ระบบอัตโนมัติของกระบวนการบำบัดน้ำเสีย การพัฒนาโซลูชันมาตรฐานสำหรับระบบอัตโนมัติของกระบวนการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพด้วยการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสร่วมกัน ไม่มีระบบควบคุมและจัดการกระบวนการอัตโนมัติ

บทนำ

1. โครงสร้างระบบ ระบบควบคุมอัตโนมัติ

2. การควบคุมดูแล

3.ควบคุมงาน สิ่งอำนวยความสะดวกการรักษา

รายการบรรณานุกรม

บทนำ

ระบบอัตโนมัติของการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพ - การใช้วิธีการทางเทคนิค วิธีการทางเศรษฐศาสตร์และคณิตศาสตร์ ระบบควบคุมและการจัดการ การทำให้บุคคลบางส่วนหรือทั้งหมดเป็นอิสระจากการมีส่วนร่วมในกระบวนการที่เกิดขึ้นในบ่อทราย ถังตกตะกอนหลักและรอง ถังเก็บน้ำ คอกวัว และโครงสร้างอื่นๆ ที่โรงบำบัดน้ำเสีย

เป้าหมายหลักของระบบอัตโนมัติและสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการกำจัดน้ำเสียคือการปรับปรุงคุณภาพการกำจัดน้ำและการบำบัดน้ำเสีย (การปล่อยและการสูบน้ำเสียอย่างต่อเนื่องคุณภาพของการบำบัดน้ำเสีย ฯลฯ ); การลดต้นทุนการดำเนินงาน การปรับปรุงสภาพการทำงาน

หน้าที่หลักของระบบและสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพคือการเพิ่มความน่าเชื่อถือของสิ่งอำนวยความสะดวกโดยการตรวจสอบสภาพของอุปกรณ์และตรวจสอบความน่าเชื่อถือของข้อมูลและความเสถียรของสิ่งอำนวยความสะดวกโดยอัตโนมัติ ทั้งหมดนี้มีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพโดยอัตโนมัติของพารามิเตอร์ของกระบวนการทางเทคโนโลยีและตัวชี้วัดคุณภาพของการบำบัดน้ำเสียการตอบสนองอย่างรวดเร็วต่ออิทธิพลที่รบกวน (การเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำเสียที่ปล่อยออกมาการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว) การตรวจจับการทำงานมีส่วนช่วยในการแปลและกำจัดอุบัติเหตุและความล้มเหลวในการทำงานของอุปกรณ์เทคโนโลยี ดูแลให้มีการจัดเก็บและประมวลผลข้อมูลและการนำเสนอในรูปแบบที่มีข้อมูลมากที่สุดในทุกระดับของการจัดการ การวิเคราะห์ข้อมูลและการพัฒนาการดำเนินการควบคุมและคำแนะนำสำหรับบุคลากรฝ่ายผลิตจะประสานงานการจัดการกระบวนการทางเทคโนโลยี และระบบอัตโนมัติของการเตรียมและการประมวลผลเอกสารช่วยให้คุณเร่งเวิร์กโฟลว์ได้ เป้าหมายสูงสุดของระบบอัตโนมัติคือการเพิ่มประสิทธิภาพของกิจกรรมการจัดการ

1 โครงสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติ

ภายในแต่ละระบบมีโครงสร้างดังต่อไปนี้: การทำงาน องค์กร ข้อมูล ซอฟต์แวร์ เทคนิค

พื้นฐานสำหรับการสร้างระบบคือโครงสร้างการทำงาน ในขณะที่โครงสร้างที่เหลือจะถูกกำหนดโดยโครงสร้างการทำงานเอง

ตามลักษณะการทำงาน ระบบควบคุมแต่ละระบบแบ่งออกเป็นสามระบบย่อย:

การควบคุมการปฏิบัติงานและการจัดการกระบวนการทางเทคโนโลยี

การวางแผนปฏิบัติการของกระบวนการทางเทคโนโลยี

· การคำนวณตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจ การวิเคราะห์และการวางแผนการทำงานของระบบระบายน้ำ

นอกจากนี้ ระบบย่อยยังสามารถแบ่งออกเป็นระดับลำดับชั้นตามเกณฑ์ของประสิทธิภาพ (ระยะเวลาของฟังก์ชัน) กลุ่มของฟังก์ชันประเภทเดียวกันในระดับเดียวกันจะรวมกันเป็นบล็อก

โครงสร้างการทำงานของระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดแสดงไว้ในรูปที่ 1

รูปที่ 1 โครงสร้างการทำงานของระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการทำงานของโรงบำบัดน้ำเสีย

2 การควบคุมดูแล

กระบวนการทางเทคโนโลยีหลักที่ควบคุมและจัดการโดยผู้จัดส่งที่โรงบำบัดน้ำเสียชีวภาพ ได้แก่

- ขนทรายออกจากกับดักทรายและตะกอนดิบจากถังตกตะกอนขั้นต้น

· การรักษาเสถียรภาพของค่า pH ของน้ำที่เข้าสู่ aerotanks ในระดับที่เหมาะสม;

ปล่อยน้ำเสียที่เป็นพิษลงในถังฉุกเฉินและค่อย ๆ จ่ายไปยังถังเติมอากาศ

การปล่อยส่วนหนึ่งของน้ำที่ไหลลงสู่อ่างเก็บน้ำหรือสูบน้ำจากแหล่งนั้น

การกระจายน้ำเสียระหว่างถังบรรจุอากาศแบบขนาน

· การจ่ายน้ำเสียตามความยาวของถังเติมอากาศเพื่อกระจายปริมาณการทำงานระหว่างตัวออกซิไดเซอร์และตัวสร้างใหม่แบบไดนามิกเพื่อสะสมตะกอนและปรับปรุงคุณภาพน้ำที่ผ่านการบำบัดโดยเฉลี่ยต่อวัน

การจ่ายอากาศเพื่อรักษาความเข้มข้นที่เหมาะสมของออกซิเจนละลายในปริมาตรทั้งหมดของ aerotank

การจัดหาตะกอนเร่งที่ส่งคืนได้เพื่อรักษาภาระคงที่ของกากตะกอนในแง่ของอินทรียวัตถุ

· การขนถ่ายกากตะกอนจากบ่อพักน้ำสำรอง

· กำจัดตะกอนเร่งส่วนเกินออกจากถังเชื้อเพลิงเพื่อรักษาอายุที่เหมาะสม

· การเปิดและปิดปั๊มและโบลเวอร์เพื่อลดการใช้พลังงานสำหรับการสูบน้ำ ตะกอน ตะกอน และอากาศ

นอกจากนี้ สัญญาณต่อไปนี้จะถูกส่งจากวัตถุควบคุมไปยังศูนย์ควบคุม: การปิดเครื่องฉุกเฉิน การละเมิดกระบวนการทางเทคโนโลยี จำกัดระดับน้ำเสียในถัง จำกัดความเข้มข้นของก๊าซระเบิดใน โรงงานอุตสาหกรรม; การจำกัดความเข้มข้นของคลอรีนในห้องคลอรีน

ถ้าเป็นไปได้ ห้องควบคุมควรอยู่ใกล้สิ่งอำนวยความสะดวกทางเทคโนโลยี (สถานีสูบน้ำ สถานีเป่าลม ห้องปฏิบัติการ ฯลฯ) เนื่องจากการดำเนินการควบคุมจะถูกส่งไปยังตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์และนิวเมติกต่างๆ หรือไปยังแอคทูเอเตอร์โดยตรง มีสถานที่เสริม (ห้องพักผ่อน ห้องน้ำ ห้องเก็บของ และร้านซ่อม) ในห้องควบคุม

3 การควบคุมการดำเนินงานของสถานบำบัดรักษา

จากข้อมูลของการควบคุมเทคโนโลยีและการควบคุมกระบวนการ กำหนดการของการไหลของน้ำเสีย คุณภาพ และตารางเวลาการใช้พลังงาน คาดการณ์ว่าจะช่วยลดต้นทุนโดยรวมของการบำบัดน้ำ การควบคุมและการจัดการกระบวนการเหล่านี้ดำเนินการโดยใช้ระบบคอมพิวเตอร์ที่ทำงานในโหมดที่ปรึกษาของผู้มอบหมายงานหรือการควบคุมอัตโนมัติ

การควบคุมคุณภาพของกระบวนการและการจัดการที่เหมาะสมที่สุดสามารถทำได้โดยการวัดค่าพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ระดับความเป็นพิษของน้ำเสียต่อจุลินทรีย์จากตะกอนเร่ง ความเข้มของการเกิดออกซิเดชัน BOD ของน้ำที่ไหลเข้าและบำบัด กิจกรรมของตะกอน และอื่นๆ ที่ไม่สามารถระบุได้ โดยการวัดโดยตรง พารามิเตอร์เหล่านี้สามารถกำหนดได้โดยการคำนวณตามการวัดอัตราการใช้ออกซิเจนในถังกระบวนการปริมาณน้อยที่มีโหมดโหลดพิเศษ อัตราการใช้ออกซิเจนถูกกำหนดโดยเวลาที่ความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำลดลงจากค่าสูงสุดเป็นค่าต่ำสุดที่ตั้งไว้เมื่อปิดการเติมอากาศหรือโดยการลดลงของความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายน้ำในช่วงเวลาที่กำหนดภายใต้ เงื่อนไขเดียวกัน การวัดจะดำเนินการในการติดตั้งการทำงานแบบวนรอบ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยเทคโนโลยีและตัวควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ที่ควบคุมหน่วยมิเตอร์และคำนวณอัตราการใช้ออกซิเจน เวลาของรอบการวัดหนึ่งรอบคือ 10-20 นาทีขึ้นอยู่กับความเร็ว สามารถติดตั้งหน่วยเทคโนโลยีบนสะพานบริการของ aerotank หรือ aerobic stabilizer การออกแบบช่วยให้มิเตอร์ทำงานกลางแจ้งใน ฤดูหนาว. อัตราการใช้ออกซิเจนสามารถกำหนดได้อย่างต่อเนื่องในเครื่องปฏิกรณ์ปริมาณมากที่ DC การจัดหากากตะกอนน้ำเสียและอากาศ ระบบนี้ติดตั้งเครื่องจ่ายแบบเจ็ทแบนที่มีความจุ 0.5-2 และ 1 ชั่วโมง ความเรียบง่ายของการออกแบบและการใช้น้ำที่สูงช่วยให้มั่นใจได้ในการวัดค่าสูงในสภาวะอุตสาหกรรม เครื่องวัดสามารถใช้สำหรับการตรวจสอบปริมาณสารอินทรีย์อย่างต่อเนื่อง ความแม่นยำและความไวในการวัดอัตราการใช้ออกซิเจนที่มากขึ้นนั้นมาจากระบบการวัดแบบแมนโนเมตริกที่ติดตั้งเครื่องปฏิกรณ์แบบปิดผนึก ซึ่งความดันจะคงอยู่โดยการเพิ่มออกซิเจน ตามกฎแล้วแหล่งที่มาของออกซิเจนคืออิเล็กโทรไลเซอร์ที่ควบคุมโดยพัลส์หรือ ระบบต่อเนื่องการรักษาเสถียรภาพของแรงดัน ปริมาณออกซิเจนที่ให้มาเป็นตัววัดอัตราการใช้ออกซิเจน มิเตอร์ประเภทนี้ออกแบบมาสำหรับการวิจัยในห้องปฏิบัติการและระบบการวัด BOD

วัตถุประสงค์หลักของ ACS สำหรับการจ่ายอากาศคือการรักษาความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำที่ระบุในปริมาตรทั้งหมดของ aerotank การทำงานที่เสถียรของระบบดังกล่าวสามารถมั่นใจได้หากสัญญาณถูกใช้เพื่อควบคุมไม่เพียงแต่เครื่องวัดออกซิเจนเท่านั้น อัตราการไหลของน้ำเสียหรืออัตราการใช้ออกซิเจนในแกน aerotank

กฎระเบียบของระบบเติมอากาศทำให้โหมดเทคโนโลยีการทำความสะอาดมีเสถียรภาพและลดต้นทุนด้านพลังงานเฉลี่ยต่อปี 10-20% ส่วนแบ่งการใช้พลังงานสำหรับการเติมอากาศคือ 30-50% ของต้นทุนการรักษาทางชีวภาพ และการใช้พลังงานเฉพาะสำหรับการเติมอากาศจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 0.008 ถึง 2.3 กิโลวัตต์ต่อชั่วโมง/ม.

ระบบควบคุมการปลดปล่อยกากตะกอนโดยทั่วไปจะรักษาระดับการแยกตะกอนและน้ำที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โฟโตเซนเซอร์ระดับอินเทอร์เฟซถูกติดตั้งที่ด้านข้างของบ่อในโซนนิ่ง คุณภาพของการควบคุมของระบบดังกล่าวสามารถปรับปรุงได้โดยใช้ตัวบ่งชี้ระดับอินเทอร์เฟซแบบอัลตราโซนิก สามารถรับน้ำที่ผ่านการบำบัดคุณภาพที่สูงขึ้นได้ หากใช้มาตรวัดระดับการติดตามของส่วนต่อประสานระหว่างน้ำกับตะกอนเพื่อควบคุม

เพื่อรักษาเสถียรภาพของระบบตะกอนจากถังตกตะกอนไม่เพียง แต่ยังรวมถึงระบบทั้งหมดของถังเติมอากาศ - สถานีสูบน้ำกากตะกอนกลับ - ถังตกตะกอนรองจำเป็นต้องรักษาค่าสัมประสิทธิ์การหมุนเวียนที่กำหนดนั่นคือเพื่อให้อัตราการไหลของการปล่อย กากตะกอนเป็นสัดส่วนกับอัตราการไหลของน้ำเสียที่เข้ามา ระดับของตะกอนตะกอนถูกวัดเพื่อควบคุมการเปลี่ยนแปลงดัชนีกากตะกอนทางอ้อมหรือความผิดปกติของระบบควบคุมการไหลของกากตะกอน

ในการควบคุมการปล่อยกากตะกอนส่วนเกิน จำเป็นต้องคำนวณปริมาณของตะกอนที่สะสมในระหว่างวันเพื่อกำจัดตะกอนที่สะสมออกจากระบบเท่านั้น และทำให้อายุของตะกอนคงที่ สิ่งนี้ทำให้มั่นใจได้ถึงคุณภาพของกากตะกอนและอัตราการออกซิเดชันทางชีวภาพที่เหมาะสม เนื่องจากขาดเครื่องวัดความเข้มข้นของกากตะกอนที่ใช้งาน ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องวัดอัตราการใช้ออกซิเจนเพราะ อัตราการเจริญเติบโตของตะกอนและอัตราการใช้ออกซิเจนมีความสัมพันธ์กัน หน่วยคำนวณของระบบรวมปริมาณการใช้ออกซิเจนและปริมาณของตะกอนที่ถูกกำจัดออกไป และวันละครั้งจะแก้ไขอัตราการไหลของกากตะกอนส่วนเกินที่ระบุ ระบบสามารถใช้ได้ทั้งแบบต่อเนื่องและแบบเป็นระยะของกากตะกอนส่วนเกิน

มากกว่า ความต้องการสูงต่อคุณภาพของการรักษาระดับออกซิเจนเนื่องจากอันตรายจากพิษของกากตะกอนที่ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำสูงและอัตราการทำความสะอาดที่ความเข้มข้นต่ำลดลงอย่างรวดเร็ว ในระหว่างการทำงานของ oxytanks จำเป็นต้องควบคุมทั้งการจ่ายออกซิเจนและการปล่อยก๊าซไอเสีย การจ่ายออกซิเจนถูกควบคุมโดยความดันของเฟสแก๊สหรือโดยความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในแกนกลาง การปล่อยก๊าซไอเสียจะถูกควบคุมตามสัดส่วนการไหลของน้ำเสีย หรือตามความเข้มข้นของออกซิเจนในก๊าซที่ผ่านการบำบัดแล้ว

รายการบรรณานุกรม

1. Voronov Yu.V. , Yakovlev S.V. การกำจัดน้ำและการบำบัดน้ำเสีย / หนังสือเรียนสำหรับมหาวิทยาลัย: - ม.: สำนักพิมพ์ของสมาคมมหาวิทยาลัยก่อสร้าง, 2549 - 704s.

บทนำ

ส่วนทฤษฎี

1.1 พื้นฐานของการบำบัดน้ำเสีย

2 การวิเคราะห์วิธีการบำบัดน้ำเสียที่ทันสมัย

3 การวิเคราะห์ความเป็นไปได้ของระบบอัตโนมัติของกระบวนการบำบัดน้ำเสีย

4 การวิเคราะห์ฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ (ตัวควบคุมโปรแกรมลอจิกตรรกะ PLC) และเครื่องมือซอฟต์แวร์

5 บทสรุปในบทแรก

2. วงจรไฟฟ้า

2.1 การพัฒนาบล็อกไดอะแกรมระดับน้ำสำหรับเติมถัง

2.2 การพัฒนาแผนภาพการทำงาน

3 การคำนวณเรกูเลเตอร์

4 การกำหนดการตั้งค่าคอนโทรลเลอร์ การสังเคราะห์ ACS

5 การคำนวณพารามิเตอร์ของ ADC . ในตัว

2.6 บทสรุปในบทที่สอง

3. ส่วนซอฟต์แวร์

3.1 การพัฒนาอัลกอริทึมสำหรับการทำงานของระบบ ACS ในสภาพแวดล้อม CoDeSys

3.2 การพัฒนาโปรแกรมในสภาพแวดล้อม CoDeSys

3 การพัฒนาอินเทอร์เฟซสำหรับการแสดงข้อมูลการวัดด้วยสายตา

4 บทสรุปในบทที่สาม

4. ส่วนองค์กรและเศรษฐกิจ

4.1 ประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจของระบบควบคุมกระบวนการ

2 การคำนวณต้นทุนหลักของระบบควบคุม

3 องค์กรของกระบวนการผลิต

4.4 บทสรุปในส่วนที่สี่

5. ความปลอดภัยในชีวิตและความมั่นคง สิ่งแวดล้อม

5.1 ความปลอดภัยในชีวิต

2 การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

3 บทสรุปในบทที่ห้า

บทสรุป

บรรณานุกรม

บทนำ

ตลอดเวลา การตั้งถิ่นฐานของมนุษย์และการจัดวางสิ่งอำนวยความสะดวกทางอุตสาหกรรมนั้นเกิดขึ้นได้ในบริเวณใกล้เคียงกับแหล่งน้ำจืดที่ใช้สำหรับดื่ม สุขอนามัย เกษตรกรรม และอุตสาหกรรม ในกระบวนการใช้น้ำของมนุษย์ มันเปลี่ยนคุณสมบัติตามธรรมชาติและในบางกรณีก็กลายเป็นอันตรายในด้านสุขอนามัย ต่อจากนั้นด้วยการพัฒนาอุปกรณ์วิศวกรรมของเมืองและโรงงานอุตสาหกรรม จำเป็นต้องจัดให้มีวิธีการจัดระเบียบเพื่อเปลี่ยนเส้นทางน้ำเสียที่ปนเปื้อนไหลผ่านโครงสร้างไฮดรอลิกพิเศษ

ปัจจุบันความสำคัญของน้ำจืดเป็นวัตถุดิบจากธรรมชาติเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง เมื่อใช้ในชีวิตประจำวันและในอุตสาหกรรม น้ำจะปนเปื้อนสารที่มีแร่ธาตุและสารอินทรีย์ น้ำนี้เรียกว่าน้ำเสีย

ขึ้นอยู่กับที่มาของน้ำเสีย อาจมีสารพิษและเชื้อโรคของโรคติดเชื้อต่างๆ ระบบการจัดการน้ำของเมืองและสถานประกอบการอุตสาหกรรมมีการติดตั้งท่อแรงโน้มถ่วงและแรงดันที่ทันสมัยและสิ่งอำนวยความสะดวกพิเศษอื่น ๆ ที่ทำการเบี่ยงเบนการทำให้บริสุทธิ์การวางตัวเป็นกลางและการใช้น้ำและการตกตะกอน คอมเพล็กซ์ดังกล่าวเรียกว่าระบบระบายน้ำ ระบบระบายน้ำยังช่วยให้มั่นใจถึงการกำจัดและทำให้บริสุทธิ์ของฝนและน้ำละลาย การก่อสร้างระบบระบายน้ำถูกกำหนดโดยความต้องการเพื่อให้แน่ใจว่าสภาพความเป็นอยู่ปกติของประชากรในเมืองและเมืองต่างๆ และรักษาสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติที่ดี

การพัฒนาอุตสาหกรรมและการเติบโตของเมืองในยุโรปในศตวรรษที่ 19 นำไปสู่การก่อสร้างทางระบายน้ำ แรงผลักดันสำคัญในการพัฒนาน้ำเสียในเมืองคืออหิวาตกโรคในอังกฤษในปี พ.ศ. 2361 ในปีต่อๆ มา ในประเทศนี้ ด้วยความพยายามของรัฐสภา ได้มีการดำเนินมาตรการเพื่อแทนที่คลองเปิดด้วยคลองใต้ดิน และอนุมัติมาตรฐานคุณภาพสำหรับน้ำเสียที่ปล่อยลงสู่แหล่งน้ำ และการจัดระบบบำบัดน้ำเสียแบบชีวภาพในพื้นที่ชลประทาน

ในปี พ.ศ. 2441 ระบบระบายน้ำระบบแรกเริ่มดำเนินการในมอสโก ซึ่งรวมถึงเครือข่ายการระบายน้ำแรงโน้มถ่วงและแรงดัน สถานีสูบน้ำ และทุ่งชลประทานลูบลิน เธอกลายเป็นบรรพบุรุษของระบบบำบัดน้ำเสียและบำบัดน้ำเสียที่ใหญ่ที่สุดในมอสโกในยุโรป

ที่สำคัญคือการพัฒนา ระบบที่ทันสมัยการกำจัดน้ำเสียในครัวเรือนและอุตสาหกรรมให้การปกป้องสิ่งแวดล้อมจากมลภาวะในระดับสูง ผลลัพธ์ที่สำคัญที่สุดได้มาจากการพัฒนาใหม่ โซลูชั่นเทคโนโลยีในเรื่องของการใช้น้ำอย่างมีประสิทธิภาพในระบบบำบัดน้ำเสียและการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม

ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการแก้ปัญหาเหล่านี้ที่ประสบความสำเร็จในการสร้างระบบระบายน้ำคือการพัฒนาที่ดำเนินการโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีคุณสมบัติสูงโดยใช้ความสำเร็จล่าสุดของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีในด้านการก่อสร้างและการสร้างเครือข่ายระบายน้ำและสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัด

1. ส่วนทฤษฎี

1 พื้นฐานของการบำบัดน้ำเสีย

น้ำเสีย - น้ำและการตกตะกอนใด ​​ๆ ที่ปล่อยลงสู่แหล่งน้ำจากดินแดนของสถานประกอบการอุตสาหกรรมและพื้นที่ที่มีประชากรผ่านระบบระบายน้ำทิ้งหรือโดยแรงโน้มถ่วงซึ่งคุณสมบัติเหล่านี้เสื่อมโทรมลงอันเป็นผลมาจากกิจกรรมของมนุษย์

น้ำเสียจำแนกตามแหล่งกำเนิดได้ดังนี้

) น้ำเสียจากอุตสาหกรรม (อุตสาหกรรม) (เกิดขึ้นในกระบวนการทางเทคโนโลยีระหว่างการผลิตหรือการขุด) ถูกปล่อยผ่านระบบบำบัดน้ำเสียทางอุตสาหกรรมหรือแบบรวม

) น้ำเสียในครัวเรือน (ของใช้ในครัวเรือน - อุจจาระ) (ที่เกิดขึ้นในที่อยู่อาศัยเช่นเดียวกับในครัวเรือนในที่ทำงานเช่นห้องอาบน้ำห้องสุขา) ถูกปล่อยผ่านระบบระบายน้ำทิ้งในประเทศหรือแบบรวม

) น้ำเสียที่พื้นผิว (แบ่งออกเป็นฝนและละลายนั่นคือเกิดขึ้นในระหว่างการละลายของหิมะน้ำแข็งลูกเห็บ) ตามกฎแล้วจะถูกระบายออกทางระบบท่อระบายน้ำพายุ อาจเรียกอีกอย่างว่า "พายุระบาย"

น้ำเสียจากอุตสาหกรรมซึ่งแตกต่างจากน้ำเสียในบรรยากาศและน้ำเสียในครัวเรือนไม่มีองค์ประกอบคงที่และสามารถแบ่งออกได้ดังนี้:

) องค์ประกอบของสารปนเปื้อน

) ความเข้มข้นของมลพิษ

) คุณสมบัติของสารก่อมลพิษ

) ความเป็นกรด

) ผลกระทบที่เป็นพิษและผลกระทบของมลพิษต่อแหล่งน้ำ

วัตถุประสงค์หลักของการบำบัดน้ำเสียคือการประปา ระบบประปา (ของพื้นที่ที่มีประชากรหรือสถานประกอบการอุตสาหกรรม) ต้องแน่ใจว่าได้รับน้ำจากแหล่งธรรมชาติ การทำให้บริสุทธิ์ หากเกิดจากความต้องการของผู้บริโภค และการจ่ายน้ำไปยังสถานที่บริโภค

รูปแบบการจ่ายน้ำ: 1 - แหล่งน้ำประปา, 2 - อุปกรณ์รับน้ำ, 3 - สถานีสูบน้ำของลิฟต์ที่ 1, 4 - สิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัด, 5 - ถังเก็บน้ำสะอาด, 6 - สถานีสูบน้ำของลิฟต์ตัวที่ 2, 7 - ท่อร้อยสาย, 8 - อ่างเก็บน้ำ 9 - ตาข่ายจ่ายน้ำ

ในการดำเนินงานเหล่านี้ โครงสร้างต่อไปนี้มักจะรวมอยู่ในระบบจ่ายน้ำ:

) สิ่งอำนวยความสะดวกในการรับน้ำโดยได้รับน้ำจากแหล่งธรรมชาติ

) โครงสร้างยกน้ำ นั่นคือ สถานีสูบน้ำการจ่ายน้ำไปยังสถานที่ที่ทำให้บริสุทธิ์ การจัดเก็บ หรือการบริโภค

) สิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการบำบัดน้ำ

) ท่อร้อยสายและเครือข่ายน้ำประปาที่ให้บริการขนส่งและจ่ายน้ำไปยังสถานที่บริโภค

) หอคอยและถังที่ทำหน้าที่ควบคุมและสำรองถังในระบบจ่ายน้ำ

1.2 การวิเคราะห์วิธีการบำบัดน้ำเสียที่ทันสมัย

วิธีการบำบัดน้ำเสียที่ทันสมัยสามารถแบ่งออกเป็นเครื่องกล ฟิสิกส์เคมีและชีวเคมี ในกระบวนการบำบัดน้ำเสีย กากตะกอนจะก่อตัวขึ้น ซึ่งจะต้องทำให้เป็นกลาง การฆ่าเชื้อ การคายน้ำ การทำให้แห้ง และการกำจัดตะกอนในภายหลัง หากตามเงื่อนไขสำหรับการปล่อยน้ำเสียลงอ่างเก็บน้ำจำเป็นต้องมีการบำบัดในระดับที่สูงขึ้นหลังจากนั้นสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพที่สมบูรณ์จะมีการจัดสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการบำบัดแบบลึก

โรงบำบัดน้ำเสียแบบเครื่องกลได้รับการออกแบบมาเพื่อรักษาสิ่งสกปรกที่ไม่ละลายน้ำ เหล่านี้รวมถึงตะแกรง ตะแกรง กับดักทราย ถังตกตะกอน และตัวกรองของการออกแบบต่างๆ ตะแกรงและตะแกรงมีไว้สำหรับกักเก็บมลพิษขนาดใหญ่จากแหล่งกำเนิดอินทรีย์และแร่ธาตุ

กับดักทรายใช้เพื่อแยกสิ่งสกปรกออกจากองค์ประกอบแร่ ส่วนใหญ่เป็นทราย ถังตกตะกอนดักจับตะกอนและสิ่งปนเปื้อนในน้ำเสียที่ลอยอยู่

สำหรับการบำบัดน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมที่มีสารปนเปื้อนจำเพาะ ใช้โครงสร้างที่เรียกว่าถังดักไขมัน บ่อดักน้ำมัน บ่อดักน้ำมันและน้ำมันดิน ฯลฯ

โรงบำบัดน้ำเสียเครื่องกลเป็นขั้นตอนเบื้องต้นก่อนการบำบัดทางชีวภาพ ด้วยการบำบัดน้ำเสียจากเมืองโดยใช้เครื่องจักร ทำให้สามารถกักเก็บสิ่งปนเปื้อนที่ไม่ละลายน้ำได้มากถึง 60%

วิธีการทางกายภาพและเคมีของการบำบัดน้ำเสียในเมืองโดยคำนึงถึงตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจนั้นไม่ค่อยได้ใช้ วิธีการเหล่านี้ใช้เป็นหลักในการบำบัดน้ำเสียจากอุตสาหกรรม

วิธีการบำบัดทางกายภาพและทางเคมีของน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรม ได้แก่ การบำบัดด้วยรีเอเจนต์ การดูดซับ การสกัด การระเหย การขจัดแก๊ส การแลกเปลี่ยนไอออน โอโซน อิเล็กโตรโฟเทชั่น คลอรีน อิเล็กโตรไดอะไลซิส เป็นต้น

วิธีการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพขึ้นอยู่กับกิจกรรมที่สำคัญของจุลินทรีย์ที่ทำให้สารประกอบอินทรีย์ที่ละลายเป็นแร่ซึ่งเป็นแหล่งอาหารของจุลินทรีย์ สิ่งอำนวยความสะดวกการบำบัดทางชีวภาพสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทตามเงื่อนไข

รูปที่ 3 - โครงการบำบัดน้ำเสียบนตัวกรองชีวภาพ

แบบแผนของการบำบัดน้ำเสียบนตัวกรองชีวภาพ: 1 - ตะแกรง; 2 - กับดักทราย; 3 - ไปป์ไลน์สำหรับกำจัดทราย 4 - บ่อหลัก; 5 - กากตะกอน; 6 - ตัวกรองชีวภาพ; 7 - หัวฉีดน้ำเจ็ท; 8 - จุดคลอรีน; 9 - บ่อรอง; 10 - ปล่อย

การบำบัดน้ำเสียด้วยกลไกสามารถทำได้สองวิธี:

) วิธีแรกประกอบด้วยการกรองน้ำผ่านตะแกรงและตะแกรงซึ่งเป็นผลมาจากการแยกอนุภาคของแข็ง

) วิธีที่สองคือการตกตะกอนน้ำในถังตกตะกอนพิเศษอันเป็นผลมาจากการที่อนุภาคแร่ตกลงไปที่ก้นบ่อ

รูปที่ 4 - โครงร่างเทคโนโลยีของโรงบำบัดน้ำเสียที่มีการบำบัดน้ำเสียแบบกล

รูปแบบเทคโนโลยี: 1 - น้ำเสีย; 2 - ตะแกรง; 3 - กับดักทราย; 4 - ถังตกตะกอน; 5 - เครื่องผสม; 6 - ถังสัมผัส; 7 - ปล่อย; 8 - เครื่องบด; 9 - แท่นทราย; 10 - เครื่องย่อยอาหาร; 11 - คลอรีน; 12 - แผ่นตะกอน; 13 - ขยะ; 14 - เยื่อกระดาษ; 15 - เนื้อทราย; 16 - ตะกอนดิบ 17 - กากตะกอนที่ย่อยแล้ว; 18 - น้ำระบายน้ำ; 19 - น้ำคลอรีน

น้ำเสียจากเครือข่ายท่อระบายน้ำจะเข้าสู่ตะแกรงหรือตะแกรงก่อนซึ่งจะถูกกรองและส่วนประกอบขนาดใหญ่ - เศษผ้า ขยะในครัว กระดาษ ฯลฯ - ถูกเก็บไว้ กักขังโดยตะแกรงและตาข่าย ส่วนประกอบขนาดใหญ่ถูกนำออกมาฆ่าเชื้อ น้ำเสียที่กรองแล้วจะเข้าสู่กับดักทราย โดยที่สิ่งเจือปนส่วนใหญ่มาจากแหล่งกำเนิดแร่ (ทราย ตะกรัน ถ่านหิน เถ้า ฯลฯ)

1.3 การวิเคราะห์ความเป็นไปได้ของระบบอัตโนมัติ กระบวนการบำบัดน้ำเสีย

เป้าหมายหลักของระบบอัตโนมัติและสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับการกำจัดน้ำเสียคือการปรับปรุงคุณภาพการกำจัดน้ำและการบำบัดน้ำเสีย (การปล่อยและการสูบน้ำเสียอย่างต่อเนื่องคุณภาพของการบำบัดน้ำเสีย ฯลฯ ) ลดต้นทุนการดำเนินงานและปรับปรุงสภาพการทำงาน

หน้าที่หลักของระบบและโครงสร้างการกำจัดน้ำคือการเพิ่มความน่าเชื่อถือของโครงสร้างโดยการตรวจสอบสภาพของอุปกรณ์และตรวจสอบความน่าเชื่อถือของข้อมูลและความเสถียรของโครงสร้างโดยอัตโนมัติ ทั้งหมดนี้มีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพโดยอัตโนมัติของพารามิเตอร์ของกระบวนการทางเทคโนโลยีและตัวชี้วัดคุณภาพของการบำบัดน้ำเสียการตอบสนองอย่างรวดเร็วต่ออิทธิพลที่รบกวน (การเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำเสียที่ปล่อยออกมาการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว) เป้าหมายสูงสุดของระบบอัตโนมัติคือการเพิ่มประสิทธิภาพของกิจกรรมการจัดการ ระบบบริหารจัดการโรงบำบัดน้ำเสียมีโครงสร้างดังนี้ องค์กร; ข้อมูล; ซอฟต์แวร์; ทางเทคนิค

พื้นฐานสำหรับการสร้างระบบคือโครงสร้างการทำงาน ในขณะที่โครงสร้างที่เหลือจะถูกกำหนดโดยโครงสร้างการทำงานเอง ตามลักษณะการทำงาน ระบบควบคุมแต่ละระบบแบ่งออกเป็นสามระบบย่อย:

การควบคุมการปฏิบัติงานและการจัดการกระบวนการทางเทคโนโลยี

การวางแผนปฏิบัติการของกระบวนการทางเทคโนโลยี

การคำนวณตัวชี้วัดทางเทคนิคและเศรษฐกิจ การวิเคราะห์และการวางแผนการทำงานของระบบระบายน้ำ

นอกจากนี้ ระบบย่อยสามารถแบ่งตามเกณฑ์ประสิทธิภาพ (ระยะเวลาของฟังก์ชัน) ออกเป็นระดับลำดับชั้นได้ กลุ่มของฟังก์ชันประเภทเดียวกันในระดับเดียวกันจะรวมกันเป็นบล็อก

รูปที่ 5 - โครงสร้างการทำงานของระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับโรงบำบัดน้ำเสีย

เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการส่งข้อมูล การสื่อสารกับห้องควบคุมและการจัดการการกำจัดน้ำเสีย ตลอดจนกระบวนการบำบัดน้ำเสีย ขอแนะนำให้เปลี่ยนระบบสื่อสารทางโทรศัพท์ที่ไม่น่าเชื่อถือด้วยใยแก้วนำแสง ในเวลาเดียวกัน กระบวนการส่วนใหญ่ในระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับเครือข่ายระบายน้ำ สถานีสูบน้ำ และโรงบำบัดน้ำเสียจะดำเนินการบนคอมพิวเตอร์ นอกจากนี้ยังใช้กับการบัญชี การวิเคราะห์ การคำนวณการวางแผนและการทำงานระยะยาว รวมถึงการนำไปปฏิบัติด้วย เอกสารที่ต้องใช้เพื่อรายงานการทำงานของระบบกำจัดน้ำและสิ่งอำนวยความสะดวกทั้งหมด

เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของระบบบำบัดน้ำเสียอย่างต่อเนื่องบนพื้นฐานของการบัญชีและการวิเคราะห์การรายงาน เป็นไปได้ที่จะดำเนินการวางแผนระยะยาวซึ่งในท้ายที่สุดจะเพิ่มความน่าเชื่อถือของคอมเพล็กซ์ทั้งหมด

1.4 การวิเคราะห์ฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ (ตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ของ PLC) และซอฟต์แวร์

ตัวควบคุมลอจิกแบบตั้งโปรแกรมได้ (PLC) เป็นส่วนสำคัญของระบบอัตโนมัติของโรงงานและระบบควบคุมกระบวนการมานานหลายทศวรรษ ช่วงของการใช้งานที่ใช้ PLC นั้นกว้างมาก มันอาจจะเหมือน ระบบง่ายๆระบบควบคุมแสงสว่าง และระบบติดตามสถานการณ์สิ่งแวดล้อมในโรงงานเคมี หน่วยกลางของ PLC คือตัวควบคุม ซึ่งจะเพิ่มส่วนประกอบเพื่อให้มีฟังก์ชันการทำงานที่จำเป็น และได้รับการตั้งโปรแกรมให้ทำงานเฉพาะบางอย่าง

ตัวควบคุมผลิตโดยทั้งผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีชื่อเสียง เช่น Siemens, Fujitsu หรือ Motorola เช่นเดียวกับบริษัทควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น Texas Instruments Inc. โดยธรรมชาติแล้ว คอนโทรลเลอร์ทั้งหมดมีความแตกต่างกันไม่เพียงแต่ในด้านการทำงาน แต่ยังรวมถึงราคาและคุณภาพด้วย เนื่องจากในขณะนี้ไมโครคอนโทรลเลอร์ของซีเมนส์เป็นไมโครคอนโทรลเลอร์ที่พบมากที่สุดในยุโรป สามารถพบได้ทั้งที่โรงงานผลิตและที่บูธในห้องปฏิบัติการ เราจะเลือกใช้ผู้ผลิตในเยอรมนี

รูปที่ 6 - โมดูลลอจิก "LOGO"

ขอบเขต: การควบคุมอุปกรณ์เทคโนโลยี (ปั๊ม, พัดลม, คอมเพรสเซอร์, เครื่องกด) ระบบทำความร้อนและระบายอากาศ, ระบบสายพานลำเลียง, ระบบควบคุมการจราจร, การควบคุมอุปกรณ์สวิตชิ่ง ฯลฯ

ตัวควบคุมการเขียนโปรแกรม "Siemens" - โมดูล "LOGO! Basic" สามารถทำได้จากแป้นพิมพ์พร้อมข้อมูลที่แสดงบนจอแสดงผลในตัว

ตารางที่ 1 ข้อมูลจำเพาะ

แรงดันไฟจ่าย/แรงดันอินพุต: ค่าเล็กน้อย~115 … 240 V ความถี่ AC~47 … 63 Hz การใช้พลังงานที่แรงดันไฟจ่าย~3.6 … 6.0 W/~230 V น้อยกว่า 5V 12Vกระแสไฟขาเข้า: ระดับต่ำ ไม่เกินระดับสูง ไม่ใช่ น้อยกว่า ~0.03mA ~0.08mA/=0.12mA เอาต์พุตแบบไม่ต่อเนื่อง: จำนวนเอาต์พุต 4 การแยกแบบกัลวานิก ใช่ การเชื่อมต่อของอินพุตดิจิตอลเป็นโหลดที่เป็นไปได้ อินพุตแบบอะนาล็อก: จำนวนอินพุต 4 (I1 และ I2, I7 และ I8) ช่วงการวัด=0 … 10Vแรงดันอินพุตสูงสุด= 28.8VCase ของการป้องกันIP 20น้ำหนัก190g

กระบวนการตั้งโปรแกรมของตัวควบคุม "Siemens" มาจากการตั้งโปรแกรมฟังก์ชันที่จำเป็นและการตั้งค่า (ความล่าช้าในการเปิด/ปิด ค่าตัวนับ ฯลฯ) ในการดำเนินการทั้งหมดนี้จะใช้ระบบเมนูในตัว โปรแกรมที่เสร็จแล้วสามารถเขียนใหม่ลงในโมดูลหน่วยความจำที่อยู่ในอินเทอร์เฟซของโมดูล "LOGO!"

ไมโครคอนโทรลเลอร์ "LOGO!" ซึ่งเป็นบริษัทสัญชาติเยอรมัน "Siemens" เหมาะสำหรับพารามิเตอร์ทางเทคนิคทั้งหมด

พิจารณาไมโครคอนโทรลเลอร์ในประเทศ ปัจจุบันมีองค์กรไม่มากนักในรัสเซียที่มีส่วนร่วมในการผลิตอุปกรณ์ไมโครคอนโทรลเลอร์ ในขณะนี้ บริษัทที่ประสบความสำเร็จซึ่งเชี่ยวชาญในการผลิตระบบควบคุมอัตโนมัติคือบริษัท "OWEN" ซึ่งมีโรงงานผลิตที่จำหน่ายในภูมิภาค Tula ตั้งแต่ปี 1992 บริษัทนี้มีความเชี่ยวชาญในการผลิตไมโครคอนโทรลเลอร์และอุปกรณ์เซ็นเซอร์

ผู้นำของไมโครคอนโทรลเลอร์ "OWEN" คือชุดตัวควบคุมลอจิก PLC

รูปที่ 7 - รูปร่าง PLC-150

PLC-150 สามารถใช้ได้ในหลายพื้นที่ ตั้งแต่การสร้างระบบควบคุมสำหรับวัตถุขนาดเล็กและขนาดกลาง และสิ้นสุดด้วยการสร้างระบบสั่งงาน ตัวอย่าง ระบบอัตโนมัติของระบบจ่ายน้ำของอาคารโดยใช้ตัวควบคุม OWEN PLC 150 และโมดูลเอาต์พุต OWEN MVU 8

รูปที่ 8 - โครงการระบบประปาในอาคารโดยใช้ PLC 150

พิจารณาพารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของ PLC-150 ข้อมูลทั่วไปมีอยู่ในตาราง

ตารางที่ 2 ข้อมูลทั่วไป

การออกแบบ Unified housing สำหรับติดตั้งบนราง DIN (กว้าง 35 มม.) ยาว 105 มม. (6U) ระยะห่างระหว่างขั้วต่อ 7.5 mm ระดับการป้องกันของตัวเครื่อง IP20 แรงดันไฟจ่าย: PLC 150 & 22090 ... 264 V AC (แรงดันไฟระบุ 220 V) ด้วยความถี่ 47 ... 63 Hz ตัวบ่งชี้ที่แผงด้านหน้า 1 ตัวบ่งชี้แหล่งจ่ายไฟ 6 ตัวบ่งชี้สถานะของอินพุตดิจิตอล 4 ตัวบ่งชี้สถานะของเอาต์พุต 1 ตัวบ่งชี้ว่ามีการสื่อสารกับ CoDeSys 1 ตัวบ่งชี้การทำงานของโปรแกรมผู้ใช้ การใช้พลังงาน 6 W

ทรัพยากรของตัวควบคุมลอจิก PLC-150 แสดงอยู่ในตารางที่ 3

ตารางที่ 3 ทรัพยากร

CPU 32&x บิต ตัวประมวลผล RISC&200 MHz ตาม ARM9 คอร์ 9 ความจุ RAM 8 MB โปรแกรมหลัก CoDeSys และเก็บถาวรหน่วยความจำแบบไม่ลบเลือน 4 MB ขนาดการเก็บข้อมูล&หน่วยความจำ 4 kV เวลาดำเนินการรอบ PLC ขั้นต่ำ 250 µs (ไม่คงที่) โดยทั่วไปตั้งแต่ 1 ms

ข้อมูลเกี่ยวกับอินพุตดิจิตอลแสดงไว้ในตารางที่ 4

ตารางที่ 4 อินพุตดิจิตอล

จำนวนอินพุตดิจิตอล6การแยกกัลวานิกของดิจิตอลอินพุต, กลุ่มความแรงของการแยกของอินพุตดิจิตอล1.5 kVความถี่สูงสุดของสัญญาณที่ใช้กับอินพุตดิจิตอล1 kHz พร้อมการประมวลผลซอฟต์แวร์ 10 kHz พร้อมตัวนับฮาร์ดแวร์และตัวประมวลผลตัวเข้ารหัส

ข้อมูลเกี่ยวกับอินพุตแบบอะนาล็อกแสดงไว้ในตารางที่ 5

ตารางที่ 5 อินพุตแบบอะนาล็อก

จำนวนอินพุตแบบอะนาล็อก4ประเภทของสัญญาณอินพุตแบบรวมที่รองรับแรงดันไฟฟ้า 0...1 V, 0...10 V, -50...+50 mV กระแส 0...5 mA, 0(4)...20 mA ความต้านทาน 0 .. .5 kOhm ประเภทของเซ็นเซอร์ที่รองรับ ความต้านทานความร้อน: TSM50M, TSP50P, TSM100M, TSP100P, TSN100N, TSM500M, TSP500P, TSN500N, TSP1000P, TSN1000N เทอร์โมคัปเปิล: TXK (L), TGK (J), TNN (N), TXA ( K), TPP (S ), CCI (R), TPR (V), TVR (A&1), TVR (A&2) ความจุ ADC ในตัว16 บิต ความต้านทานภายในของอินพุตแบบอะนาล็อก: ในโหมดการวัดปัจจุบันในโหมดการวัดแรงดันไฟฟ้า 0.. .10 V 50 Ohm ประมาณ 10 kOhm อินพุตอนาล็อก 0.5 sLimit ของข้อผิดพลาดการวัดที่ลดลงขั้นพื้นฐานสำหรับอินพุตแบบอะนาล็อก0.5 %การแยกแบบกัลวานิกของอินพุตแบบอะนาล็อก ไม่มี

การตั้งโปรแกรม PLC-150 ดำเนินการโดยใช้ระบบการเขียนโปรแกรมระดับมืออาชีพ CoDeSys v.2.3.6.1 และเก่ากว่า CoDeSys เป็นระบบพัฒนาตัวควบคุม คอมเพล็กซ์ประกอบด้วยสองส่วนหลัก: สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม CoDeSys และระบบการดำเนินการ CoDeSys SP CoDeSys ทำงานบนคอมพิวเตอร์และใช้ในการจัดเตรียมโปรแกรม โปรแกรมถูกคอมไพล์เป็นรหัสเครื่องที่รวดเร็วและดาวน์โหลดไปยังคอนโทรลเลอร์ CoDeSys SP ทำงานในคอนโทรลเลอร์ โดยให้การโหลดโค้ดและการดีบัก การบริการ I/O และฟังก์ชันบริการอื่นๆ บริษัทที่มีชื่อเสียงมากกว่า 250 แห่งผลิตอุปกรณ์ด้วย CoDeSys ผู้คนหลายพันคนทำงานกับมันทุกวันเพื่อแก้ปัญหาระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม จนถึงปัจจุบัน CoDeSys เป็นระบบการเขียนโปรแกรม IEC ที่แพร่หลายมากที่สุดในโลก ในทางปฏิบัติ ตัวมันเองทำหน้าที่เป็นมาตรฐานและแบบจำลองสำหรับระบบการเขียนโปรแกรม IEC

การซิงโครไนซ์ PLC กับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลดำเนินการโดยใช้พอร์ต "COM" ซึ่งอยู่ในแต่ละช่อง คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล.

ไมโครคอนโทรลเลอร์ของ บริษัท "OWEN" ที่ผลิตในประเทศมีความเหมาะสมทุกประการ สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์วัดทั้งแบบอนาล็อกและดิจิตอลที่มีสัญญาณแบบครบวงจรได้ คอนโทรลเลอร์สามารถประสานงานกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลได้อย่างง่ายดายโดยใช้พอร์ต "COM" ซึ่งมีความเป็นไปได้ในการเข้าถึงระยะไกล สามารถประสานงาน PLC-150 กับตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้จากผู้ผลิตรายอื่น PLC-150 ได้รับการตั้งโปรแกรมโดยใช้ Controller Development System (CoDeSys) ในภาษาการเขียนโปรแกรมระดับสูง

5 บทสรุปในบทแรก

ในบทนี้ ได้มีการพิจารณาถึงพื้นฐานของการทำงานของการบำบัดน้ำเสีย การวิเคราะห์วิธีการบำบัดสมัยใหม่ และความเป็นไปได้ของการทำให้กระบวนการเหล่านี้เป็นไปโดยอัตโนมัติ

การวิเคราะห์ถูกสร้างขึ้นจากฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ (ตัวควบคุมเชิงตรรกะแบบตั้งโปรแกรมได้ของ PLC) และซอฟต์แวร์สำหรับการจัดการอุปกรณ์ในกระบวนการในการบำบัดน้ำเสีย ทำการวิเคราะห์ผู้ผลิตไมโครคอนโทรลเลอร์ในประเทศและต่างประเทศ

2. วงจรไฟฟ้า

หนึ่งในหน้าที่สำคัญของระบบอัตโนมัติคือ: การควบคุมอัตโนมัติและการจัดการกระบวนการทางเทคโนโลยี อุปกรณ์ของสถานีสูบน้ำและสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัด การสร้างสถานที่ทำงานอัตโนมัติสำหรับความเชี่ยวชาญพิเศษทั้งหมดและรูปแบบการทำงานที่ใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่

หน้าที่หลักของระบบและโครงสร้างการกำจัดน้ำคือการเพิ่มความน่าเชื่อถือของโครงสร้างโดยการตรวจสอบสภาพของอุปกรณ์และตรวจสอบความน่าเชื่อถือของข้อมูลและความเสถียรของโครงสร้างโดยอัตโนมัติ ทั้งหมดนี้มีส่วนช่วยในการรักษาเสถียรภาพโดยอัตโนมัติของพารามิเตอร์ของกระบวนการทางเทคโนโลยีและตัวชี้วัดคุณภาพของการบำบัดน้ำเสียการตอบสนองอย่างรวดเร็วต่ออิทธิพลที่รบกวน (การเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำเสียที่ปล่อยออกมาการเปลี่ยนแปลงคุณภาพของน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดแล้ว) เป้าหมายสูงสุดของระบบอัตโนมัติคือการเพิ่มประสิทธิภาพของกิจกรรมการจัดการ

โครงข่ายการระบายน้ำที่ทันสมัยและสถานีสูบน้ำควรได้รับการออกแบบโดยผู้บริหารโดยไม่ต้องมีเจ้าหน้าที่บำรุงรักษาอยู่ตลอดเวลาหากเป็นไปได้

1 การพัฒนาบล็อกไดอะแกรมของระดับน้ำเพื่อเติมอ่างเก็บน้ำหลัก

แบบแผนโครงสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติแสดงในรูปที่ 9:

รูปที่ 9 - บล็อกไดอะแกรม

ทางด้านขวาของบล็อกไดอะแกรมคือ PLC-150 ทางด้านขวาของมันคืออินเทอร์เฟซสำหรับเชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่น (Ethernet) สำหรับการเข้าถึงคอนโทรลเลอร์จากระยะไกล สัญญาณจะถูกส่งแบบดิจิทัล ผ่านอินเทอร์เฟซ RS-232 จะทำงานร่วมกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล เนื่องจากคอนโทรลเลอร์ไม่ต้องการส่วนประกอบทางเทคนิคของคอมพิวเตอร์ แม้แต่ "เครื่องจักร" ที่อ่อนแออย่าง Pentium 4 หรือรุ่นที่คล้ายกันก็เพียงพอสำหรับการทำงานที่ถูกต้องของทั้งระบบโดยรวม สัญญาณระหว่าง PLC-150 และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลจะถูกส่งแบบดิจิทัล

2 การพัฒนาแผนภาพการทำงาน

แผนภาพการทำงานของระบบควบคุมระดับน้ำอัตโนมัติแสดงในรูปที่ 10:

รูปที่ 10 แผนภาพการทำงาน

พารามิเตอร์ของฟังก์ชันการถ่ายโอนของวัตถุควบคุม

ตามเงื่อนไขของการอ้างอิง เรามี:

H= 3 [m] - ความสูงของท่อ

ชม. 0= 1.0 [m] - ระดับที่ตั้งไว้

คิว n0 = 12000 [l/h]-การไหลเล็กน้อย

d = 1.4 [m] - เส้นผ่านศูนย์กลางท่อ

ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนของ op amp:

(1)

มาคำนวณค่าตัวเลขของฟังก์ชันการถ่ายโอนกัน

พื้นที่ส่วนถัง:

(2)

จัดอันดับการไหลเข้า:

(3)

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอน K:

(4)

ค่าคงที่เวลา T:

(5)

ดังนั้น ฟังก์ชันถ่ายโอนสำหรับอ็อบเจ็กต์ควบคุมจะมีลักษณะดังนี้:

(6)

โครงสร้างของระบบควบคุมอัตโนมัติแสดงในรูปที่ 0:

รูปที่ 11 - แผนภาพโครงสร้างของ ACS

ที่ไหน: KR.о. - ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนของหน่วยงานกำกับดูแล (RO) ของกระแสที่เข้ามา Qpo;

Kd - ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนของเซ็นเซอร์ระดับ h

Wp - ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนของตัวควบคุมอัตโนมัติ

การคำนวณอัตรากำไรจากตัวควบคุมK r.o :

,

ที่ไหน - การเปลี่ยนแปลงการไหลเข้า;

เปลี่ยนระดับการเปิดวาล์ว (เป็นเปอร์เซ็นต์)

การพึ่งพาการไหลเข้าของระดับการเปิดวาล์วแสดงในรูปที่ 12:

รูปที่ 12 - การพึ่งพาการไหลเข้าของระดับการเปิดวาล์ว

การประเมินการรับเซ็นเซอร์ระดับ

ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนของเซ็นเซอร์ระดับถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของการเพิ่มพารามิเตอร์เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ระดับ ฉัน[mA] เพื่อป้อนพารามิเตอร์ [ม.].

ความสูงสูงสุดของระดับของเหลวที่เซ็นเซอร์ระดับควรวัดนั้นสอดคล้องกับ 1.5 เมตรและการเปลี่ยนแปลงในสัญญาณเอาต์พุตรวมปัจจุบันของเซ็นเซอร์ระดับเมื่อระดับเปลี่ยนแปลงในช่วง 0-1.5 เมตรสอดคล้องกับ 4-20 [mA ].

(7)

เซ็นเซอร์ระดับอุตสาหกรรมทั่วไปมีฟังก์ชันในตัวของการปรับสัญญาณเอาต์พุตให้เรียบโดยลิงก์ตัวกรองแรงเฉื่อยอันดับหนึ่งพร้อมค่าคงที่เวลาที่ปรับได้ Tf ในช่วงตั้งแต่หน่วยถึงสิบวินาที เราเลือกค่าคงที่เวลาของตัวกรอง Тf=10 s

จากนั้นฟังก์ชันการถ่ายโอนของเซ็นเซอร์ระดับคือ:

(8)

โครงสร้างของระบบควบคุมจะอยู่ในรูปแบบ:

รูปที่ 13 - โครงสร้างของระบบควบคุม

โครงสร้างแบบง่ายของระบบควบคุมด้วยค่าตัวเลข:

รูปที่ 14 - โครงสร้างที่เรียบง่ายของระบบควบคุม

ลักษณะความถี่เฟสลอการิทึมแอมพลิจูดของส่วนที่ไม่เปลี่ยนแปลงของระบบ

LAFC ของส่วนที่ไม่เปลี่ยนแปลงของ ACS สร้างขึ้นโดยวิธีการโดยประมาณซึ่งประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าสำหรับลิงก์ที่มีฟังก์ชันการถ่ายโอน:

(9)

ในตารางพิกัดลอการิทึมถึงความถี่ 1 / T โดยที่ T = 56 s คือค่าคงที่เวลา LAFC มีรูปแบบของเส้นตรงขนานกับแกนความถี่ที่ระดับ 20 lg K = 20 lg0.43 = -7.3 dB และสำหรับความถี่ที่มากกว่า 1 /T LAFC เป็นเส้นตรงที่มีความชัน -20db/dec ไปที่ความถี่มุม 1/Tf โดยที่ความชันเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติม -20db/dec เป็น - 40db/ธันวาคม

ความถี่มุม:

(10)

(11)

ดังนั้นเราจึงมี:

รูปที่ 15 - LAFC ของระบบ open-loop ดั้งเดิม

2.3 การคำนวณเรกูเลเตอร์สำหรับต้นทุนขาเข้าและขาออก

มาเลือกหน่วยงานกำกับดูแลตามความจุตามเงื่อนไข Cv

การคำนวณมูลค่า Cv ดำเนินการตาม มาตรฐานสากล DIN EN 60534 ตามสูตรต่อไปนี้:

(12)

โดยที่ Q - การบริโภค [m 3/ชม], ρ - ความหนาแน่นของของเหลว [kg/m 3], Δ p - ความแตกต่างของแรงดัน [bar] ก่อนวาล์ว (P1) และหลังวาล์ว (P2) ในทิศทางของการไหล

จากนั้นสำหรับตัวควบคุมการไหลQ n0 ตามแหล่งข้อมูล:

(13)

สำหรับการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้ของอัตราการไหล Qp ในกระบวนการควบคุมอัตโนมัติที่สัมพันธ์กับค่าเล็กน้อย Qp 0ค่าสูงสุดของ Qp จะถูกนำมาสองเท่าของค่าเล็กน้อยนั่นคือ .

เส้นผ่านศูนย์กลางของรูสำหรับการไหลเข้าคำนวณได้ดังนี้:

(14)

ในทำนองเดียวกัน สำหรับการไหลออก เรามี:

(15)

(16)

2.4 การกำหนดการตั้งค่าคอนโทรลเลอร์ การสังเคราะห์ ACS

การสร้าง LAFC ของ ACS แบบวงเปิดนั้นขึ้นอยู่กับผลของทฤษฎีระบบเชิงเส้นตรง ซึ่งก็คือถ้า LAFC ของระบบวงเปิด (ประกอบด้วยการเชื่อมโยงเฟสต่ำสุด) มีความชันอยู่ที่ -20 dB / db ในพื้นที่ของความถี่ที่มีนัยสำคัญ (เซกเตอร์ถูกตัดด้วยเส้น± 20 dB จากนั้น:

ACS แบบปิดมีความเสถียร

ฟังก์ชันการเปลี่ยนผ่านของ ACS แบบปิดนั้นใกล้เคียงกับโมโนโทนิก

เวลาควบคุม

. (17)

โครงสร้างของระบบโอเพ่นซอร์สพร้อมคอนโทรลเลอร์ PI:

รูปที่ 16 - โครงสร้างของระบบเดิมที่มีตัวควบคุม PI

LACH ที่ต้องการ (L และ ) ประเภทที่ง่ายที่สุดของ ACS แบบวงเปิดซึ่งจะตอบสนองตัวบ่งชี้คุณภาพที่กำหนดในรูปแบบปิด ควรมีความชันของ LAF เท่ากับ -20 dB / เดคในบริเวณใกล้เคียงของความถี่ที่มีนัยสำคัญและจุดตัดกับแกนความถี่ที่ :

(18)

ในพื้นที่ของเส้นกำกับความถี่ต่ำเพื่อสร้างข้อผิดพลาดคงที่ศูนย์ (ตาม TOR) δ st = 0 ลักษณะความถี่ของระบบเปิดต้องสอดคล้องกับผู้รวมระบบอย่างน้อยลำดับที่ 1 จากนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะสร้าง LAFC ที่ต้องการในภูมิภาคนี้ให้อยู่ในรูปของเส้นตรงที่มีความชัน -20 dB/ธันวาคม เป็นความต่อเนื่องของ Lzh จากภูมิภาคของความถี่ที่จำเป็น เพื่อให้การใช้งาน ACS ง่ายขึ้น เส้นกำกับความถี่สูงต้องสอดคล้องกับเส้นกำกับความถี่สูงของส่วนที่ไม่เปลี่ยนแปลงของระบบ ดังนั้น LAFC ที่ต้องการของระบบเปิดจึงแสดงในรูปที่ 0:

รูปที่ 17 - LAFC ที่ต้องการของระบบเปิด

ตามโครงสร้างที่ยอมรับของ ACS อุตสาหกรรม วิธีเดียวที่จะนำ LAFCH ไปยังส่วนที่ไม่เปลี่ยนแปลงของ L LF ถึง L และ เป็นตัวควบคุม PI ที่มีฟังก์ชันถ่ายโอน LAFC (ที่ K R =1)

รูปที่ 18 - PI-regulator LAFC

รูปที่ 14 แสดงว่าสำหรับ ในพื้นที่ความถี่ต่ำ LAFC ของตัวควบคุม PI จะสอดคล้องกับการเชื่อมโยงแบบบูรณาการกับการเปลี่ยนเฟสเชิงลบที่ -90 องศา และสำหรับ ลักษณะความถี่ของตัวควบคุมสอดคล้องกับองค์ประกอบขยายที่มีการเปลี่ยนเฟสเป็นศูนย์ในพื้นที่ของความถี่ที่สำคัญของระบบที่ออกแบบพร้อมตัวเลือกที่เหมาะสมของค่า T และ .

เรายอมรับค่าคงที่การรวมตัวควบคุมเท่ากับค่าคงที่เวลา T ของวัตถุควบคุม เช่น T และ = 56 ที่ K R =1. จากนั้น LAFC ของ ACS แบบเปิดจะอยู่ในรูปแบบL 1= ล LF +หล ปี่ , สอดคล้องกับรูปแบบ L . ในเชิงคุณภาพ และ ในรูปแต่ได้กำไรน้อยกว่า เพื่อให้ตรงกับ LAFC ของระบบที่ออกแบบกับL และ จำเป็นต้องเพิ่ม open-loop gain 16 dB นั่นคือ 7 ครั้ง ดังนั้นจึงกำหนดการตั้งค่าคอนโทรลเลอร์

รูปที่ 19 - การสังเคราะห์ ACS การกำหนดการตั้งค่าคอนโทรลเลอร์

ได้รับการตั้งค่าคอนโทรลเลอร์เดียวกันหากจากL และ ลบแบบกราฟิก L LF และตามประเภทของ LAFC ของตัวแก้ไขลำดับ (ตัวควบคุม PI) ที่เป็นผลให้คืนค่าฟังก์ชันการถ่ายโอน

ดังจะเห็นได้จากรูปที่ 12 ที่ T และ \u003d T \u003d 56 s ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนของระบบเปิดมีรูปแบบ ซึ่งมีการเชื่อมโยงการผสานรวม เมื่อสร้าง LAFC ให้สอดคล้องกับ W พี (p) ได้รับ K พี 0,32/7850ต้องสอดคล้องกับความถี่ของจุดตัดของ LAF กับแกน ω ที่ความถี่ กับ -1, ที่ไหน กับ -1 หรือ K พี =6,98.

ด้วยการตั้งค่าที่คำนวณได้ของคอนโทรลเลอร์ ACS จะเสถียร มีฟังก์ชันการเปลี่ยนภาพใกล้เคียงกับโมโนโทนิก เวลาควบคุม t R =56 วินาที, ข้อผิดพลาดคงที่ δ เซนต์ =0.

อุปกรณ์เซนเซอร์

เครื่องวัด 2TRM0 ออกแบบมาเพื่อวัดอุณหภูมิของตัวพาความร้อนและสื่อต่างๆ ในอุปกรณ์ทำความเย็น ตู้อบแห้ง เตาอบเพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ และอุปกรณ์เทคโนโลยีอื่นๆ ตลอดจนวัดพารามิเตอร์ทางกายภาพอื่นๆ (น้ำหนัก ความดัน ความชื้น ฯลฯ)

รูปที่ 20 - มิเตอร์ 2TRM0

ระดับความแม่นยำ 0.5 (เทอร์โมคัปเปิล)/0.25 (ประเภทสัญญาณอื่นๆ) ตัวควบคุมผลิตขึ้นในเรือน 5 ประเภท: ติดผนัง H, ติดตั้งบนราง Din D และสวิตช์บอร์ด Sch1, Sch11, Sch2

รูปที่ 21 - แผนภาพการทำงานของอุปกรณ์ OWEN 2 TPM 0

รูปที่ 22 - การวาดมิติของอุปกรณ์วัด

แผนภาพการเชื่อมต่ออุปกรณ์:

รูปภาพแสดงไดอะแกรมของแผงขั้วต่อของอุปกรณ์ ตัวเลขแสดงไดอะแกรมการเชื่อมต่อของอุปกรณ์

รูปที่ 23 - ไดอะแกรมการเชื่อมต่ออุปกรณ์

เทอร์มินัลบล็อกของอุปกรณ์

หน่วยจ่ายไฟแบบหลายช่องสัญญาณ BP14 ออกแบบมาเพื่อจ่ายไฟให้กับเซ็นเซอร์ที่มีแรงดันไฟฟ้าคงที่ 24 V หรือ 36 V พร้อมสัญญาณกระแสไฟเอาท์พุตแบบรวมศูนย์

หน่วยจ่ายไฟ BP14 ผลิตขึ้นในตัวเครื่องพร้อมการติดตั้งบนราง DIN ชนิด D4

รูปที่ 28 - แหล่งจ่ายไฟ

หน้าที่หลัก:

การแปลงแรงดันไฟฟ้า AC (DC) เป็น DC ที่เสถียรในสองหรือสี่ช่องสัญญาณอิสระ

เริ่มต้นข้อ จำกัด ปัจจุบัน;

การป้องกันแรงดันไฟเกินของอิมพัลส์อิมพัลส์ที่อินพุต

ป้องกันการโอเวอร์โหลด ไฟฟ้าลัดวงจร และความร้อนสูงเกินไป

บ่งชี้ว่ามีแรงดันไฟฟ้าอยู่ที่เอาต์พุตของแต่ละช่องสัญญาณ

รูปที่ 29 - แผนภาพการเดินสายไฟสำหรับหน่วยจ่ายไฟสองช่องสัญญาณ BP14

ความถี่ของแรงดันไฟสลับขาเข้า 47...63 Hz. เกณฑ์การป้องกันปัจจุบัน (1.2...1.8) Imax. กำลังขับรวม 14 วัตต์ จำนวนช่องสัญญาณเอาต์พุตคือ 2 หรือ 4 แรงดันเอาต์พุตระบุของช่องคือ 24 หรือ 36 V

รูปที่ 30 - การวาดมิติของแหล่งจ่ายไฟ

แรงดันไฟขาออกไม่เสถียรเมื่อแรงดันไฟจ่ายเปลี่ยน ±0.2% แรงดันไฟขาออกไม่เสถียรเมื่อกระแสโหลดเปลี่ยนจาก 0.1 Imax เป็น Imax ±0.2% ช่วงอุณหภูมิการทำงาน -20 ... +50 °C แรงดันไฟในช่วงอุณหภูมิใช้งาน ± 0.025 % / ° C ความเป็นฉนวน - อินพุต - เอาต์พุต (ค่าที่มีประสิทธิภาพ) 2 k.

SAU-M6 เป็นอะนาล็อกที่ใช้งานได้ของอุปกรณ์ ESP-50 และ ROS 301

รูปที่ 31 - ตัวบ่งชี้ระดับ

รูปที่ 32 - ไดอะแกรมการเชื่อมต่อ SAU-M6

ตัวบ่งชี้ระดับของเหลวสามช่อง OWEN SAU-M6 - ออกแบบมาเพื่อทำให้กระบวนการทางเทคโนโลยีเป็นไปโดยอัตโนมัติที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมและการควบคุมระดับของเหลว

รูปที่ 33 - แผนภาพการทำงานของ SAU-M6

SAU-M6 เป็นอะนาล็อกที่ใช้งานได้ของอุปกรณ์ ESP-50 และ ROS 301

อุปกรณ์นี้มีอยู่ในตัวเรือนแบบติดผนังแบบ H.

การทำงานของสวิตช์ระดับ

สามช่องอิสระสำหรับตรวจสอบระดับของเหลวในถัง

ความสามารถในการสลับโหมดการทำงานของช่องสัญญาณใด ๆ

การเชื่อมต่อของเซ็นเซอร์ระดับต่างๆ - conductometric, float

ทำงานกับของเหลวที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่างกัน: น้ำกลั่น น้ำประปา น้ำปนเปื้อน นมและผลิตภัณฑ์อาหาร (กรดอ่อน เป็นด่าง ฯลฯ)

การป้องกันเซ็นเซอร์วัดค่าการนำไฟฟ้าจากการสะสมของเกลือบนอิเล็กโทรดโดยการจ่ายแรงดันไฟสลับ

รูปที่ 34 - การวาดโครงร่าง

ข้อมูลจำเพาะของเครื่องมือ แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของเครื่องมือคือ 220 V ความถี่ 50 Hz ค่าเบี่ยงเบนที่อนุญาตของแรงดันไฟฟ้าจากค่าเล็กน้อย -15 ... + 10% กินไฟไม่เกิน 6 VA จำนวนช่องควบคุมระดับ - 3. จำนวนรีเลย์เอาต์พุตในตัว - 3. กระแสไฟสูงสุดที่อนุญาตสลับโดยหน้าสัมผัสของรีเลย์ในตัวคือ 4 A ที่ 220 V 50 Hz (cos > 0.4)

รูปที่ 35 - โมดูล I/O แบบแยกส่วน

โมดูลอินพุตและเอาต์พุตแบบแยกสำหรับระบบแบบกระจายในเครือข่าย RS-485 (โปรโตคอล ARIES, Modbus, DCON)

โมดูลนี้สามารถใช้ร่วมกับคอนโทรลเลอร์ที่ตั้งโปรแกรมได้ OWEN PLC หรืออื่นๆ MDVV ทำงานในเครือข่าย RS-485 หากมี "มาสเตอร์" อยู่ในนั้น ในขณะที่ MDVV เองไม่ใช่ "มาสเตอร์" ของเครือข่าย

อินพุตแบบแยกสำหรับเชื่อมต่อคอนแทคเซ็นเซอร์และสวิตช์ทรานซิสเตอร์ น-p-n พิมพ์. ความสามารถในการใช้อินพุตแบบแยกส่วน (ความถี่สัญญาณสูงสุด - 1 kHz)

ความเป็นไปได้ในการสร้างสัญญาณ PWM โดยเอาท์พุตใด ๆ

ถ่ายโอนแอคชูเอเตอร์ไปยังโหมดการทำงานฉุกเฉินโดยอัตโนมัติในกรณีที่การแลกเปลี่ยนเครือข่ายล้มเหลว

รองรับโปรโตคอลทั่วไป Modbus (ASCII, RTU), DCON, ARIES

รูป - 36 โครงร่างทั่วไปสำหรับเชื่อมต่ออุปกรณ์ MDVV

รูปที่ 37 - แผนภาพการทำงานของ MDVV

MEOF ออกแบบมาเพื่อเคลื่อนย้ายส่วนการทำงานของวาล์วท่อปิดและควบคุมของหลักการทำงานแบบหมุน (บอลวาล์วและปลั๊ก วาล์วผีเสื้อ แดมเปอร์ ฯลฯ) ในระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับกระบวนการทางเทคโนโลยีในอุตสาหกรรมต่างๆ ตามคำสั่ง สัญญาณที่มาจากอุปกรณ์ควบคุมหรือควบคุม กลไกถูกติดตั้งโดยตรงบนเกราะ

รูปที่ 38 - อุปกรณ์ของกลไก MEOF

รูปที่ 39 - ขนาด

แผนผังการติดตั้งเซ็นเซอร์ Metran 100-DG 1541 เมื่อทำการวัดแรงดันอุทกสถิต (ระดับ) ในถังเปิด:

รูปที่ 40 - แผนผังการติดตั้งเซ็นเซอร์

หลักการทำงานของเซ็นเซอร์ขึ้นอยู่กับการใช้เอฟเฟกต์เพียโซอิเล็กทริกในฟิล์มซิลิกอน heteroepitaxial ที่ปลูกบนพื้นผิวของแผ่นแซฟไฟร์ประดิษฐ์ผลึกเดียว

รูปที่ 41 - ลักษณะที่ปรากฏของอุปกรณ์

องค์ประกอบการตรวจจับที่มีโครงสร้างผลึกเดี่ยวของซิลิกอนบนแซฟไฟร์เป็นพื้นฐานของบล็อกเซ็นเซอร์ทั้งหมดของเซ็นเซอร์ในตระกูล Metran

เพื่อการมองเห็นที่ดีขึ้นของจอแสดงผลคริสตัลเหลว (LCD) และเพื่อความสะดวกในการเข้าถึงทรานสดิวเซอร์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งสองช่อง ส่วนหลังสามารถหมุนสัมพันธ์กับหน่วยวัดได้จากตำแหน่งที่กำหนดโดยทำมุมไม่เกิน 90 °ทวนเข็มนาฬิกา .

รูปที่ 42 - แผนผังการเชื่อมต่อไฟฟ้าภายนอกของเซ็นเซอร์:

โดยที่ X คือเทอร์มินัลบล็อกหรือตัวเชื่อมต่อ

Rн - ความต้านทานโหลดหรือความต้านทานรวมของโหลดทั้งหมดในระบบควบคุม

BP - แหล่งจ่ายไฟ DC

2.5 การคำนวณพารามิเตอร์ของ ADC . ในตัว

มาคำนวณพารามิเตอร์ของ ADC ในตัวของไมโครคอนโทรลเลอร์ PLC-150 พารามิเตอร์หลักของ ADC ควรรวมถึงแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุด U max , จำนวนบิตโค้ด n, ความละเอียด ∆ และข้อผิดพลาดในการแปลง

ความลึกบิตของ ADC ถูกกำหนดโดยสูตร:

บันทึก 2น, (19)

โดยที่ N คือจำนวนที่ไม่ต่อเนื่อง (ระดับควอนตัม);

เนื่องจาก ADC ถูกสร้างไว้ในคอนโทรลเลอร์ PLC-150 ที่เลือก เราจึงมี n=16 ความละเอียดของ ADC คือแรงดันไฟฟ้าขาเข้าที่สอดคล้องกับหนึ่งในบิตที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดของรหัสเอาต์พุต:

(20)

ที่ไหน2 น - 1 - น้ำหนักสูงสุดของรหัสอินพุต

ใน = คุณ max - ยู นาที (21)

ที่ U max = 10V, คุณ นาที = 0V, n = 16,

(22)

ยิ่ง n มีขนาดใหญ่เท่าใด รหัสเอาต์พุตก็จะยิ่งเล็กลงและแม่นยำมากขึ้นเท่านั้น สามารถแสดงถึงแรงดันไฟฟ้าขาเข้าได้

ค่าความละเอียดสัมพัทธ์:

, (23)

โดยที่ ∆ คือขั้นที่แยกความแตกต่างได้น้อยที่สุดของสัญญาณอินพุต

ดังนั้น ∆ เป็นขั้นตอนที่แยกความแตกต่างได้น้อยที่สุดของสัญญาณอินพุต ADC จะไม่ลงทะเบียนสัญญาณระดับล่าง ตามนี้ ความละเอียดจะถูกระบุด้วยความไวของ ADC

ข้อผิดพลาดในการแปลงมีส่วนประกอบแบบสแตติกและไดนามิก องค์ประกอบแบบคงที่รวมถึงข้อผิดพลาดในการหาปริมาณของระเบียบวิธี ∆ δ ถึง (ความรอบคอบ) และข้อผิดพลาดของเครื่องมือเนื่องจากองค์ประกอบทรานสดิวเซอร์ที่ไม่อยู่ในอุดมคติ ข้อผิดพลาดในการคำนวณ ∆ ถึง เกิดจากหลักการของการแสดงสัญญาณต่อเนื่องโดยระดับเชิงปริมาณที่เว้นระยะห่างจากกันตามช่วงเวลาที่เลือก ความกว้างของช่วงเวลานี้คือความละเอียดของตัวแปลง ข้อผิดพลาดเชิงปริมาณที่ใหญ่ที่สุดคือความละเอียดเพียงครึ่งเดียว และในกรณีทั่วไป:

(24)

ข้อผิดพลาดเชิงปริมาณที่ใหญ่ที่สุด:

(25)

ข้อผิดพลาดของเครื่องมือไม่ควรเกินข้อผิดพลาดในเชิงปริมาณ ในกรณีนี้ ข้อผิดพลาดสแตติกแบบสัมบูรณ์ทั้งหมดจะเท่ากับ:

(26)

ข้อผิดพลาดคงที่สัมพัทธ์ทั้งหมดสามารถกำหนดได้ดังนี้:

(27)

ต่อไป เราจะคำนวณความละเอียดของ DAC ในตัวของไมโครคอนโทรลเลอร์ PLC-150 ความละเอียดของ DAC คือแรงดันเอาต์พุตที่สอดคล้องกับหนึ่งในตัวเลขที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดของรหัสอินพุต: Δ=คุณ max /(2น -1) โดยที่ 2 น -1 - น้ำหนักรหัสอินพุตสูงสุด ที่ U max = 10B, n = 10 (ความจุหลักของ DAC ในตัว) เราคำนวณความละเอียดของ DAC ของไมโครคอนโทรลเลอร์:

(28)

ยิ่ง n ยิ่งน้อย Δ และยิ่งแรงดันเอาต์พุตสามารถแสดงรหัสอินพุตได้แม่นยำยิ่งขึ้น ค่าสัมพัทธ์ของความละเอียด DAC:

(29

รูปที่ 43 - แผนภาพการเดินสายไฟ

รูปที่ 44 - แผนภาพการเดินสายไฟ

2.6 บทสรุปในบทที่สอง

ในบทนี้มีการพัฒนาไดอะแกรมโครงสร้างและการใช้งาน การคำนวณของหน่วยงานกำกับดูแล การกำหนดการตั้งค่าตัวควบคุม และการสังเคราะห์ ACS

พารามิเตอร์ของฟังก์ชันการถ่ายโอนของวัตถุควบคุม อุปกรณ์เซ็นเซอร์ที่เลือก การคำนวณพารามิเตอร์ของ ADC และ DAC ที่สร้างขึ้นในไมโครคอนโทรลเลอร์ OWEN PLC 150 ก็ถูกสร้างขึ้นเช่นกัน

1 การพัฒนาอัลกอริธึมสำหรับการทำงานของระบบ SAC ในสภาพแวดล้อม CoDeSys

การพัฒนาระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมอย่างมืออาชีพนั้นเชื่อมโยงกับ CoDeSys (ระบบพัฒนาคอนโทรลเลอร์) อย่างแยกไม่ออก วัตถุประสงค์หลักของ CoDeSys complex คือการพัฒนาโปรแกรมแอปพลิเคชันในภาษาของมาตรฐาน IEC 61131-3

คอมเพล็กซ์ประกอบด้วยสองส่วนหลัก: สภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม CoDeSys และระบบการดำเนินการ CoDeSys SP CoDeSys ทำงานบนคอมพิวเตอร์และใช้ในการจัดเตรียมโปรแกรม โปรแกรมถูกคอมไพล์เป็นรหัสเครื่องที่รวดเร็วและดาวน์โหลดไปยังคอนโทรลเลอร์ CoDeSys SP ทำงานในคอนโทรลเลอร์ โดยให้การโหลดโค้ดและการดีบัก การบริการ I/O และฟังก์ชันบริการอื่นๆ

บริษัทที่มีชื่อเสียงมากกว่า 250 แห่งผลิตอุปกรณ์ด้วย CoDeSys ผู้คนหลายพันคนทำงานกับมันทุกวันเพื่อแก้ปัญหาระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม

การพัฒนาโปรแกรมประยุกต์ ซอฟต์แวร์สำหรับ PLC-150 รวมถึงคอนโทรลเลอร์อื่นๆ จำนวนมาก ผลิตขึ้นบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลในสภาพแวดล้อม CoDeSys ภายใต้ Microsoft Windows ตัวสร้างโค้ดจะคอมไพล์โปรแกรมผู้ใช้โดยตรงเป็นรหัสเครื่อง ซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดของคอนโทรลเลอร์ ระบบการดำเนินการและการดีบัก ตัวสร้างโค้ด และไลบรารีบล็อกฟังก์ชันได้รับการปรับให้เข้ากับสถาปัตยกรรมตัวควบคุมซีรีส์ PLC เป็นพิเศษ

เครื่องมือดีบั๊กรวมถึงการดูและแก้ไขอินพุต/เอาต์พุตและตัวแปร การรันโปรแกรมเป็นรอบ การตรวจสอบการทำงานของอัลกอริธึมของโปรแกรมในการแสดงแบบกราฟิก การติดตามแบบกราฟิกของค่าตัวแปรในช่วงเวลาและเหตุการณ์ การสร้างภาพกราฟิกและการจำลองอุปกรณ์ในกระบวนการ

หน้าต่างหลักของ CoDeSys ประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ ดังต่อไปนี้ (ซึ่งอยู่จากบนลงล่างในหน้าต่าง):

) แถบเครื่องมือ ประกอบด้วยปุ่มสำหรับการเข้าถึงคำสั่งเมนูอย่างรวดเร็ว

) ออบเจ็กต์ออแกไนเซอร์ที่มีแท็บ POU, ประเภทข้อมูล, การแสดงภาพ และแท็บทรัพยากร

) ตัวแยกของ CoDeSys Object Organizer และพื้นที่ทำงาน

) พื้นที่ทำงานซึ่งมีตัวแก้ไข

) หน้าต่างข้อความ

) แถบสถานะที่มีข้อมูลเกี่ยวกับสถานะปัจจุบันของโครงการ

แถบเครื่องมือ กล่องข้อความ และแถบสถานะเป็นองค์ประกอบเสริมของหน้าต่างหลัก

เมนูจะอยู่ที่ด้านบนของหน้าต่างหลัก ประกอบด้วยคำสั่ง CoDeSys ทั้งหมด ลักษณะที่ปรากฏของหน้าต่างจะแสดงในรูปที่ 45

รูปที่ 45 - ลักษณะหน้าต่าง

ปุ่มบนแถบเครื่องมือช่วยให้เข้าถึงคำสั่งเมนูได้เร็วขึ้น

คำสั่งที่เรียกจากปุ่มบนแถบเครื่องมือจะถูกดำเนินการโดยอัตโนมัติในหน้าต่างที่ใช้งานอยู่

คำสั่งจะดำเนินการทันทีที่ปุ่มที่กดบนแถบเครื่องมือถูกปล่อย หากคุณวางตัวชี้เมาส์ไว้เหนือปุ่มบนแถบเครื่องมือ หลังจากช่วงเวลาสั้นๆ คุณจะเห็นชื่อของปุ่มนั้นในคำแนะนำเครื่องมือ

ปุ่มบนแถบเครื่องมือจะแตกต่างกันสำหรับเอดิเตอร์ CoDeSys ที่แตกต่างกัน คุณสามารถรับข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุประสงค์ของปุ่มเหล่านี้ได้ในคำอธิบายของบรรณาธิการ

แถบเครื่องมือสามารถปิดใช้งานได้ รูปที่ 46

รูปที่ 46 - แถบเครื่องมือ

มุมมองทั่วไปของหน้าต่างโปรแกรม CoDeSys มีดังต่อไปนี้ รูปที่ 47

รูปที่ 47 - หน้าต่างโปรแกรม CoDeSys

บล็อกไดอะแกรมของอัลกอริทึมการทำงานในสภาพแวดล้อม CoDeSys แสดงในรูปที่ 48

รูปที่ 48 - บล็อกไดอะแกรมของการทำงานในสภาพแวดล้อม CoDeSys

ดังที่เห็นได้จากบล็อกไดอะแกรม หลังจากเปิดไมโครคอนโทรลเลอร์แล้ว โปรแกรมจะถูกโหลดเข้าไป ตัวแปรจะถูกเตรียมใช้งาน อ่านอินพุต และโพลโมดูล นอกจากนี้ยังมีทางเลือกในการสลับระหว่างโหมดอัตโนมัติและโหมดแมนนวล ในโหมดแมนนวล สามารถควบคุมวาล์วและควบคุม MEOF ได้ จากนั้นข้อมูลเอาต์พุตจะถูกบันทึกและแพ็คเกจจะถูกสร้างขึ้นผ่านอินเทอร์เฟซแบบอนุกรม หลังจากนั้นอัลกอริธึมจะวนเป็นวงจรเพื่ออ่านอินพุตหรืองานสิ้นสุด

2 การพัฒนาโปรแกรมในสภาพแวดล้อม CoDeSys

เรียกใช้ Codesys และสร้าง โครงการใหม่ในภาษาเอสที ไฟล์เป้าหมายสำหรับ ARM9 ได้รับการติดตั้งบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแล้ว โดยจะเลือกไลบรารีที่ต้องการโดยอัตโนมัติ การสื่อสารกับคอนโทรลเลอร์ได้รับการจัดตั้งขึ้น

reg_for_meof:VALVE_REG; (*ตัวควบคุมสำหรับการควบคุม PDZ*)

K,b:จริง; (*ปัจจัยควบคุมเส้นโค้ง*)

timer_for_valve1: ตัน; (*ตัวจับเวลาหยุดฉุกเฉิน*)

safety_valve_rs_manual: RS;(*สำหรับการควบคุมวาล์วแบบแมนนวล*)

อ้างอิง: จริง; (*กำหนดมุมการหมุนของ PDZ*)_VAR

(*เมื่อทำการปรับเราแก้ไขสัญญาณจากเซ็นเซอร์ตำแหน่ง MEOF และคำนวณค่า ain ต่ำ ain สูง ตอนแรกเราคิดว่าเซ็นเซอร์ 4-20 มิลลิแอมป์และที่ 4 mA - PDZ ปิดสนิท (0 %) และที่ 20 ma - เปิดโดยสมบูรณ์ (100%) - ตั้งค่าในการกำหนดค่า PLC *)ไม่ใช่ auto_mode แล้ว (*ถ้าไม่ใช่โหมดอัตโนมัติ*)_open:=manual_more; (*เปิดโดยการกดปุ่ม*)_close:=manual_less; (*กดปุ่มปิด*)

safety_valve_rs_manual(SET:=valve_open , RESET1:=valve_close , Q1=>safety_valve); (*ควบคุมวาล์วฉุกเฉิน*)

(*ตอนปรับเราแก้ไขสัญญาณจากเซ็นเซอร์ความดันและคำนวณค่า ain ต่ำ ain สูง ตอนแรกเราคิดว่าเซ็นเซอร์ 4-20 มิลลิแอมป์และที่ 4 ma - ถังว่างเปล่า (0%) และที่ 20 ma - เต็ม (100%) - ได้รับการกำหนดค่าในการกำหนดค่า PLC *)

IF pressure_sensor< WORD_TO_REAL(w_reference1) THEN reference:=100; END_IF; (*если уровень меньше "w_reference1", то открываем заслонку на 100%*)

IF pressure_sensor> WORD_TO_REAL(w_reference1) แล้ว (*กำหนดมุมการหมุน - ลดสัดส่วนตามการเพิ่มขึ้นของระดับ "pressure sensor" --- มุม\u003d K * ระดับ + b *)

K:=(-100/(WORD_TO_REAL(w_reference2-w_reference1)));

b:=100-K*(WORD_TO_REAL(w_reference1));

อ้างอิง:=K*pressure_sensor+b;

(*ตัวจับเวลาสำหรับการควบคุมแดมเปอร์ฉุกเฉิน*)

timer_for_valve1(

IN:=(pressure_sensor> WORD_TO_REAL(w_reference2)) และ high_level_sensor ,

(*เงื่อนไขการเปิดวาล์วฉุกเฉิน*)

ถ้า timer_for_valve1.Q

อ้างอิง:=0; (*ปิด MEOF*)

safety_valve:=TRUE; (*เปิดวาล์วฉุกเฉิน*)

safety_valve:=FALSE;

(*ตัวควบคุมแดมเปอร์*)_for_meof(

IN_VAL:=reference ,

POS:=MEOF_position ,

DBF:=2 , (*ความไวของคอนโทรลเลอร์*)

ReversTime:=5 , (*ไม่เกิน 600 รอบ*)

MORE=>MEOF_open ,

LESS=>MEOF_close ,

FeedBackError=>);_IF;

(*การแปลงข้อมูลเพื่อแสดงเป็น scud*)

w_MEOF_position:=REAL_TO_WORD(MEOF_position);_level:=REAL_TO_WORD (pressure_sensor);

(*ตัวบ่งชี้โหมดสำหรับการเติมปุ่มแมนนวลอัตโนมัติ*)_out:=auto_mode;

(*ข้อบ่งชี้ของเอาต์พุตสำหรับการเติมปุ่ม ปิด/เปิดวาล์วฉุกเฉิน*)_out:=safety_valve;

3.3 การพัฒนาอินเทอร์เฟซสำหรับการแสดงข้อมูลการวัดด้วยสายตา

โปรแกรม Trace Mode 6 ได้รับเลือกให้พัฒนาอินเทอร์เฟซการแสดงผลด้วยภาพเพราะ มีฟังก์ชันและคุณลักษณะทั้งหมดที่เราต้องการ:

มีความเป็นไปได้ค่อนข้างหลากหลายในการจำลองกระบวนการทางเทคโนโลยีบนหน้าจอกราฟิก

มีภาษาโปรแกรมมาตรฐานทั้งหมดสำหรับระบบ SCADA และคอนโทรลเลอร์

ส่วนต่อประสานกราฟิกที่เป็นมิตร

การเชื่อมต่อที่ค่อนข้างง่ายกับตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้

เวอร์ชันเต็มของระบบนี้มีอยู่ในเว็บไซต์ของผู้ผลิต race Mode 6 ได้รับการออกแบบมาเพื่อทำให้องค์กรอุตสาหกรรม, สิ่งอำนวยความสะดวกด้านพลังงาน, อาคารอัจฉริยะ, สิ่งอำนวยความสะดวกด้านการขนส่ง, ระบบวัดพลังงาน ฯลฯ เป็นไปโดยอัตโนมัติ

ขนาดของระบบอัตโนมัติที่สร้างขึ้นใน Trace Mode อาจเป็นขนาดใดก็ได้ ตั้งแต่ตัวควบคุมควบคุมแบบสแตนด์อโลนและเวิร์กสเตชันของผู้ปฏิบัติงาน ไปจนถึงระบบควบคุมแบบกระจายตามภูมิศาสตร์ รวมถึงตัวควบคุมหลายสิบตัวที่แลกเปลี่ยนข้อมูลโดยใช้การสื่อสารที่หลากหลาย - เครือข่ายท้องถิ่น อินทราเน็ต / อินเทอร์เน็ต บัสอนุกรมตาม บน RS-232/485, สายโทรศัพท์แบบเช่าและแบบสลับ, ช่องสัญญาณวิทยุ และเครือข่าย GSM

สภาพแวดล้อมการพัฒนาแบบบูรณาการของโครงการในโปรแกรม Trace Mode แสดงในรูปที่ 49

รูปที่ 49 - สภาพแวดล้อมแบบบูรณาการ ติดตามการพัฒนาโหมด 6

เนวิเกเตอร์โปรเจ็กต์ช่วยให้คุณนำทางระหว่างรายการย่อยของโปรเจ็กต์ได้อย่างรวดเร็ว เมื่อคุณวางเมาส์เหนือรายการใดรายการหนึ่ง ความคิดเห็นจะปรากฏขึ้นเพื่อให้คุณเข้าใจเนื้อหา

รูปที่ 50 - Project Navigator

แผนภาพช่วยจำของโครงการถังเก็บน้ำเสียระยะแรกแสดงในรูปที่ 0 ประกอบด้วย:

แผงควบคุม (ความสามารถในการเลือกโหมดควบคุม, ความสามารถในการปรับแดมเปอร์);

แสดงมุมการหมุนของ PDZ

ตัวบ่งชี้ระดับน้ำในถัง

รีเซ็ตฉุกเฉิน (ในกรณีที่น้ำล้นในถัง)

กราฟติดตามข้อมูลการวัด (สถานะระดับน้ำและตำแหน่งแดมเปอร์จะแสดงบนกราฟ)

รูปที่ 51 - แผนภาพช่วยจำของถังเก็บ

มุมการหมุนของแดมเปอร์จริง (0-100%) จะแสดงอยู่ใต้ฟิลด์ "ตำแหน่ง PDZ" ซึ่งช่วยให้คุณติดตามข้อมูลการวัดได้แม่นยำยิ่งขึ้น

รูปที่ 52 - ตำแหน่งของ PDZ

ลูกศรทางด้านซ้ายของถังเปลี่ยนสีจากสีเทาเป็นสีเขียวเมื่อมีการทริกเกอร์การออก PLC (สัญญาณจาก ACS) เช่น หากลูกศรเป็นสีเขียว แสดงว่าระดับน้ำสูงกว่าเซ็นเซอร์

แถบเลื่อนบนสเกลคือตัวบ่งชี้ระดับ (ตามเซ็นเซอร์แรงดันมิเตอร์) (0-100%)

รูปที่ 53 - ตัวบ่งชี้ระดับ

การจัดการสามารถทำได้ในสองโหมด:

) อัตโนมัติ

เมื่อเลือกโหมดแล้ว สีของปุ่มที่เกี่ยวข้องจะเปลี่ยนจากสีเทาเป็นสีเขียว และโหมดนั้นจะใช้งานได้

ปุ่ม "เปิด" และ "ปิด" ใช้เพื่อควบคุมวาล์วในโหมดแมนนวล

ที่ โหมดอัตโนมัติเป็นไปได้ที่จะตั้งค่างานซึ่งมุมของการหมุนของ PDZ จะขึ้นอยู่กับ

ทางด้านขวาของฟิลด์ "ภารกิจที่ 1" ระดับในถังจะถูกป้อนซึ่งมุมของการหมุนของ PDZ จะเริ่มลดลง

ทางด้านขวาของฟิลด์ "ภารกิจที่ 2" ระดับในถังจะถูกป้อนซึ่ง PDZ จะถูกปิดอย่างสมบูรณ์

วาล์วฉุกเฉินยังทำงานในโหมดอัตโนมัติในกรณีที่น้ำล้นได้ วาล์วฉุกเฉินจะเปิดขึ้นเมื่อระดับเกิน "ภารกิจที่ 2" และเมื่อเซ็นเซอร์ระดับบน (ACS) ทำงานเป็นเวลา 10 วินาที

รูปที่ 54 - รีเซ็ตฉุกเฉิน

เพื่อให้ง่ายต่อการติดตามข้อมูลการวัด สถานะระดับน้ำและตำแหน่งแดมเปอร์จะแสดงบนกราฟ เส้นสีน้ำเงินแสดงระดับน้ำในถัง และเส้นสีแดงแสดงตำแหน่งแดมเปอร์

รูปที่ 55 - กราฟระดับและตำแหน่งของแดมเปอร์

4 บทสรุปในบทที่สาม

ในบทที่สาม มีการสร้างอัลกอริธึมสำหรับการทำงานของระบบในสภาพแวดล้อม CoDeSys บล็อกไดอะแกรมของการทำงานของระบบ และโมดูลซอฟต์แวร์สำหรับอินพุต/เอาต์พุตของข้อมูลในระบบควบคุมกระบวนการ ได้รับการพัฒนา

อินเทอร์เฟซสำหรับการแสดงข้อมูลการวัดแบบเห็นภาพได้รับการพัฒนาโดยใช้โปรแกรม Trace Mode 6 สำหรับระบบควบคุมอัตโนมัติ

4. ส่วนองค์กร - เศรษฐกิจ

1 ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของระบบควบคุมกระบวนการ

ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ - ประสิทธิผลของระบบเศรษฐกิจซึ่งแสดงเกี่ยวกับผลลัพธ์สุดท้ายที่เป็นประโยชน์ของการทำงานกับทรัพยากรที่ใช้ไป

ประสิทธิภาพการผลิตเป็นผลรวมของประสิทธิภาพของสถานประกอบการที่ดำเนินการทั้งหมด ประสิทธิภาพขององค์กรนั้นโดดเด่นด้วยการผลิตสินค้าหรือบริการด้วยต้นทุนต่ำสุด มันแสดงให้เห็นในความสามารถในการผลิตปริมาณสูงสุดของผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพที่ยอมรับได้ด้วย ต้นทุนขั้นต่ำและขายสินค้าเหล่านี้ด้วยต้นทุนที่ต่ำที่สุด ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจขององค์กร ตรงกันข้ามกับประสิทธิภาพทางเทคนิค ขึ้นอยู่กับว่าผลิตภัณฑ์ของบริษัทตอบสนองความต้องการของตลาดและความต้องการของผู้บริโภคได้ดีเพียงใด

ระบบควบคุมกระบวนการอัตโนมัติช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตโดยการเพิ่มผลิตภาพแรงงาน เพิ่มปริมาณการผลิต ปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์ การใช้สินทรัพย์ถาวร วัสดุ และวัตถุดิบอย่างมีเหตุผล และลดจำนวนพนักงานในองค์กร การดำเนินการของ SU แตกต่างจาก งานธรรมดาในการนำเทคโนโลยีใหม่เข้ามาทำให้สามารถถ่ายโอนกระบวนการผลิตไปสู่ขั้นตอนใหม่ของการพัฒนาที่มีคุณภาพ โดยมีลักษณะเป็นองค์กรที่สูงขึ้น (ความเป็นระเบียบ) ของการผลิต

การปรับปรุงเชิงคุณภาพในองค์กรการผลิตเกิดจากการเพิ่มขึ้นอย่างมากของปริมาณข้อมูลที่ประมวลผลในระบบควบคุม ความเร็วในการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว การใช้วิธีการและอัลกอริทึมที่ซับซ้อนมากขึ้นในการพัฒนาการตัดสินใจควบคุม ใช้ก่อนการแนะนำระบบควบคุมกระบวนการ

ผลกระทบทางเศรษฐกิจที่ได้จากการนำระบบเดียวกันมาใช้ขึ้นอยู่กับระดับของการจัดระบบการผลิต (ความเสถียรและการปรับกระบวนการทางเทคโนโลยี (TP)) ก่อนและหลังการแนะนำระบบควบคุมกระบวนการ กล่าวคือ อาจแตกต่างกันไป รัฐวิสาหกิจ

เหตุผลสำหรับการพัฒนา (หรือการใช้งาน) ของเทคโนโลยีใหม่เริ่มต้นด้วยการประเมินทางเทคนิคโดยการเปรียบเทียบโครงสร้างที่ออกแบบกับตัวอย่างที่ดีที่สุดในและต่างประเทศที่มีอยู่ ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจสูงของอุปกรณ์หรืออุปกรณ์ใหม่ทำได้โดยการวางโซลูชันทางเทคนิคที่ก้าวหน้าของโครงการ พวกเขาสามารถแสดงโดยระบบของตัวบ่งชี้ทางเทคนิคและการดำเนินงานลักษณะ สายพันธุ์นี้อุปกรณ์. ตัวชี้วัดทางเทคนิคที่ก้าวหน้าเป็นพื้นฐานสำหรับการบรรลุประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจสูง - เกณฑ์สุดท้ายสำหรับการประเมินเทคโนโลยีใหม่ ซึ่งไม่ได้ลดทอนความสำคัญของตัวชี้วัดทางเทคนิคในการประเมินประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจ

โดยปกติ ตัวชี้วัดทางเศรษฐกิจประสิทธิผลของเทคโนโลยีใหม่มีน้อยและเหมือนกันสำหรับทุกอุตสาหกรรม และตัวชี้วัดทางเทคนิคมีความเฉพาะเจาะจงสำหรับแต่ละอุตสาหกรรม และจำนวนของเทคโนโลยีอาจมีขนาดใหญ่มาก เพื่อที่จะระบุลักษณะพารามิเตอร์ทางเทคนิคของผลิตภัณฑ์อย่างครอบคลุม ตัวชี้วัดทางเทคนิคเผยให้เห็นว่าอุปกรณ์ใหม่ตอบสนองความต้องการเอาต์พุตหรืองานได้มากน้อยเพียงใด และยังเชื่อมโยงกับเครื่องจักรอื่นๆ ที่ใช้หรือออกแบบมาสำหรับกระบวนการเดียวกันในระดับใด

ก่อนดำเนินการออกแบบ (หรือการใช้งาน) คุณจำเป็นต้องทำความคุ้นเคยกับวัตถุประสงค์ในการสร้างอุปกรณ์ (ใช้งาน) อย่างละเอียดและทั่วถึง ศึกษากระบวนการทางเทคโนโลยีที่จะใช้และทำความเข้าใจเกี่ยวกับ ขอบเขตของงานที่จะดำเนินการโดยผลิตภัณฑ์ใหม่ ทั้งหมดนี้ควรสะท้อนให้เห็นใน การประเมินทางเทคนิคเครื่องใหม่(เครื่อง)สินค้า.

การประเมินขององค์กรควรคำนึงถึงผลลัพธ์และต้นทุนการผลิต อย่างไรก็ตาม การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าการประเมินการเชื่อมโยงการผลิตด้วยความช่วยเหลือของตัวชี้วัดของแนวทางต้นทุนและผลประโยชน์เท่านั้นไม่ได้มุ่งเป้าไปที่การบรรลุผลการปฏิบัติงานขั้นสุดท้ายในระดับสูง การหาปริมาณสำรองภายใน และที่จริงแล้วไม่ได้มีส่วนช่วยในการปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมเสมอไป

2 การคำนวณต้นทุนหลักของระบบควบคุม

เมื่อพิจารณาประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจของการแนะนำการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติควรได้รับคำตอบสำหรับคำถามต่อไปนี้:

วิธีการทางกลไกและระบบอัตโนมัติที่เสนอมีความก้าวหน้าทางเทคนิคและทางเศรษฐกิจอย่างไรและควรได้รับการยอมรับสำหรับการใช้งานหรือไม่

ขนาดของผลกระทบจากการนำเข้าสู่การผลิตเป็นเท่าใด

ค่าใช้จ่ายหลักสำหรับการสร้างระบบควบคุมประกอบด้วยค่าใช้จ่ายของงานก่อนโครงการและการออกแบบ Sn และค่าใช้จ่าย Sb สำหรับการซื้ออุปกรณ์พิเศษที่ติดตั้งในระบบควบคุม ในขณะเดียวกันค่าใช้จ่าย งานออกแบบนอกเหนือจากค่าใช้จ่ายที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาโครงการแล้ว ยังรวมถึงค่าใช้จ่ายในการพัฒนาซอฟต์แวร์และการนำ CS และค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์ - นอกเหนือจากต้นทุนของอุปกรณ์ควบคุมคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์สำหรับการเตรียม การส่ง และการแสดงข้อมูล ค่าใช้จ่ายของโหนดของอุปกรณ์เทคโนโลยีเหล่านั้น ความทันสมัยหรือการพัฒนาที่เกิดจากสภาพการทำงานของอุปกรณ์ในระบบ TP - APCS นอกจากค่าใช้จ่ายในการสร้างระบบควบคุมแล้ว องค์กรยังต้องแบกรับค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานอีกด้วย ดังนั้นค่าใช้จ่ายประจำปีของ CS:

(30)

โดยที่ T คือเวลาทำงาน โดยปกติ T = 5 - 7 ปี - ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานประจำปีถู

ต้นทุนการดำเนินงานสำหรับ CS:

(31)

ที่ไหน - กองทุนประจำปี ค่าจ้างบุคลากรที่ให้บริการระบบควบคุม ถู.; - ค่าเสื่อมราคาและการชำระเงินสำหรับกองทุน rub.; - ค่าใช้จ่ายสำหรับ สาธารณูปโภค(ไฟฟ้าน้ำ ฯลฯ ), ถู.; - ค่าใช้จ่ายประจำปีสำหรับวัสดุและส่วนประกอบถู

ค่าเสื่อมราคาและค่าธรรมเนียมสำหรับกองทุน:

(32)

ที่ไหน - ค่าอุปกรณ์ประเภท i-th, rub.; - ค่าสัมประสิทธิ์ค่าเสื่อมราคาสำหรับอุปกรณ์ประเภทที่ i - ค่าสัมประสิทธิ์การหักเงิน

เงินเดือนประจำปีสำหรับบุคลากรที่ให้บริการ SU:

(33)

ที่ไหน - เวลาปฏิบัติงานของบุคลากรซ่อมบำรุงต่อปี h; - ปานกลาง อัตราชั่วโมงพนักงานบริการถู.; - ค่าสัมประสิทธิ์ค่าโสหุ้ยร้านค้า m′ - จำนวนบุคลากรที่ให้บริการ CS และอุปกรณ์พิเศษของอุปกรณ์เทคโนโลยีของบุคลากรผู้คน

การประมาณการต้นทุนสำหรับระบบการจัดการรวมถึงรายการค่าใช้จ่ายต่อไปนี้:

ค่าอุปกรณ์พื้นฐาน

ค่าอุปกรณ์เพิ่มเติม

ค่าจ้างแรงงาน

การหักเงินสำหรับความต้องการทางสังคม

ต้นทุนของเวลาเครื่องจักร

ค่าโสหุ้ย

เงินเดือนพื้นฐานของนักแสดง Sosn, rubles ถูกกำหนดโดยสูตร:

จาก หลัก = T โอ้ *t กับ * ข (34)

โดยที่ tc คือระยะเวลาของวันทำงาน h (tc \u003d 8 h); - ค่าใช้จ่าย 1 คนต่อชั่วโมง (กำหนดโดยการหารเงินเดือนรายเดือนด้วยจำนวนชั่วโมงในการทำงานต่อเดือน), rub-hour .

ค่าใช้จ่ายเฉลี่ย 1 คนต่อชั่วโมงคือ 75 รูเบิล

ความเข้มแรงงานของงานคือ 30.8 คนต่อวัน

จาก หลัก \u003d 30.8 * 8 * 75 \u003d 18480 รูเบิล (35)

รับเงินเดือนเพิ่มเติม Sdop, rub เป็นจำนวน 15% ของเงินเดือนพื้นฐาน

Sdop \u003d 0.15 * 18 480 \u003d 2772 รูเบิล

เงินช่วยเหลือทางสังคม Sotch, RUB คำนวณจากผลรวมของค่าจ้างพื้นฐานและค่าจ้างเพิ่มเติมจำนวน 26.2%

จาก otch \u003d 0.262 * (C หลัก + C เพิ่มเติม ), (36)

Sotch \u003d 0.262 * (18480 + 2772) \u003d 5568 รูเบิล

ต้นทุนวัสดุ ซม. คือ:

C1 - ค่าใช้จ่ายของไมโครคอนโทรลเลอร์ PLC-150 (ราคาเฉลี่ย 10,000 รูเบิล);

C2 - ต้นทุนของแหล่งจ่ายไฟ (ราคาเฉลี่ยคือ 1800 รูเบิล);

C3 - ค่าใช้จ่ายของอุปกรณ์เซ็นเซอร์ (ราคาเฉลี่ย 4,000 รูเบิล);

C4 - ราคาของพีซี (ราคาเฉลี่ยของพีซีคือ 15,000 รูเบิล, Pentium DC E6700, GA-EG41MFT-US2H, 2 x 2GB, 500Gb);

C5 - ค่าใช้จ่ายอื่นๆ ( วัสดุสิ้นเปลือง, สายไฟ, รัด ฯลฯ);

ซม. = C1 + C2 + C3 + C4 + C5

C1 \u003d 10,000 รูเบิล

C2 \u003d 1800 รูเบิล

C3 \u003d 4000 รูเบิล

C4 = 15,000 รูเบิล

C5 \u003d 9000 รูเบิล

ซม. \u003d 10000 + 1800 + 4000 + 15000 + 9000 \u003d 39800 รูเบิล

เวลาของเครื่องคือช่วงเวลาที่เครื่องจักร (หน่วย เครื่องมือกล ฯลฯ) ดำเนินการแปรรูปหรือเคลื่อนย้ายผลิตภัณฑ์โดยไม่ส่งผลกระทบโดยตรงต่อมนุษย์

ต้นทุนของเวลาเครื่องจักรถูกกำหนดโดยสูตร:

จาก mv = T mash * ค ผู้พลีชีพ , (37)

โดยที่ Tmash - เวลาที่ใช้วิธีการทางเทคนิค h;

Tsmch - ค่าใช้จ่ายของชั่วโมงเครื่องจักรซึ่งรวมถึงค่าเสื่อมราคาของอุปกรณ์ทางเทคนิค, ค่าบำรุงรักษาและซ่อมแซม, ค่าไฟฟ้า, ถู

เวลาในการใช้วิธีทางเทคนิคเท่ากับความเข้มของงานของนักแสดงและเท่ากับ 412 ชั่วโมง

ค่าใช้จ่ายของเครื่องจักรชั่วโมง Tsmch คือ 17 รูเบิล

Smv \u003d 412 * 17 \u003d 7004 รูเบิล

ค่าใช้จ่ายของสแน็ครวมถึงค่าใช้จ่ายทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการจัดการและการดูแลทำความสะอาด ไม่มีค่าใช้จ่ายดังกล่าวในกรณีนี้

ประมาณการต้นทุนสำหรับการพัฒนาระบบองค์กรอัตโนมัติแสดงในตารางที่ 0

ตารางที่ 6 - ต้นทุนการพัฒนา

รายการค่าใช้จ่ายจำนวนเงินถูร้อยละของทั้งหมดค่าใช้จ่ายของวัสดุ39800 54.2เงินเดือนพื้นฐาน1848025.1เงินเดือนเพิ่มเติม27723.7การหักสำหรับความต้องการทางสังคม55687.5ค่าใช้จ่ายของเวลาเครื่อง70049.5รวม73624100

ดังนั้นค่าใช้จ่ายสำหรับระบบควบคุมจึงอยู่ที่ 73,624 รูเบิล

รูปที่ 56 - ต้นทุนหลักสำหรับระบบควบคุม

3 องค์กรของกระบวนการผลิต

องค์กรของกระบวนการผลิตประกอบด้วยการรวมบุคคล เครื่องมือ และวัตถุของแรงงานเข้าไว้ในกระบวนการเดียวของการผลิตสินค้าวัสดุ เช่นเดียวกับการรับรองการผสมผสานที่สมเหตุสมผลในอวกาศและเวลาของกระบวนการหลัก กระบวนการเสริม และการบริการ หนึ่งในแง่มุมหลักของการก่อตัวของโครงสร้างการผลิตคือเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานที่เชื่อมต่อถึงกันของส่วนประกอบทั้งหมด กระบวนการผลิต: การดำเนินการเตรียมการ กระบวนการผลิตหลัก การซ่อมบำรุง. จำเป็นต้องให้เหตุผลอย่างครอบคลุมที่สุดสำหรับการผลิตและเงื่อนไขทางเทคนิคที่เฉพาะเจาะจง รูปแบบองค์กรและวิธีการดำเนินการตามกระบวนการบางอย่าง

หลักการขององค์กรในกระบวนการผลิตเป็นจุดเริ่มต้นบนพื้นฐานของการก่อสร้าง การดำเนินงาน และการพัฒนากระบวนการผลิต

หลักการของการสร้างความแตกต่างเกี่ยวข้องกับการแบ่งกระบวนการผลิตออกเป็นส่วน ๆ (กระบวนการ การดำเนินงาน) และการมอบหมายไปยังแผนกที่เกี่ยวข้องขององค์กร หลักการของความแตกต่างนั้นตรงกันข้ามกับหลักการของการรวมกัน ซึ่งหมายถึงการรวมกันของกระบวนการที่หลากหลายทั้งหมดหรือบางส่วนสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์บางประเภทภายในพื้นที่เดียวกัน การประชุมเชิงปฏิบัติการหรือการผลิตเดียวกัน ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของผลิตภัณฑ์ ปริมาณการผลิต ลักษณะของอุปกรณ์ที่ใช้ กระบวนการผลิตสามารถเข้มข้นในหน่วยการผลิตใดหน่วยหนึ่ง (การประชุมเชิงปฏิบัติการ ส่วน) หรือกระจายไปหลายหน่วย

หลักการของความเข้มข้นหมายถึงความเข้มข้นของการดำเนินการผลิตบางอย่างสำหรับการผลิตผลิตภัณฑ์ที่เป็นเนื้อเดียวกันทางเทคโนโลยีหรือประสิทธิภาพของการทำงานที่เป็นเนื้อเดียวกันตามหน้าที่ในที่ทำงานส่วนส่วนการประชุมเชิงปฏิบัติการหรือโรงงานผลิตขององค์กร ความได้เปรียบของการมุ่งเน้นการทำงานที่เป็นเนื้อเดียวกันในพื้นที่การผลิตที่แยกจากกันเกิดจากปัจจัยดังต่อไปนี้: ความธรรมดาของวิธีการทางเทคโนโลยีที่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ประเภทเดียวกัน ความสามารถของอุปกรณ์ เช่น แมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ ผลผลิตที่เพิ่มขึ้น บางชนิดสินค้า; ความเป็นไปได้ทางเศรษฐกิจของการมุ่งเน้นการผลิตผลิตภัณฑ์บางประเภทหรือการทำงานที่คล้ายคลึงกัน

หลักการของสัดส่วนอยู่ที่การผสมผสานตามธรรมชาติขององค์ประกอบแต่ละอย่างของกระบวนการผลิต ซึ่งแสดงเป็นอัตราส่วนเชิงปริมาณต่อกัน ดังนั้นสัดส่วนในแง่ของกำลังการผลิตแสดงถึงความเท่าเทียมกันในความสามารถของส่วนหรือปัจจัยโหลดอุปกรณ์ ในกรณีนี้ ปริมาณงานของการประชุมเชิงปฏิบัติการจัดซื้อจัดจ้างสอดคล้องกับความต้องการช่องว่าง ร้านขายเครื่องและปริมาณงานของร้านค้าเหล่านี้ - ความต้องการของร้านประกอบในรายละเอียดที่จำเป็น นี้แสดงถึงความต้องการที่จะมีในแต่ละอุปกรณ์การประชุมเชิงปฏิบัติการ, พื้นที่, กำลังแรงงานในปริมาณที่จะรับประกันการทำงานปกติของทุกแผนกขององค์กร ด้านหนึ่งควรมีอัตราส่วนของปริมาณงานเท่ากันระหว่างการผลิตหลักกับหน่วยเสริมและหน่วยบริการในอีกทางหนึ่ง

4.4 บทสรุปในบทที่ห้า

ในบทนี้ ตามการมอบหมายสำหรับโครงการสำเร็จการศึกษา ได้มีการกำหนดประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจของการดำเนินการตามระบบควบคุมกระบวนการ มีการพิจารณาบทบัญญัติหลักและคำนวณต้นทุนหลักสำหรับระบบควบคุมด้วย

5. ความปลอดภัยในชีวิตและการปกป้องสิ่งแวดล้อม

1 ความปลอดภัยในชีวิต

เมื่อสร้างระบบควบคุมอัตโนมัติที่ซับซ้อน การออกแบบระบบจะได้รับการฝึกฝนมากขึ้น ในระยะแรกที่มีการตั้งคำถามเกี่ยวกับความปลอดภัยในสถานที่ทำงานและการยศาสตร์ ซึ่งปกปิดการสำรองจำนวนมากเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบทั้งหมด นี่เป็นเพราะการพิจารณาปัจจัยมนุษย์อย่างครอบคลุมในกระบวนการที่เขาอยู่ในที่ทำงาน วัตถุประสงค์หลักของมาตรการด้านความปลอดภัยคือ การปกป้องสุขภาพของมนุษย์จากปัจจัยที่เป็นอันตราย เช่น ไฟฟ้าช็อต แสงไม่เพียงพอ เสียงที่เพิ่มขึ้นในที่ทำงาน อุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงในพื้นที่ทำงาน ความชื้นในอากาศเพิ่มขึ้นหรือลดลง การเคลื่อนที่ของอากาศเพิ่มขึ้นหรือลดลง . ทั้งหมดนี้เป็นผลจากการดำเนินการและดำเนินการขั้นตอนและกิจกรรมที่ซับซ้อนซึ่งเชื่อมโยงถึงกันในความหมาย ตรรกะ และลำดับ ซึ่งดำเนินการในระหว่างการพัฒนาระบบคนกับเครื่องจักรและระหว่างการทำงาน หัวข้อของโครงการประกาศนียบัตรคือ "ระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับกระบวนการบำบัดน้ำเสียหลังการล้างรถด้วยการพัฒนาโมดูลซอฟต์แวร์สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ OWEN" เนื่องจากลักษณะเฉพาะของสถานที่ทำงานนี้ บริษัทดำเนินการบำบัดน้ำเสียโดยใช้คลอรีน และคลอรีนถูกจัดเป็นสารอันตรายทางเคมีฉุกเฉิน (AHOV)

ดังนั้น เพื่อสุขภาพและ ประสิทธิภาพสูงแรงงานจึงจำเป็นต้องสอบสวนอันตรายและ ปัจจัยที่เป็นอันตรายเมื่อทำงานในองค์กรที่มีโอกาสเกิดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตราย

ปัจจัยที่เป็นอันตรายและเป็นอันตรายเมื่อทำงานกับสารเคมีอันตราย

การเป็นพิษจากสารเคมีอันตรายฉุกเฉิน (AHOV) ระหว่างอุบัติเหตุและภัยพิบัติเกิดขึ้นเมื่อ AHOV เข้าสู่ร่างกายผ่านทางระบบทางเดินหายใจและอวัยวะย่อยอาหาร ผิวหนัง และเยื่อเมือก ลักษณะและความรุนแรงของรอยโรคจะพิจารณาจากปัจจัยหลักดังต่อไปนี้ ชนิดและลักษณะของพิษ ระดับความเป็นพิษ ความเข้มข้นของสารเคมีในวัตถุที่ได้รับผลกระทบ (อาณาเขต) และระยะเวลาที่มนุษย์ได้รับสัมผัส

ปัจจัยข้างต้นจะเป็นตัวกำหนดอาการทางคลินิกของรอยโรคซึ่งในระยะเริ่มแรกอาจเป็น:

) อาการระคายเคือง - ไอ, เจ็บคอและเจ็บคอ, น้ำตาไหลและปวดตา, เจ็บหน้าอก, ปวดหัว;

) การเจริญเติบโตและการพัฒนาของปรากฏการณ์จากระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) - ปวดศีรษะ, เวียนศีรษะ, รู้สึกมึนเมาและกลัว, คลื่นไส้, อาเจียน, สถานะของความอิ่มเอิบ, การประสานงานบกพร่องของการเคลื่อนไหว, อาการง่วงนอน, ความเกียจคร้านทั่วไป, ไม่แยแส ฯลฯ

การป้องกันจากปัจจัยอันตรายและอันตราย

เพื่อป้องกันการปล่อยคลอรีน บริษัทต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด สั่งการในการจัดการสารอันตราย และควบคุมการรับสารอันตราย

บริษัทต้องมีอุปกรณ์ป้องกันในกรณีฉุกเฉิน หนึ่งในวิธีการป้องกันเหล่านี้คือหน้ากากป้องกันแก๊สพิษ GP-7 หน้ากากป้องกันแก๊สพิษได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องอวัยวะระบบทางเดินหายใจ สายตา และใบหน้าของบุคคลจากสารพิษ ละอองชีวภาพ และฝุ่นกัมมันตภาพรังสี (OV, BA และ RP)

รูปที่ 57 - หน้ากากป้องกันแก๊สพิษ GP-7

หน้ากากป้องกันแก๊สพิษ GP-7: 1 - ส่วนหน้า; 2 - กล่องกรองดูดซับ; 3 - ปกถัก; 4 - การประกอบวาล์วหายใจเข้า; 5 - อินเตอร์คอม (เมมเบรน); 6 - การประกอบวาล์วหายใจออก; 7 - ตัวอุดรู; 8 - หูฟัง (แผ่นท้ายทอย); 9 - สายรัดหน้าผาก; 10 - สายรัดชั่วคราว; 11 - สายรัดแก้ม; 12 - หัวเข็มขัด; 13 - กระเป๋า

หน้ากากป้องกันแก๊สพิษ GP-7 เป็นหนึ่งในรุ่นใหม่ล่าสุดและมากที่สุด โมเดลที่สมบูรณ์แบบหน้ากากป้องกันแก๊สพิษสำหรับราษฎร ให้การป้องกันไอของสารพิษ กัมมันตภาพรังสี แบคทีเรีย และสารเคมีอันตรายฉุกเฉิน (AHOV) อย่างมีประสิทธิภาพสูง มีแรงต้านทานการหายใจต่ำ ให้การปิดผนึกที่เชื่อถือได้และแรงดันต่ำที่ส่วนหน้าของศีรษะ ด้วยเหตุนี้ผู้ที่มีอายุมากกว่า 60 ปีและผู้ป่วยโรคปอดและโรคหลอดเลือดหัวใจสามารถใช้งานได้

รูปที่ 58 - เวลาดำเนินการป้องกัน GP-7

รูปที่ 59 - ข้อมูลจำเพาะ GP-7

การดำเนินการในกรณีที่เกิดอุบัติเหตุคลอรีน

เมื่อได้รับข้อมูลเกี่ยวกับอุบัติเหตุกับ AHOV ให้สวมอุปกรณ์ป้องกันระบบทางเดินหายใจ อุปกรณ์ป้องกันผิวหนัง (เสื้อคลุม เสื้อคลุม) ให้ออกจากพื้นที่เกิดอุบัติเหตุตามทิศทางที่ระบุในข้อความวิทยุ (โทรทัศน์)

คุณควรปล่อยให้โซนสารเคมีปนเปื้อนไปในทิศทางตั้งฉากกับทิศทางลม ในเวลาเดียวกัน ให้หลีกเลี่ยงการข้ามอุโมงค์ หุบเหว และโพรง - ในที่ต่ำ ความเข้มข้นของคลอรีนจะสูงขึ้น

หากไม่สามารถออกจากเขตอันตรายได้ ให้อยู่ในบ้านและทำการปิดผนึกฉุกเฉิน: ปิดหน้าต่าง ประตู ช่องระบายอากาศ ปล่องไฟ ปิดผนึกรอยร้าวในหน้าต่างและที่ข้อต่อของเฟรม และขึ้นไปที่ชั้นบนของอาคาร

รูปที่ 60 - โครงการอพยพออกจากเขตติดเชื้อ

หลังจากออกจากเขตอันตรายแล้ว ให้ถอดเสื้อผ้าชั้นนอกออก ปล่อยไว้ข้างนอก อาบน้ำ ล้างตาและช่องจมูก หากมีอาการเป็นพิษ: พักผ่อน ดื่มน้ำอุ่น ปรึกษาแพทย์

สัญญาณของพิษคลอรีน: อาการเจ็บหน้าอกอย่างรุนแรง, ไอแห้ง, อาเจียน, ปวดตา, น้ำตาไหล, การประสานงานของการเคลื่อนไหวบกพร่อง

อุปกรณ์ป้องกันภัยส่วนบุคคล: หน้ากากป้องกันแก๊สพิษทุกชนิด, ผ้าก๊อซพันผ้าพันแผลชุบน้ำหรือสารละลายโซดา 2% (น้ำ 1 ช้อนชาต่อน้ำหนึ่งแก้ว)

การดูแลฉุกเฉิน: นำผู้ป่วยออกจากเขตอันตราย (ขนส่งเฉพาะนอนราบ), ปราศจากเสื้อผ้าที่ จำกัด การหายใจ, ดื่มน้ำโซดา 2% จำนวนมาก, ล้างตา, ท้อง, จมูกด้วยสารละลายเดียวกัน, เข้าตา - 30% สารละลายอัลบูซิด ทำให้ห้องมืดลงแว่นตาดำ

5.2 การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

สุขภาพของมนุษย์ขึ้นอยู่กับสิ่งแวดล้อมโดยตรง และโดยหลักแล้วขึ้นอยู่กับคุณภาพของน้ำที่เขาดื่ม คุณภาพของน้ำส่งผลต่อกิจกรรมที่สำคัญของร่างกายมนุษย์ ประสิทธิภาพการทำงาน และความเป็นอยู่ที่ดีโดยรวม ไม่ใช่โดยไม่มีเหตุผล ความสนใจอย่างมากต่อสิ่งแวดล้อมและโดยเฉพาะอย่างยิ่งปัญหาของน้ำสะอาด

ในช่วงเวลาแห่งการพัฒนาของเรา ความก้าวหน้าทางเทคนิคสิ่งแวดล้อมมีมลพิษมากขึ้นเรื่อยๆ มลพิษทางน้ำเสียโดยผู้ประกอบการอุตสาหกรรมเป็นอันตรายอย่างยิ่ง

สารมลพิษในน้ำเสียที่แพร่หลายที่สุดคือผลิตภัณฑ์น้ำมัน - กลุ่มไฮโดรคาร์บอนของน้ำมัน, น้ำมันเชื้อเพลิง, น้ำมันก๊าด, น้ำมันและสิ่งสกปรกที่ไม่สามารถระบุได้ซึ่งเนื่องจากความเป็นพิษสูงนั้นยูเนสโกเป็นหนึ่งในสิบมลพิษทางสิ่งแวดล้อมที่อันตรายที่สุด ผลิตภัณฑ์น้ำมันสามารถอยู่ในสารละลายในรูปแบบอิมัลซิไฟเออร์ ละลาย และก่อตัวเป็นชั้นลอยบนพื้นผิว

ปัจจัยมลพิษทางน้ำเสียจากผลิตภัณฑ์น้ำมัน

หนึ่งในมลพิษต่อสิ่งแวดล้อมคือน้ำเสียที่มีน้ำมัน พวกมันถูกสร้างขึ้นในทุกขั้นตอนทางเทคโนโลยีของการผลิตและการใช้น้ำมัน

ทิศทางทั่วไปในการแก้ปัญหาการป้องกันมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมคือการสร้างอุตสาหกรรมที่ปราศจากของเสีย ของเสียต่ำ ไม่มีการระบายน้ำและมีการระบายน้ำต่ำ ในการนี้ เมื่อรับ จัดเก็บ ขนส่ง และออกผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมให้กับผู้บริโภค ควรใช้มาตรการที่จำเป็นทั้งหมดเพื่อป้องกันหรือลดความสูญเสียให้มากที่สุด งานนี้ควรได้รับการแก้ไขโดยการปรับปรุงวิธีการทางเทคนิคและวิธีการทางเทคโนโลยีสำหรับการประมวลผลน้ำมันและผลิตภัณฑ์น้ำมันที่คลังน้ำมันและสถานีสูบน้ำ นอกจากนี้ อุปกรณ์รวบรวมในพื้นที่เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ ยังมีบทบาทที่เป็นประโยชน์ ช่วยให้คุณสามารถรวบรวมการรั่วไหลของผลิตภัณฑ์ในรูปแบบบริสุทธิ์ ป้องกันการเอาออกด้วยน้ำ

ด้วยความเป็นไปได้ที่จำกัดสำหรับการใช้เงินทุนที่กล่าวถึงข้างต้น คลังน้ำมันจะสร้างน้ำเสียที่ปนเปื้อนด้วยผลิตภัณฑ์น้ำมัน ตามข้อกำหนดของเอกสารกำกับดูแลที่มีอยู่ อาจมีการทำความสะอาดอย่างล้ำลึก เทคโนโลยีของการทำให้บริสุทธิ์ของน้ำที่ประกอบด้วยน้ำมันนั้นพิจารณาจากสถานะการกระจายเฟสของผลิตภัณฑ์น้ำมันที่เกิดขึ้น - ระบบน้ำ พฤติกรรมของผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมในน้ำนั้น ตามกฎแล้วจะมีความหนาแน่นต่ำกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับความหนาแน่นของน้ำและความสามารถในการละลายในน้ำที่ต่ำมาก ซึ่งใกล้เคียงกับศูนย์สำหรับเกรดหนัก ในเรื่องนี้วิธีการหลักในการทำน้ำให้บริสุทธิ์จากผลิตภัณฑ์น้ำมันคือทางกลและทางเคมีกายภาพ จาก วิธีการทางกลการตกตะกอนพบการใช้งานที่ยิ่งใหญ่ที่สุด ในระดับที่น้อยกว่า - การกรองและการหมุนเหวี่ยง จาก วิธีการทางกายภาพและเคมีการลอยตัวจะดึงดูดความสนใจอย่างจริงจัง ซึ่งบางครั้งเรียกว่าวิธีการทางกล

การบำบัดน้ำเสียจากผลิตภัณฑ์น้ำมันโดยการตกตะกอนถังและกับดักทราย

กับดักทรายออกแบบมาเพื่อแยกสิ่งเจือปนทางกลที่มีขนาดอนุภาค 200-250 ไมครอน ความจำเป็นในการแยกสิ่งเจือปนทางกลเบื้องต้น (ทราย ตะกรัน ฯลฯ) เนื่องมาจากข้อเท็จจริงที่ว่าหากไม่มีกับดักทราย สิ่งเจือปนเหล่านี้จะถูกปล่อยออกมาในโรงบำบัดอื่น ๆ และทำให้การทำงานของหลังยุ่งยากซับซ้อน

หลักการทำงานของกับดักทรายขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงความเร็วของการเคลื่อนที่ของอนุภาคหนักที่เป็นของแข็งในกระแสของเหลว

กับดักทรายแบ่งออกเป็นแนวนอนซึ่งของเหลวเคลื่อนที่ในแนวนอนโดยมีการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงหรือเป็นวงกลมของน้ำในแนวตั้งซึ่งของเหลวเคลื่อนที่ในแนวตั้งขึ้นไปและกับดักทรายด้วยการเคลื่อนที่แบบสกรู (หมุน-หมุน) ของน้ำ . หลังขึ้นอยู่กับวิธีการสร้างการเคลื่อนที่แบบเกลียวแบ่งออกเป็นวงสัมผัสและแบบเติมอากาศ

กับดักทรายแนวนอนที่ง่ายที่สุดคือถังที่มีหน้าตัดเป็นรูปสามเหลี่ยมหรือสี่เหลี่ยมคางหมู ความลึกของกับดักทรายคือ 0.25-1 ม. ความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำในนั้นไม่เกิน 0.3 ม. / วินาที กับดักทรายที่มีการเคลื่อนที่ของน้ำเป็นวงกลมทำขึ้นในรูปของถังทรงกลมที่มีรูปทรงกรวยพร้อมถาดรองสำหรับการไหลของน้ำเสีย กากตะกอนจะถูกรวบรวมในก้นกรวยจากที่ส่งไปแปรรูปหรือทิ้ง ใช้ที่อัตราการไหลสูงถึง 7000 ลบ.ม./วัน บ่อทรายแนวตั้งมีรูปทรงสี่เหลี่ยมหรือกลม ซึ่งน้ำเสียจะเคลื่อนตัวขึ้นในแนวดิ่งด้วยความเร็ว 0.05 ม./วินาที

การออกแบบถังดักทรายขึ้นอยู่กับปริมาณน้ำเสีย ความเข้มข้นของสารแขวนลอย กับดักทรายแนวนอนที่นิยมใช้กันมากที่สุด จากประสบการณ์ในฟาร์มแท็งก์ ตามมาด้วยต้องทำความสะอาดบ่อทรายแนวนอนอย่างน้อยทุกๆ 2-3 วัน เมื่อทำความสะอาดบ่อทราย ลิฟต์ไฮดรอลิกแบบพกพาหรือแบบอยู่กับที่มักจะใช้

การตกตะกอนเป็นวิธีการที่ง่ายที่สุดและใช้กันมากที่สุดในการแยกสิ่งสกปรกที่กระจายตัวหยาบออกจากน้ำเสีย ซึ่งภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วง จะตกลงมาที่ก้นบ่อหรือลอยอยู่บนพื้นผิว

สถานประกอบการด้านการขนส่งน้ำมัน (คลังน้ำมัน สถานีสูบน้ำมัน) มีถังดักจับต่างๆ เพื่อรวบรวมและทำให้น้ำบริสุทธิ์จากน้ำมันและผลิตภัณฑ์น้ำมัน เพื่อจุดประสงค์นี้มักจะใช้ถังเหล็กมาตรฐานหรือคอนกรีตเสริมเหล็กซึ่งสามารถทำงานในโหมดของถังเก็บถังตกตะกอนหรือถังบัฟเฟอร์ขึ้นอยู่กับรูปแบบเทคโนโลยีของการบำบัดน้ำเสีย

ตามกระบวนการทางเทคโนโลยี น้ำเสียของฟาร์มแท้งค์และสถานีสูบน้ำมันจะถูกส่งไปยังโรงบำบัดอย่างไม่สม่ำเสมอ สำหรับการจ่ายน้ำที่ปนเปื้อนไปยังโรงบำบัดอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น มีการใช้ถังบัฟเฟอร์ ซึ่งติดตั้งอุปกรณ์จ่ายน้ำและรวบรวมน้ำมัน ท่อสำหรับจ่ายและปล่อยน้ำเสียและน้ำมัน มาตรวัดระดับ อุปกรณ์ช่วยหายใจ ฯลฯ เนื่องจากน้ำมันอยู่ในน้ำในสามสถานะ (แยกและละลายได้ง่าย ยาก) เมื่ออยู่ในถังบัฟเฟอร์ น้ำมันจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำได้ง่ายและบางส่วนยากเพียงบางส่วน แยกน้ำมันที่แยกออกได้ง่ายถึง 90-95% ในถังเหล่านี้ ในการทำเช่นนี้จะมีการติดตั้งถังบัฟเฟอร์สองถังขึ้นไปในรูปแบบของสิ่งอำนวยความสะดวกการบำบัดซึ่งทำงานเป็นระยะ: การบรรจุการตกตะกอนการสูบน้ำออก ปริมาตรของถังจะถูกเลือกตามเวลาของการเติม สูบออก และตกตะกอน และใช้เวลาในการตกตะกอนจาก 6 ถึง 24 ชั่วโมง น้ำ

ก่อนสูบน้ำที่ตกตะกอนออกจากอ่างเก็บน้ำ น้ำมันที่ผุดขึ้นและตะกอนที่ตกลงมาจะถูกขจัดออกก่อน จากนั้นจึงสูบน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วออกไป ในการกำจัดตะกอนที่ด้านล่างของถังจะมีการระบายน้ำจากท่อที่มีรูพรุน

ลักษณะเด่นของถังตกตะกอนแบบไดนามิกคือการแยกสิ่งเจือปนในน้ำระหว่างการเคลื่อนที่ของของเหลว

ในถังตกตะกอนแบบไดนามิกหรือถังตกตะกอนแบบต่อเนื่อง ของเหลวเคลื่อนที่ในแนวนอนหรือแนวตั้ง ดังนั้นถังตกตะกอนจะแบ่งออกเป็นแนวตั้งและแนวนอน

ถังตกตะกอนแนวตั้งเป็นถังทรงกระบอกหรือสี่เหลี่ยม (ในแง่ของ) ที่มีก้นรูปกรวยเพื่อให้ง่ายต่อการรวบรวมและสูบน้ำตะกอนตกตะกอน การเคลื่อนที่ของน้ำในบ่อแนวตั้งเกิดขึ้นจากด้านล่างขึ้นบน (สำหรับการตกตะกอนอนุภาค)

บ่อแนวนอนเป็นถังสี่เหลี่ยม (ตามแผนผัง) สูง 1.5-4 ม. กว้าง 3-6 ม. และยาวสูงสุด 48 ม. สิ่งสกปรกที่ลอยอยู่จะถูกลบออกโดยใช้เครื่องขูดและถาดตามขวางที่ติดตั้งในระดับหนึ่ง

ขึ้นอยู่กับผลิตภัณฑ์ที่จับได้ ถังตกตะกอนในแนวนอนแบ่งออกเป็นถังดักทราย ถังดักน้ำมัน ถังดักน้ำมันเชื้อเพลิง ถังดักไขมัน ถังดักไขมัน ฯลฯ ดักจับน้ำมันบางประเภทแสดงในรูปที่ 0

รูปที่ 61 - กับดักน้ำมัน

ในบ่อพักน้ำใสทรงกลม น้ำจะเคลื่อนจากจุดศูนย์กลางไปยังขอบนอกหรือในทางกลับกัน ถังบำบัดน้ำเสียแบบเรเดียลความจุขนาดใหญ่ที่ใช้สำหรับการบำบัดน้ำเสียมีเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุด 100 ม. และความลึกสูงสุด 5 ม.

ถังบำบัดน้ำเสียแบบเรเดียลที่มีทางเข้าของน้ำเสียส่วนกลางได้เพิ่มอัตราการไหลเข้า ซึ่งนำไปสู่การใช้ส่วนสำคัญของปริมาตรของถังตกตะกอนอย่างมีประสิทธิภาพน้อยลงเมื่อเทียบกับถังตกตะกอนในแนวรัศมีที่มีทางเข้าของสิ่งปฏิกูลต่อพ่วงและการถอนน้ำที่บำบัดแล้วในศูนย์

ยิ่งบ่อมีความสูงของบ่อมากเท่าใด ก็ยิ่งต้องใช้เวลาให้อนุภาคลอยขึ้นสู่ผิวน้ำมากขึ้นเท่านั้น และในทางกลับกันก็เกี่ยวข้องกับการเพิ่มความยาวของบ่อ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะทำให้กระบวนการตกตะกอนในถังดักน้ำมันแบบเดิมเข้มข้นขึ้น ด้วยการเพิ่มขนาดของถังตกตะกอน ลักษณะอุทกพลศาสตร์ของการตกตะกอนจะเสื่อมลง ยิ่งชั้นของเหลวบางลง กระบวนการขึ้น (การชำระบัญชี) ก็ยิ่งเร็วขึ้น สิ่งอื่น ๆ ทั้งหมดเท่าเทียมกัน สถานการณ์นี้นำไปสู่การสร้างถังตกตะกอนแบบชั้นบางซึ่งสามารถแบ่งออกเป็นถังแบบท่อและแบบจานตามการออกแบบ

องค์ประกอบการทำงานของไม้ตายแบบท่อคือท่อที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2.5-5 ซม. และความยาวประมาณ 1 ม. ความยาวขึ้นอยู่กับลักษณะของมลพิษและพารามิเตอร์อุทกพลศาสตร์ของการไหล ถังตกตะกอนแบบท่อใช้กับความลาดเอียงของท่อขนาดเล็ก (10) และขนาดใหญ่ (สูงสุด 60)

ถังตกตะกอนที่มีความลาดเอียงเล็กน้อยของท่อทำงานเป็นรอบระยะเวลา: การทำให้น้ำกระจ่างและการล้างท่อ เป็นการสมควรที่จะใช้ถังตกตะกอนเหล่านี้เพื่อทำให้น้ำเสียมีความกระจ่างโดยมีสิ่งเจือปนทางกลเพียงเล็กน้อย ประสิทธิภาพในการชี้แจงคือ 80-85%

ในการตั้งถิ่นฐานของท่อที่มีความลาดเอียงสูง การจัดเรียงตัวของท่อทำให้ตะกอนไหลลงมาตามท่อ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องล้างออก

ระยะเวลาในการทำงานของถังตกตะกอนไม่ได้ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ แต่จะเพิ่มขึ้นตามความยาวที่เพิ่มขึ้น

บล็อกท่อมาตรฐานทำจากพลาสติกโพลีไวนิลหรือโพลีสไตรีน โดยทั่วไปแล้วจะใช้บล็อกยาวประมาณ 3 ม. กว้าง 0.75 ม. และสูง 0.5 ม. ขนาดของชิ้นส่วนท่อในส่วนตัดขวางคือ 5x5 ซม. การออกแบบของบล็อกเหล่านี้ช่วยให้คุณสามารถติดตั้งส่วนต่างๆ สามารถติดตั้งส่วนหรือแต่ละบล็อคได้อย่างง่ายดายในบ่อพักน้ำแนวตั้งหรือแนวนอน

ผู้ตั้งถิ่นฐานจานประกอบด้วยชุดของแผ่นขนานซึ่งระหว่างที่ของเหลวเคลื่อนที่ ขึ้นอยู่กับทิศทางของการเคลื่อนที่ของน้ำและตะกอนที่ตกตะกอน (พื้นผิว) ถังตกตะกอนจะถูกแบ่งออกเป็นกระแสตรงซึ่งทิศทางการเคลื่อนที่ของน้ำและตะกอนตรงกัน กระแสทวนซึ่งน้ำและตะกอนเคลื่อนเข้าหากัน ข้ามซึ่งน้ำเคลื่อนที่ในแนวตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของตะกอน ถังตกตะกอนแบบแผ่นทวนกระแสที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย

รูปที่ 62 - Sumps

ข้อดีของถังตกตะกอนแบบท่อและแบบเพลทคือประสิทธิภาพเนื่องจากมีปริมาณอาคารน้อย สามารถใช้พลาสติกที่มีน้ำหนักเบากว่าโลหะ และไม่กัดกร่อนในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

ข้อเสียที่พบบ่อยของถังตกตะกอนแบบชั้นบางคือความจำเป็นในการสร้างภาชนะสำหรับการแยกอนุภาคน้ำมันที่แยกออกได้ง่ายในขั้นต้นและก้อนน้ำมัน ตะกรัน ทราย ฯลฯ ก้อนใหญ่ ลิ่มเลือดลอยตัวเป็นศูนย์ เส้นผ่านศูนย์กลางของมันสามารถสูงถึง 10-15 ซม. ที่ความลึกหลายเซนติเมตร การอุดตันดังกล่าวทำให้ถังตกตะกอนชั้นบางปิดการทำงานอย่างรวดเร็ว หากแผ่นบางแผ่นหรือท่ออุดตันด้วยก้อนดังกล่าว อัตราการไหลของของเหลวในส่วนที่เหลือจะเพิ่มขึ้น สถานการณ์นี้จะส่งผลให้ประสิทธิภาพของบ่อลดลง แผนผังของถังตกตะกอนแสดงในรูปที่ 0

5.3 บทสรุปในบทที่ห้า

ในส่วนนี้จะพิจารณาประเด็นหลักของความปลอดภัยในชีวิตและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม การวิเคราะห์อันตรายและอันตราย ปัจจัยการผลิต. นอกจากนี้ยังมีการพัฒนามาตรการป้องกันการปล่อยคลอรีน นอกจากนี้ ในบทนี้ มีการพิจารณางานหลักในการปกป้องสิ่งแวดล้อม และเสนอการติดตั้งถังตกตะกอนแนวนอนเพื่อบำบัดน้ำเสียจากผลิตภัณฑ์น้ำมัน

บทสรุป

ในโครงการสำเร็จการศึกษานี้ ชิ้นส่วนซอฟต์แวร์ได้รับการพัฒนาสำหรับระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับการบำบัดน้ำเสียหลังการล้างรถ

พิจารณาพื้นฐานของการทำงานและวิธีการบำบัดน้ำเสียที่ทันสมัย ตลอดจนความเป็นไปได้ของกระบวนการอัตโนมัติเหล่านี้ การวิเคราะห์ประกอบด้วยฮาร์ดแวร์ที่มีอยู่ (ตัวควบคุม PLC แบบลอจิคัลแบบตั้งโปรแกรมได้) และซอฟต์แวร์สำหรับระบบควบคุม

ได้มีการพัฒนาส่วนฮาร์ดแวร์ของระบบควบคุมสำหรับควบคุมกระบวนการบำบัดน้ำเสียจากการล้างรถ

อัลกอริทึมสำหรับการทำงานของระบบในสภาพแวดล้อม CoDeSys ได้รับการพัฒนา อินเทอร์เฟซการแสดงผลแบบภาพได้รับการพัฒนาในสภาพแวดล้อม Trace Mode 6

บรรณานุกรม

ระบบบำบัดน้ำเสียอัตโนมัติ

1. การบรรยายในหลักสูตร "อิเล็กทรอนิกส์" และ "การวัดและอุปกรณ์ทางเทคนิค" Kharitonov V.I.

2. "การจัดการระบบทางเทคนิค" Kharitonov V.I. , Bunko E.B. , K.I. เมชา เช่น มูราเชฟ.

3. "อิเล็กทรอนิกส์" Savelov N.S. , Lachin V.I.

เอกสารทางเทคนิคสำหรับการล้างรถ MGUP "Mosvodokanal"

Zhuromsky V.M. หลักสูตรการบรรยายในหลักสูตร "วิธีการทางเทคนิค"

Kazinik E.M. - แนวทางสำหรับการดำเนินการในส่วนองค์กรและเศรษฐกิจ - มอสโก, สำนักพิมพ์ของ MSTU MAMI, 2549. - 36p

Sandulyak A.V. , Sharipova N.N. , Smirnova E.E. - แนวทางสำหรับการดำเนินการในส่วน "ความปลอดภัยในชีวิตและการคุ้มครองสิ่งแวดล้อม" - มอสโกสำนักพิมพ์ MSTU MAMI, 2008. - 22p

เอกสารทางเทคนิคของ MGUP "Mosvodokanal"

Stakhov - การทำให้น้ำเสียที่มีน้ำมันบริสุทธิ์จากองค์กรจัดเก็บและขนส่งผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม - Leningrad Nedra

แหล่งข้อมูลเว็บไซต์ http://www.owen.ru

Epov A.N. ช. ผู้เชี่ยวชาญทางเทคนิค

Kanunnikova M.A. แคนดี้ เทคโนโลยี วิทยาศาสตร์
ผู้อำนวยการทิศทาง "น้ำประปา
และการกำจัดน้ำ "LLC "Domkopstroy"

ระบบควบคุมที่ซับซ้อนที่สุดในการบำบัดน้ำเสียคือการควบคุมโรงบำบัดน้ำเสียด้วยการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัส ตรงกันข้ามกับการเริ่มต้นใช้เทคโนโลยีเหล่านี้ในรัสเซียในช่วงกลางทศวรรษที่ 90 ตอนนี้สำหรับการนำระบบนี้ไปใช้มีเซ็นเซอร์และตัวควบคุมที่เชื่อถือได้ให้เลือกมากมายซึ่งช่วยให้คุณนำแนวคิดเกือบทุกอย่างมาใช้ในการควบคุมกระบวนการอัตโนมัติ ด้วยอุปกรณ์ที่ทันสมัย ​​ปัญหาหลักในการสร้างระบบควบคุมสำหรับกระบวนการบำบัดทางชีวภาพด้วยการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสร่วมได้รับการแก้ไขเป็นส่วนใหญ่ ในทางกลับกัน การกำหนดค่าของระบบ APCS สำหรับเทคโนโลยีดังกล่าวในการฝึกออกแบบยังคงเป็นปัญหาและเป็นเรื่องของความคิดสร้างสรรค์ร่วมกันของนักออกแบบเทคโนโลยี นักออกแบบ APCS และผู้เชี่ยวชาญของลูกค้า การตัดสินใจเกี่ยวกับการกำหนดค่าและปริมาตรของระบบควบคุมกระบวนการสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดทางชีวภาพที่ทันสมัยจะทำเป็นรายบุคคลสำหรับแต่ละโครงการ การวิเคราะห์โครงการแสดงให้เห็นว่าระบบควบคุมได้รับการออกแบบทั้งที่มีความซับซ้อนมากเกินไปและมีอุปกรณ์ไม่เพียงพอที่จะรองรับกระบวนการ

ใน SNiP รุ่นแรกสำหรับเทคโนโลยีที่นำมาใช้ในปีนั้น มีคำแนะนำพื้นฐานเกี่ยวกับปริมาณและการกำหนดค่าของระบบ APCS แน่นอนว่าตอนนี้ล้าสมัยไปแล้วอย่างมากสำหรับกระบวนการไบโอรีไฟน์นิ่งแบบอัตโนมัติ เป็นไปได้หรือไม่ที่จะกำหนดองค์ประกอบทั่วไปของระบบควบคุมกระบวนการสำหรับโรงบำบัดน้ำเสียที่ทันสมัยและด้วยเหตุนี้จึงหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดที่อยู่ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาโครงการ? ในทางปฏิบัติในต่างประเทศ เพื่อดำเนินการแก้ไขปัญหาดังกล่าว ประสบการณ์ของสถานีปฏิบัติการหลายสิบแห่งถูกนำมาใช้ วิธีการดังกล่าวต้องการการลงทุนที่สำคัญในการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์ในการทำงานของโรงบำบัดด้วยการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสทางชีวภาพ ในรัสเซีย จำนวนสิ่งอำนวยความสะดวกที่สร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีการบำบัดทางชีวภาพที่ทันสมัยมีน้อยกว่าในยุโรปและประเทศอื่นๆ จำนวนมาก ไม่มีเป้าหมายเงินทุนในการศึกษางานของพวกเขา ซึ่งทำให้เราต้องมองหาวิธีอื่นในการแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุด

ตัวเลือกที่ดีที่สุดที่ออกแบบมาสำหรับการดำเนินงานดังกล่าวคือการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของกระบวนการบำบัดน้ำเสียและระบบควบคุมกระบวนการ การใช้วิธีการออกแบบนี้โดยยึดตามแพ็คเกจซอฟต์แวร์ GPS-X สำหรับการทำงานร่วมกันของระบบอัตโนมัติและวัตถุของโรงบำบัดในการดำเนินโครงการช่วยให้สามารถพัฒนาระบบโดยละเอียด ลดเวลาในการทดสอบและเพิ่ม ประสิทธิภาพของระบบควบคุมกระบวนการ นี่คือความก้าวหน้าที่สุด วิธีที่มีประสิทธิภาพซึ่งคุณสามารถวิเคราะห์ประสิทธิภาพและความเพียงพอของโซลูชันที่เสนอ กำหนดตำแหน่งของเซ็นเซอร์โดยใช้แบบจำลองการจำลอง เลือกตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับวงจร และตั้งค่าอัลกอริธึมการควบคุม

การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรัสเซียในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา ด้วยการใช้แพ็คเกจซอฟต์แวร์ GPS-X โดยมีส่วนร่วมของผู้เขียน งานได้ดำเนินการออกแบบและวิเคราะห์การทำงานของโรงบำบัดน้ำเสียมากกว่า 20 แห่ง ที่มีความจุรวมมากกว่า 6 ล้านลูกบาศก์เมตรต่อวัน

ประสบการณ์สะสมในการประยุกต์ใช้วิธีการเหล่านี้ในการคำนวณโครงสร้างโดยใช้ การสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการวิเคราะห์ผลลัพธ์ทำให้สามารถกำหนดองค์ประกอบและแผนการควบคุมที่ต้องการสำหรับการบำบัดทางชีวภาพและกระบวนการบำบัดตะกอน

วัตถุประสงค์ วิธีการ และกฎพื้นฐานของการจัดการ

เมื่อพัฒนา โซลูชั่นมาตรฐานระบบควบคุมกระบวนการบำบัดทางชีวภาพควรแยกวัตถุประสงค์การจัดการและวิธีการดำเนินการ

วัตถุประสงค์ของการจัดการคือการรักษาตัวบ่งชี้บางอย่างไว้ที่ระดับที่กำหนดหรือภายในช่วงที่กำหนด เป้าหมายถูกกำหนดโดยชีววิทยาของกระบวนการ ข้อกำหนดสำหรับน้ำบริสุทธิ์ และเศรษฐศาสตร์

วิธีการดำเนินการ - วิธีการและที่ที่จะวัดมูลค่าที่กำหนดและสิ่งที่มีอิทธิพลทางเทคโนโลยีเพื่อสนับสนุน วิธีการถูกกำหนดโดยการออกแบบกระบวนการ

วัตถุประสงค์การจัดการหลักในการสนับสนุนกระบวนการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสร่วมทางชีวภาพได้รับการระบุไว้อย่างสมบูรณ์ในปี 2545 ในคู่มือการออกแบบและการปฏิบัติงานสำหรับพืชกำจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพ คำแนะนำเหล่านี้ใช้เป็นพื้นฐานสำหรับการสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบควบคุมสำหรับพืชที่มีการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสทางชีวภาพ การวิเคราะห์งานที่ทำเกี่ยวกับการสร้างแบบจำลองทำให้สามารถกำหนดกฎพื้นฐานได้ การปฏิบัติตามนั้นทำให้มั่นใจได้ว่าจะได้รับการกำหนดค่าที่เหมาะสมที่สุดของระบบควบคุมกระบวนการ

กฎข้อที่ 1 - เพื่อการกำจัดฟอสฟอรัสอย่างเสถียรจำเป็นต้องมีการควบคุมกระบวนการกำจัดไนโตรเจน วัตถุประสงค์การควบคุม:

ปกป้องเขตแอนแอโรบิกจากการซึมผ่านของไนเตรต

เพื่อกำจัดไนเตรตไนโตรเจนให้ได้มากที่สุด ทำให้เกิดการดีไนตริฟิเคชั่นและการดีฟอสเฟตร่วม

ที่แกนกลาง กฎนี้การใช้อินทรียวัตถุที่ออกซิไดซ์ได้ง่ายโดยจุลินทรีย์ที่สะสมฟอสเฟต (FAO) และเฮเทอโรโทรฟภายใต้สภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจนและออกซิเจน

แนวคิดสมัยใหม่เกี่ยวกับชีวเคมีของกระบวนการใช้สารอินทรีย์ที่ออกซิไดซ์ได้ง่ายและพลังงานของพันธะโพลีฟอสเฟตภายใต้สภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจนและออกซิเจนซึ่งใช้ในแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สมัยใหม่ ได้แสดงไว้ในรูปที่ 1 หนึ่ง.

สารที่ออกซิไดซ์ได้ง่ายที่หมักได้ (COD ที่ละลายได้ทางชีวภาพ) จะถูกไฮโดรไลซ์ภายใต้สภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจนด้วยการผลิตกรดไขมันระเหย (VFA) ในขณะที่การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์แอโรบิกเชิงคณะของการไฮโดรไลซิสและการทำให้เป็นกรดเกิดขึ้น VFA ที่ผลิตขึ้นจากการไฮโดรไลซิสและมีอยู่ในน้ำ (อะซิเตทและโพรพิโอเนต) ถูกใช้โดย FAO เพื่อสะสมสารอาหารสำรองภายในในรูปของ PHA biopolymers ไกลโคเจนใช้เพื่อปรับสมดุลสถานะออกซิเดชันของ VFA ที่ใช้แล้วและซับสเตรตที่เก็บไว้ เป็นแหล่งพลังงาน - พันธะพลังงานมหภาคในโพลีฟอสเฟต ในกระบวนการนี้ ใช้ VFA สูงสุด สะสม PHA สูงสุด และปล่อยโพลีฟอสเฟตสูงสุด

เมื่อมีออกซิเจนที่จับกับไนไตรต์และไนเตรต จุลินทรีย์ที่หมักได้และส่วนหนึ่งของ VFA จะถูกใช้โดยจุลินทรีย์เฮเทอโรโทรฟิกในกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น จุลินทรีย์ FAO ยังมีปฏิกิริยากับ VFAs แต่แทนที่จะใช้ไกลโคเจนและพลังงานของโพลีฟอสเฟต ส่วนหนึ่งของ VFAs จะถูกออกซิไดซ์โดยใช้ออกซิเจนที่ถูกผูกไว้

เป็นผลให้การสะสมของไบโอโพลีเมอร์ที่เก็บไว้โดยจุลินทรีย์ FAO และการปล่อยฟอสฟอรัสในเขตไม่ใช้ออกซิเจนจะลดลงอย่างรวดเร็ว ด้วยเหตุนี้ ประสิทธิภาพของการกำจัดฟอสฟอรัสจึงลดลงอย่างมาก - มีสารตั้งต้นสำหรับการเจริญเติบโตของ FAO น้อยกว่าเมื่อมีออกซิเจน และไม่จำเป็นต้องฟื้นฟูความเข้มข้นของโพลีฟอสเฟตในเซลล์

เมื่อไนเตรตและไนไตรต์เข้าสู่เขตไม่ใช้ออกซิเจน ลักษณะเฉพาะของกระบวนการของสภาวะที่เป็นพิษจะเกิดขึ้นก่อน จากนั้นเมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนที่จับกับออกซิเจนลดลงเหลือน้อยที่สุด กระบวนการจะมีลักษณะเฉพาะของสภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจน ดังนั้นประสิทธิภาพของการสะสมของพอลิเมอร์ชีวภาพที่เก็บไว้และการปล่อยฟอสฟอรัสจึงขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของมวลของสารที่ออกซิไดซ์ได้ง่าย
สารและมวลของออกซิเจนที่เข้ามา

สิ่งนี้ได้รับการยืนยันอย่างดีจากข้อมูลที่ได้รับระหว่างการสำรวจและสร้างแบบจำลองของโรงบำบัดน้ำเสียในเมืองในยาคุตสค์ (รูปที่ 2) มวลของออกซิเจนที่จับกับออกซิเจนจะแปรผันตามความเข้มข้นของไนเตรตที่ส่วนท้ายของโซนดีไนตริฟิเคชั่น จากที่ซึ่งกากตะกอนถูกนำกลับมาใช้ใหม่เป็นโซนที่ไม่ใช้ออกซิเจน การจำกัดความเข้มข้นของไนเตรตที่เข้าสู่เขตไม่ใช้ออกซิเจนที่ระดับประมาณ 1 มก./ลิตร ทำให้สามารถปล่อยฟอสฟอรัสออกมาในระดับสูงได้ นอกจากนี้ควรสังเกตด้วยว่าการดีไนตริฟิเคชั่นในระดับนี้ดำเนินไปโดยไม่ลดอัตรากระบวนการ

กฎข้อที่ 2 - การควบคุมคุณภาพของน้ำที่ผ่านการบำบัดจะดำเนินการตามความเข้มข้นของแอมโมเนียมไนโตรเจน ในการควบคุมไนตริฟิเคชั่น จำเป็นต้องมีระบบออกซิเจนที่เหมาะสมและอายุของตะกอนดิน

ความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำและความเข้มข้นของแอมโมเนียมไนโตรเจน ร่วมกับสารยับยั้งสารอินทรีย์และอนินทรีย์ มีอิทธิพลอย่างเด็ดขาดต่ออัตราการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ไนตริไฟดิ้งทั้งในระยะแรกและระยะที่สองของไนตริฟิเคชัน
การควบคุมความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำเป็นพารามิเตอร์ที่พบบ่อยที่สุดในการสร้างระบบควบคุมกระบวนการ วัตถุประสงค์การควบคุม:

ตรวจสอบความลึกที่ต้องการของการทำให้บริสุทธิ์ในแง่ของ BOD และแอมโมเนียมไนโตรเจน

หลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานในการเติมอากาศ

ความเข้มข้นที่เหมาะสมที่สุดของออกซิเจนละลายน้ำสำหรับกระบวนการไนตริฟิเคชั่นถูกกำหนดทั้งจากวรรณกรรมและจากการทดลอง - รูปที่ 3. ในทุกกรณี การเพิ่มขึ้นของความเข้มข้นของออกซิเจนที่สูงกว่าค่าที่เหมาะสมไม่ได้นำไปสู่การปรับปรุงไนตริฟิเคชั่น แต่ทำให้เกิดการใช้อากาศมากเกินไปเท่านั้น

อายุของกากตะกอนเป็นปัจจัยสำคัญในขั้นตอนการออกแบบทั้งหมดสำหรับโครงสร้างที่มีการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสทางชีวภาพและในการทำงานของโครงสร้าง

ในแบบจำลองที่ทันสมัย ​​ตัวชี้วัดอายุตะกอนต่อไปนี้มีความโดดเด่น:

อายุแอโรบิกของตะกอน ค่านี้กำหนดอัตราการเติบโตที่อนุญาตของจุลินทรีย์ไนตริฟิเคชั่นในระยะที่หนึ่งและสอง
ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของมวลของกากตะกอนภายใต้สภาวะแอโรบิกต่อมวลของกากตะกอนที่นำออกจากสิ่งอำนวยความสะดวก ค่าอายุที่น้อยกว่าเป็นที่ยอมรับได้ที่ความเข้มข้นของแอมโมเนียมไนโตรเจนตั้งแต่ 1 มก./ลิตร โดยไม่มีการแบ่งส่วนไนไตรต์อย่างเข้มงวด เพื่อให้ได้ไนตริฟิเคชั่นที่ลึกกว่านั้น ยอมรับค่าอายุของตะกอนจำนวนมาก นอกจากนี้ อายุของตะกอนที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงยังสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิที่ไหลบ่าและการปรากฏตัวของสารยับยั้งไนตริฟิเคชัน ในรูป รูปที่ 4 แสดงการพึ่งพาอายุแอโรบิกของตะกอนกับอุณหภูมิในระหว่างการทำให้เป็นไนตริฟิเคชั่นโดยสมบูรณ์ ตลอดจนอายุของตะกอนที่ต้องใช้ในการเริ่มกระบวนการไนตริฟิเคชั่นในถังเติมอากาศ

อายุของตะกอนที่ไม่ใช้ออกซิเจนมีหน้าที่ในการเจริญเติบโตของการไฮโดรไลซิสและจุลินทรีย์ที่เป็นกรดที่เกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ไม่ใช้ออกซิเจน ขึ้นอยู่กับความจำเป็นในการขอรับ VFA เพิ่มเติมในเขตไม่ใช้ออกซิเจน อายุของตะกอนที่ไม่ใช้ออกซิเจนคือตั้งแต่ 1 ถึง 3 วัน ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของมวลของกากตะกอนในเขตไม่ใช้ออกซิเจนต่อมวลรวมของกากตะกอนที่ปล่อยออกมา

อายุทั้งหมดของกากตะกอนเป็นตัวกำหนดอัตราส่วนของสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่ใน biocenosis และความลึกของการเกิดออกซิเดชันในตัวเองของตะกอน อายุทั้งหมดของกากตะกอนถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของมวลของกากตะกอนในทุกโซนของถังเติมอากาศ (แบบไม่ใช้ออกซิเจน ออกซิเจน และแอโรบิก) ต่อมวลของตะกอนที่ขจัดออกด้วยการเพิ่มขึ้น ในแต่ละกรณีในกระบวนการจะมีอายุที่เหมาะสมของตะกอน อายุรวมของตะกอนที่ลดลงไม่อนุญาตให้ได้รับอายุแอโรบิกและไม่ใช้ออกซิเจนที่เหมาะสมที่สุดของกระบวนการแยกตะกอนและดีไนตริฟิเคชั่น อายุที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การพัฒนากระบวนการสลายตะกอนอัตโนมัติและประสิทธิภาพในการกำจัดฟอสฟอรัสลดลง (รูปที่ 5 และรูปที่ 6)

ลำดับความสำคัญของเป้าหมายการจัดการ

เนื่องจากวัตถุประสงค์การควบคุมที่พิจารณาแล้วอาจขัดแย้งกันเองระหว่างการทำงานของโรงงานแห่งหนึ่ง จึงต้องกำหนดลำดับความสำคัญเมื่อออกแบบระบบควบคุม

ลำดับความสำคัญของวัตถุประสงค์การจัดการแสดงในรูปที่ ๗ และชี้แจงดังนี้

. การกู้คืนไนตริฟิเคชั่นเกี่ยวข้องกับการเติบโตของไนตริไฟเออร์และอาจใช้เวลานานถึงสองสัปดาห์ การดำเนินการของระบบการจัดการจะต้องไม่นำไปสู่การสูญเสียจุลินทรีย์ไนตริไฟดิ้ง ในทางปฏิบัติในต่างประเทศ รวมทั้งคำแนะนำสำหรับการคำนวณ aerotanks รถเอทีวีในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย (เช่น อุณหภูมิของน้ำทิ้งที่ลดลงตามฤดูกาล) ขอแนะนำให้จัดให้มีการเพิ่มปริมาณแอโรบิกของถังอากาศเนื่องจากเขตดีไนตริฟิเคชั่น ;
. การฟื้นฟู denitrification เกี่ยวข้องกับการปรับโครงสร้างระบบเอนไซม์และใช้เวลาหลายนาที (เปลี่ยนไปใช้เอนไซม์อื่นในสายโซ่ทางเดินหายใจ) เป็นหลายชั่วโมง (การสังเคราะห์เอนไซม์) ควรคำนึงว่าในกรณีที่มีการละเมิดหรือเวลาในการดีไนตริฟิเคชั่นไม่เพียงพอ ความเข้มข้นของไนเตรตในน้ำที่ผ่านการบำบัดจะเพิ่มขึ้น
ความเข้มข้นของไนโตรเจนไนเตรตในน้ำบริสุทธิ์สามารถปรับทางเทคโนโลยีได้ก็ต่อเมื่อมีสิ่งอำนวยความสะดวกหลังการบำบัดพิเศษเท่านั้น ดังนั้น หากจำเป็น อนุญาตให้ใช้บางส่วนหรือทั้งหมดของโซนแอโรบิกของ aerotank ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยภายใต้สภาวะที่ไม่เอื้ออำนวยสำหรับการดีไนตริฟิเคชั่น
. การฟื้นฟูการกำจัดฟอสฟอรัสนั้นสัมพันธ์กับการจัดเรียงใหม่ของระบบเอนไซม์และการเติบโตของ FAO การฟื้นฟูกระบวนการใช้เวลาหลายนาที (เปลี่ยนในระบบเอนไซม์) เป็นหนึ่งวัน (เพิ่มความเข้มข้นของ FAO ใน biocenosis) ความเข้มข้นของฟอสฟอรัสปรับได้ง่ายโดยรีเอเจนต์ทั้งในขั้นตอนการบำบัดทางชีวภาพและระหว่างการบำบัด ดังนั้นการสูญเสียประสิทธิภาพการขจัดฟอสฟอรัสชั่วคราวเมื่อควบคุมการจ่ายสารรีเอเจนต์ไม่ส่งผลให้คุณภาพของน้ำบำบัดลดลง

วิธีการดำเนินการควบคุม

ลองพิจารณาว่าจะใช้วิธีการใดในการนำระบบควบคุมไปใช้เพื่อแก้ไขเป้าหมายที่ตั้งไว้ โดยใช้ตัวอย่างของแผนการบำบัดน้ำเสียแบบชีวภาพโดยใช้กระบวนการ UCT

ในรูป 8 เป็นแผนผังของกระบวนการ UCT ในการใช้งานที่สมบูรณ์ที่สุด ซึ่งรวมถึงโซนที่ไม่ใช้ออกซิเจน, โซนที่เป็นพิษ, โซนระบอบการปกครองแบบแปรผัน (รองรับได้) เงื่อนไขต่างๆ- แอโรบิก แอโรบิก แอโรบิก หรือแอโรบิกโซน และบ่อพักรอง เป้าหมายแรกคือการจำกัดมวลไนโตรเจนของไนเตรต (และไนไตรต์) Q2CNO3 ให้มีค่าน้อยกว่ามวลของสารอินทรีย์ที่เข้ามา Q1C1 อย่างมีนัยสำคัญ ปัญหาหลักในกรณีนี้คือคำถามเกี่ยวกับวิธีการวัดอัตราส่วนนี้ ได้อย่างรวดเร็วก่อน มีสองตัวเลือกที่นี่:
1) วัดความเข้มข้นของไนโตรเจนไนเตรตที่เข้ามาและสารอินทรีย์ที่ละลายได้หรือที่ละลายได้ทางชีวภาพ ในการดำเนินการตามแนวทางนี้ จำเป็นต้องวัดการไหลสองแบบ คือ ความเข้มข้นของไนเตรตไนโตรเจนและความเข้มข้นของสารอินทรีย์ที่ละลายโดยวิธีทางเคมีหรือทางชีวเคมี การวัดดังกล่าวเป็นไปได้ แต่ระบบจะค่อนข้างซับซ้อนและมีราคาแพง
2) เนื่องจากเราจำกัดอิทธิพลของไนโตรเจนไนเตรต - วัดความเข้มข้นของพวกมันในเขตไม่ใช้ออกซิเจน ในที่นี้ควรคำนึงว่าที่ความเข้มข้นต่ำของไนเตรตไนโตรเจน มันเป็นปัจจัยจำกัดในกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น (ในฐานะที่เป็นตัวรับอิเล็กตรอน เช่นเดียวกับออกซิเจนในกระบวนการแอโรบิก) ดังนั้นความเข้มข้นของไนโตรเจนตกค้างของไนเตรตจะเป็นไปตามสมการโมโนด เหล่านั้น. ที่ไนเตรตที่มีความเข้มข้นของไนโตรเจนต่ำ พวกมันจะไม่ถูกกำจัดออกไปเนื่องจากอัตราการเกิดปฏิกิริยาลดลง เป็นผลให้ที่ความเข้มข้นต่ำ (ตามผลการจำลอง - น้อยกว่า 0.1 มก./ลิตร) ของไนเตรตไนโตรเจนในเขตไม่ใช้ออกซิเจน สองทางเลือกที่เป็นไปได้:
. ความเข้มข้นต่ำเกิดขึ้นได้เนื่องจากมวลขนาดเล็กของไนเตรตไนโตรเจนเข้าสู่เขตไม่ใช้ออกซิเจน
. ความเข้มข้นต่ำสุดที่ได้รับจากการกำจัดไนเตรตไนโตรเจนในแบบไม่ใช้ออกซิเจน

ดังนั้นการวัดจะไม่ละเอียดอ่อน

คู่มือการออกแบบและการใช้งานสำหรับพืชกำจัดฟอสฟอรัสชีวภาพตั้งข้อสังเกตว่าในการตรวจสอบการกำจัดไนโตรเจน การวัดที่มีประโยชน์อย่างหนึ่งคือการวัดศักย์ไฟฟ้ารีดอกซ์ Eh. ค่า Eh (ที่ pH คงที่) ถูกกำหนดโดยความสมดุลของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ในสารละลายเช่น ความสามารถในการรับหรือบริจาคอิเล็กตรอนตลอดจนลักษณะของตัวออกซิไดซ์และตัวรีดิวซ์ ค่า Eh ลดลงอย่างมากเมื่อเปลี่ยนตัวออกซิไดซ์ตามลำดับต่อไปนี้ - ออกซิเจนละลายน้ำ - ไนไตรต์และไนเตรต - ซัลเฟต ดังนั้น การใช้เซ็นเซอร์ Еh ทำให้สามารถประเมินบทบาทของไนไตรต์และไนเตรตในกระบวนการที่เกิดขึ้นในเขตไม่ใช้ออกซิเจน และอัตราส่วนของตัวออกซิไดซ์และสารอินทรีย์

ดังนั้นการใช้เอ๊ะเพื่อควบคุมโซนแอนแอโรบิกจึงเป็นวิธีที่ค่อนข้างง่ายและเชื่อถือได้

เพื่อรักษาค่าที่เหมาะสมของ Еh ในเทคโนโลยีที่กำลังพิจารณา สามารถควบคุมการบริโภคของ Q2 และความเข้มข้นของไนเตรต CNO3 ได้

การควบคุมการไหลทำได้ค่อนข้างง่ายผ่านการใช้ปั๊มโดยใช้ตัวควบคุมความถี่ และโดยทั่วไปจะใช้ในทุกรูปแบบที่มีกระบวนการที่ใช้ UCT อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะส่งผลต่อช่วงการควบคุม (จำกัด ± 30 %) เป็นการไม่สมเหตุสมผลที่จะลดปริมาณการใช้รีไซเคิลให้น้อยลง เนื่องจากสิ่งนี้ขัดกับงานหลักของการรีไซเคิลนี้ - การจ่ายกากตะกอนที่กระตุ้นการทำงานไปยังโซนที่ไม่ใช้ออกซิเจน นอกจากนี้ยังเป็นไปไม่ได้ที่จะเพิ่มมากขึ้นเนื่องจากอัตราการไหลที่เพิ่มขึ้นไม่เพียงเพิ่มมวลของกากตะกอนที่ให้มาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเวลาที่ใช้ในเขตไม่ใช้ออกซิเจนด้วย

เพื่อควบคุมความเข้มข้นของ CNO3 ไนเตรต มีหลายทางเลือก ตัวเลือกแรกคือการควบคุมมวลของไนโตรเจนที่เข้ามาในตัวส่งออก Q4CNO3 ของรีไซเคิลดีไนตริฟิเคชั่นโดยการเปลี่ยนอัตราการไหลของ Q4 หลักการควบคุมนี้ใช้ง่ายที่สุด - ความเข้มข้นของไนเตรตวัดโดยตรงที่ส่วนท้ายของโซนดีไนตริฟิเคชั่น และปั๊มถูกควบคุมโดยตัวควบคุมความถี่ การจัดการรีไซเคิลนี้ใช้ในรูปแบบส่วนใหญ่ด้วยการกำจัดไนโตรเจนและการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสแบบรวม กฎระเบียบของการรีไซเคิลนี้จำกัดทางเทคนิคโดยความเป็นไปได้ของการทำงานร่วมกันของปั๊มและตัวควบคุมความถี่ และในทางเทคโนโลยี - โดยการบรรลุความเข้มข้นที่ต้องการของไนเตรตในน้ำบริสุทธิ์

ในทำนองเดียวกัน มวลของไนโตรเจนขาเข้า Q3CNO3outlet สามารถควบคุมได้โดยการเปลี่ยนอัตราการไหล Q3 การควบคุมประเภทนี้ซับซ้อนกว่าเพราะตามกฎแล้ว อัตราการไหลกลับของกากตะกอนไม่ได้ถูกควบคุมโดยปั๊ม แต่ควบคุมโดยฝายบนห้องตะกอนส่งคืน และปั๊มถูกควบคุมระดับรองโดยระดับในถัง นอกจากนี้ กฎข้อบังคับประเภทนี้ถูกจำกัดทางเทคนิคด้วยการเพิ่มระดับของตะกอนในถังตกตะกอนรอง LeSL (ดูรูปที่ 8) โดยที่การใช้รีไซเคิลลดลง ระเบียบนี้ใช้กับ แผนการทางเทคโนโลยีอ่า สร้างขึ้นบนพื้นฐานของกระบวนการ MUCT4 - ด้วยการจัดสรรโซนแยกต่างหากสำหรับการดีไนตริฟิเคชั่นของกากตะกอนส่งคืน ในขณะเดียวกัน ก็ควรตรวจสอบระดับของตะกอนที่ยืนอยู่ในถังตกตะกอนรอง

อีกทางเลือกหนึ่งในการควบคุมมวลของไนโตรเจนที่เข้าสู่เครื่องแยกสาร (Q3 + Q4) ∙ CNO3 คือการควบคุมความเข้มข้นของไนเตรตไนโตรเจนในน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้ว วิธีการควบคุมนี้มักจะใช้ร่วมกับการควบคุมอัตราการไหลของการรีไซเคิลดีไนตริฟิเคชั่น ในโซนที่มีระบบแปรผัน ในการควบคุมไนไตรดีไนตริฟิเคชั่นในโซนที่มีระบบแปรผัน จะใช้การไหลของอากาศ Qair1

ความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำที่ลดลงจนถึงระดับไนไตรดีไนตริฟิเคชันพร้อมๆ กันหรือการปิดระบบจ่ายอากาศเป็นระยะมักเกิดขึ้นพร้อมกับข้อเสนอแนะเกี่ยวกับความเข้มข้นของแอมโมเนียมไนโตรเจน NH4 เพื่อไม่ให้รบกวนกระบวนการไนตริฟิเคชัน ในกรณีนี้จำเป็นต้องทำการแก้ไขเพื่อคำนวณอายุแอโรบิก

สำหรับโซนที่มีการเติมอากาศเป็นระยะ อายุแอโรบิกคำนวณดังนี้:

โดยที่ TA/TD คืออัตราส่วนของการเติมอากาศและเวลาดีไนตริฟิเคชั่น
W คือปริมาตรของโซน aerotank, m3;
ไอ - ปริมาณตะกอน g/l;
ar - ปริมาณของกากตะกอนในกากตะกอนที่ส่งคืน g/l;
ฉี - การบริโภคกากตะกอนส่วนเกิน m3/วัน

Aerotanks "ม้าหมุน" ประเภท

ในบางโครงการ Aerotanks ที่มีหลักการผสม "ม้าหมุน" ใช้เพื่อจัดระเบียบกระบวนการไนไตรดีไนตริฟิเคชัน ในกรณีนี้ ในการจัดระเบียบระเบียบ ควรมีการแยกความแตกต่างโดยพื้นฐานสองกรณี

กรณีแรกคือ "ม้าหมุนสั้น" (รูปที่ 9) หากความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำยังคงอยู่ที่ทางออกจากระบบเติมอากาศซึ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับกระบวนการไนตริฟิเคชั่น ในระหว่างที่ไหลจากทางออกจากระบบเติมอากาศไปยังจุดกลับ ความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายในน้ำไม่มีเวลาลดลง จนถึงระดับของกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น ในการทำเช่นนั้นเป็นธรรม:

โดยที่ L คือความยาวของการวิ่งจากจุดสิ้นสุดไปยังจุดเริ่มต้นของระบบเติมอากาศ (m) v คือความเร็วของการเคลื่อนที่ของน้ำใน "ม้าหมุน" (m/s) CO2 คือความเข้มข้น
ออกซิเจนหลังระบบเติมอากาศ (mg/l), OUR - อัตราเฉลี่ยของการใช้ออกซิเจน (mgO2/g DM ต่อวินาที), ai - ปริมาณกากตะกอน (g/l)
ความยาวเฉลี่ยของการสูญเสียออกซิเจนคือ 50 ม.
โครงสร้างดังกล่าวทำงานอย่างเหมาะสมในโหมดของการเติมอากาศเป็นระยะ ซึ่งควบคุมโดยเซ็นเซอร์ของออกซิเจนละลายน้ำและไนโตรเจนแอมโมเนียม ตามความเข้มข้นของแอมโมเนียมไนโตรเจน การจ่ายอากาศจะถูกเปิด/ปิด

กรณีที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานคือ “วงล้อยาว” (L/v››CO2 / (OUR∙ai) เมื่อเวลาเดินทางยอมให้ลดออกซิเจนลงจนถึงการดีไนตริฟิเคชั่นที่เหมาะสมที่สุด และเน้นโซนดีไนตริฟิเคชั่นในอวกาศใน “ม้าหมุน” (รูปที่ 10).

ในกรณีนี้ สามารถควบคุมความยาวของโซนดีไนตริฟิเคชั่นได้ เช่น จัดโซนที่มีระบอบการปกครองแบบแปรผันใน "ภาพหมุน" โซนโหมดตัวแปรถูกควบคุมตามหลักการทั่วไป - เปิด / ปิดการจ่ายอากาศ Qair1 ตามเซ็นเซอร์แอมโมเนียมไนโตรเจน เมื่อระบบเติมอากาศเปิดอยู่ ความเข้มข้นของออกซิเจนจะถูกรักษาไว้ที่ระดับไนตริฟิเคชั่นที่เหมาะสมที่สุดตามเซ็นเซอร์ออกซิเจน O2(1) การจ่ายอากาศไปยังส่วนของม้าหมุน ซึ่งเป็นแอโรบิกเสมอ ดำเนินการโดยเซ็นเซอร์ออกซิเจน O2(2) ที่ส่วนท้ายของโซนแอโรบิก และทำให้แน่ใจว่าจะเริ่มกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่นที่จุดจ่ายกระแส

การรักษาความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำในเขตเติมอากาศ

การรักษาความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำในเขตเติมอากาศสามารถเกิดขึ้นได้โดยใช้อัลกอริธึมที่แตกต่างกัน
มาดูข้อดีและข้อเสียกันดีกว่า
การควบคุมการไหลของอากาศโดยตรงแสดงในรูปที่ สิบเอ็ด
นี่เป็นอัลกอริธึมการควบคุมที่ง่ายที่สุดในการใช้งาน กฎระเบียบดังกล่าวสามารถดำเนินการได้โดยตรงจากตัวควบคุมในตัวของอุปกรณ์เพื่อกำหนดความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำ วิธีนี้มีข้อจำกัดดังต่อไปนี้:
. ไม่มีการป้องกันสำหรับอัตราการไหลของอากาศขั้นต่ำ - เมื่ออัตราการไหลลดลง ความเข้มของการเติมอากาศขั้นต่ำอาจถูกละเมิดด้วยการแบ่งชั้นของส่วนผสมของกากตะกอนและการตกตะกอนของตะกอนที่ก้นถังเติมอากาศ
. ไม่มีการป้องกันสำหรับการไหลของอากาศสูงสุด - ด้วยการไหลของอากาศที่เพิ่มขึ้นทำให้ระบบเติมอากาศทำงานหนักเกินไปเป็นเวลานาน
. ไม่มีข้อเสนอแนะเกี่ยวกับแอมโมเนียมไนโตรเจน

วิธีนี้แนะนำสำหรับการควบคุมเพิ่มเติมของการไหลของอากาศในแต่ละโซนเติมอากาศตามความยาวของถังเติมอากาศ ซึ่งไม่สามารถใช้ได้กับโซนที่มีระบบแปรผันและเมื่อควบคุมระบบเติมอากาศทั้งหมดด้วยวาล์วบนท่ออากาศหลักตั้งแต่ อาจนำไปสู่การละเมิดเทคโนโลยีการทำความสะอาดและอายุการใช้งานของระบบเติมอากาศลดลง

วิธีการควบคุมที่สองคืออัลกอริธึมการควบคุมการไหลของอากาศแบบขั้นตอนเดียว (รูปที่ 12) ในกรณีนี้ ตามผลของการเปรียบเทียบชุดและความเข้มข้นของออกซิเจนในปัจจุบัน ค่าใหม่ของการไหลของอากาศจะถูกคำนวณ ซึ่งแดมเปอร์จะคงไว้โดยใช้เครื่องวัดการไหล

อัลกอริธึมการควบคุมดังกล่าวมีความน่าเชื่อถือมากกว่ามากและเป็นอัลกอริทึมหลักที่ใช้ในการควบคุมการไหลของอากาศ รวมถึงแดมเปอร์หนึ่งตัวบนท่ออากาศหลัก

ในกรณีนี้ เป็นไปได้ที่จะรักษาการไหลของอากาศทั้งต่ำสุดและสูงสุด เพื่อให้มั่นใจว่ามีความเข้มข้นของการเติมอากาศต่ำสุด และป้องกันการโอเวอร์โหลดของระบบเติมอากาศ ไม่มีการเชื่อมต่อกับความเข้มข้นของแอมโมเนียมไนโตรเจนเท่านั้น

หากจำเป็นต้องใช้สัญญาณของเซ็นเซอร์ไนโตรเจนแอมโมเนียม จะใช้อัลกอริธึมการควบคุมแบบสองขั้นตอนที่ซับซ้อนที่สุด (รูปที่ 13)

ในกรณีนี้ การเปลี่ยนแปลงใน "จุดตั้งค่า" สำหรับออกซิเจนละลายน้ำตามผลการวัดความเข้มข้นของแอมโมเนียมไนโตรเจนจะถูกเพิ่มเข้าไปในการควบคุมการไหลของอากาศตามหลักการก่อนหน้า นี่เป็นอัลกอริธึมการควบคุมที่ซับซ้อนที่สุดและมีราคาแพงที่สุดในแง่ของเครื่องมือวัด ขอแนะนำให้ใช้ในโซนที่มีระบบแปรผันเพื่อให้ได้การดีไนตริฟิเคชั่นที่ลึกที่สุดในขณะที่ยังคงคุณภาพการทำให้บริสุทธิ์ด้วยแอมโมเนียมไนโตรเจน

การจัดการอายุตะกอน

การควบคุมอายุตะกอนเป็นกระบวนการที่ช้า ซึ่งโดยหลักการแล้ว สามารถทำได้ทั้งโดยระบบอัตโนมัติและผู้ปฏิบัติงาน เมื่อคงอายุไว้ สิ่งที่สำคัญที่สุดคือสิ่งที่เรียกว่า "อายุตะกอนแบบไดนามิก" ที่คำนวณในการจำลอง ซึ่งเป็นค่าเฉลี่ยสำหรับช่วงเวลาสุดท้ายที่สอดคล้องกับมูลค่าของอายุที่คำนวณได้ ที่สถานีปฏิบัติการหลายแห่ง การควบคุมอายุของตะกอนจะไม่ดำเนินการหรือดำเนินการอย่างไม่ถูกต้อง เนื่องจากการเพิ่มขึ้นคำนวณโดยใช้สูตรต่างๆ (มักจะล้าสมัย)

ความเข้มข้นของกากตะกอนในการรีไซเคิลกากตะกอนจากถังตกตะกอนรองตามความสมดุลของมวลสามารถคำนวณได้:

สำหรับโครงสร้างที่ป้อนตะกอนเร่งทั้งหมดไปที่ส่วนหัวของถังอากาศ ค่าปัจจุบันของอายุตะกอนสามารถคำนวณได้ดังนี้:

โดยที่ SA คืออายุรวมของตะกอน วัดคือปริมาตรรวมของถังอากาศ Qi คือปริมาณการใช้กากตะกอนส่วนเกิน Ri คือค่าสัมประสิทธิ์การหมุนเวียนของตะกอน

ในที่ที่มีโซนแอนแอโรบิกซึ่งมีการจ่ายกากตะกอนจากโซนดีไนตริฟิเคชั่น ปริมาณของตะกอนในนั้นจะลดลงและขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การหมุนเวียนไปยังโซนที่ไม่ใช้ออกซิเจน ในกรณีนี้จะคำนวณปริมาณของกากตะกอนในส่วนที่ไม่ใช้ออกซิเจน:

โดยที่: aan คือปริมาณของกากตะกอนในส่วนที่ไม่ใช้ออกซิเจนของโครงสร้าง ai คือปริมาณของตะกอนในโซนที่เป็นพิษและแอโรบิก Ra คือค่าสัมประสิทธิ์การหมุนเวียนของโซนที่ไม่ใช้ออกซิเจน

จากนั้นอายุตะกอนทั้งหมดในโครงสร้างดังกล่าว:

วิธีการคำนวณอายุนี้พิจารณาเฉพาะมูลค่าต้นทุนและง่ายต่อการใช้งานเมื่อทำการควบคุมอัตโนมัติ

ตัวอย่างโครงการควบคุมโรงบำบัดน้ำเสีย

โดยสรุป ให้เราพิจารณารูปแบบการควบคุมสำหรับถังเติมอากาศแบบอินไลน์สองถังโดยใช้กระบวนการ UCT ซึ่งพัฒนาขึ้นโดยใช้หลักการที่อธิบายไว้สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดในเมืองคิรอฟ (รูปที่ 14)

การจำกัดมวลของไนเตรตที่เข้าสู่โซนไม่ใช้ออกซิเจนทำได้โดยการควบคุมอัตราการไหลของการรีไซเคิลไปยังโซนที่ไม่ใช้ออกซิเจนโดยเซ็นเซอร์ Eh และโดยการควบคุมการรีไซเคิลดีไนตริฟิเคชันด้วยเซ็นเซอร์ไนโตรเจนของไนเตรต NO3 ในเขตดีไนตริฟิเคชั่น การควบคุมอัตโนมัติของ "จุดตั้งค่า" ของ NO3 มีให้หากเป็นไปไม่ได้ที่จะบรรลุช่วงที่ระบุของค่าของ Еh โดยการควบคุมการรีไซเคิลไปยังโซนที่ไม่ใช้ออกซิเจน ในการใช้โซนแอนแอโรบิกเป็นดีไนตริฟายเออร์ในสภาวะที่ไม่เอื้ออำนวย

ระเบียบทั่วไปของความเข้มข้นของออกซิเจนละลายน้ำเกิดขึ้นตามหลักการสองขั้นตอนจากเซ็นเซอร์ออกซิเจน O2 และเครื่องวัดอัตราการไหลของอากาศ Qair โดยใช้แดมเปอร์ทั่วไปบนท่ออากาศ การบรรลุความเข้มข้นของออกซิเจนคงที่ตลอดความยาวของถังเติมอากาศทำให้มั่นใจได้โดยการเปลี่ยนความหนาแน่นของรูปแบบการเติมอากาศ เนื่องจากความผันผวนของอัตราการไหลที่จุดเริ่มต้นของโซนแอโรบิกนั้นเด่นชัดน้อยกว่าเมื่อรักษาความเข้มข้นที่กำหนด จึงใช้หลักการควบคุมแบบขั้นตอนเดียวพร้อมเซ็นเซอร์ออกซิเจนเพิ่มเติมเพื่อแก้ไขการไหลของอากาศในโซนนี้

การคำนวณอายุของตะกอนจะเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติตามหลักการที่อธิบายไว้โดยการวัดอัตราการไหล ผู้ปฏิบัติงานจะต้องทำการปรับน้ำหนักของกากตะกอนที่ถูกกำจัดออกและอายุที่เหมาะสม

ข้อสรุป

การใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ทำให้สามารถกำหนดหลักการพื้นฐานสำหรับการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติสำหรับ aerotanks ด้วยการกำจัดไนโตรเจนและฟอสฟอรัสทางชีวภาพ

เพื่อควบคุมกระบวนการกำจัดฟอสฟอรัส จำเป็นต้องลดผลกระทบของไนเตรตที่เข้าสู่เขตไม่ใช้ออกซิเจนด้วยกระแสหมุนเวียน ซึ่งควบคุมมวลของไนเตรตไนโตรเจนในกระแสหมุนเวียน วิธีการหลักในการควบคุมมวลของไนเตรตไนโตรเจนที่เข้าสู่เขตไม่ใช้ออกซิเจนคือการควบคุมกระบวนการดีไนตริฟิเคชั่นโดยการเปลี่ยนต้นทุนการหมุนเวียน
และระบบการให้ออกซิเจนในโซนที่มีการแปรผัน

มีเหตุผลในการควบคุมกระบวนการในเขตไม่ใช้ออกซิเจนโดยใช้เซ็นเซอร์ศักย์ไฟฟ้ารีดอกซ์

เพื่อรักษากระบวนการไนตริฟิเคชั่น ควรควบคุมระบบออกซิเจนและอายุแอโรบิกของตะกอน

เมื่อสร้างระบบ ควรปฏิบัติตามลำดับความสำคัญต่อไปนี้: การเก็บรักษากระบวนการไนตริฟิเคชั่น การเก็บรักษากระบวนการดีไนตริฟิเคชั่น และหลังจากนั้น - การกำจัดฟอสฟอรัสทางชีวภาพ

ปัจจุบันมีแผนการทางเทคโนโลยีจำนวนมากสำหรับกระบวนการบำบัดทางชีวภาพซึ่งแต่ละขั้นตอนแตกต่างกันไปตามจำนวนของขั้นตอนการเติมอากาศ การมีหรือไม่มีการสร้างตะกอนเร่ง วิธีการแนะนำน้ำเสียและตะกอนกลับเข้าสิ่งอำนวยความสะดวก ระดับของ การรักษา ฯลฯ สิ่งอำนวยความสะดวกแต่ละประเภทมีลักษณะเฉพาะด้วยตัวบ่งชี้การทำงานปกติและต้องใช้แนวทางเฉพาะในการออกแบบระบบควบคุมอัตโนมัติ

อิทธิพลที่สามารถใช้สร้างระบบควบคุมอัตโนมัติได้มีดังนี้:

การจัดการการไหลของตะกอนย้อนกลับเพื่อรักษาความเข้มข้นของตะกอนเร่งในถังเติมอากาศ

การควบคุมการไหลของอากาศในลักษณะที่จะรักษาความเข้มข้นของออกซิเจนที่ละลายน้ำในปริมาตรทั้งหมดของถังอากาศ

การควบคุมอัตราการไหลของตะกอนเร่งที่ถูกกำจัดออกจากระบบเพื่อรักษาอายุของตะกอนให้คงที่

การเปลี่ยนอัตราส่วนของปริมาตรของถังเติมอากาศและตัวสร้างใหม่ (ในขณะที่ยังคงความคงตัวของปริมาตรรวม) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการงอกใหม่ของตะกอน

การกระจายของการไหลของน้ำเสียที่เข้ามาระหว่างถังเก็บอากาศที่ทำงานแบบขนาน

การรักษาค่า pH ที่เหมาะสมของน้ำที่เข้าสู่ถังเติมอากาศ

การจัดการอัตราการไหลของกากตะกอนที่ปล่อยออกจากถังตกตะกอนเพื่อรักษาระดับของตะกอนในนั้นให้เหมาะสมและเปลี่ยนแปลงตามความเข้มข้นและอัตราการไหลของส่วนผสมของกากตะกอน ความขุ่นของน้ำที่ชำระแล้ว และกากตะกอน ดัชนี.

ในระบบควบคุมอัตโนมัติแบบเดิม มีการใช้แบบจำลองอัลกอริธึมที่เชื่อมต่อการดำเนินการควบคุมกับข้อมูลที่ป้อนเข้า (หรือการเปลี่ยนแปลง) ข้อเสียของวิธีการควบคุมแบบดั้งเดิมที่สัมพันธ์กับกระบวนการบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพคือความหลายมิติและความซับซ้อนของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่สร้างขึ้นโดยมีความแม่นยำต่ำและความไม่สมบูรณ์ของข้อมูลเบื้องต้นและความกำกวมของเกณฑ์การควบคุม ในทางกลับกัน สถานการณ์ที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของหน่วยบำบัดน้ำเสียแบบชีวภาพมักจะอนุญาตให้ใช้วิธีการให้เหตุผลอย่างเป็นทางการสำหรับการจัดการที่ใกล้เคียงกับแนวทางการให้เหตุผลตามธรรมชาติของผู้เชี่ยวชาญที่เป็นมนุษย์ สำหรับงานควบคุมการบำบัดทางชีวภาพ สิ่งเหล่านี้สามารถมีประสิทธิภาพมากกว่าระบบควบคุมอัตโนมัติแบบเดิมอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของเวลาและต้นทุนในการพัฒนาและการปรับเปลี่ยนตามข้อกำหนดของระบบและสภาวะภายนอกที่เปลี่ยนแปลง ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญอย่างยิ่งต่อการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องของ เทคโนโลยีและการเพิ่มผลผลิตของหน่วยการรักษาทางชีวภาพ ลักษณะเฉพาะของวัตถุควบคุมคือความสามารถของโรงบำบัดในการแก้ไขรูปแบบทางเทคโนโลยีและเปลี่ยนองค์ประกอบของอุปกรณ์ สถานการณ์นี้เพิ่มข้อกำหนดสำหรับการเปิดกว้าง โอกาส และมาตรฐานของระบบที่ถูกสร้างขึ้น การเปลี่ยนแปลงมาตรฐานคุณภาพของการบำบัดน้ำเสีย การเพิ่มขีดความสามารถของโรงบำบัดน้ำเสีย หรือการเพิ่มพารามิเตอร์การควบคุมใหม่จะต้องทำใหม่อย่างสมบูรณ์ของแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบควบคุมอัตโนมัติแบบดั้งเดิม ในขณะที่ระบบผู้เชี่ยวชาญจะเพียงพอที่จะปรับกฎ หรือเพิ่มใหม่

นอกจากนี้ ในกระบวนการจัดการการบำบัดทางชีวภาพ สถานการณ์ที่มีปัญหามักเกิดขึ้น เพื่อเอาชนะซึ่งจำเป็นต้องใช้ประสบการณ์ของผู้เชี่ยวชาญ ข้อมูลด้านกฎระเบียบ ด้านเทคนิค ข้อมูลอ้างอิงและข้อบังคับมากมาย ซึ่งผู้ปฏิบัติงานอาจไม่สามารถใช้ได้เสมอไป การจัดการการดำเนินงานของสถานบำบัดรักษาเป็นงานที่ซับซ้อนที่เกี่ยวข้องกับลักษณะเฉพาะของรัฐและการทำงานของสถานบำบัด ในทางปฏิบัตินักเทคโนโลยีของโรงบำบัดน้ำเสียซึ่งตัดสินใจเกี่ยวกับการจัดการบำบัดน้ำเสียประสบปัญหาดังต่อไปนี้:

ขาดพารามิเตอร์ในการตัดสินใจเนื่องจากมีเวลาจำกัดและค่าใช้จ่ายสูงในการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการเฉพาะทาง

ความไม่สมบูรณ์ ความไม่ถูกต้องของคำสั่งภาษาธรรมชาติสำหรับการตัดสินใจ

ความไม่เพียงพอของความรู้ทางทฤษฎีเกี่ยวกับกระบวนการจัดการบำบัดน้ำเสียและการขาดการพิจารณาคุณลักษณะของการทำงานของโรงบำบัดน้ำเสียโดยเฉพาะ

กระบวนการบำบัดน้ำเสียจะดำเนินการในโหมดความล่าช้าในปฏิกิริยาของระบบและขึ้นอยู่กับสัญญาณอินพุตจำนวนมาก สัญญาณเหล่านี้ต่างกัน โดยมาถึงช่วงที่ต่างกัน และบางสัญญาณต้องใช้เวลาในการประมวลผล เช่นเดียวกับสภาวะห้องปฏิบัติการพิเศษและรีเอเจนต์ราคาแพง โรงบำบัดน้ำเสียทำงานส่วนหนึ่งเนื่องจากกิจกรรมของสิ่งมีชีวิตหลายชนิด ซึ่งปฏิกิริยาต่อผลกระทบของพารามิเตอร์ป้อนเข้ามีความเฉพาะเจาะจงและพึ่งพาอาศัยกัน สภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตเชิงซ้อนที่ทำการบำบัดน้ำเสียนั้นยากมากที่จะเลือกเนื่องจากความแปรปรวนของสารเชิงซ้อนเหล่านี้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของน้ำเสีย การควบคุมความเข้มข้นขององค์ประกอบทางชีวภาพ การรักษาค่า pH ของตัวกลางและอุณหภูมิในช่วงที่ต้องการมีผลในเชิงบวกไม่เพียง แต่ต่อการพัฒนาของจุลินทรีย์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงกิจกรรมทางชีวเคมีของการทำน้ำให้บริสุทธิ์ ในการเลือกสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการทำงานของจุลินทรีย์ใน aerotanks จะใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติซึ่งอิงตามแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (ตารางที่ 1.2) ระบบดังกล่าวมีข้อเสียหลายประการ ทำงานได้ดีเมื่อโรงบำบัดอยู่ในการทำงานปกติและไม่สามารถใช้งานได้ในกรณีฉุกเฉิน

โดยปกติเมื่อเกิดปัญหาขึ้น ความรู้และประสบการณ์ของผู้เชี่ยวชาญมีความจำเป็น และการพัฒนาแบบจำลองและโปรแกรมจำลองสถานการณ์สำหรับการแก้สมการยังไม่เพียงพอ จำเป็นต้องใช้ข้อมูลเชิงอัตนัยที่สะสมตลอดหลายปีที่ผ่านมา เช่นเดียวกับข้อมูลที่ไม่สมบูรณ์และข้อมูลวัตถุประสงค์ที่สะสมตลอดระยะเวลาของการดำเนินงานของสถานบำบัด

การใช้วิธีการและวิธีการของปัญญาประดิษฐ์ให้โอกาสใหม่ในการแก้ปัญหาการจัดการโรงบำบัดน้ำเสีย ระบบผู้เชี่ยวชาญที่อิงกับปัญญาประดิษฐ์ ในกรณีในอุดมคติ ควรมีระดับประสิทธิภาพในการแก้ไขงานที่ไม่เป็นทางการซึ่งเทียบได้กับหรือสูงกว่างานของมนุษย์ ไม่ว่าในกรณีใด ระบบผู้เชี่ยวชาญ "รู้" น้อยกว่าผู้เชี่ยวชาญที่เป็นมนุษย์ แต่การดูแลความรู้นี้จะชดเชยข้อจำกัดของมัน ปัจจุบันมีระบบผู้เชี่ยวชาญ (ES) ที่ใช้ในต่างประเทศจำนวนหนึ่งสำหรับการบำบัดน้ำเสีย (ตารางที่ 1.3)

จากการวิเคราะห์ตัวอย่างจากตารางที่ 1.3 ควรสังเกตว่าในการควบคุมหน่วยบำบัดทางชีวภาพซึ่งเป็นองค์ประกอบ ระบบบูรณาการสำหรับการบำบัดน้ำเสียในครัวเรือน เป็นการเหมาะสมที่สุดที่จะใช้ระบบที่อิงตามกฎ

ตารางที่ 1.2 - แบบจำลองการควบคุมแบบคลาสสิกที่โรงบำบัดทางชีวภาพ

ชื่อ	ตัวอย่างการสมัคร	อุปกรณ์	ข้อเสียของโมเดล	ข้อดีของรุ่น
ความสัมพันธ์	การสร้างความเชื่อมโยงและการพึ่งพาอาศัยกันระหว่างลักษณะของน้ำ	โรงบำบัดน้ำเสีย	การมีปัจจัยภายนอกจำนวนมาก อิทธิพลร่วมกันของจุลินทรีย์ และปฏิสัมพันธ์กับพื้นผิวทำให้ยากต่อการเลือกแบบจำลองที่เพียงพอสำหรับการอธิบายระบบ แบบจำลองนั้นพัฒนาได้ยาก ซึ่งมักจะไม่ถูกต้องและทำให้ความเป็นจริงง่ายเกินไป การจำลองใช้ไม่ได้กับสถานการณ์ที่ไม่รู้จักหรือไม่ได้จำลอง ไม่สามารถใช้ข้อมูลเชิงคุณภาพสำหรับแบบจำลองการควบคุมเชิงตัวเลข ข้อมูลไม่ถูกต้องหรือขาดหายไป เซ็นเซอร์ให้ข้อมูลผิดพลาดหรือขาดหายไป ไม่ได้วิเคราะห์คุณลักษณะทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับการสร้างแบบจำลองทุกวัน ซึ่งส่งผลต่อความถูกต้องของแบบจำลอง ลักษณะของน้ำที่เข้ามามีความแปรปรวนสูงและควบคุมไม่ได้ ความล่าช้าในการรับข้อมูลเนื่องจากการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการที่ยาวนานและการคำนวณเชิงวิเคราะห์	การประเมินพฤติกรรมของโรงบำบัดเพื่อตอบสนองต่อสถานการณ์การพัฒนาที่เฉพาะเจาะจง (สภาวะการทำงานและลักษณะของน้ำที่ไหลเข้ามา) และการคาดการณ์สำหรับผลลัพธ์ที่เป็นไปได้ในระยะกลางและระยะยาวด้วยการดำเนินการบางอย่างในกระบวนการบำบัด การปรับปรุงประสิทธิภาพการกำจัดสิ่งปนเปื้อน ลดการใช้ไฟฟ้า เคมีภัณฑ์ และค่าบำรุงรักษาสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัด การพัฒนาทางเลือกในการปรับปรุงระบบบำบัดน้ำเสียที่มีอยู่เดิม
อัลกอริทึมแบบปรับได้	เพื่อรักษาระดับออกซิเจนที่ต้องการในถังอากาศ	Aerotank
โมเดลเชิงปฏิบัติ โมเดลพื้นฐาน	การเจริญเติบโตของแบคทีเรียและการใช้สารตั้งต้น	Aerotank
โมเดลจำลอง การสังเคราะห์ทางสถิติ	การสร้างแบบจำลองวิวัฒนาการของสถานะของสถานบำบัดรักษา	โรงบำบัดน้ำเสีย
การจัดกลุ่ม	การจำแนกข้อมูลจากเซ็นเซอร์	โรงบำบัดน้ำเสีย
กฎของสโตกส์	การสร้างแบบจำลองการสะสม	กับดักทราย
กุซมันเคิร์ฟ	การจำลองการตกตะกอนของของแข็ง
วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพ	การเพิ่มประสิทธิภาพการจัดการกากตะกอน	ถังตกตะกอนหลักและรอง
ตัวแบบกำหนดการคาดการณ์	หยาดน้ำฟ้า	ถังตกตะกอนหลักและรอง
กราฟแสดงประสิทธิภาพและโมเดลสุ่ม	การทำนายพฤติกรรมของถังตกตะกอน	ถังตกตะกอนหลักและรอง

ตารางที่ 1.3 - เครื่องมือปัญญาประดิษฐ์ที่พัฒนาขึ้นสำหรับโรงบำบัดน้ำเสีย

ชื่อ . นักพัฒนา	การเป็นตัวแทนของความรู้	คุณสมบัติและข้อกำหนดที่สำคัญ	ข้อบกพร่อง
ES เรียลไทม์ (เบซ่า เจ)		ระเบียบการทำงานของสถานบำบัด การจัดการกระบวนการบำบัดน้ำเสียผ่านอินเทอร์เน็ต	ระบบตามกฎ: ไม่ได้รับการฝึกฝนในงาน ความยากลำบากในกระบวนการดึงความรู้และประสบการณ์ของแหล่งข้อมูล ไม่สามารถมองการณ์ไกลได้ ขอบเขตของพวกเขาถูกจำกัดให้อยู่ในสถานการณ์ที่กำหนดไว้ในอดีตเท่านั้น ระบบตามกรณี: ปัญหาการจัดทำดัชนีแบบอย่างในฐานความรู้ การจัดกระบวนการที่มีประสิทธิภาพสำหรับการค้นหาแบบอย่างที่ใกล้ที่สุด การฝึกอบรม การก่อตัวของกฎการปรับตัว การลบกรณีที่ล้าสมัย แบบอย่างและกฎ: ไม่มีการรวมวากยสัมพันธ์และความหมายของโมดูลระบบ
ES เพื่อกำหนดสถานะของสถานบำบัด (ริโอ) 4]		ระบบสร้างกฎอัตโนมัติเพื่อระบุสถานะของสถานบำบัด
ES สำหรับการจัดการสถานบำบัด (Yang)		ระบบผู้เชี่ยวชาญในการกำหนดลำดับขั้นตอนของการทำน้ำให้บริสุทธิ์ที่โรงบำบัดน้ำเสีย
ES สำหรับการควบคุม OS (Wiese, J., Stahl, A., Hansen, J.)	แบบอย่าง	ระบบผู้เชี่ยวชาญสำหรับการตรวจจับจุลินทรีย์ที่เป็นอันตรายในระบบตะกอนเร่ง
ES เพื่อลดความเสียหายจากมลพิษทางน้ำ (มหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนา)	แบบอย่าง	การประเมินผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นในการจัดการแหล่งกำเนิดมลพิษในลุ่มน้ำโดยพิจารณาจากข้อมูลและการตัดสินใจของผู้ใช้
ES แบบเรียลไทม์สำหรับการจัดการโรงบำบัดน้ำเสีย (Sanchez-Marre)	แบบอย่าง	PPR ระหว่างการตรวจสอบ การตรวจสอบแบบบูรณาการ และการจัดการการดำเนินงานของสถานบำบัด รวมเป็นโครงสร้างเฟรม: การเรียนรู้ การใช้เหตุผล การได้มาซึ่งความรู้ การตัดสินใจแบบกระจาย กฎการอนุมานบางส่วนจำลองข้อมูลและความเชี่ยวชาญ ระบบบนแบบอย่างแบบจำลองความรู้เชิงประจักษ์
การจัดการระบบตะกอนเร่ง (โคม่า เจ.)	แบบอย่าง	ระบบตรวจสอบและควบคุมระบบตะกอนเร่งที่โรงบำบัดทางชีวภาพ โมดูลหลักและโมดูลหลักได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของเชลล์เชิงวัตถุที่ใช้กลไกการอนุมาน จัดการการได้มาซึ่งข้อมูล ฐานข้อมูล ระบบของกฎเกณฑ์และแบบอย่าง

รูปแบบที่มีลักษณะเฉพาะมากที่สุดสำหรับการแก้ปัญหาในการควบคุมหน่วยบำบัดทางชีวภาพคือระบบผู้เชี่ยวชาญที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของแบบจำลองการผลิต ซึ่งความรู้จะแสดงด้วยชุดของกฎประเภท "ถ้า-แล้ว" ข้อได้เปรียบหลักของระบบผู้เชี่ยวชาญดังกล่าวคือความง่ายในการเติม ปรับเปลี่ยน และยกเลิกข้อมูล และความเรียบง่ายของกลไกการอนุมาน ในการจัดระเบียบโครงสร้างของระบบผู้เชี่ยวชาญดังแสดงในรูปที่ 1.1 จำเป็นต้องแปลงข้อมูลเทคโนโลยีเป็นโครงสร้างการตัดสินใจที่อธิบายการทำงานของฐานความรู้จากนั้นจึงร่างงานตามเปลือกซอฟต์แวร์ที่เลือก โปรแกรมสำหรับระบบผู้เชี่ยวชาญ

นี่จะเป็นเป้าหมายของวิทยานิพนธ์นี้: เพื่อปรับประสบการณ์การวิจัยเชิงทฤษฎีและการแก้ปัญหาเชิงปฏิบัติในด้านการใช้ระบบผู้เชี่ยวชาญในการควบคุมหน่วยบำบัดน้ำเสียทางชีวภาพให้เข้ากับกระบวนการบำบัดเฉพาะโดยคำนึงถึงพารามิเตอร์การออกแบบและนำมาใช้ในการออกแบบ ของรูปแบบเทคโนโลยีส่วนบุคคลของสถานบำบัดเหล่านี้ ตลอดจนการสร้างระบบอัตโนมัติของกระบวนการเต็มรูปแบบและการเลือกวิธีการทางเทคนิคสำหรับการนำไปใช้งาน

รูปที่ 1.1 - โครงสร้างการจัดการกระบวนการบำบัดน้ำเสีย

1

แบบจำลองเลขชี้กำลังสำหรับการลดความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกที่ระบุในสภาพแวดล้อมซอฟต์แวร์ Statistica เพื่อให้พารามิเตอร์ที่ไม่เสถียรของแบบจำลองมีเสถียรภาพ แนวคิดของ A.N. Tikhonov ขั้นตอนของ "การถดถอยของสันเขา" แบบจำลองที่ทำให้เป็นมาตรฐานซึ่งสร้างการพึ่งพาระดับของการสลายตัวของสารประกอบฟีนอลิกในตัวกลางที่เป็นน้ำภายใต้การกระทำของปัจจัยทางเคมีกายภาพ (โฟโต-เฟนตันรีเอเจนต์) กับพารามิเตอร์ของกระบวนการมีนัยสำคัญทางสถิติ (R2 = 0.9995) และได้ปรับปรุงการทำนาย คุณสมบัติมากกว่าแบบจำลองที่ระบุโดยวิธีกำลังสองน้อยที่สุด การใช้แบบจำลองที่ทำให้เป็นปกติเพื่อลดความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกโดยใช้วิธีตัวคูณ Lagrange ในระบบ MathCad กำหนดระดับที่เหมาะสมเฉพาะของ FeCl3 และปริมาณการใช้ H2O2 ซึ่งทำให้ความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลในน้ำเสียลดลงจนถึงระดับสูงสุดที่อนุญาตได้

การทำให้เป็นมาตรฐาน

งานที่ไม่ถูกต้อง

การสร้างแบบจำลอง

น้ำเสีย

กระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง

1. Vuchkov I. , Boyadzhieva L. , Solakov E. การวิเคราะห์การถดถอยเชิงเส้นประยุกต์ - ม.: การเงินและสถิติ 2530 240 น.

2. Draper N. , Smith G. การวิเคราะห์การถดถอยประยุกต์ – M.: Williams Publishing House, 2007. – 912 p.

3. Eliseeva I.I. เศรษฐมิติ - M.: Yurayt Publishing House, 2014. - 449 p.

4. Karmazinov F.V. , Kostyuchenko S.V. , Kudryavtsev N.N. , Khramenkov S.V. เทคโนโลยีอัลตราไวโอเลตในโลกสมัยใหม่: เอกสาร - Dolgoprudny: Publishing House "Intellect", 2555. - 392 น.

5. Moiseev N.N. , Ivanilov Yu.P. , Stolyarova E.M. วิธีการเพิ่มประสิทธิภาพ – ม.: เนาก้า, 2521 – 352 น.

6. Rabek Ya. วิธีการทดลองในโฟโตเคมีและโฟโตฟิสิกส์: ต. 2. - ม.: เมียร์, 1985. - 544 หน้า

7. Sokolov A.V. , Tokarev V.V. วิธีการแก้ปัญหาที่เหมาะสมที่สุด ใน 2 เล่ม T.1. บทบัญญัติทั่วไป. การเขียนโปรแกรมทางคณิตศาสตร์ – M.: Fizmatlit, 2010. – 564 p.

8. Sokolov E.M. , Sheinkman L.E. , Dergunov D.V. การศึกษาการลดลงของความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกในสภาพแวดล้อมทางน้ำโดยใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ // Vestnik Yuzhnogo ศูนย์วิทยาศาสตร์รัน. - 2556. - V. 9, No. 2 - S. 23–31.

9. Sokolov E.M. , Sheinkman L.E. , Dergunov D.V. จลนพลศาสตร์ไม่เชิงเส้นของการสลายตัวของสารประกอบฟีนอลิกในสภาพแวดล้อมทางน้ำ // การวิจัยขั้นพื้นฐาน. - 2557. - ครั้งที่ 9 ตอนที่ 12. - ส. 2677–2681.

10. Sterligova A.N. การจัดการสินค้าคงคลังในห่วงโซ่อุปทาน – ม.: INFRA-M, 2552. – 430 น.

11. Sychev A.Ya., Isak V.G. สารประกอบเหล็กและกลไกของการเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเนื้อเดียวกันของ O2, การกระตุ้น H2O2 และการเกิดออกซิเดชันของสารตั้งต้นอินทรีย์ // เคมีรัสเซีย - 1995. - หมายเลข 64 (12). - ส. 1183-1209.

12. Tikhonov A.N. , Arsenin V.Ya. แนวทางการแก้ปัญหาที่ไม่เหมาะสม – ม.: เนาก้า, 2522 – 285 น.

13. Tikhonov A.N. เกี่ยวกับการปรับปัญหาที่ไม่เหมาะสม // Doklady AN SSSR - 2506. - หมายเลข 153(1). – หน้า 45–52.

14. Tikhonov A.N. การแก้ปัญหาที่ไม่เหมาะสมและวิธีการทำให้เป็นมาตรฐาน // Doklady AN SSSR - 2506. - เลขที่ 151(3). - ส. 501-504.

15. Tikhonov A.N. , Ufimtsev M.V. การประมวลผลทางสถิติของผลการทดลอง - ม.: สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยแห่งรัฐมอสโก 2531 - 174 หน้า

17. Marta I. Litter, Natalia Quici Photochemical Advanced Oxidation Processes for Water and Wastewater Treatment // สิทธิบัตรล่าสุดด้านวิศวกรรม - 2553. - ฉบับที่. 4 หมายเลข 3 - หน้า 217-241

18. Xiangxuan Liu, Jiantao Liang, Xuanjun Wang จลนพลศาสตร์และเส้นทางปฏิกิริยาของการย่อยสลายฟอร์มาลดีไฮด์โดยใช้วิธี UV-Fenton // การวิจัยสิ่งแวดล้อมทางน้ำ - 2554. - ฉบับที่. 83 ลำดับที่ 5 - หน้า 418-426

น้ำเสียจากหลายอุตสาหกรรม (เคมี เภสัชกรรม โลหะ เยื่อกระดาษ การขุดและการแปรรูป ฯลฯ) มีส่วนสำคัญต่อมลภาวะของพื้นผิวและแหล่งน้ำใต้ดินด้วยสารประกอบอินทรีย์ฟีนอลและยากต่อการออกซิไดซ์ ฟีนอลเป็นสารก่อมะเร็งที่อาจเป็นอันตรายซึ่งก่อให้เกิดปัญหาทางการแพทย์ที่สำคัญ แม้ว่าจะมีความเข้มข้นต่ำ

กระบวนการออกซิเดชันขั้นสูง (AOPs) มีบทบาทสำคัญในการสลายตัวของสารอินทรีย์ที่มีอยู่ในน้ำเสียในช่วงความเข้มข้นที่หลากหลาย กระบวนการ AOP จะสร้างอนุมูลไฮดรอกซิล ซึ่งเป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรงซึ่งสามารถทำให้เป็นแร่ของสารอินทรีย์ได้หลากหลาย ไฮดรอกซิลเรดิคัลมีศักย์รีดอกซ์สูง (E0 = 2.80 V) และสามารถทำปฏิกิริยากับสารประกอบอินทรีย์แทบทุกประเภท อนุมูลออกซิไดซ์ไฮดรอกซิลสามารถเริ่มต้นได้โดยโฟโตไลซิสอันเป็นผลมาจากกระบวนการโฟโตเฟนตัน

การบำบัดน้ำเสียจากสารประกอบฟีนอลิกโดยใช้กระบวนการออกซิเดชันขั้นสูงเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในเครื่องปฏิกรณ์เคมีเชิงแสง เครื่องปฏิกรณ์โฟโตเคมีคอลเป็นอุปกรณ์ที่ใช้ทำปฏิกิริยาเคมีเชิงแสง แต่ไม่เพียงเกิดการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงกระบวนการของมวลและการถ่ายเทความร้อนและการเคลื่อนที่ของตัวกลางอย่างเข้มข้น ประสิทธิภาพและความปลอดภัยของกระบวนการทำความสะอาดในระดับสูงสุดนั้นขึ้นอยู่กับการเลือกประเภทของเครื่องปฏิกรณ์ การออกแบบ และโหมดการทำงานที่ถูกต้อง

เมื่อใช้เครื่องปฏิกรณ์โฟโตรีแอคเตอร์เพื่อแก้ปัญหาต่างๆ ที่นำไปใช้ รีเอเจนต์ปริมาณมากจะต้องได้รับการฉายรังสีอย่างมีประสิทธิภาพในตัวมัน

องค์ประกอบที่สำคัญของโมดูลการทำให้บริสุทธิ์ด้วยแสงเคมีใน ระบบทั่วไปสิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดในท้องถิ่นคือระบบการจ่ายสำหรับรีเอเจนต์ ตัวเร่งปฏิกิริยา FeCl 3 และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2

สำหรับการทำงานที่เสถียรของเครื่องปฏิกรณ์และการเพิ่มประสิทธิภาพของการทำให้เป็นแร่ของสารประกอบอินทรีย์ จำเป็นต้องปรับกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ให้เหมาะสมที่สุดเพื่อกำหนดปริมาณสารรีเอเจนต์ที่เหมาะสมที่สุดที่นำเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ การเพิ่มประสิทธิภาพอาจขึ้นอยู่กับการลดต้นทุนที่จำเป็นในการจัดหารีเอเจนต์ โดยคำนึงถึงการจัดการสิ่งแวดล้อมของกระบวนการทำความสะอาด ฟังก์ชั่นการพึ่งพาความเข้มข้นของสารมลพิษอินทรีย์กับพารามิเตอร์ของกระบวนการ (ความเข้มข้นของรีเอเจนต์และเวลาของการฉายรังสี UV) ซึ่ง จำกัด ด้วยค่าความเข้มข้นสูงสุดของสารประกอบฟีนอลที่อนุญาตสามารถทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมทางนิเวศวิทยา . ฟังก์ชันความเข้มข้นถูกกำหนดบนพื้นฐานของการวิเคราะห์ทางสถิติของข้อมูลการทดลองของกระบวนการ AOR โดยวิธีกำลังสองน้อยที่สุด (LSM)

บ่อยครั้ง ปัญหาในการกำหนดพารามิเตอร์ของสมการถดถอยโดยวิธีกำลังสองน้อยที่สุดถูกระบุอย่างไม่ถูกต้อง และการใช้สมการผลลัพธ์ในการแก้ปัญหาการปรับให้เหมาะสมที่สุดสำหรับการกำหนดปริมาณรีเอเจนต์ที่เหมาะสมที่สุดอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่เพียงพอ

ดังนั้น เป้าหมายของงานคือการใช้วิธีการทำให้เป็นมาตรฐานเพื่อสร้างแบบจำลองที่มั่นคงของการพึ่งพาความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกกับพารามิเตอร์ของกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ด้วยแสงเคมี และระบุระดับที่เหมาะสมของการใช้ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และธาตุเหล็ก (III) คลอไรด์ ในขณะที่ลดต้นทุนของรีเอเจนต์

สำหรับอาคาร แบบจำลองทางคณิตศาสตร์การพึ่งพาความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกที่ลดลงในพารามิเตอร์ของกระบวนการ AOP ภายใต้อิทธิพลของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ เหล็ก (III) คลอไรด์ และรังสีอัลตราไวโอเลตที่ความยาวคลื่น 365 นาโนเมตรต่อสารก่อมลพิษฟีนอลในสภาพแวดล้อมทางน้ำตามลำดับ เพื่อแก้ปัญหาการหาค่าที่เหมาะสมที่สุดในการระบุระดับการใช้สารเคมี ได้ทำการศึกษาทดลองในการแก้ปัญหาแบบจำลองที่มีสารประกอบฟีนอลิก (บิสฟีนอล-เอ, BPA) โดยใช้โครมาโตกราฟีของเหลวและแก๊ส เมื่อดำเนินการวางแผนที่เหมาะสมที่สุดของการทดลอง อิทธิพลของรังสียูวีและสารออกซิไดซ์ต่อระดับการสลายตัวของสารมลพิษอินทรีย์ได้รับการประเมินที่ความเข้มข้นต่างๆ ของ BPA - x1 (50 ไมโครกรัม/ลิตร, 100 ไมโครกรัม/ลิตร) ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ H 2 O 2 - x2 (100 mg / l; 200 mg / l) และตัวกระตุ้น - เหล็กคลอไรด์ (III) FeCl 3 (1; 2 g / l) - x3 สารละลายแบบจำลองที่มี BPA ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และ FeCl 3 สัมผัสกับรังสียูวีเป็นเวลา 2 ชั่วโมง (เวลาการฉายรังสี t - x4) ตัวอย่างถูกเก็บ 1 และ 2 ชั่วโมงหลังจากการฉายรังสีและวัดความเข้มข้นของ BPA ที่เหลือ (y) การวัดถูกดำเนินการด้วยโครมาโตกราฟีของเหลว LC-MS/MS ผลิตภัณฑ์ครึ่งชีวิตในระหว่างการย่อยสลายด้วยแสงของ BPA ถูกกำหนดโดยใช้แก๊สโครมาโตกราฟี GS-MS

เมื่อใช้กระบวนการโฟโตเฟนตัน (Fe2+/Н2О2/hν) สำหรับการทำให้เป็นแร่ของสารมลพิษอินทรีย์ในตัวกลางที่เป็นกรดที่ pH = 3 คอมเพล็กซ์ Fe(OH) 2+ จะเกิดขึ้น:

Fe 2+ + H 2 O 2 → Fe 3+ + OH ● + OH - ;

Fe 3+ + H 2 O → Fe (OH) 2+ + H +

ภายใต้การกระทำของการฉายรังสี UV สารเชิงซ้อนจะผ่านการสลายตัว ส่งผลให้เกิดอนุมูล OH ● และไอออน Fe 2+:

2+ + hν → เฟ 2+ + OH ● .

คำอธิบายเชิงปริมาณของกระบวนการ photo-Fenton ในระดับมหภาคที่สัมพันธ์กับการเสื่อมสภาพของสารมลพิษอินทรีย์ในสภาพแวดล้อมทางน้ำสามารถอธิบายได้โดยแบบจำลอง:

โดยที่ 0 - ความเข้มข้นเริ่มต้นของสารมลพิษอินทรีย์ 0 , 0 - ความเข้มข้นเริ่มต้นของตัวกระตุ้นที่มีไอออนของเหล็ก (II) และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ตามลำดับ; k คือค่าคงที่อัตราการเกิดปฏิกิริยา r คืออัตราการเกิดปฏิกิริยา α, β, γ - คำสั่งของปฏิกิริยาโดยสาร

เมื่อสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของการพึ่งพาการลดความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกกับปัจจัยของกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ด้วยแสงเคมีด้วยการมีส่วนร่วมของรีเอเจนต์ "โฟโตเฟนตัน" เราจะดำเนินการจากแบบจำลองเชิงเส้นหรือแบบจำลองที่สามารถลดลงได้ เป็นเชิงเส้นในแง่ของสัมประสิทธิ์โดยใช้การแปลงที่เหมาะสม ซึ่งสามารถเขียนในรูปแบบทั่วไปได้ดังนี้ :

โดยที่ fi(x1, x2, …, xm) เป็นฟังก์ชันตามอำเภอใจของปัจจัย (ตัวถดถอย); β1, β2,…, βk - สัมประสิทธิ์ของแบบจำลอง ε - ข้อผิดพลาดในการทดสอบ

ตามกฎของการกระทำของมวล การพึ่งพาความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกกับปัจจัยของกระบวนการสามารถแสดงทางคณิตศาสตร์ได้ด้วยนิพจน์ต่อไปนี้:

โดยที่ η คือระดับความเข้มข้นของสาร BPA ที่ตกค้าง ณ เวลา t, mg/l x1 - ความเข้มข้นเริ่มต้นของ VPA, mg/l; x2 - ความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ mg/l; x3 คือความเข้มข้นของเหล็ก (III) คลอไรด์ g/l; x4 - เวลาในกระบวนการทำความสะอาด h; β1, β2, β3, β4, β5 - พารามิเตอร์โมเดล

สัมประสิทธิ์ในแบบจำลอง (2) ไม่เป็นเชิงเส้น แต่เมื่อทำให้เป็นเส้นตรงโดยการหาลอการิทึมในฐานธรรมชาติ สมการทางขวาและซ้ายของสมการ (2) เราจะได้

โดยที่ตาม (1)

อย่างไรก็ตาม ด้วยการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว การรบกวนแบบสุ่ม (ข้อผิดพลาดในการทดลอง) เข้าสู่โมเดลแบบทวีคูณและมีการแจกแจงแบบล็อกนอร์มัล กล่าวคือ , และหลังจากเอาลอการิทึมแล้ว จะได้

หลังจากการทำให้เป็นเส้นตรงและการแนะนำตัวแปรใหม่ นิพจน์ (2) จะใช้รูปแบบ

โดยที่ตัวแปรทำนาย X1, X2, X3, X4 และการตอบสนอง Y เป็นฟังก์ชันลอการิทึม:

Y = lny, X1 = lnx1,

X 2 \u003d lnx 2, X 3 \u003d lnx 3, X 4 \u003d lnx 4;

b0, b1, b2, b3, b4 - พารามิเตอร์โมเดล

โดยปกติ ในปัญหาการประมวลผลข้อมูล เมทริกซ์การทดสอบและเวกเตอร์การตอบสนองจะทราบอย่างไม่ถูกต้อง กล่าวคือ ด้วยข้อผิดพลาดและงานในการกำหนดสัมประสิทธิ์การถดถอยโดยใช้วิธีกำลังสองน้อยที่สุดนั้นไม่เสถียรต่อข้อผิดพลาดในข้อมูลดั้งเดิม เมื่อเมทริกซ์ข้อมูล FTF (F คือเมทริกซ์การถดถอย) ไม่มีเงื่อนไข ค่าประมาณของ OLS มักจะไม่เสถียร เพื่อเอาชนะเงื่อนไขที่ไม่ดีของเมทริกซ์ข้อมูลจึงเสนอแนวคิดเรื่องการปรับให้เป็นมาตรฐานซึ่งสมเหตุสมผลในผลงานของ A.N. ทิโคนอฟ.

เมื่อนำมาประยุกต์ใช้กับการแก้ปัญหาการถดถอยแนวคิดเรื่องความสม่ำเสมอของ A.N. Tikhonov ถูกตีความโดย A.E. Hoerl เป็นขั้นตอน "การถดถอยของสันเขา" เมื่อใช้วิธี "การถดถอยแนวสัน" เพื่อทำให้การประมาณค่ากำลังสองน้อยที่สุดคงที่ (กำหนดโดย b = (FTF)-1FTY) การทำให้เป็นมาตรฐานเกี่ยวข้องกับการเพิ่มจำนวนบวก τ (พารามิเตอร์การทำให้เป็นปกติ) ให้กับองค์ประกอบในแนวทแยงของเมทริกซ์ FTF

ทางเลือกของพารามิเตอร์การทำให้เป็นมาตรฐาน τ Hoerl, Kennard และ Beldwin เสนอให้ดำเนินการดังนี้:

โดยที่ m คือจำนวนพารามิเตอร์ (ไม่รวมเทอมอิสระ) ในแบบจำลองการถดถอยดั้งเดิม SSe คือผลรวมคงเหลือของกำลังสองที่ได้จากแบบจำลองการถดถอยเดิมโดยไม่ปรับสำหรับ b* - เวกเตอร์คอลัมน์ของสัมประสิทธิ์การถดถอย แปลงโดยสูตร

,

โดยที่ bj เป็นพารามิเตอร์สำหรับตัวแปร Xj ในแบบจำลองการถดถอยดั้งเดิม ซึ่งกำหนดโดยกำลังสองน้อยที่สุด - เฉลี่ย ค่า j-thตัวแปรอิสระ

หลังจากเลือกค่า τ แล้ว สูตรสำหรับการประมาณค่าพารามิเตอร์การถดถอยปกติจะมีลักษณะดังนี้

โดยที่ฉันคือเมทริกซ์เอกลักษณ์ F - เมทริกซ์ของตัวถดถอย; Y - เวกเตอร์ของค่าตัวแปรตาม

ค่าของพารามิเตอร์การทำให้เป็นมาตรฐานซึ่งกำหนดโดยสูตร (4) ใช้ค่าเท่ากับ τ = 1.371 10-4

แบบจำลองที่ทำให้เป็นมาตรฐานสำหรับการลดความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกที่สร้างขึ้นในระบบ Statistica โดยคำนึงถึงสูตร (5) สามารถแสดงเป็น

โดยที่ C ost และ C BPA คือความเข้มข้นที่เหลือและความเข้มข้นเริ่มต้นของสารมลพิษฟีนอลตามลำดับ mg/l; - ความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ mg/l; SA - ความเข้มข้นของเหล็ก (III) คลอไรด์ g/l; เสื้อ - เวลา h.

ค่าสัมประสิทธิ์การกำหนด R 2 = 0.9995 เกณฑ์ของฟิชเชอร์ F = 5348.417 เกินค่าวิกฤต (F cr (0.01; 4.11) = 5.67) กำหนดลักษณะความเพียงพอของแบบจำลองปกติต่อผลการทดลองที่ ระดับนัยสำคัญ α = 0.1

การกำหนดค่าเฉพาะที่เหมาะสมที่สุดของความเข้มข้นของสารเคมี (FeCl 3 , H 2 O 2 ) ที่จำเป็นสำหรับการทำน้ำให้บริสุทธิ์เมื่อถึงระดับต้นทุนเฉพาะขั้นต่ำเป็นปัญหาการเขียนโปรแกรมที่ไม่เป็นเชิงเส้น (นูน) ของแบบฟอร์ม (7 -9):

(8)

โดยที่ f คือหน้าที่ของทรัพยากรทางการเงินที่เกี่ยวข้องกับสต็อคสารเคมี f = Z(c2, c3); gi คือหน้าที่ของการลดความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลในสภาพแวดล้อมทางน้ำในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ทางกายภาพและทางเคมี g = ต้นทุน(с1, c2, c3, t) (ฟังก์ชันจำกัด); x1, x2,…, xn - พารามิเตอร์กระบวนการ; x1 คือความเข้มข้นเริ่มต้นของสารประกอบฟีนอลิก x1 = c1, mg/l; x2 และ x3 คือความเข้มข้นของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเหล็ก (III) คลอไรด์ ตามลำดับ x2 = c2, mg/l, x3 = c3, g/l; เสื้อ - เวลา h; bi คือความเข้มข้นสูงสุดของสารประกอบฟีนอล (MAC), มก./ลิตร

หน้าที่ของทรัพยากรทางการเงินซึ่งแสดงถึงแบบจำลองสองส่วนของต้นทุนที่เกี่ยวข้องกับสต็อกของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเหล็ก (III) คลอไรด์ โดยคำนึงถึงสูตรของวิลสัน สามารถแสดงได้ดังนี้

(10)

โดยที่ Z(c2, c3) - ต้นทุนรวมเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับสต็อค rub.; เอ - ค่าโสหุ้ยเฉพาะของการจัดส่งทั่วไปหนึ่งครั้ง rub.; c2 - การบริโภคไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์จำเพาะ mg/l; c3 - การบริโภคเฉพาะของเฟอริกคลอไรด์ g/l; I1, I2 - อัตราภาษีเฉพาะสำหรับต้นทุนการจัดเก็บไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเหล็ก (III) คลอไรด์ตามลำดับ rub.; m1, m2 - ส่วนแบ่งของราคาผลิตภัณฑ์ที่เป็นต้นทุนของการปฏิบัติตามคำสั่งซื้อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเหล็ก (III) คลอไรด์หนึ่งรายการตามลำดับ i1, i2 - ส่วนแบ่งของราคาผลิตภัณฑ์ที่เป็นต้นทุนในการรักษาสต็อกของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเหล็ก (III) คลอไรด์ ตามลำดับ k2, k3 - ราคาซื้อจำเพาะของหน่วยสต็อคไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ (รูเบิล/มก.) และไอรอนคลอไรด์ (III) (รูเบิล/กรัม) ตามลำดับ

ในการแก้ระบบ (7)-(9) ได้มีการแนะนำชุดของตัวแปร λ1, λ2, …, λm เรียกว่า ตัวคูณลากรองจ์ ซึ่งประกอบขึ้นเป็นฟังก์ชันลากรองจ์:

,

หาอนุพันธ์ย่อยและพิจารณาระบบสมการ n + m

(11)

ด้วย n + m ไม่รู้จัก x1, x2, ..., xn; λ1, λ2, ..., λm. คำตอบใดๆ ของระบบสมการ (11) จะกำหนดจุดคงที่แบบมีเงื่อนไขที่ส่วนปลายของฟังก์ชัน f(x1, x2, ..., xn) สามารถเกิดขึ้นได้ หากเป็นไปตามเงื่อนไข Kuhn-Tucker (12.1)-(12.6) จุดนั้นจะเป็นจุดอานของฟังก์ชัน Lagrange เช่น วิธีแก้ปัญหาที่พบ (7)-(9) นั้นเหมาะสมที่สุด:

ภารกิจการระบุพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดของกระบวนการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรมจากสารประกอบฟีนอลิกในขณะที่ไปถึงระดับต่ำสุดของต้นทุนต่อหน่วยในปัจจุบันที่จำเป็นสำหรับการกำจัดฟีนอลในน้ำได้รับการแก้ไขด้วยข้อมูลเริ่มต้นต่อไปนี้: ความเข้มข้นเริ่มต้นของสารก่อมลพิษฟีนอลในน้ำเสียคือ 0.006 มก./ล. (6 MPC); เวลาในการทำความสะอาดที่กำหนดโดยกระบวนการทางเทคโนโลยี - 5 วัน (120 ชั่วโมง) ความเข้มข้นสูงสุดของสารก่อมลพิษที่อนุญาต 0.001 มก./ลิตร (b = 0.001); ราคาซื้อต่อหน่วยสำหรับไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 24.5 10 ‒6 รูเบิล/มก. (k2 = 24.5 10 ‒6) สำหรับเหล็ก (III) คลอไรด์ 37.5 10 ‒3 รูเบิล/กรัม (k3 = 37.5 10 – 3); ส่วนแบ่งของราคาผลิตภัณฑ์ที่เป็นของต้นทุนในการรักษาสต็อกของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเฟอริกคลอไรด์คือ 10% (i = 0.1) และ 12% (i = 0.12) ตามลำดับ ส่วนแบ่งของราคาผลิตภัณฑ์ที่เป็นต้นทุนของการปฏิบัติตามคำสั่งซื้อไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และเฟอริกคลอไรด์คือ 5% (m1 = 0.05) และ 7% (m2 = 0.07) ตามลำดับ

การแก้ปัญหา (7)-(9) ในระบบ MathCad เราได้รับจุด X* พร้อมพิกัด

(с2*, с3*, λ*) = (6.361∙103; 5.694; 1.346 10 4),

ซึ่งเป็นไปตามเงื่อนไข Kuhn-Tucker (12.1)-(12.6) มีจุดที่เป็นของภูมิภาคของการแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ซึ่งเป็นไปตามเงื่อนไขความสม่ำเสมอของ Slater:

ต้นทุน(c2°, c3°) = ต้นทุน (10 3,1) = - 7.22 10 -9< 0.

ประเภทของจุดคงที่แบบมีเงื่อนไขถูกกำหนดตามเกณฑ์ของซิลเวสเตอร์ที่สัมพันธ์กับเมทริกซ์เฮสเซียนของฟังก์ชันลากรองจ์:

ตามเกณฑ์ของซิลเวสเตอร์ เมทริกซ์ L ไม่เป็นทั้งค่าบวกและค่าลบแน่นอน (กึ่งกำหนด) (Δ 1 = 4.772 10 -8 ≥ 0; Δ 2 = 6.639 10 -9 ≥ 0; Δ 3 = ‒5.042 10 -17 ≤ 0).

จากการปฏิบัติตามเงื่อนไข Kuhn-Tucker ความสม่ำเสมอของ Slater และจากการศึกษาความแน่นอนของสัญญาณของเมทริกซ์ Hessian ของฟังก์ชัน Lagrange ที่จุดคงที่ตามเงื่อนไขจุดนั้น (6.361∙10 3 ; 5.694; 1.346 10 4) เป็นจุดอานของฟังก์ชัน Lagrange เช่น วิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสม (7)-(9)

ดังนั้น เพื่อลดระดับฟีนอลในน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมจาก 0.006 มก./ล. (6 MPC) เป็นค่าสูงสุดที่อนุญาต (0.001 มก./ล.) จะต้องใช้ต้นทุนปัจจุบันเฉพาะ 1.545 รูเบิล/ลิตร มูลค่าของต้นทุนเฉพาะนี้มีค่าน้อยที่สุดเมื่อใช้ระดับการบริโภคเฉพาะที่เหมาะสมของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ 6.361·10 3 มก./ลิตร และเหล็กคลอไรด์ (III) 5.694 ก./ลิตร ในกระบวนการทำให้บริสุทธิ์

ใช้วิธีการคูณ Lagrange สำหรับเงื่อนไขทางเทคนิคและเศรษฐกิจ (c 1 \u003d 0.006 mg / l; t \u003d 120 h; b \u003d 10 -3 mg / l; k 2 \u003d 24.5 10 -6 rubles / mg, k 3 \u003d 37 ,5 10 -3 rub./g; i 1 = 10%, i 2 = 12%; m 1 = 5%, m2 = 7%) สารประกอบฟีนอลที่มีอยู่ในน้ำเสียอุตสาหกรรมจนถึงระดับ MPC

แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่กำหนดมาตรฐานซึ่งกำหนดระดับการลดลงในความเข้มข้นของสารประกอบฟีนอลิกในตัวกลางที่เป็นน้ำตามพารามิเตอร์ของกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ด้วยแสงเคมีมีคุณสมบัติในการทำนายได้ดีกว่าแบบจำลองที่กำหนดโดยวิธีกำลังสองน้อยที่สุด การใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ได้รับการปรับให้เป็นมาตรฐานโดยวิธีตัวคูณลากรองจ์ ปัญหาของการเขียนโปรแกรมทางคณิตศาสตร์ได้รับการแก้ไขแล้วเพื่อกำหนดค่าประมาณของระดับการใช้สารเคมีเฉพาะที่เหมาะสมที่สุด (FeCl 3 , H 2 O 2) ซึ่งเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เสถียร

วิธีการที่พิจารณาแล้วในการระบุพารามิเตอร์ที่เหมาะสมที่สุดของกระบวนการทำให้บริสุทธิ์ด้วยแสงเคมีโดยใช้การทำให้เป็นมาตรฐานจะทำให้สามารถจัดหาได้ การจัดการที่มีประสิทธิภาพการบำบัดน้ำเสียจากสารประกอบฟีนอลิก

ผู้วิจารณ์:

Yashin A.A., Doctor of Technical Sciences, Doctor of Biological Sciences, Professor of the Department of General Pathology, Medical Institute, Tula มหาวิทยาลัยของรัฐ", ทูลา;

Korotkova A.A. วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต ศาสตราจารย์ หัวหน้าภาควิชาชีววิทยาและการท่องเที่ยว มหาวิทยาลัย Tula State Pedagogical แอล.เอ็น. ตอลสตอย, ทูลา.

บรรณาธิการได้รับงานนี้เมื่อวันที่ 16 กุมภาพันธ์ 2558

ลิงค์บรรณานุกรม

Sheinkman L.E. , Dergunov D.V. , Savinova L.N. การระบุพารามิเตอร์ของการบำบัดด้วยแสงเคมีของน้ำเสียอุตสาหกรรมจากมลพิษฟีนอลโดยใช้วิธีการควบคุม // การวิจัยขั้นพื้นฐาน - 2558. - ลำดับที่ 4 - หน้า 174-179;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37143 (วันที่เข้าถึง: 09/17/2019) เรานำวารสารที่ตีพิมพ์โดยสำนักพิมพ์ "Academy of Natural History" มาให้คุณทราบ