TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU
KHOA CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT VÀ NÔNG NGHIỆP
CÔNG NGHỆ CAO
ĐỒ ÁN TT NGHIỆP
THIẾT KẾ, CHẾ TẠO
HỆ THNG XỬ LÝ NƯỚC CẤP
Chuyên ngành: Cơ điện tử
Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Thái Sơn
Sinh viên thực hiện: Dương Chí Tuấn - 16032377
Trịnh Minh Hiếu - 16031416
Bà Rịa – Vũng Tàu, tháng 4 năm 2020
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................................. i
DANH MỤC HNH NH TRONG BO CO ...................................................................... v
DANH MỤC BNG TRONG BO CO ........................................................................... viii
DANH MỤC T VIT TT DNG TRONG BO CO .................................................... ix
LỜI CM ƠN ........................................................................................................................... x
NHẬN XÉT CỦA GING VIÊN HƯỚNG DẪN .................................................................. xi
LỜI MỞ ĐẦU .........................................................................................................................xii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................................... 1
1.1. Tổng quan tình hình cấp nước sinh hoạt ở Việt Nam .................................................... 1
1.2. Tổng quan về ngành xử lý nước ở Việt Nam ................................................................. 2
1.2. Mục đích chọn đề tài ...................................................................................................... 5
1.3. Mục tiêu của đề tài ......................................................................................................... 5
1.4. Giới hạn của đề tài .......................................................................................................... 6
1.5. Các ứng dụng của đề tài ................................................................................................. 6
1.6. Ý nghĩa của đề tài ........................................................................................................... 6
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG N THIT K H THNG ............................................................ 8
2.1. Đề xuất sơ đồ nguyên lý ................................................................................................. 8
2.2. Đề xuất sơ đồ khối điều khiển ........................................................................................ 9
2.3. Phương án thiết kế ........................................................................................................ 10
CHƯƠNG 3. CƠ SỞ LÝ THUYT ....................................................................................... 12
3.1. Bộ lọc đĩa ...................................................................................................................... 12
3.1.1. Cấu tạo bộ lọc đĩa ................................................................................................... 12
3.1.2. Nguyên lý hoạt động .............................................................................................. 13
ii
3.1.3. Thông số kỹ thuật ................................................................................................... 15
3.1.4. Ưu điểm .................................................................................................................. 15
3.2. Quá trình siêu lọc .......................................................................................................... 16
3.2.1. Cấu tạo màng siêu lọc ............................................................................................ 16
3.2.2. Nguyên lý hoạt động .............................................................................................. 17
3.3.3. Các chế độ lọc ........................................................................................................ 19
3.2.4. Ưu điểm .................................................................................................................. 24
3.3. Quá trình lọc thẩm thấu ngược ..................................................................................... 26
3.3.1. Cấu tạo màng lọc thẩm thấu ngược ........................................................................ 26
3.3.2. Nguyên lý hoạt động .............................................................................................. 27
3.3.3. Ưu điểm của lọc thẩm thấu ngược ......................................................................... 28
3.4. PLC Mitsubishi FX2N – 48MT .................................................................................... 29
3.4.1. Tổng quan về PLC ................................................................................................. 29
3.4.2. PLC FX2N-48MT của hãng mitsubishi ................................................................... 32
3.5. Mô đun FX2N – 4AD .................................................................................................... 36
3.5.1. Cấu tạo mô đun FX2N – 4AD ................................................................................. 36
3.5.2. Kết nối với PLC ..................................................................................................... 37
3.6. HMI INVT .................................................................................................................... 39
3.6.1. Tổng quan về HMI ................................................................................................. 39
3.6.2. Nguyên lý hoạt động .............................................................................................. 40
3.7. Van điện từ ................................................................................................................... 41
3.7.1. Giới thiệu ................................................................................................................ 41
3.7.2. Cấu tạo van điện từ ................................................................................................ 42
3.7.3. Nguyên lý hoạt động .............................................................................................. 42
iii
3.8. Cảm biến áp suất .......................................................................................................... 43
3.8.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................... 43
3.8.2. Cấu tạo ................................................................................................................... 43
3.9. Động cơ bước ............................................................................................................... 45
3.9.1. Giới thiệu chung ..................................................................................................... 45
3.9.2. Cấu tạo động cơ bước ............................................................................................ 46
3.10. Công tc điện phao nước ............................................................................................ 46
3.10.1. Giới thiệu chung ................................................................................................... 46
3.10.2. Cấu tạo công tc điện phao nước ......................................................................... 47
CHƯƠNG 4. THIT K, CH TẠO H THNG ................................................................ 48
4.1. Thiết kế hệ thống lọc .................................................................................................... 48
4.1.1. Tính toán và thiết kế bộ lọc thẩm thấu ngược ........................................................ 48
4.1.2. Lựa chọn và thiết kế màng siêu lọc ........................................................................ 51
4.1.3. Kiểm nghiệm thiết kế hệ thống bng phần mềm WAVE của hng Dupont. ......... 53
4.1.4. Thiết kế mô hnh 3D hệ thống xứ lý nước cấp ...................................................... 57
4.1.5. Bản v 2D hệ thống xử lý nước cấp ....................................................................... 59
4.2. Thiết kế hệ thống điện và lập trình ............................................................................... 60
4.2.1. Thiết kế hệ thống điện ............................................................................................ 60
4.2.2. Lập trnh điều khiển hệ thống ................................................................................ 65
4.3. Thiết kế bộ van áp suất ................................................................................................. 68
4.4. Thực hiện mô hình, mô phỏng hệ thống ...................................................................... 69
4.5. Quy trnh vận hành ....................................................................................................... 71
4.4.1. Điều khiển tự động ................................................................................................. 72
4.4.2. Điều khiển bng tay ............................................................................................... 74
iv
CHƯƠNG 5. KT QU VÀ HƯỚNG PHT TRIN CỦA Đ TÀI .................................. 77
5.1. Kết quả đề tài ................................................................................................................ 77
5.2. Sản phẩm của đề tài ...................................................................................................... 77
5.3. Tính hiệu quả của đề tài................................................................................................ 78
5.4. Hướng phát triển đề tài ................................................................................................. 78
TÀI LIU THAM KHO ...................................................................................................... 79
1. Tài liệu truyền thống ....................................................................................................... 79
2. Tài liệu điện tử ................................................................................................................. 79
PHỤ LỤC 1. KT QU XT NGHIM MẪU NƯỚC SINH HOẠT Ở BN TRE ............ 80
PHỤ LỤC 2. CHƯƠNG TRNH PLC ĐIU KHIN H THNG T ĐNG ................... 82
PHỤ LỤC 3. BN V 2D B TR THIT BỊ ...................................................................... 87