đồ án kỹ thuật điều khiển tự động Thiết kế mạng Profibus DP cho hệ thống xử lý nước thải tại nhà máy Thụy Vân khu công nghiệp thành phố Việt Trì.

Lời nói đầu LỜI NĨI ĐẦU Một nội dung quan trọng cách mạng toàn cầu nói chung với việc cơng nghiệp hố đại hố nước ta nói riêng tự động hố q trình sản xuất.Nó nhằn tăng suất lao động,sản xuất nhiếu sản phẩm hơn,cải thiện nâng cao đời sống người,giảm sức lao động cho người cách đáng kể.Hiện nước ta ứng dụng tự động hoá vào nhiều ngành,một ngành cần thiết ngành xử lý nước thải cơng nghiệp.Với việc ứng dụng tự động hố vào ngành xử lý nước thải làm cho môi trường Việt Nam môi trường giới ngày cải thiện nhiều hơn.Trong đồ án en nghiên cứu thiết kế mạng Profibus DP cho hệ thống xử lý nước thải nhà máy xử lý nước thải Thụy Vân khu công nghiệp thành phố Việt Trì Được giúp đỡ tận tình thầy giáo Phan Cung, cô giáo Phan Thị Huyền Châu thầy mơn Tự Động Hóa trường đại học Bách Khoa Hà Nội giúp em hoàn thành tiến độ đồ án.Trong trình làm đồ án em có sai sót mong thầy cô thông cảm bỏ qua cho em.Em xin chân thành cảm ơn thầy cô Hà nội ngày 28 tháng năm 2008 Sinh viên Nguyễn Đức Cường Lời nói đầu Chương : Cơng nghệ xử lý nước thải công nghiệp 1.1 Sự ô nhiễm môi trường nước 1.1.1 Tìm hiểu nhiễm nước Nước tự nhiên nước hình thành số lượng chất lượng ảnh hưởng trình tự nhiên,khơng có tác động nhân sinh.Do tác động nhân sinh nước tự nhiên bị nhiễm bẩn chất khác dẫn đến kết làm ảnh hưởng đến chất lượng Các khuynh hướng thay đổi chất lượng nước nảh hưởng hoạt động người bao gồm: -Giảm độ pH nước ô nhiễm H 2SO4,HNO3 từ khí nước thải cơng nghiệp,tăng hàm lượng SO3 2- NO3- nước -Tăng hàm lượng ion Ca,Mg,Si nước ngầm nước sông nước mưa hồ tan,phong hố quặng cacbonat -Tăng hàm lượng ion kim loại nặng nước tự nhiên,trước hết Pb,Cd,Hg,As,Zn anion PO43-,NO3- -Tăng hàm lượng muối nước bề mặt nước ngầm chúng vào mơi trường nước nước thải,từ khí từ chất thải rắn -Tăng hàm lượng hợp chất hữu cơ,trước hết chất khó bị phân huỷ sinh học -Giảm nồng độ oxy hoà tan nước tự nhiên q trình oxy hố liên quan tới trình phì dưỡng nguồn chứa nước khoáng hoá hợp chất hữu -Giảm độ nước.Tăng khả nguy hiểm ô nhiễm nước tự nhiên nguyên tố phóng xạ Các tiêu quan trọng nước cần xem xét cấp nước độ pH,độ trong,độ cứng,hàm lượng sắt,mângn số coli Các tính chất đặc trưng nước thải gồm:pH,hàm lượng chất rắn,nhu cầu õy sinh hoá BOD(Biochemical Oxygen Demand)hoặc nhu cầu oxy hoá học COD(Chemical Oxygen Demand),các dạng nitơ,photpho,dầu mỡ,mùi,màu,các kim loại nặng nước thải công nghiệp Việc nước thải qua xử lý phương pháp thông thường đẩy nhanh trình phì dưỡng phát triển bùng nổ tảo thực vật khác,làm giảm chất lượng nước,cản trở việc sử dụng lại nước hoạt động nghỉ ngơi giải trí.Do ngày phát triển ứng dụng thêm phương pháp xử lý cấp ba vào dây chuyền xử lý nước thải 1.1.2 Một số thông số quan trọng nước thải: Lời nói đầu 1.1.2.1 Hàm lượng chất rắn : Tổng chất rắn thành phần vật lý đặc trưng quan trọng nước thải.Nó bao gồm chất rắn nổi,lơ lửng keo tan.Do phân tích,tổng chất ranứ xác định phần cịn lại sau cho bay mẫu nước nước thải bếp cách thủy,tiếp sấy khơ nhiệt độ 1030C trọng lượng không đổi.Hàm lượng chất rắn lắng hạt rắn lắng xuống đáy bình hình 60phút,được tính ml/l.Chỉ tiêu cho phép đo gần lượng bùn khử lắng sơ cấp.Theo kích thước hạt rắn,tổng chất rắn phân thành loại:chất rắn lơ lửng,chất rắn keo chất rắn tan 1.1.2.2.Hàm lượng oxy hoà tan DO(Dissolved oxy gen) : Một tiêu quan trọng nước hàm lượng oxy hồ tan,vì oxy khơng thể thiếu tất sinh vật sống cạn nước.Oxy trì trình trao đổi chất,sinh lượng cho sinh trưởng,sinh sản tái xuất Oxy chất khó hồ tan nước,khơng tác dụng với nước mặt hố học.Độ hồ tan phụ thuộc vào yếu tố áp suất,nhiệt độ đặc tính nước.Nồng độ bão hồ oxy nước nhiệt độ cho trước tính theo định luật Henry.Nồng độ thường nằm khoảng 8-15mg/l nhiệt độ thường Khi thải chất thải sử dụng oxy vào nguồn nước,q trình oxy hố chúng làm giảm nồng độ oxy hoà tan nguồn nước này,thậm chí đe doạ sống loài cá sinh vật sống nước 1.1.2.3 Nhu cầu oxy sinh hoá BOD (Biochemical Oxygen Demand) : Nhu cầu oxy sinh hóa tiêu thông dụng để xác định mức độ ô nhiễm nước thải đô thị chất thải nước thải công nghiệp BOD định nghĩa lượng oxy vi sinh vật sử dụng q trình oxy hố chất hữu 1.1.2.4.Nhu cầu hoá học COD(Chemical Oxygen Demand) : Chỉ số sử dụng rộng rãi để biểu thị hoá hàm lượng chất hữu nước thải mức độ ô nhiễm nước tự nhiên.COD định nghĩa lượng oxy cần thiết cho q trình oxy hố hố học chất hữu mẫu nước thành CO nước.Lượng oxy tương đương với hàm lượng chất hữu bị oxy hố xác định sử dụng tác nhân oxy hóa hóa học mạnh môi trường axit 1.1.2.5.Chỉ thị chất thải lượng vi sinh nước : Nước phương tiện lan truyền nguồn bệnh thực tế bệnh lây lan qua môi trường nước nguyên nhân gây bệnh tật tử vong,nhất nước phát triển.Các tác nhân gây bệnh thường tiết phân người bệnh,bao gồm nhóm sau : vi khuẩn,virut,động vật đơn bào,giun ký sinh.Ba Lời nói đầu bệnh vi khuẩn nguồn nước thường gặp sốt thương hàn,bệnh tả châu Á,ly khuẩn que.Các bệnh thường có nơi thải phân người tuỳ tiện Chất lượng mặt vi sinh nước thường biểu thị nồng độ vi khuẩn thị - vi khuẩn không gây bệnh nguyên tắc nhóm trực khuẩn.Thơng số sử dụng rộng rãi số coli.Nước thải sinh hoạt chưa qua xử lý thường chứa triệu coli/100 ml.Các tiêu chuẩn nước uống thường định rõ an toàn vệ sinh phương pháp xét nghiệm xác định mà không phát mức trung bình khơng vượt q coliform/100 ml 1.1.3 Nước thải sinh hoạt : Lượng nước thải sinh hoạt dao động phạm vi lớn,tuỳ thuộc vào mức sống thói quen người dân,có thể ước tính 80% lượng nước cấp.Ở Mỹ Canada nơi có nhu cầu cấp nước nên lượng nước thải thường tới 200 – 400 l/người.ngày(số liệu 1979).Giữa lượng nước thải tải trọng chất thải chúng biểu thị chất lắng BOD5 có mối tương quan định.Đặc trưng củ nước thải sinh hoạt thường chứa nhiều tạo chất với nhau,trong khoảng 52% chất hữu cơ,48% chất vô vi sinh vật.Phần lớ vi sinh vật nước thải thường dạng virut vi khuẩn lây bệnh tả.lỵ,thương hàn Đồng thời nước thải chứa vi khuẩ khơng có hại có tác dụng phân huỷ chất thải 1.1.4.Nước thải công nghiệp : Trong công nghiệp, nước sử dụng loại nguyên liệu thô,phương tiện sản xuất phục vụ cho mục đích truyền nhiệt.Nước cấp cho sản xuất lấy từ mạng cấp nước sinh hoạt chung lấy trực tiếp từ nguồn nước ngầm hay nước mặt xí nghiệp có hệ thống xử lý nước riêng.Nhu cầ cấp nước lượng nước thải sản xuất phụ thuộc vào nhiều yếu tố.Lưu lượng nước thải xí nghiệp cơng nghiệp xác định chủ yếu đặc tính sản phẩm sản xuất Ngồi trình độ cơng nghệ sản xuất khối lượng sản xuất xí nghiệp có ý nghĩa quan trọng.Lưu lượng tính cho đơn vị sản phẩm khác nhau.Lưu lượng nước thải sản xuất lại dao động rảt lớn.Bởi số liệu nêu tài liệu thường khơng ổn định nhiều xí nghiệp lại có khả tiết kiệm lượng nước cấp sử dụng hệ thống tuần hoàn sản xuất Thành phần nước thải đa dạng,thậm chí ngành công nghiệp,số liệu thay đổi đáng kể mức độ hồn thiện cơng nghệ sản xuất điều kiênk môi trường.Trong trường hợp cụ thể cần sử dụng nguồn tài liệu thích hợp 1.1.5.Nước thải thị : Lời nói đầu Nước thải thị gồm khoảng 50% nước thải sinh hoạt,14% loại nước thấm 36% nước thải sản xuất.cũng cần lưu ý rằng,nhu cầu cấp nước nước thải đô thị ở nước công nghiệp phát triển cao nhiều so với nước phát triển Lưu lượng nước thải đô thị phụ thuộc rấ nhiều vào điều kiện khí hậu tính chất đặc trưng thành phố.Khoảng 65 đến 85% lượng nước cấp cho người trở thành nước thải.Lưu lượng hàm lượng chất thải nước thải đô thị thường dao động phạm vi lớn.Lưu lượng nước thải lớn ngày vào lúc 10 – 12 trưa thấp vào khoảng sáng 1.2 Các phương pháp xử lý nước thải : 1.2.1 Phân loại trình phương pháp xử lý nước thải : Nước thải thường chứa nhiều tạp chất có chất khác nhau.Vì vậy,mục đích xử lý nước thải khử tạp chất cho nước sau xử lý đạt tiêu chuẩn mức chấp nhận theo tiêu đặt ra.Các tiêu chuẩn chất lượng mức chấp nhận theo tiêu đặt ra.Các tiêu chuẩn chất lượng phụ thuộc vào mục đích cách thức sử dụng:nước tái sử dụng hay thải thẳng vào nguồn tiếp nhận nước Theo chất lượng nước đạt được, q trình xử lý nhóm lại thành công đoạn: xử lý cấp I, xử lý cấp II xử lý cấp III - Xử lý cấp I gồm trình xử lý lắng, song chắn kết thúc sau lắng cấp I.Cơng đoạn có nhiệm vụ khử vạt rắn có kích thước lớn tạp chất lắng khỏi bể nước thải để bảo vệ bơm đường ống.Hầu hết chất rắn lơ lửng lắng bể cấp I.Ở thường gồm trình lọc qua song chắn, lắng, tuyển nổi, tách dầu mỡ trung hoà - Xử lý cấp II gồm q trình sinh học(đơi q trình hố học) có tác dụng khử hầu hết tạp chất hữu hồ tan phân huỷ đường sinh học,nghĩa khử BOD.Đó q trình :hoạt hố bùn,lọc sinh học hay oxy hố sinh học hồ phân huỷ yếm khí.Tất trình sử dụng khả sinh vật chuyển hoá chất thải hữu dạng ổn định lượng thấp - Xử lý cấp III thường gồm trình : vi lọc,kết tủa hố học đơng tụ,hấp thụ than hoạt tính,trao đổi ion,thẩm thấu ngược,điện thấm tích,các q trình khử chất dinh dưỡng,clo hố ozon hố Nhìn chung tất phương pháp trình xử lý nước thải dựa sở trình vật lý,hoá học sinh học.Các hệ thống xử lý chất thải thiết lập thường bao gồm hàng loạt q trình kết hợp theo trật tự cơng nghệ tuỳ thuộc vào đặc tính nước thải,tiêu chuẩn dịng điều kiện cụ thể khác 1.2.2.Làm nước thải phương pháp học : Lời nói đầu Nước thải cơng nghiệp nước thải sinh hoạt thường chứa chất tan không tan dạng hạt lơ lửng.Các tạp chất lơ lửng dạng rắn lỏng, chúng tạo với nước thành hệ huyền phù Để tách hạt lơ lửng khỏi nước thải,thường người ta sử dụng trình thuỷ : lọc qua song chắn lưới,lắng tác dụng lực trọng trường lực ly tâm lọc.Việc lựa chọn phương pháp xử lý tuỳ thuộc vào kích thước hạt,tính chất hố lý,nồng độ hạt lơ lửng,lưu lượng nước thải mức độ làm cần thiết 1.2.2.1.Lọc qua song chắn lưới chắn : Đây bước xử lý sơ bộ,mục đích trình khử tất tạp vật gây ự cố trình vận hành hệ thống xử lý nước thải làm tắc bơm,đường ống kênh dẫn.Trong xử lý nước thải đô thị,thường dùng song chắn để lọc nước dùng máy nghiền nhỏ vật bị giữ lại.Còn xử lý nước thải công nghiệp người ta dùng thêm lưới chắn - Song chắn Nước thải đưa tới cơng trình làm trước hết phải qua song chắn rác.Tại song chắn,các tạp vật thô giẻ, rác,vỏ đồ hộp,các mẩu đá,gỗ vật thải khác giữ lại.Song chắn đặt cố định di động,cũng tổ hợp với máy nghiền nhỏ.Thông dụng song chắn cố định.Các song chắn làm kim loại,đặt cửa vào kênh dẫn,nghiêng góc 60 -75 o Thanh song chắn có tiết diện trịn,vng hỗn hợp.Thơng dụng có tiết diện hỗn hợp,cạnh vng góc phía sau cạnh trịn phía trước hướng đối diện với dòng chảy - Lưới lọc Để khử chất lơ lửng có kích thước nhỏ sản phẩm có giá trị,thường sử dụng lưới lọc.Lưới có kích thước lỗ từ 0,5 đến 1mm.Khi tang trống quay,thường với vận tốc 0,1 đến 0,5m/s ,nước thải lọc qua bề mặt hay ngồi,tuỳ thuộc vào bố trí đường dẫn nước thải vào.Các vật thải cào khỏi mặt lưới hệ thống cào.Loại lưới lọc hay dùng hệ thống xử lý nước thải công nghiệp dệt,giấy da 1.2.2.2 Điều hoà lưu lượng : Điều hồ lưu lượng đung để trì dịng thải vào gần không đổi,khắc phục vấn đề vận hành dao động lưu lượng nước thải gây nâng cao hiệu suất trình cuối dây chuyền xử lý 1.2.2.3 Quá trình lắng : a Phân tích q trình lắng chất rắn nước thải: Trong xử lý nước thải,quá trình lắng sử dụng để loại tạp chất dạng huyền phù thô khỏi nước.Sự lắng hạt xảy tác dụng trọng lực.Để tiến hành trình người ta thường dùng loại bể lắng khác nhau.Trong công nghệ xử lý Lời nói đầu nước thải,theo chức bbể lắng phân thành : bể lắng cát,bể lắng cấp I bể lắng trong(cấp II).Bể lắng cấp I có nhiệm vụ tách chất rắn hữu cơ(60%) chất rắn khác,cịn bể lắng cấp II có nhiệm vụ tách bùn sinh học khỏi nước thải.Các bể lắng phải thoả mãn yêu cầu : có hiệu suất lắng cao xả bùn dễ dàng Nước thải nói chung thường hệ dị thể đa phân tán hợp thể khơng bền.Trong q trình lắng,kích thước,mật độ hình dạng hạt tính chất vật lý hệ bị thay đổi.Ngồi ra,khi hồ nhập vào nước thải có thành phần hố học khác tạo thành chất rắm,trong có chất đơng tụ.Những trình làm ảnh hưởng tới hình dạng kích thước hạt,gây phức tạp cho việc thiết lập qui luật thực trìng lắng b Bể lắng cát : Bể lắng cát thường thiết kế để tách tạp chất rắn vơ khơng tan có kích thước từ 0,2 đến 2mm khỏi nước thải.Điều đảm bảo cho thiết bị khí khơng bị cát,sỏi bào mòn,tránh tắc đường ống dẫn ảnh hưởng xấu việc tăng tải lượng vô ích cho thiết bị xử lý sinh học c Các lọai bể lắng : Các bể lắng có nhiệm vụ lắng hạt rắn nhỏ 0,2m m.Bể lắng có nhiều loại khác thơng dụng bể lắng liên tục.Bùn lắng tách khỏi nước sau lắng,có thể phương pháp thủ cơng giới Q trình lắng chịu ảnh hưởng yếu tố sau : lưu lượng nước thải,thời gian lắng ,khối lượng riêng tải lượng tính theo chất rắn lơ lửng,tải lượng thuỷ lực,sự keo tụ hạt rắn,vận tốc dòng chảy bể,sự nén bùn đặc,nhiệt độ nước thải kích thước bể lắng - Bể lắng ngang : làm vật liệu khác bê tông,bê tông cốt thép,gạch đât tuỳ vào kích thước, yêu cầu trình lắng điều kiện kinh tế.Bể lắng chia làm vùng : + Vùng nước thải vào : có chức phân phối dịng nước thải vào bể lắng theo tồn tiết diẹn cắt ngang dịng chảy,sao cho khơng có tượng xoáy vùng lắng + Vùng lắng : chiếm hầu hết thể tích bể,lắgn bùn tuân theo định luật stockes.Một yêu cầu quan trọng trì điều kiện chảy dòng bể + Vùng xả nước có chức tháo nước cách ổn định + Vùng bùn cặn : cần trang bị phương tiện tháo bùn phương pháp thuỷ lực hay khí Các bể lắng ngang thường có chiều sâu H từ 1,5 đến 4m,chiều dài (8-12)H chiều rộng kênh từ đến m.Để phân phối nước người ta thường chia bể thành nhiều ngăn vách ngăn.Các bể lắng ngang thường sử dụng lưu lượng nướcthải Lời nói đầu 15000m3/ngày Hiệu suất lắng đạt 60%.Vận tốc dòng chảy nước thải bể lắng thường chọn không lớn 0,01m/s,thời gian lưu từ 1-3 - Bể lắng đứng : Bể lắng đứng có dạng hình hộp hình trụ với đáy hình chóp.Nước thải đưa vào ống phân phối tâm bể với vận tốc không 30m/s.Nước thải chuyển động theo phương đứng từ lên tới vách tràn với vận tốc 0,5-0,6 m/s.Thời gian lưu lại bể từ 45-120 phút xả áp lực thuỷ tĩnh - Bể lắng theo phương bán kính : Loại bể có tiết diện hình trịn,đường kính 16-40m.Chiều sâu phần nước chảy 1,55m.Nước thải dẫn vào bể theo chiều từ tâm thành bể thu vào máng tập trung dẫn d Tách tạp chất : Trong số laọi nước thải có chứa dầu mỡ có khối lượng riêng nhỏ nước.Đó chất nổi,chúng gây ảnh hưởng xấu tới cơng trình nước.Các chất mỡ bịt kín lỗ hổng vật liệu lọc bể lọc sinh học chúng phá huỷ cấu trúc bùn hoạt tính bể aeroten,gây khó khăn qúa trình lên men cặn e Lọc Lọc ứng dụng để tách tạp chất phân tán có kích thước nhỏ khỏi nước thải mà bể lắng loại chúng.Người ta tiến hành trình tách nhờ vách ngăn xốp cho phép cho phép chất lỏng qua giữ phân tán lại.Q trình lọc xảy tác dụng áp suất thuỷ tĩnh cột chất lỏng áp suất cao trước vách ngăn hay áp suất chân không sau vách ngăn -Lọc qua vách lọc: Việc lựa chọn lọc qua vách lọc phụ thuộc vào tính chất nước thải,nhiẹt độ, áp suất lọc kết cấu thiết bị lọc.Vách lọc giữ hạt cần có tính chất sau :trở lực nhỏ,đủ bền dẻo học,đủ bền hố học,khơng bị trương nở bị phá huỷ điều kiện lọc cho trước - Bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt : Trong trình làm nước thải thường phải xử lý lưọng lớn nước,do người ta khơng cần sử dụng thiết bị lọc với áp suất cao mà dùng bể lọc với lớp vật liệu lọc dạng hạt.Vật liệu lọc sử dụng cát thạch anh,than cốc sỏi nghiền,thậm chí than nâu,than bùn than gỗ - Thiết bị lọc chậm : Người ta dùng bể lọc chậm để lọc nước thải không đông tụ.Tốc độ lọc thiết bị phụ thuộc vào nồng độ chất rắn lơ lửng.Khi nồng độ chất rắn nhỏ 25mg/l Lời nói đầu lấy tốc độ lọc 0,2 đến 0,3m/h,còn nồng độ hạt rắn lơ lửng 25-30 mg/l tốc độ lọc chọn khoảng từ 0,1 đến 0,2m/h Ưu điểm lọc chậm có kha làm cao.Nhược điểm loại kích thước lớn,giá thành cao,làm bùn khó phức tạp - Thiết bị lọc nhanh : Bể lọc nhanh làm việc với kích thước hữu hiệu lớn hệ số đồng đèu nhỏ so với bể lọc chậm.Về kết cấu thiết bị lọc nhiều lớp khac biệt so với thiết bị lọc lớp,nhưng thiết bị loại có suất lọc cao thời gian lọc kéo dài 1.2.3.Các phương pháp hoá lý : 1.2.3.1 Đơng tụ keo tụ : Q trình lắng tách hạt rắn huyền phù tách chất gây nhiễm bẩn dạng keo hồ tan chúng hạt rắn có kích thước q nhỏ.Để tách hạt rắn cách có hiệu phương pháp lắng,cần tăng kích thước củ chúng nhờ tác động tương hỗ hạt phân tán liên kết thành tập hợp hạt nhằm làm tăng vận tốc lắng chúng.Việc khử chất keo rắn trọng lượng trước hết địi hỏi cần trung hồ điện tích chúng,thứ đến liên kết chúng với nhau.Quá trình trung hồ điện tích thường gọi q trình đơng tụ cịn q trình tạo thành bơng lớn từ hạt nhỏ gọi trình keo tụ 1.2.3.2 Tuyển : Phương pháp tuyển thường sử dụng để tách tạp chất phân tán không tan,tự lắng kếm khỏi pha lỏng.Trong số trường hợp trình dùng để tách chất hoà tan chất hoạt động bề mặt.Qáu trình gọi trình tách bọt hay làm đặc bọt Trong xử lý nước thải,về nguyên tắc,tuyển thường sử dụng để khử chất,lơ lửng làm đặc bùn sinh học.Ưu điểm phương pháp so với phương pháp lắng khử hoàn toàn hạt nhỏ nhẹ,lắng chậm,trong thời gian ngắn.Khi hạt lên bề mặt,chúng thu gom phận vớt bọt Quá trình tuyển thực cách sục bọt khí nhỏ vào pha lỏng.Các khí kết dính với hạt lực tập hợp bóng khí hạt đủ lớn kéo theo hạt lên bề mặt,sau chúng tập hợp lại với thành lớp bọt chứa hàm lượng hạt cao chất lỏng ban đầu 1.2.3.3 Hấp phụ : Phương pháp hấp phụ dùng rộng rãi để làm triệt để nước thải khỏi chất hữu hoà tan sau xử lý sinh học xử lý cục nước thải có chứa hàm lượng nhỏ chất đó.Những chẩt khơng phân huỷ đường sinh Lời nói đầu học thường có độc tính cao.Nếu chất cần khử bị hấp phụ tốt chi phí riêng lượng chất hấp phụ khơng lớn việc ứng dụng phương pháp hợp lý Ứng dụng trình hấp phụ: q trình hấp phụ sử dụng để tách chất hữu phenol,thuốc nhuộm,các hợp chất thơm từ nước thải than hoạt tính 1.2.3.4 Trao đổi ion : Phương pháp trao đổi ion ứng dụng để làm nước nước thải khỏi kim loại Zn,Cu,Ni,Pb,Hg,Cd,Mn hợp chất asen,photpho,xyanua chất phóng xạ Phương pháp cho phép thu hồi chất có giá trị đạt mức độ làm cao.Vì phương pháp ứng dụng rộng rãi để tách muối xử lý nước nước thải 1.2.3.5 Quá trình tách màng : Các kỹ thuật điện thẩm tích,thẩm thấu ngược,siêu lọc q trình tương tự khác ngày đóng vai trị quan trọng xử lý nước thải Màng định nghĩa pha đóng vai trị ngăn cách pha khác nhau.Đó chất rắn,hoặc gel trương nở dung moi chí chất lỏng.Việc ứng dụng màng để tách chất phụ thuộc vào độ thấm qua hợp chất qua màng 1.2.3.6 Các phương pháp điện hoá : Người ta sử dụng q trình oxy hố cực anot khử catot,đông tụ điện để làm nước thải khỏi chất hoà tan phân tán Tất trình xảy điện cực cho dòng điện chiều qua nước thải Các phương pháp điện hoá cho phép lấy từ nước thải sản phẩm có giá trị sơ đồ công nghệ tương đối dơn giản tự động hố.Khơng cần sử dụng tác nhân hố học Nhược điểm phương pháp tiêu hao điện lớn Việc làm nước thải phương pháp điện hố tiến hành gián đoạn liên tục Hiệu suât phương pháp điện hoá đánh giá loạt yếu tố mật độ dịng điện,điện áp,hệ số sử dụng hữu ích điện áp,hiệu suất theo dòng,hiệu suât theo lượng 1.2.3.7 Các phương pháp hoá học : a Phương pháp trung hồ : Nước thải chứa axit vơ kiềm cần trung hoà đưa pH khoảng 6,5 đến 8,5 trước thải vào nguồn nước sử dụng cho công nghệ xử lý 10 Lời nói đầu Đối Ký hiêu phương thức Chú giải tượng Đầu đo Thiết bị hành chấp INIT_SENSOR PREWARN_SENSOR Khởi tạo giá trị ban đầu Cảnh báo vượt ngưỡng WARNING_SENSOR CHK_FAULT_SENSOR RS_DEF_CFG_SENSOR INIT_DEVICE CHK_RESPONSE_DEVICE RESET_DEVICE Báo động vượt ngưỡng Kiểm tra lỗi đầu đo Khởi tạo lại cấu hình ngầm định Khởi tạo lại giá trị ban đầu Kiểm tra lỗi thiết bị Khởi tạo lại cấu hình ngầm định Chương trình điều khiển độ pH bể trung hịa viết ngơn ngữ SCL trình bay phần phụ lục 61 Lời nói đầu Chương :Thiết kế hệ thống điều khiển giám sát WinCC 6.1 Giới thiệu chung wincc: Thông thường hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Aquisition) yêu cầu phần mềm chuyên dụng để xây dựng giao diện điều khiển (Human Machine Interface) phục vụ việc sử lý lưu trữ liệu Phần mềm WinCC Siemens phần mềm chuyên dụng cho mục đích WinCC chữ viết tắt Windows Control Center (Trung tâm điều khiển chạy Windows), nói cách khác, cung cấp cơng cụ phần mềm để thiết lập giao diện điều khiển chạy hệ điều hành Microsoft Windows NT hay Windows 2000 Trong dòng sản phẩm thiết kế giao diện phục vụ cho vận hành giám sát, WinCC thuộc thứ hạng SCADA (SCADA class) với chức hữu hiệu cho việc điều khiển Một đặc điểm của WinCC đặc tính mở Nó sử dụng cách dễ dàng với phần mềm chuẩn phần mềm người sử dụng, tạo nên giao diện người-máy đáp ứng nhu cầu thực tế cách xác Những nhà cung cấp hệ thống phát triền ứng dụng họ thơng qua giao diện mở WinCC tảng để mở rộng hệ thống WinCC kết hợp bí Siemens, cơng ty hàng đầu tự động hóa q trình, lực Microsoft, cơng ty hàng đầu việc phát trỉên phần mềm cho PC Ngoài khả thích ứng cho việc xây dựng hệ thống có qui mơ lớn nhỏ khác nhau, WinCC cịn dễ dàng tích hợp với ứng dụng có qui mơ tồn cơng ty việc tích hợp với hệ thống cấp cao MES (Manufacturing Excution System - Hệ thống quản lý việc thực sản suất) ERP (Enterprise Resource Planning) WinCC sử dụng sở qui mơ tồn cầu nhờ hệ thống trợ giúp Siemens có mặt khắp nơi giới WinCC cịn chương trình ứng dụng 32 bit hướng đối tượng chạy hệ điều hành 32 bit từ Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows XP Chương trình cho phép thực đa nhiệm vụ, đảm bảo phản ứng nhanh chóng với việc xử lý ngắt độ an toàn chống lại liệu bên mức độ cao Nếu chạy Windows NT, WinCC cung cấp chức để tạo an toàn phục vụ servers hệ thống cho nhiều người sử dụng Với giao diện thân thiện, WinCC có nhiều công cụ lệnh mạnh giúp cán quản lý chuyên gia kỹ thuật doanh nghiệp nhà máy làm quen dần với chức quan trọng HMI-Human Machine Interface (Giao diện người máy) hệ thống Scada từ có kiến 62 Lời nói đầu thức khai thác có hiệu chương trình lãnh vực điều khiển hệ thống tự động công nghiệp, thiết kế dự án liên quan đến tự động hóa WinCC chương trình lớn Siemens, để sử dụng tốt chương trình bạn nên sử dụng tốt S7 tìm hiểu lý thuyết WinCC qua phần Help chương trình với chủ đề trình bày thành lập mạch điều khiển thường gặp công nghiệp 6.2 Soạn thảo dự án mẫu : Soạn thảo dự án mẫu bước trước tiến hành thiết kế điều khiển đối tượng cụ thể.Để soạn thảo dự án (Project ) WinCC thực theo bước sau: - Tạo dự án (Project) WinCC - Chọn PLC Drivé từ Tag Management - Tạo biến nội - Tạo hình ảnh từ cửa sổ thiết kế giao diện Graphics Designer - Thiết lập thuộc tính Graphics Designer - Thiết lập thời gian thực - Chạy mô 6.2.1 Tạo dự án : Đầu tiên,khởi động chương trình WinCC 5.0 cách : từ Task,chọn Start > Simatic > WinCC > Windows Control Center 5.0 Hộp thoai WinCC Explorer xuất khung có lựa chọn : 63 Lời nói đầu Dự án thực hiên máy đơn khơng có nối mạng nên ta chọn Single-User Project.Nhấp OK chấp nhận ta được: Đặt tên cho dự án xong nhấp vao Creat cửa sổ WinCC xuất hình 6.2.1.1 Chọn PLC Driver từ Tag Management : Để thiết lập kết nối truyền thông WinCC với thiết bị cấp cần có mạng liên kết chúng với việc trao đổi liệu.Do chon Driver 64 Lời nói đầu Hộp thoại Add new driver xuất cho phép chọn mạng kết nối WinCC PLC.Nhấp chọn mạng SIMATIC S5 Ethernet Layer 4.CHN nhấp open để mở Lúc mục Tag Management,mạng SIMATIC S5 Ethernet Layer thiết lập 65 Lời nói đầu 6.2.1.2 Tạo biến: Biến gồm có biến nội biến ngoại: + Biến nội (Internal tag) : biến có sẵn WinCC.Những biến nội vùng nhớ WinCC,có chức PLC thực + Biến ngoại (External ) : biến q trình,phản ánh thơng tin địa hệ thống PLC khác 6.2.2 Tạo hình ảnh thiết lập cá thuộc tính Tạo hình ảnh Việc tạo đối tượng sử dụng thư viện hình ảnh có sẵn tạo thông qua công cụ Các đối tượng thể hai trạng thái: - Trạng thái tĩnh: Sử dụng đối tượng có tính chất mặc định màu sắc, phông chữ, độ lớn… Đối tượng thường thể liên quan với đối tượng khác hệ thống đường ống, thiết bị đo… 66 Lời nói đầu - Trạng thái động: Thể thay đổi đối tượng mặt diện hệ thống Giúp cho người quan sát vận hành hệ thống nhanh chóng xác định trạng thái làm việc thiết bị thực Để thể trạng thái động hệ thống người thiết kế phải có tập hợp giá trị (gọi biến chương trinh – tag) tạo tag managerment Bản thân Graphic Designer cung cấp nhiều công cụ để hỗ trợ cho việc tạo ứng dụng đồ hoạ như: bảng màu, công cụ, đối tượng chuẩn (gồm hình đa giác, chữ nhật, …), đối tượng thông minh (Smart Object) đối tượng Window (Window Object) gồm có Button, Check Box, Option Group 6.2.3 Thiết lập điều kiện Runtime : Để chạy ứng dụng cân đặ chế độ Runtime từ cửa sổ WinCCExplorer theo hình Hộp thoại Computer properties xuất hiện,có thể chọn cách xem WinCC chạy Window ảnh chạy khởi động WinCC 67 Lời nói đầu 6.3 Thiết kế giao diện WinCC : Sau làm theo bước tạo dự án mẫu ta thấy xuất cửa sổ Cuối ta tiến hành đặt tên cho Tag kiểu liệu Tag 68 Lời nói đầu Chọn OK ta tạo xong kiểu liệu địa cho Tag.Làm tương tự với Tag phần khác Sau thực bước ta giao diện WinCC sau Tại trung tâm điều khiển ta quan sát tồn dây chuyền cơng nghệ phận lam việc thơng qua hình giám sát trên.Chỉ cần bấm chuột vào nút ấn hình thiết kế ta làm việc với khu vực Các nút ấn Start,Stop,Manual,Auto vừa để điều khiển toàn hệ thống vừa điều khiển khu bể Khi khu bể có cố có tín hiệu báo về,lúc ta ấn nút vào khu bể để xử lý cố 69 Lời nói đầu 6.4 Giao diện khu bể trung hòa Bảng lưu trữ thơng số pH : 70 Lời nói đầu Đồ thị hiển thị giá trị online pH Với cảnh báo đưa người vận hành quan sát xác lỗi xảy vị trí lỗi để nhanh chóng khắc phục, khơng để q trình bị ngừng hoạt động gây thiệt hại kinh tế Với bể trung hoà việc đưa cảnh báo hết axit bazơ cần thiết cho q trình trung hồ Khi gần hết hố chất người vận hành phải tự đổ hố chất vào bình 71 Lời nói đầu KẾT LUẬN Với việc hồn thành đồ án tốt nghiệp giúp em tìm hiểu thêm nhiều kiến thức bổ ích.Đồ án trính tốn giúp cho chúng em biết tìm hiểu nghiên cứu cách thực tế nhất.Tuy nhiên,do hiểu biết em thời gian làm đồ án chưa nhiều nên đồ án cịn nhiều sai sót.Những vấn đề em đề cập đến đồ án cịn mang tính chất sơ bộ,chưa chi tiết sau trường làm thực tế giúp em có nhiều kinh nghiệm Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Cung,cô Phan Thị Huyền Châu,cùng với tồn thể thầy giáo mon tự động hoá trường đại học Bách Khoa Hà Nội giúp em hồn thành đồ án 72 Lời nói đầu MỤC LỤC Lời nói đầu LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp: “ Nghiên cứu,thiết kế mạng profibus DP dùng hệ thống xử lý nước thải công nghiệp “ em tự thiết kế hướng dẫn thầy giáo Phan Cung,cô giáo Phan Thị Huyền Châu.Các số liệu mơ hình nhà máy với thực tế nhà máy xử lý nước thải tập trung thuộc khu công nghiệp Thụy Vân thành phố Việt Trì Để hồn thành đồ án em sủ dụng tài liệu ghi bảng tài liệu tham khảo mà khơng sử dụng tài liệu khác.Nếu có phát chép em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Sinh viên Nguyễn Đức Cường ... 3.1: Sơ đồ dây chuyền công nghệ xử lý nước thải khu công nghiệp Thụy Vân với công suất 5000m /NGD 3.3 Công nghệ công đọan xử lý nước thải khu công nghiệp : Nước thải công nghiệp nhà máy xí nghiệp. .. nghệ hệ thống xử lý nước thải khu cơng nghiệp Thụy Vân thành phố Việt Trì áp dụng 23 Lời nói đầu 3.2 Sơ đồ công nghệ hệ thống xử lý nước thải khu cơng nghiệp Thụy Vân thành phố Việt Trì : 24... độ tự động hoá cần thiết - Đảm bảo tiêu chất lượng nước thải sau xử lý theo TCVN chất lượng nước thải cơng nghiệp Tại nhà máy, xí nghiệp khu cơng nghiệp có trạm xử lý nước thải cục Sau xử lý cục