HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA TỰ ĐỘNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HỐ CƠNG NGHIỆP ====o0o==== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Hà Nội, 6-2018 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HỐ CƠNG NGHIỆP ====o0o==== ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA TỰ ĐỘNG Trưởng môn : PGS.TS Trần Trọng Minh Giáo viên hướng dẫn : TS Nguyễn Huy Phương Sinh viên thực : Nguyễn Mạnh Hùng Lớp : KTĐK & TĐH 03 - K58 MSSV : 20131885 Giáo viên duyệt : Hà Nội, 6-2018 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA TỰ ĐỘNG em tự thiết kế hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Huy Phương Các số liệu kết hoàn toàn với thực tế Để hoàn thành đồ án em sử dụng tài liệu ghi danh mục tài liệu tham khảo không chép hay sử dụng tài liệu khác Nếu phát có chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Mạnh Hùng MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ i DANH MỤC BẢNG SỐ LIỆU ii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU iii Danh sách ký hiệu iii LỜI NÓI ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA 1.1 Yêu cầu chung nước thải công nghiệp 1.2.Tính chất nước thải số nhà máy 1.2.1 Nước thải nhà máy giấy .5 1.2.2 Nước thải nhà máy thép .6 1.2.3 Nước thải nhà máy bia .7 1.3 Xử lý nước thải nhà máy bia Chương 14 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 14 2.1 Yêu cầu chung hệ thống công nghệ xử lý hệ thống 14 2.1.1 Yêu cầu chung hệ thống .14 2.1.2 Công nghệ xử lý hệ thống .14 2.1.3 Tính tốn thể tích bể 16 2.2 Lựa chọn thiết bị hệ thống .22 2.2.1 Máy khuấy chìm cho bể trung hòa 22 2.2.2 Bơm nước bơm sục khí .24 2.2.4 Thiết bị đo độ pH .29 2.2.5 Cảm biến mức nước 31 2.2.6 Máy nén bùn 35 2.2.7 Chọn PLC 36 2.2.8 Chọn biến tần 39 2.2.9 Chọn HMI 43 2.2.10 Chọn Contactor, relay nhiệt 45 Chương 47 THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN VÀ GHÉP NỐI HỆ THỐNG .47 3.1 Thuật toán điều khiển hệ thống .47 3.1.1 Chế độ manual 47 3.1.2 Chế độ tự động 49 3.1.3 Thuật toán điều khiển bơm hóa chất, sục khí báo lỗi 52 3.2 Ghép nối hệ thống 56 3.2.1 Sơ đồ sợi hệ thống xử lý nước thải .56 3.2.2 Sơ đồ mạch động lực mạch nguồn 58 3.2.3.Phân cổng vào .60 3.2.4 Sơ đồ đấu nối đầu vào, PLC 61 Chương 64 XÂY DỰNG CHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN TRÊN PLC VÀ GIAO DIỆN VẬN HÀNH HMI 64 4.1 Lập trình PLC 64 4.1.1 Phần mềm GX Designer 64 4.1.2.Phân vùng ô nhớ cho chương trình lập trình .64 4.2 Lập trình HMI 65 4.2.1 Phần mềm GT Designer 65 4.2.2 Giao diện HMI chương trình vận hành hệ thống 66 4.3 Thử nghiệm chức hệ thống .69 KẾT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO .73 CHƯƠNG TRÌNH PLC 74 Danh mục hình vẽ DANH MỤC HÌNH Hình 1 Cơng nghệ xử lý nước thải .10 Hình 2: Lưới chắn rác 11 Hình 3: Bể trung hịa 11 Hình 4: Bể kỵ khí UASB 12 Hình 5: Bể sục khí Aeroten 13 Hình 6:Bể lắng bậc II .14Y Hình 1: Sơ đồ công nghệ 15 Hình 2: Bảng lực chọn công suất hãng Criman 23 Hình 3: Máy khuấy Criman TBM 2.2 .24 Hình 4: Bơm nước thải Tsurumi 25 Hình 5: Bơm sục khí Dargang 400 -36 .26 Hình 6: Bơm OBL M31 PPSV 29 Hình 7: Transmitter Suntex 30 Hình 8:Rơ le báo mức cảm biến mức 31 Hình 9:Sơ đồ ghép nối rơ le báo mức với cảm biến 32 Hình 10: Cảm biến áp suất D531 DC8 - 6001 - L5 -3 -TA0 - N40 -1 -000 34 Hình 11: Sơ đồ kết nối cảm biến D531 34 Hình 12: Máy ép bùn Teknofanghi .36 Hình 13:PLC Mitsubishi FX3U-64MR 38 Hình 14:Cách đấu dây PLC 39 Hình 15: Biến tần VFD - L Delta .40 Hình 16: Modul FX3U - 485ADP MB .42 Hình 17: HMI GOT1000 1155 - QSBD .43 Hình 18: Kết nốt cáp RS 422 từ HMI tới PLC 44 Hình 19: Contactor relay nhiệt LS dòng 18AF MT - 12 Danh mục hình vẽ Hình 1: Sơ đồ thuật tốn thủ cơng 46 Hình 2: Thuật tốn chế độ tự động .48 Hình 3: Thuật tốn điều khiển bơm màng 51 Hình 4: Thuật tốn điều khiển biến tần máy sục khí 51 Hình 5: Sơ đồ báo lỗi 53 Hình 6: Sơ đồ sợi hệ thống 55 Hình 7: Sơ đồ mạch động lực mạch nguồn 57 Hình 8: Sơ đồ ghép nối truyền thông 59 Hình 9: Sơ đồ kết nối đầu vào PLC 60 Hình 10: Sơ đồ ghép nối đầu PLC 61 Hình 1: Phần mềm GX Developer 59 Hình 2:Giao diện thiết kế phần mềm GT Designer 61 Hình 3: Màn hình Tự động 62 Hình 4: Màn hình thủ cơng 62 Hình 5: Màn hình cài đặt 63 Hình 6: Màn hình báo lỗi 63 Hình 7: Nạp chương trình cho PLC thử nghiệm truyền thơng biến tần 65 Hình 8: Kiểm tra tín hiệu số điều khiển tần số biến tần 66 Danh mục bảng số liệu DANH MỤC BẢNG SỐ LI Bảng 1 : Giá trị C thông số ô nhiễm nước thải Bảng :Hệ số Kq ứng với lưu lượng dòng chảy nguồn tiếp nhận nước thải Bảng 3: Hệ số Kq ứng với dung tích nguồn tiếp nhận nước thải Bảng 4: Hệ số lưu lượng nguồn thải Kf .5 Bảng 5: Thông số nước thải nhà máy giấy Bảng 6: Thông số nước thải nhà máy thép Bảng 7: Thông số nước thải nhà máy bia .8 Bảng 8: Bảng tổng hợp kích thước bể .22Y Bảng 1: Thơng số trung bình bể UASB 18 Bảng 2: Thông số kỹ thuật máy khuấy Criman TBM 2.2 24 Bảng 3: Thông số kỹ thuật bơm bùn 25 Bảng 4: Thơng số kỹ thuật bơm sục khí .26 Bảng 5: Thông số kỹ thuật bơm định lượng OBL M31 PPSV 28 Bảng 6: Thông số kỹ thuật Transmitter Suntex 30 Bảng 7: Thông số kỹ thuật rơ le báo mức 31 Bảng 8: Thông số kỹ thuật cảm biến áp suất D531 DC8 - 6000 - L5 -3 -TA0 - N40 -1 -000 33 Bảng 9: Các ghi giá trị cảm biến 35 Bảng 10: Thông số kỹ thuật máy ép bùn 36 Bảng 11: Thông số kỹ thuật PLC FX3U 48M 39 Bảng 12: Thông số biến tần VDF – L 015L21A 41 Bảng 13: Thông số cài đặt cho biến tần 41 Bảng 14:Thông số kỹ thuật module FX3U - 485 ADP MB 43 Bảng 15: Thông số kỹ thuật HMI GOT 1000 QSBD Danh mục bảng số liệu Bảng 1: Bảng so sánh ưu nhược điểm phương án bù pH 43 Bảng 2: Phân cổng vào Bảng 1: Bảng phân địa ô nhớ tham số lập trình 60 Danh mục từ viết tắt ký hiệu DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU Danh sách từ viết tắt DO Dissolved Oxygen Lượng oxy hòa tan nước BOD Biochemical oxygen Demand Nhu cầu oxy sinh hóa COD Chemical oxygen Demand Nhu cầu oxy hóa học TSS Turbidity & suspended solid Tổng chất rắn lơ lửng Upflow anaerobic sludge blanket Bể xử lý sinh học chảy ngược qua lớp bùn kỵ khí UASB AEROTE N Bể phản ứng sinh học hiếu khí Danh sách ký hiệu Kết luận KẾT LUẬN Nội dung kết luận: - Qua đồ án này, dẫn tận tình thầy TS Nguyễn Huy Phương nhiều hỗ trợ từ thầy Th.S Nguyễn Danh Huy em tìm hiểu thực đồ án tốt nghiệp đề tài “ Thiết kế hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia” - Qua đồ án, em thu nhiều kiến thức cách xây dựng thệ thống, quy trình cần thiết nhiều kinh nghiệm thiết kế mạch điện, lập trình PLC tính tốn thơng số - Ngoài em nâng cao kiến thức rèn luyện tính kiên nhẫn làm việc Em xin chân thành cảm ơn thầy TS Nguyễn Huy Phương thầy Th.S Nguyễn Danh Huy tận tình giúp đỡ em để em hoàn thành đồ án hạn định Hà Nội, ngày 02 tháng năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Mạnh Hùng 71 Phụ lục TÀI LIỆU THAM KHẢO Self contained pH Neutralization System – Continous Panner.com QUY CHUẨN KỸ THUẬT QUỐC GIA VỀ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP ( QCVB 40:2011/BTNMT) Tiêu chuẩn xây dựng quốc gia TCXDVN 51:2008 Thoát nước - mạng lưới cơng trình bên ngồi Basic of PH Control EMERSON Process Management Criman Mixer and Flow Accelerator selectuon sheet CRIMAN VFD L Series Instruction Sheet DELTA ELECTRONIC FX 3U Programming manual MITSUBISHI ELECTRIC Suntex pH/ORP Transmitters PC – 300 A series Suntex Iintrument Co.LTD FX3u 485 ADP – MB Installation Manual MITSUBISHI ELECTRIC 10 FX3U MODBUS Serial Communication Edition User manual MITSUBISHI ELECTRIC 11 DCT531 Pressure Sensor Datasheet Bdsensor GmbH 12 Catalogue LS Measol Contactor and Overload relay 72 Phụ lục CHƯƠNG TRÌNH PLC 73 Phụ lục 74 Phụ lục 75 Phụ lục 76 Phụ lục 77 Phụ lục 78 Phụ lục 79 Phụ lục 80 Phụ lục 81 Phụ lục 82 Phụ lục 83 Phụ lục 84 ... chọn xử lý nước thải nhà máy bia để thực đồ án 1.3 Xử lý nước thải nhà máy bia Một hệ thống xử lý nước thải công nghiệp đầy đủ nói chung có sơ đồ sau: Chương 1: Tổng quan hệ thống xử lý nước thải. .. HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI NHÀ MÁY BIA 1.1 Yêu cầu chung nước thải công nghiệp 1.2.Tính chất nước thải số nhà máy 1.2.1 Nước thải nhà máy giấy .5 1.2.2 Nước thải nhà. .. KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ LỰA CHỌN THIẾT BỊ TRONG HỆ THỐNG 2.1 Yêu cầu chung hệ thống công nghệ xử lý hệ thống 2.1.1 Yêu cầu chung hệ thống Qua việc tìm hiểu cấu trúc hệ thống xử lý nước thải nhà