt haykhông.

- Cấu tạo của đầu dò gồm điện cực hinh que như hình vẽ:

Năm 1904 Habel nhận thấy một số loại thủy tinh ( có thành phần xác định ) là chất dẫn điện yếu, điện thế phân cách của một màng thủy tinh dẫn điện dung phụ thuộc vào độ pH của dung dịch và tuân theo định luật Nernst :

E = E0 + H+

E : Điện thế chuẩn của điện cực (với một điện cực so sánh trước )

aH+ : hoạt độ của ion H+

- Điện cực màng thủy tinh có thành phần là một màng mỏng hình cầu, hình trụ hoặc hình côn làm từ thủy tinh có thành phần đặc biệt, màng được được hàn với một ống thủy tinh có điện trở cao, thể tích bên trong của điện

cực (màng hình cầu) chứa dung dịch có độ pH đã biết trước ( thường pH gần

bằng 7) trong đó có đặt phần tử so sánh nội Để đo độ pH chỉ cần đặt điện cực

thủy tinh và điện cực so sánh được nối với một pH-met, thực pH-met là một

mili vôn kế có trở kháng đầu vào rất lớn ( Ze ) kết hợp với một mạch

chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu số theo đơn vị pH Nếu tính đến các

phần tử khác nhau có mặt trong cấu trúc đo thì hiệu điện thế giữa điện cực

thủy tinh và điện cực so sánh được viết dưới dạng:

hình 2.3 điện cực đo độ pH

E = ESS1 + EAS - ESS2 - Ej – log(HC+) + log(HmC+)

ESS1: Điện thế của phần tử so sánh nội của điện cực thủy tinh

ESS2 : Điện thế của điện cực so sánh

Ej: Điện thế của chuyển tiếp lỏng tồn tại giữa dung dịch điền đầy điện

cưc so sánh và dung dịch nghiên cứu

EAS: Điện cực bất đối xứng của màng thủy tinh

2.5.4 Cảm biến dòng điện :

Cảm biến loại này hoạt động nhờ dòng điện chạy qua mạch đo khi đặt

hiệu điện thế giữa hai điện cực, thường là một điện cực kim loại và một điện

cực chuẩn

Cường độ dòng điện chạy giữa hai điện cực là hàm của mật độ các hạt

điện tích trong dung dịch và điện áp giữa hai điện cực

Dung dịch điền đầy (độ pH đã biêt)

Màng thủy tinh hình cầu

E ss2 Điện cực so sánh

H

inc +

Đường cong dòng điện – điện thế nhận được bằng cách đặt điện áp biếnthiên so với điện cực gốc Tiến hành điện phân giữa một điện cực chỉ thị vàđiện cực gốc bằng cách đặt điện thế điện phân EA tương ứng với giới hạnkhuếch tán rồi xác định dòng điện của bậc khuếch tán này, nó tỷ lệ với nồng

độ chất oxy hóa hay chất khử trên điện cực chỉ thị Có thể tiến hành địnhchuẩn trong cùng điều kiện bằng cách sử dụng dung dịch chưa nồng độ biếttrước của chất cần xác định Đường cong chuẩn cho phép suy ra nồng độ cácion cần đo Các giá trị cần đo thay đổi rất nhiều tùy theo lượng các hạt, vàodiện tích điện cực chỉ thị Giá trị thong thường của dòng điện từ vài picoampeđến vài chục miliampe

Hình 2.4 Đường cong dòng điện điện thế

CHƯƠNG 3 LẬP TRÌNH ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA

CÔNG TY VIDAMCO – BẰNG PLC S7 - 300

3.1 Giới thiệu bộ logic khả trình S7-300

PLC - viết tắt của Prorgammable Logic Control, là thiết bị điều khiểnlogic lập trình được, hay còn gọi là thiết bị khả trình, cho phép thực hiện linhhoạt các thuật toán điều khiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình

PLC S7-300 cấu trúc dạng module gồm các thành phần sau:

CPU các loại khác nhau: 312IFM, 312C, 313, 313C, 314, 314IFM,314C, 315, 315-2 DP, 316-2 DP, 318-2

Module tín hiệu SM xuất nhập tín hiệu tương đồng /số: SM321, SM322,SM323, SM331, SM332,SM334, SM338, SM374

Module chức năng FM

Module truyền thông CP

Module nguồn PS307 cấp nguồn 24VDC cho các module khác, dòng2A, 5A, 10A

Module ghép nối IM: IM360, IM361, IM365

Các module được gắn trên thanh ray như hình dưới, tối đa 8 module SM/FM/CP ở bên phải CPU, tạo thành một rack, kết nối với nhau qua busconnector gắn ở mặt sau của module Mỗi module được gán một số slot tính

từ trái sang phải, module nguồn là slot 1, module CPU slot 2, module tiếptheo mang số 4

Hình 3.1: Hình dạng của PLC S7-300.

Nếu có nhiều module thì bố trí thành nhiều rack (trừ CPU 312IFM vàCPU 313 chỉ có một rack), CPU ở rack 0, slot 2, kế đó là module phát IFM

360, slot 3, có nhiệm vụ kết nối rack 0 với các rack 1, 2, 3, trên mỗi rack này

có module kết nối thu IM361, bên phải mỗi module IM là các moduleSM/FM/CP Cáp nối hai module IM dài tối đa 10m các module được đánh

số theo slot và dùng làm cơ sở để đặt địa chỉ đầu cho các module ngõ vào ratín hiệu đối với CPU 315-2DP, 316-2DP, 318-2 có thể gán địa chỉ tùy ý chocác module

Hình 3.2: Nối các modul của S7-300

Module CPU:

Các module CPU khác nhau theo hình dạng chức năng, vận tốc xử lýlệnh loại 312 IFM, 314 IFM không có thẻ nhớ loại 312 IFM, 313 không cópin nuôi loại 315-2 DP, 316-2 DP, 318-2 có cổng truyền thông DP

Các vùng nhớ của PLC:

Vùng nhớ chương trình (load memory) chứa chương trình người dùng(không chứa địa chỉ ký hiệu và chú thích) có thể là ram hay eeprom trong cpuhay trên trên thẻ nhớ.

Vùng nhớ làm việc (working memory) là ram, chứa chương trình dovùng nhớ chương trình chuyển qua; chỉ các phần chương trình cần thiết mớiđược chuyển qua, phần nào không cần ở lại vùng nhớ chương trình , ví dụblock header, data block

Vùng nhớ hệ thống (system memory) phục vụ cho chương trình ngườidùng, bao gồm timer , counter, vùng nhớ dữ liệu m, bộ nhớ đệm xuất nhập.Module IM:

Modul IM 360 gắn ở rack 0 kế CPU dùng để ghép nối với modul IM361đặt ở các rack 1,2,3 giúp kết nối các modul mở rộng với CPU khi số modullớn hơn 8

Trong trường hợp chỉ có hai rack, ta dùng loại im365

SM 322: DO 16 _ 120 VAC relay, 8*2 nhóm

SM 322: DO 8 _ 230 VAC relay, 4*2 nhóm

SM 322: DO 8 _ 230 VAC /5A relay,1*8 nhóm

Module vào/ ra:

SM 323: DI 16/do 16 _ 24 VDC /0.5 A

SM 323: DI 8/do 8 _ 24 VDC /0.5 A

Module analog in:

Module analog in có nhiều ngõ vào, dùng để đo điện áp, dòng điện, điệntrở ba dây, bốn dây, nhiệt độ có nhiều tầm đo, độ phân giải, thời gian chuyểnđổi khác nhau Cài đặt thông số hoạt động cho module bằng phần mềm S7-SIMATIC 300 station -hardware hoặc chương trình người dùng sử dụng hàm.SM331, AI8*12 bit , 8 kênh vi sai chia làm hai nhóm, độ phân giải 9(12, 14 ) bit + dấu

SM331, AI 8*16 bit , 8 kênh vi sai chia làm 2 nhóm , độ phân giải 15 bit+ dấu

Module analog out:

Cung cấp áp hay dòng phụ thuộc số nhị phân phụ hai

SM332 ao 4*12 bit: 4 ngõ ra dòng hay áp độ phân giải 12 bit

A P1 P2 P3

0 - 200A WIDE RANGE

TO: LOAD

MCCB-0

0 - 600A WIDE RANGE

Hình 3.4 Nguồn cung cấp cho các động cơ 3 pha

ép bùn

Hình 3.5 Mạch điều khiển

2RI1RI

1K1

Hình 3.6 Mạch lực của động cơ công suất nhỏ

1A +24DC

1K1

Bảng 3.1 Bảng phân công đầu vào/ra trên PLC

chỉnh pHQ0.1 Đóng /mở cho bộ điều khiển đo

pH

sục khí

lắng 2 về lại bể sục khí

Iw23 Máy thổi khí ở bể gom nước thải Md25

Iw25 Máy thổi khí ở bể sục khí (bể vi

sinh)

Md30