Đề tài: Tự động hóa hệ thống xử lý nước sạch của nhà máy nước thành phố Vinh Nghệ An

Chia sẻ: Tran Van Hung Hung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:110

0
9
lượt xem
3
download

Đề tài: Tự động hóa hệ thống xử lý nước sạch của nhà máy nước thành phố Vinh Nghệ An

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích chính của đề tài là: Nghiên cứu xây dựng mô hình giám sát, điều khiển để xử lý nƣớc sinh hoạt mang lại lợi ích kinh tế - kỹ thuật, phù hợp với điều kiện thực tế hiện tại và triển vọng tƣơng lai góp phần vào việc bảo vệ môi trƣờng nƣớc sinh hoạt, nâng cao chất lượng cuộc sống cho ngƣời sử dụng, ứng dụng mô hình giám sát và điều khiển phục vụ công tác giảng dạy và đào tạo nhằm nâng cao chất lƣợng đào tạo chuyên ngành cấp thoát nƣớc tại trường Cao đẳng Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề tài: Tự động hóa hệ thống xử lý nước sạch của nhà máy nước thành phố Vinh Nghệ An

1<br /> <br /> MỞ ĐẦU<br /> 1. Tính cấp thiết của đề tài<br /> Từ năm 1982 đến nay, nhờ chƣơng trình cấp nƣớc sinh hoạt và vệ sinh môi<br /> trƣờng của Chính phủ, tài trợ của các tổ chức quốc tế, của các nhà tài trợ trong và<br /> ngoài nƣớc, kinh phí huy động từ địa phƣơng… nhiều công trình cấp nƣớc sinh hoạt<br /> tập trung đã và đang đƣợc xây dựng nhằm phục vụ tốt hơn cho cuộc sống của nhân<br /> dân. Tuy nhiên, trong giai đoạn hiện nay, quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đã<br /> đặt ra yêu cầu ngày càng cao về cấp nƣớc sinh hoạt đặc biệt là yêu cầu về chất<br /> lƣợng nƣớc. Chất lƣợng nƣớc đảm bảo sẽ góp phần nâng cao đời sống, sức khoẻ<br /> cho công đồng và là một phần không thể thiếu của con ngƣời.<br /> Do vậy, việc nghiên cứu mô hình hóa hệ thống xử lý nƣớc sinh hoạt để điều<br /> khiển, giám sát nhằm khắc phục những hạn chế về công nghệ, nâng cao chất lƣợng<br /> nƣớc, giảm giá thành sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngƣời tiêu dùng có ý nghĩa hết sức<br /> quan trọng. Vì vậy đề tài: Tự động hóa hệ thống xử lý nước sạch của nhà máy<br /> nước thành phố Vinh Nghệ An, mang tính cấp thiết, có ý nghĩa khoa học và thực<br /> tiễn.<br /> 2. Mục đích và phạm vi nghiên cứu<br /> 2.1. Mục đích của đề tài<br /> - Nghiên cứu xây dựng mô hình giám sát, điều khiển để xử lý nƣớc sinh hoạt<br /> mang lại lợi ích kinh tế - kỹ thuật, phù hợp với điều kiện thực tế hiện tại và triển<br /> vọng tƣơng lai góp phần vào việc bảo vệ môi trƣờng nƣớc sinh hoạt, nâng cao chất<br /> lƣợng cuộc sống cho ngƣời sử dụng.<br /> - Ứng dụng mô hình giám sát và điều khiển phục vụ công tác giảng dạy và<br /> đào tạo nhằm nâng cao chất lƣợng đào tạo chuyên ngành cấp thoát nƣớc tại trƣờng<br /> Cao đẳng Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc.<br /> 2.2. Phạm vi nghiên cứu<br /> - Đánh giá hiện trạng, mô phỏng giám sát hệ thống xử lý nƣớc của Công ty<br /> cấp thoát nƣớc Thành phố Vinh – Nghệ An.<br /> <br /> 2<br /> <br /> - Nghiên cứu xây dựng bài giảng phục vụ công tác giảng dạy, đào tạo tại<br /> trƣờng Cao đẳng Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc<br /> 3. Phƣơng pháp nghiên cứu<br /> - Thống kê, đo lƣờng, thu thập số liệu phục vụ cho công tác nghiên cứu.<br /> - Ứng dụng công nghệ tự động hoá trong quá trình giám sát, điều khiển hệ<br /> thống xử lý nƣớc bằng bình lọc cao áp và khử trùng bằng Clo tại trạm sản xuất<br /> nƣớc; xây dựng bài giảng phục vụ công tác đào tạo nhằm nâng cao chất lƣợng đào<br /> tạo và phục vụ công tác nghiên cứu khoa học.<br /> 4. Nội dung nghiên cứu<br /> - Tổng quan các phƣơng pháp xử lý nƣớc sinh hoạt và xu hƣớng ứng dụng<br /> công nghệ hiện nay<br /> - Nghiên cứu và lập trình điều khiển các thiết bị trong hệ thống bằng PLC để<br /> đo kiểm tra và điều chỉnh nồng độ Clo cho phép có trong nƣớc trƣớc khi sử dụng<br /> - Nghiên cứu, xây dựng chƣơng trình mô phỏng giám sát nồng độ Clo có trong<br /> nƣớc trƣớc khi sử dụng<br /> - Nghiên cứu ứng dụng chƣơng trình mô phỏng giám sát và điều khiển hệ<br /> thống xử lý nƣớc sinh hoạt tại công ty cấp thoát nƣớc Thành phố Vinh – Nghệ An.<br /> - Nghiên cứu xây dựng bài giảng trên cơ sở ứng dụng PLC trong giám sát và<br /> điều khiển hệ thống tự động xử lý nƣớc phục vụ công tác đào tạo của trƣờng Cao<br /> đẳng Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc.<br /> 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn<br /> 5.1. Ý nghĩa khoa học<br /> Nghiên cứu phƣơng pháp mô hình hóa hệ thống xử lý nƣớc nhằm điều khiển<br /> các thiết bị và giám sát nồng độ Clo, trên cơ sở đó xây dựng bài giảng nhằm nâng<br /> cao chất lƣợng phục vụ công tác đào tạo và nghiên cứu khoa học.<br /> 5.2. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài<br /> Đánh giá hiện trạng, mô phỏng giám sát hệ thống xử lý nƣớc của Công ty<br /> cấp thoát nƣớc và phục vụ công tác giảng dạy chuyên ngành cấp thoát nƣớc trong<br /> trƣờng.<br /> <br /> 3<br /> <br /> 6. Những đóng góp mới của đề tài<br /> - Xây dựng đƣợc chƣơng trình mô phỏng giám sát nồng độ Clo có trong<br /> nƣớc trƣớc khi sử dụng.<br /> - Ứng dụng chƣơng trình mô phỏng giám sát và điều khiển hệ thống xử lý<br /> nƣớc sinh hoạt tại công ty cấp thoát nƣớc Thành phố Vinh – Nghệ An nhằm nâng<br /> cao chất lƣợng, giảm giá thành sản phẩm, đáp ứng nhu cầu ngƣời tiêu dùng.<br /> - Xây dựng bài giảng nhằm nâng cao chất lƣợng đào tạo trƣờng Cao đẳng<br /> Nghề KTCN Việt Nam – Hàn Quốc.<br /> <br /> 4<br /> <br /> Chƣơng 1<br /> TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ NƢỚC SINH HOẠT VÀ XU<br /> HƢỚNG ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ HIỆN NAY<br /> 1.1. Các phƣơng pháp xử lý nƣớc<br /> 1.1.1. Phƣơng pháp cơ học<br /> 1.1.1.1. Bể lắng<br /> Chức năng của bể lắng tiếp xúc là tạo điều kiện tiếp xúc lỏng H 20/không khí<br /> (O2 hòa tan) và chất rắn (Fe3) hyđrôxit mới tạo thành do kết quả của phản ứng ôxy<br /> hóa sắt Fe2 + O2 FeOOH nhằm thúc đẩy quá trình O2 hóa Fe2. Ngoài ra, bề lắng tiếp<br /> xúc phải thực hiện chức năng thứ hai cũng rất quan trọng là lắng cặn để giảm tải<br /> cho bể lọc tiếp theo. Áp dụng hai kỹ thuật lắng chính là bể lắng tiếp xúc kiểu đổi<br /> dòng (nƣớc chảy theo chiều ngang và phải đổi dòng nhiều lần nhờ hệ thống vách<br /> hƣớng dòng), hoặc lắng đứng với ống thu trung tâm. Bể lắng thông dụng gồm có<br /> các loại sau:<br /> - Bể lắng ngang : Nƣớc chuyển động theo chiều ngang từ đầu bể dến cuối bể.<br /> - Bể lắng đứng : Nƣớc chuyển động theo chiều đứng từ dƣới lên.<br /> - Bể lắng ly tâm : Nƣớc chuyển động từ trung tâm bể ra phía ngoài.<br /> -Bể lắng lớp mỏng : Có 3 kiểu tùy theo hƣớng chuyển động của lớp nƣớc và<br /> cặn gồm dòng chảy ngang; dòng chảy nghiêng cùng chiều; dòng chảy nghiêng<br /> ngƣợc chiều.<br /> - Bể lắng có lớp cặn lơ lửng : Lắng qua môi trƣờng hạt, nƣớc chuyển động<br /> từ dƣới lên.<br /> 1.1.1.2. Bể lọc.<br /> Có chức năng loại bỏ cặn, làm trong nƣớc, một phần nhỏ Fe2 chƣa O2 hóa<br /> tiếp ở đây. Nếu pH đủ lớn, những hệ thống lọc có thể lọc đƣợc cả mangan. Các nhà<br /> máy nƣớc đều áp dụng bể lọc nhanh hơn đơn lớp tự chảy, nghĩa là tốc độ lọc<br /> khoảng 120 ÷ 144 m3/m2. Để thực hiện quá trình lọc ngƣời ta có thể chia ra một số<br /> loại bể lọc sau:<br /> <br /> 5<br /> <br /> - Theo tốc độ lọc : Bể lọc chậm(0,0003 ÷ 0,0013 m/s); Bể lọc nhanh (0,014<br /> ÷ 0,04 m/s); Bể lọc cao tốc (0,1 ÷ 0,3 m/s).<br /> - Theo chế độ dòng chảy : Bể lọc trọng lực (hở không áp); Bể lọc áp lực (lọc<br /> kín)<br /> - Theo chiều dòng nước: Bể lọc xuôi; Bể lọc ngƣợc; Bể lọc hai chiều.<br /> - Theo số lượng lớp vật liệu lọc: Bể lọc một lớp, bể lọc hai lớp hay nhiều lớp<br /> vật liệu lọc.<br /> 1.1.2. Phƣơng pháp hóa học<br /> 1.1.2.1. Keo tụ<br /> Để thực hiện quá trình keo tụ, ngƣời ta cho vào nƣớc các chất phản ứng thích<br /> hợp nhƣ: Phèn nhôm Al2(SO4)3 ; phèn sắt loại FeCl3. Các loại phèn này đƣợc đƣa<br /> vào nƣớc dƣới dạng dung dịch hòa tan.<br /> Khi cho phèn nhôm vào nƣớc, chúng phân ly thành các ion Al3+ , sau đó các<br /> ion này bị thủy phân thành Al(OH)3.<br /> Al3 = 3H2O = Al(OH)3 + 3H+<br /> <br /> (1-1)<br /> <br /> Trong phản ứng thủy phân trên, ngoài Al(OH)3 là nhân tố quyết định đến<br /> hiệu quả keo tụ đƣợc tạo thành, còn giải phóng ra các ion H+ . Các ion H+ sẽ đƣợc<br /> khử bằng độ kiềm tự nhiên của nƣớc (đƣợc đánh giá bằng HCO 3-). Trƣờng hợp độ<br /> kiềm tự nhiên của nƣớc thấp , không đủ để trung hòa ion H+ thì cần phải kiểm hóa<br /> nƣớc. Chất dùng để kiểm hóa thông dụng nhất là vôi (CAO). Một số trƣờng hợp<br /> khác có thể dùng xô đa (Na2CO3); Hoặc xút (NaOH).<br /> 1.1.2.2. Khử trùng bằng các chất ôxy hóa mạnh<br /> Clo hóa: Có chức năng sát trùng và bảo vệ nƣớc sau xử lý, chống nhiễm vi<br /> sinh thứ cấp trong quá trình chứa và phân phối tới ngƣời sử dụng. Các nhà máy<br /> nƣớc thƣờng áp dụng kỹ thuật sát trùng bằng clo ở mức xung quanh 1 mg/lít. Một<br /> số nhà máy nƣớc sau lọc cấp 1 đƣợc clo hóa và lọc cấp 2 bằng cát phủ mangan nên<br /> xử lý rất tốt. Bản chất của Clo là một chất oxy hóa mạnh, ở bất cứ dạng nào, nguyên<br /> chất hay hợp chất, khi clo tác dụng với nƣớc đều cho các phân tử hypoclorit axit<br /> HOCl, một hợp chất có năng lực khử trùng rất mạnh. Quá trình hủy diệt vi sinh vật<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản