THIẾT kế hệ THỐNG xử lý nước THẢI CÔNG NGHIỆP

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN ĐỒ ÁN LIÊN MÔN NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HOÁ ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Người hướng dẫn: TS NGUYỄN KIM ÁNH ThS NGUYỄN VĂN TẤN TS VÕ QUANG SƠN Đà Nẵng, tháng 8/2021 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP MỞ ĐẦU Hiện nay,chúng ta thiếu nhiều nghiên cứu để xác định thơng số tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị cơng nghiệp xử lý nước thải Do vậy,trong nghiên cứu nhóm đưa cách tiến hành xác định thông số tính tốn thiết kế phù hợp với điều kiện nhà máy đề ra,và cách điều khiển cho hệ thống xử lý nước thải công nghiệp Ngồi nghiệp cơng nghiệp hố - đại hố nước nhà, cơng nghiệp Điện Lực giữ vai trị đặc biệt quan trọng điện nguồn lượng dùng rộng rãi ngành kinh tế quốc dân Khi xây dựng nhà máy, khu kinh tế, khu dân cư, thành phố trước tiên người ta phải xây dung hệ thống cung cấp điện để cung cấp điện cho máy móc nhu cầu sinh hoạt người Sự phát triển ngành công nghiệp nhu cầu sử dụng điện làm cho phát triển không ngừng hệ thống điện công suất truyền tải mức độ phức tạp với yêu cầu chất lượng, điện ngày cao, địi hỏi người làm chun mơn cần phải nắm vững kiến thức bản, hiểu biết sâu rộng hệ thống điện Tuy nhiên nghiên cứu mang tính chất tham khảo ví dụ mẫu tính tốn thiết kế cơng nghệ xử lý nước thải.Trong trình nghiên cứu đồ án thời gian có hạn hạn chế kiến thức nên đồ án khó tránh khỏi thiếu sót ,kính mong nhận ý kiến đóng góp Thầy Cô giáo bạn THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HĨA CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2021 BẢNG PHÂN CHIA CÔNG VIỆC CỦA PBL3 ST T HỌ VÀ TÊN Phan Xn Hịa (Nhóm trưởng) NHIỆM VỤ - Tính chọn ,kiểm tra thiết bị mạng cao áp mạng hạ áp cung cấp điện cho nhà máy - Tính tốn tổn thất điện áp - Viết chương trình cho block - Thực vẽ mặt mơ hình 3D cho nhà máy Nguyễn Tam Đạt TRAN G 46 85 119 43 - Thực hình vẽ sơ đồ tổn thất điện áp hệ thống 85 - Thực vẽ cho tủ điều khiển 104 - Thực vẽ cho tủ phân phối 68 - Thực vẽ cho tủ chiếu sáng 84 - Tìm hiểu cấu chấp hành cảm biến có bể trung hịa , bồn Bazo,bồn Axit - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động bể trung hòa,bồn chứa Axit bồn Bazo, - Tính tốn thơng số thiết bị kích thước bể - Thiết kế,tính chọn kiểm tra thiết bị điện cho tủ động lực bể trung hòa - Thiết kế thực vẽ mạch điều khiển mạch động lực ,mạch trung gian cho bể trung hòa CADe simu 22 24 70 80 - Thực vẽ tủ trung hòa AutoCAD - Viết chương trình cho khu vực bể trung hịa - Viết thuyết minh PowerPoint 80 126 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Bùi Phạm Kha - Tìm hiểu cấu chấp hành cảm biến có bể lắng , bể Aerotank,bể chứa bùn - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động bể lắng bể Aerotank,bể chứa bùn - Tính tốn thơng số thiết bị kích thước bể - Thiết kế, tính chọn kiểm tra thiết bị điện cho tủ động lực bể lắng bể Aerotank - Thiết kế thực vẽ mạch điều khiển mạch động lực ,mạch trung gian cho bể lắng bể Aerotank CADe simu Lê Đức Anh 31 & 39 32& 39 70 82 - Thực vẽ tủ Aerotank lắng AutoCAD 82 - Viết chương trình cho khu vực bể Aerotank lắng 137 - Tính tốn bù cơng suất phản kháng để nâng cao hệ số công suất nhà máy 91 - Tìm hiểu cấu chấp hành cảm biến có bể lắng 1, bể khử trùng bể lưu lượng - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động bể lắng ,bể khử trùng bể lưu lượng - Tính tốn thơng số thiết bị kích thước bể - Thiết kế, tính chọn kiểm tra thiết bị điện cho tủ động lực bể lắng ,bể khử trùng bể lưu lượng - Thiết kế thực vẽ mạch điều khiển mạch động lực, mạch trung gian cho bể lắng bể khử trùng CADe simu - Thực vẽ tủ Lắng khử trùng AutoCAD - Viết chương trình cho khu vực bể lắng khử trùng - Xây dựng lưu đồ thuật toán bể 26 & 36 27 & 37 70 81 & 83 81 & 83 133 & 140 105 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP Nguyễn Đại Hiệp - Tìm hiểu cấu chấp hành cảm biến có bể thu gom bể cân - Nghiên cứu nguyên lý hoạt động bể thu 16 & 18 gom bể cân - Tính tốn thơng số thiết bị kích thước bể - Thiết kế, tính chọn kiểm tra thiết bị điện cho tủ động lực bể thu gom bể cân - Thiết kế thực vẽ mạch điều khiển mạch động lực ,mạch trung gian cho bể thu gom bể cân bằng CADe simu - Thực vẽ tủ thu gom cân bằng AutoCAD 17 & 19 70 78 & 79 78 & 79 - Viết chương trình cho khu vực bể thu gom bể cân 121-123 - Tính tốn nối đất,chống sét cho nhà máy 97 NHIỆM VỤ CHUNG - Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ hệ thống xử lý nước thải - Viết báo cáo tổng hợp MỤC LỤC THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thơng số kĩ thuật máy khuấy chìm GM17A1T Bảng 3.1 Thời điểm hoạt động thiết bị bể cân Bảng 3.2.Bảng kết tính tốn phụ tải nhà máy xử lý nước thải Bảng 4.1.Bảng số liệu kích thước mặt nhà máy Bảng 5.1.Máy biến áp máy phát dự phịng chọn Bảng 5.2 Thơng số máy biến áp Bảng 5.3.Tổn thất điện trạm biến áp Bảng 5.4 Thông số máy cắt đầu nguồn Bảng 5.5 Thông số cáp cao áp Bảng 5.6 Thông số dao cách ly Bảng 5.7 Thông số cầu chì cao áp Bảng 5.8 .Điện trở điện kháng đường dây khơng Bảng 5.9 Giá trị dịng ngắn mạch dịng xung kích Bảng 5.10 Thơng số aptomat tổng Bảng 5.11 Thông số dây cáp tổng Bảng 5.12 Thông số aptomat nhánh Bảng 5.13 Thông số dây dẫn nhánh Bảng 5.14 Dòng điện tính tốn tủ động lực Bảng 5.15 Chọn aptomat cho thiết bị tủ động lực Bảng 5.16 Thông số contactor ST-20 Mitsubishi Bảng 5.17 Contactor Relay nhiệt cho cấu chấp hành tủ động lực Bảng 5.18 Tiết diện dây dẫn tủ động lực THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Bảng 6.1 Dung lượng bù cho nhánh Bảng 6.2 Thiết bị bù công suất THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Quy trình cơng nghệ nhà máy Hình 2.1 Cấu tạo máy thổi khí Longtech – Đài Loan Hình 2.2 Đĩa phân phối khí bọt mịn lưu lượng : 0,02 – 0,2 m3/ phút Hình 2.3 Đĩa phân phối khí bọt lớn lưu lượng : 0,08 – 0,1 m3 / phút Hình 2.4 Một số hình ảnh máy khuấy chìm Hình 2.5.Sơ đồ cấu tạo máy khuấy chìm Faggiolati GM17A471T1-4V2AK0 Hình 2.6 Sơ đồ cấu tạo máy bơm chìm nước dạng li tâm Hình 2.7 Cấu tạo van điện tử Hình 2.8 Cấu tạo máy bơm bùn Hình 2.9 Cấu tạo cảm biến đo độ pH Hình 2.10 Nguyên lý hoạt động cảm biến mực nước Hình 2.11 Các kích thước cảm biến mực nước CLS-23N Hình 2.12.Cảm biến đo mức bùn RFLS-28 Hình 2.13.Vị trí lắp đặt cảm biển đo mức bùn Hình 3.1 Cấu tạo bể thu gom Hình 3.2 Tổng thể bể cân Hình 3.3 Cấu tạo bể cân Hình 3.4 Tổng thể bồn định lượng Hình 3.5 Tổng thể bể trung hịa Hình 3.6 Cấu tạo bể trung hịa Hình 3.7 Bồn chưa Axit Bazo Hình 3.8 Tổng thể bể lắng Hình 3.9 Cấu tạo bể lắng Hình 3.10 Chi tiết chiều cao bể lắng Hình 3.11 Cấu tạo bể Aerotank Hình 3.12 Tổng thể bể lắng THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP Hình 3.13 Cấu tạo bể lắng Hình 3.14 Cấu tạo bể khử trùng Hình 3.15 Tổng thể bể chứa bùn Hình 4.1 Vị trí bể khn viên 500 m2 Hình 4.2 Mơ 3D mặt nhà máy Hình 5.1 Sơ đồ hệ thống cung cấp điện cho nhà máy Hình 5.2.Sơ đồ cấp điện mạng cao áp nhà máy Hình 5.3 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay mạng cao áp Hình 5.4 Sơ đồ cấp điện mạng hạ áp nhà máy Hình 5.5 Sơ đồ nguyên lý sơ đồ thay tính tốn ngắn mạch hạ áp Hình 5.6 Bộ chuyển đổi nguồn tự động Hình 5.7 Tủ chuyển động nguồn tự động ATS Hình 5.8 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực mạch điều khiển bể thu gom Hình 5.9 Thiết kế tủ động lực bể thu gom Hình 5.10 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực mạch điều khiển bể cân Hình 5.11 Thiết kế tủ động lực bể cân Hình 5.12 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực mạch điều khiển bể trung hịa Hình 5.13 Thiết kể tủ động lực bể trung hịa Hình 5.14 Sơ đồ ngun lý mạch động lực mạch điều khiển bể lắng Hình 5.15 Thiết kế tủ động lực bể lắng Hình 5.16 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực mạch điều khiển bể Aerotank, bể lắng Hình 5.17 Thiết kế tủ động lực bể Aerotank, bể lắng Hình 5.18 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực mạch điều khiển bể khử trùng Hình 5.19 Thiết kế tủ động lực bể khử trùng Hình 5.20 Sơ đồ nguyên lý mạch động lực mạch điều khiển hệ thống chiếu sang Hình 5.21 Thiết kế tủ động lực chiếu sang THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP Hình 5.22 Giản đồ tính tốn tổn thất điện áp Hình 5.23 Mơ hệ thống cung cấp điện phần mềm ETAP Hình 6.1 Sơ đồ phân phối cơng suất bù Hình 8.1 FX3U – 80MR/DS thực tế Hình 8.2 Sơ đồ đấu dây ngõ vào PLC Hình 8.3 Sơ đồ nối dây ngõ PLC Hình 8.4 Tủ điều khiển PLC nhà máy 10 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Trans.14 V2 mở cho nước chảy sang bể lắng đến mức nước bể trung hòa xuống phao mức thấp step 31 hoạt động ngừng step 29 Trans.10 Nếu pH ≥ 10,5 chuyển sang hoạt động step 30 Step.30 Khi pH ≥ 10,5 máy khuấy ,bơm Axit bơm Axit hoạt động Sau thời gian đặt T6 phút mở van thường đóng V2 bể trung hòa bể lắng 1, đồng thời dừng thiết bị bể trung hòa bồn Axit 142 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Trans.15 V2 mở cho nước chảy sang bể lắng đến mức nước bể trung hòa xuống phao mức thấp step 31 hoạt động ngừng step 30 Step.31 Khi mức nước bể trung hòa xuống phao mức thấp tiến hành mở 143 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP lại van thường mở V1 đóng van thường đóng V2 Trans.16 Khi mức nước bể trung hịa dâng lên chạm vào phao mức thấp step 31 ngưng hoạt động,và quay trở lại step 24 Step.32 Khi hệ thống bắt đầu hoạt động T7 bắt đầu đếm 30 phút /lần để cảm biến đo độ đục tiến hành đo độ đục DDUC bể lắng Trans.17 Nếu 100 ≤ DDUC < 500 chuyển sang hoạt động step 33 Step.33 Khi 100 ≤ DDUC < 500 máy khuấy bể lắng 1,máy khuấy bồn PAC hoạt động, đồng thời thực đếm C3 để chạy luân phiên bơm PAC1 144 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP ,PAC2 Trans.19 Khi DDUC < 100 chuyển sang hoạt động step 35 ngưng step 33 145 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP Trans.18 Nếu DDUC ≥ 500 chuyển sang hoạt động step 34 Step.34 Khi DDUC ≥ 500 máy khuấy bể lắng 1, máy khuấy bồnPAC bơm PAC1 ,PAC2 đồng thời hoạt động Trans.20 Nếu DDUC < 100 chuyển sang hoạt động step 35 ngưng step 34 146 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Step.35 PAC Khi DDUC < 100 tiến hành dừng tất thiết bị bể lắng bồn 147 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Trans.21 Quay trở lại step 32 T7 bắt đầu đếm lại 30 phút Step.36 Ban đầu máy bơm bùn trạng thái dừng hoạt động Trans.22 Khi mức bùn chạm phao mức cao step 37 hoạt động ngừng step 36 Step.37 Khi mức bùn cao khởi động máy bơm bùn hút bùn vào bể chứa bùn Trans.23 Khi mức bùn xuống phao mức thấp ngưng step 37 quay trở lại step 36 148 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Step.38 Khi mức nước chạm phao mức thấp tiến hành khởi động máy khuấy máy sục khí (khởi động sao-tam giác) ,dự phịng máy sục khí 149 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Trans.24 Khi mức nước chạm phao mức cao step 39 hoạt động,ngưng step 38 Step.39 Khi mức nước chạm phao mức cao dừng thiết bị bể Aerotank Trans.25 Nếu mức nước xuống phao thấp ngưng step 39 quay trở lại step 38 Step.40 Trong khoảng thời gian đặt T10 45 phút máy bơn bùn ngưng hoạt động Trans.26 Sau thời gian đặt T10 step 41 hoạt động ngưng step 40 Step.41 Trong khoảng thời gian đặt T11 15 phút máy bơm bùn hoạt động , tiến hành hút bùn vào bể chứa bùn 150 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Trans.27 Sau thời gian đặt T11 ngưng step 41 quay trở lại step 40 Step.42 Khi mức nước chạm phao cao tiến hành đóng van thường mở V3 bể lắng bể khử trùng, khởi động máy khuấy bể khử trùng ,máy khuấy bồn Clo Đồng thời thực đếm C4 để chạy luân phiên bơm Clo Clo 2.Quá 151 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP trình khử trùng diễn khoảng thời gian đặt T12 phút 152 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP Trans.28 Sau thời gian đặt T12 step 43 hoạt động ngưng step 42 Step.43 Tiến hành dừng tất thiết bị bể khử trùng bồn Clo Đồng thời mở van thường đóng V4 để nước chảy sang bể lưu lượng khoảng thời gian đặt T13 15 phút Trans.29 Sau khoảng thời gian đặt T13 step 44 hoạt động ngưng step 43 153 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP Step.44 Tiến hành đóng van thường mở V4 ,và mở lại van thường mở V3 Trans.30 Đến mức nước chạm lại phao cao bể khử trùng quay trở lại step 42 154 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP KẾT LUẬN Qua trình nghiên cứu, học tập sưu tầm cho đề tài “ THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CƠNG NGHIỆP “ nhóm có nhiều kiến thức bổ ích quan trọng cho việc học tập sau , đồng thời có thêm nhiều kỹ sử dụng phần mềm phục vụ cho việc học tập AutoCAD , CADe simu , GX work , Etap,… Trong xuyên suốt trình tham gia nghiên cứu học tập thành viên nhóm ngồi kỹ cứng cịn có cho kỹ mềm cách làm việc nhóm,cách diễn đạt ý tưởng ý kiến mình, cách xếp cơng việc thực theo trình tự cho hiệu quả… Ngồi đạt nhóm cịn nhiều hạn chế kể đến cịn thiết hiệu việc khai thác tài nguyên học tập có sẵn , xếp thời gian làm việc chưa cụ thể ,rõ ràng,logic , đặc biệt việc chủ động tìm kiếm ,tìm tịi học hỏi chưa cao Cuối cùng,nhóm xin cảm ơn q Thầy/Cơ giúp đỡ ,hỗ trợ việc học tập,nghiên cứu đề tài lần Mong nhóm tiếp tục phát huy có cố gắng khắc phục vấn đề thiếu sót để tích lũy đầy đủ hành trang cho học tập cơng việc sau 155 Nhóm SV thực : 18.36B.1 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Sổ tay lựa chọn & tra cứu thiết bị điện từ 0,4 đến 500kV – Tác giả : Ngô Hồng Quang [2] Hệ thống cung cấp điện xí nghiệp cơng nghiệp đô thị nhà cao tầng – Tác giả : Nguyễn Công Hiền , Nguyễn Mạch Hoạch [3] LOW – VOLTAGE POWER DISTRIBUTION PRODUCTS – MISUBISHI ELECTRIC [4] Programming manual MELSEC-F MITSUBISHI ELECTRIC [5] Tài liệu hướng dẫn lập trình SFC cho PLC MITSUBISHI dòng FX CPU phần mềm GX Work2 – Thầy Dương Minh Đức (ĐHBK Hà Nội) 156 Nhóm SV thực : 18.36B.1 ...THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP MỞ ĐẦU Hiện nay,chúng ta thiếu nhiều nghiên cứu để xác định thơng số tính tốn thiết kế cơng trình đơn vị công nghiệp xử lý nước thải Do... VỤ CHUNG - Nghiên cứu xây dựng quy trình cơng nghệ hệ thống xử lý nước thải - Viết báo cáo tổng hợp MỤC LỤC THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thơng số kĩ thuật... 11 THIẾT KẾ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Giới thiệu nhà máy 1.1.1 Vị trí địa lý Nhà máy xử lý nước thải cơng nghiệp nhà máy có 100% vốn đầu tư doanh nghiệp