În prezent, există un număr semnificativ de scheme tehnologice ale procesului de tratament biologic, fiecare dintre acestea se caracterizează prin numărul de pași de aerare, prezența sau absența regenerării RAL activă, în metodele de intrare în construcția apelor reziduale și a returnat Yals, gradul de curățare etc. Fiecare tip de structuri se caracterizează prin performanța sa de funcționare normală. Și necesită o abordare individuală a proiectării sistemului automatizat de control.

Impactul care poate fi utilizat pentru a construi un sistem de control automat este după cum urmează:

Gestionarea fluxului de retur RAL pentru a menține concentrația de RAL activă în aerota;

Controlul fluxului de aer în așa fel încât să mențină concentrația predeterminată a oxigenului dizolvat în întreaga aerotank;

Controlul debitului sistemului RAL activ pentru a menține vârsta alternativ;

Modificarea raportului dintre volumele Aerotenka și regenerator (menținând constanța volumului total) pentru a regenera optim ILA;

Distribuția fluxului de apă cu venit între aerotanele de lucru paralele;

Menținerea valorii optime a pH-ului de apă care intră în aerota

Controlul debitului al YLA, produs din rezervoare septice pentru a menține nivelul optim al YEL și a schimba în funcție de concentrația și consumul amestecului de siloz, turbiditatea apei întinse decojite, precum și indicele de scară.

În acțiunile tradiționale, sunt utilizate modele algoritmice care leagă efectul de control cu \u200b\u200bdatele de intrare (sau schimbarea acestora). Dezavantajul metodelor tradiționale de gestionare în raport cu procesul de tratare a apelor reziduale biologice este multidimensionalitatea și complexitatea modelelor matematice create la o precizie scăzută și incompletență a informațiilor inițiale și a ambiguității criteriului de control. Pe de altă parte, situațiile care decurg din funcționarea unei unități de tratare biologică a apelor reziduale permit adesea utilizarea unor metode formale de raționament aproape de cursul natural al argumentelor unui expert al unei persoane. Pentru a rezolva problemele gestionării tratamentului biologic, ele pot fi semnificativ mai eficiente decât ACS tradiționale, în special din punct de vedere al calendarului și costului dezvoltării și al modificării atunci când se schimbă cerințele pentru condițiile de sistem și externe, ceea ce reprezintă un factor extrem de important Având în vedere îmbunătățirea continuă a tehnologiei și îmbunătățirea performanței purificării biologice a blocului. O caracteristică caracteristică a obiectului gestionat este stația inerentă de secvențiere posibilitatea de a ajusta schema tehnologică și modificările compoziției echipamentului. Această circumstanță îmbunătățește cerințele pentru deschiderea, perspectivele și standardizarea sistemului creat. Modificările calității standardelor de tratare a apelor reziduale, extinderea instalațiilor de tratare a apelor reziduale sau adăugarea de noi parametri de control vor necesita o prelucrare completă a modelelor matematice de ACS tradiționale, în timp ce în sistemul expert va fi suficient pentru a ajusta regulile sau pentru a adăuga cele noi .

În plus, în procesul de control al curățeniei biologice, apar adesea situații în dificultate, pentru a depăși, ceea ce este necesar să se utilizeze experiența multor experți, reglementări și informații tehnice, de referință și de reglementare, care nu pot fi întotdeauna disponibile operatorului. Lucrarea stației de tratare este o sarcină complexă asociată cu caracteristicile statului și funcționarea instalațiilor de tratare a apelor reziduale. În practică, tehnologul instalațiilor de tratare a apelor reziduale, luând decizii privind tratarea apelor reziduale, se confruntă cu următoarele probleme:

Lipsa parametrilor pentru luarea deciziilor, datorită unei rezerve de timp limitate și a unui cost ridicat al testelor de laborator specializate;

Infidelitate, inexactitate a instrucțiunilor de limbă naturală pentru luarea deciziilor;

Insuficiența cunoștințelor teoretice privind procesul de tratare a apelor reziduale și lipsa contabilității pentru caracteristicile funcționării unei anumite stații de epurare a apelor reziduale.

Procesul de tratare a apelor reziduale se efectuează în modul de întârziere a reacției sistemului și depinde de mai multe semnale de intrare. Aceste semnale sunt eterogene, vin cu o periodicitate diferită, timpul de prelucrare a acestora este necesar, precum și condiții speciale de laborator și reactivi scumpi. Facilitățile revendicate funcționează parțial datorită activităților unei varietăți de organisme vii ale căror reacții la efectele parametrilor de intrare sunt specifice și interdependente. Condițiile optime pentru existența complexelor de tratare a apelor reziduale a apelor reziduale sunt foarte dificile datorită variabilității acestor complexe în funcție de compoziția apelor uzate. Reglementarea concentrației elementelor biogene, menținând pH-ul mediului și temperaturii în intervalul dorit, se reflectă pozitiv nu numai asupra dezvoltării microorganismelor, ci și asupra activității biochimice a acestuia din urmă pentru purificarea apei. Pentru selectarea condițiilor optime pentru funcționarea microorganismelor în aeroatale, se utilizează sisteme automate de control, care se bazează pe modele matematice (Tabelul 1.2). Astfel de sisteme au o serie de deficiențe. Acestea funcționează bine când stațiile de tratare a apelor reziduale sunt în modul normal de funcționare și sunt slab aplicabile în cazul unui mod independent.

În mod natural, în cazul situațiilor problematice, cunoașterea și experiența experților și dezvoltarea modelelor de simulare și a programelor de soluționare a ecuațiilor nu sunt suficiente. Este necesar să se utilizeze informații subiective acumulate de-a lungul anilor, precum și informații incomplete și informații obiective acumulate pe perioada de funcționare a instalațiilor de tratare a apelor reziduale.

Utilizarea metodelor și a mijloacelor de inteligență artificială oferă noi oportunități de rezolvare a problemei gestionării instalațiilor de tratare. Sistemele de experți bazate pe inteligența artificială în cazul ideal ar trebui să aibă nivelul de eficiență a soluțiilor de sarcini informale, comparabile cu omul sau superiorul. În orice caz, sistemul de experți "știe" mai puțin decât un expert în persoană, dar cu privire la faptul că aceste cunoștințe se aplică compensează limitările lor. În prezent, în străinătate există o serie de sisteme de experți utilizate pentru curățarea apelor reziduale (Tabelul 1.3).

Analizând exemplele din tabelul 1.3, trebuie remarcat faptul că pentru a controla unitatea de purificare biologică, care este un element al unui sistem complex de curățare a apelor reziduale menajere, utilizarea unui sistem bazat pe reguli este cea mai potrivită.

Tabelul 1.2 - Modele de control clasic asupra instalațiilor de tratare biologică

Nume	Exemplu de aplicare	Echipamente	Dezavantaje ale modelelor	Avantajele modelelor
Corelație	Stabilirea interconectării și interdependențelor dintre caracteristicile apei	Reclamarea facilităților	Prezența unui număr mare de factori externi, influența reciprocă a interacțiunii microorganismelor cu substratul are ca rezultat complexitatea alegerii unui model adecvat al descrierii sistemului. Modelele sunt greu de dezvoltat, ele sunt adesea inexacte și simplifice excesiv realitatea. Modelarea simulării nu funcționează cu situații necunoscute sau necunoscute. Datele calitative nu pot fi utilizate pentru un model de management numeric. Datele sunt inexacte sau lipsesc, senzorii oferă informații eronate sau lipsesc, nu toate caracteristicile necesare pentru modelare sunt analizate în fiecare zi, ceea ce afectează acuratețea modelelor. Caracteristicile apei curgătoare sunt puternic schimbabile și neguvernamentale. Întârzierea obținerii datelor datorită testelor lungi de laborator și a calculelor analitice.	Evaluarea comportamentului instalațiilor de tratare a apelor reziduale ca răspuns la un anumit scenariu de dezvoltare (condițiile de funcționare și caracteristicile apei curgătoare) și prognoza pentru o perioadă medie și lungă a rezultatelor posibile în anumite acțiuni privind procesul de curățare Îmbunătățirea eficienței contaminanților Reducerea consumului de energie electrică, reactivi chimici și costurile de întreținere a instalațiilor de tratare Dezvoltarea alternativelor pentru modificarea stațiilor de tratare a apelor reziduale existente
Algoritmul adaptiv	Pentru a menține nivelul necesar de oxigen din Aerotenka	Aerotenk.
Modele pragmatice Modele fundamentale	Bacteriile în creștere și consumul de substrat	Aerotenk.
Modele de imitație Sinteza statistică	Modelarea evoluției stărilor de tratare	Reclamarea facilităților
Clustering.	Clasificarea datelor de la senzori	Reclamarea facilităților
Legea lui Stokes.	Modelarea depunerii	Poncolaovka.
Curba gusman	Modelarea mass-media solide
Metoda de optimizare	Optimizarea tratamentului precipitat	Sumps primar, secundar
Modele deterministe, prognozate	Depunere	Sumps primar, secundar
Curbele funcțiilor și modelele stochastice	Prognoza comportamentului suportului	Sumps primar, secundar

Tabelul 1.3 - Produsele de inteligență artificială concepute pentru stațiile de epurare a apelor reziduale

Nume . Dezvoltator	Cunoașterea cunoașterii	Funcții și caracteristici de bază	dezavantaje
ES timp real. (Baeza, J)		Reglementarea activităților de tratare. Gestionarea procesului de tratare a apelor reziduale pe Internet.	Sisteme bazate pe reguli: Nu studiați în timpul lucrului Dificultăți cu procesul de extragere a cunoștințelor și a experienței datelor sursă Imposibil de prevestit, zona lor este limitată de situațiile predefinite din trecut. Sisteme de precedente: Problema indexării precedentelor în baza de cunoștințe; Organizarea unei proceduri eficiente pentru găsirea celor mai apropiate precedente; Formare, formarea regulilor de adaptare; Îndepărtarea precedentelor care și-au pierdut relevanța. Precedente și reguli: Fără integrare sintactică și semantic a modulelor de sistem
Es pentru a determina starea instalațiilor de tratare a apelor reziduale. (Riano) 4]		Un sistem de construire automată a regulilor utilizate pentru a identifica starea instalațiilor de tratament.
Es pentru gestionarea stării de tratament. (Yang)		Sistem de experți pentru determinarea secvenței de purificare a apei asupra instalațiilor de tratare a apelor reziduale
CE pentru controlul OS. (Wiese, J., Stahl, A., Hansen, J.)	Presta-Denta.	Sistemul de experți pentru determinarea microorganismelor dăunătoare în sistemul RAL activ
Es pentru a reduce daunele cauzate de poluarea apei. (Universitatea din Carolina de Nord)	precedente	Evaluarea impactului potențial pentru controlul surselor de poluare împrăștiate în bazinul hidrografic bazat pe informații și soluții provenite de la utilizator.
CE în timp real pentru gestionarea instalațiilor de tratare (Sanchez-Marre)	precedente	PPR atunci când observă, controlul cuprinzător și gestionarea activităților de tratare. Se combină în structura cadrului: formare, raționament, dobândirea de cunoștințe, luarea deciziilor distribuite. Norme de ieșire date parțial moderate și expertiză. Sistemul de precedente simulează cunoștințele empirice.
Gestionarea sistemului de yla active. (Comas, J.)	precedente	Sistemul de control și gestionare a sistemului de Active Yals asupra instalațiilor de tratare biologică. Miezul și modulele principale sunt proiectate pe baza unei cochilie orientată pe obiecte care implementează mecanismul de ieșire logică. Gestionează primirea datelor, bazei de date, a regulilor sistemului și a precedentelor.

Forma cea mai caracteristică pentru rezolvarea problemelor de control direct de unitatea de curățare biologică este sistemele de experți construite pe baza unui model de produs, unde cunoașterea este reprezentată de un set de reguli ale formularului "dacă acesta". Principalele avantaje ale unui astfel de sistem de experți sunt simplitatea reaprovizionării, a modificărilor și a anulare a informațiilor și a simplității mecanismului de ieșire logică. Pentru a organiza structura sistemului de experți prezentată în figura 1.1, este necesară transformarea informațiilor tehnologice la structura decizională, care descrie activitatea bazei de cunoștințe și apoi, pe baza shell-ului software selectat, face a Programul de lucru al sistemului expert.

Acesta va fi obiectivul acestei lucrări de diplomă: adaptarea experienței cercetării teoretice și a soluțiilor practice în utilizarea sistemelor de experți pentru a gestiona unitatea biologică de tratare a apelor reziduale într-un proces specific de curățare, luând în considerare parametrii de proiectare și adoptată la proiectarea unui proiect Schema tehnologică individuală a acestor instalații de tratare a apelor reziduale. Precum și crearea unui sistem de automatizare a procesului deplină și alegerea mijloacelor tehnice de implementare a acesteia.

Figura 1.1 - Structura procesului de tratare a apelor reziduale

Trimiteți-vă munca bună în baza de cunoștințe este simplă. Utilizați formularul de mai jos

Elevii, studenți absolvenți, tineri oameni de știință care folosesc baza de cunoștințe în studiile și munca lor vă vor fi foarte recunoscători.

Postat pe http://www.allbest.ru/

Introducere

Automatizarea proceselor și industriilor tehnologice, în stadiul actual, este introdusă în toate industriile. Unul dintre principalele avantaje ale ACS TP este un declin, până la excepția completă, influența factorului uman asupra procesului gestionat, reducerea personalului, minimizarea costurilor materiilor prime, îmbunătățirea calității produsului produs și, în cele din urmă a creșterea semnificativă a eficienței producției. Principalele funcții efectuate de astfel de sisteme includ controlul și managementul, schimbul de date, prelucrarea, acumularea și stocarea informațiilor, formarea semnalelor de alarmă, a diagramelor de construcție și a rapoartelor

1. Caracteristică Apă uzată către întreprinderi

Apele reziduale - orice apă și precipitările atmosferice, atribuite rezervoarelor din teritoriile întreprinderilor industriale și așezările prin intermediul sistemului de canalizare sau auto-selecție, ale căror proprietăți au fost degradate ca urmare a activității umane.

Apele uzate sunt:

Apa reziduală de producție (industrială) (formată în procesele tehnologice în producția sau exploatarea mineralelor) sunt evacuate printr-un sistem de canalizare industrială sau de ras

Apele uzate de uz casnic (economic-fecal) (formate în spații rezidențiale, precum și în spațiile de uz casnic în producție, cum ar fi cabinele de duș, toaletele), se disting prin intermediul sistemului de canalizare de uz casnic sau de umbrire de canalizare

Apa uzată de suprafață (împărțită în ploaie și thal, adică gheața, gheața, grindina temperată atunci când se topește) sunt împărțite ca regulă printr-un sistem de canalizare de furtună.

Producția de apă uzată poate fi împărțită:

În ceea ce privește poluanții pe:

Contaminate cu beneficiul impurităților minerale;

Contaminate cu beneficiul impurităților organice;

Contaminate atât impurități minerale cât și organice;

Prin concentrarea poluanților.

În compoziția de epurare, se disting două grupuri principale de poluanți - conservatoare, adică Aceasta, care, cu dificultate, intră în reacții chimice și practic nu pot fi descompunerea biologică (exemple de astfel de poluanți de săruri de metale grele, fenoli, pesticide) și non-coerente, adică. cum ar putea fi incl. Supuse proceselor de auto-purificare a corpurilor de apă.

Canalizarea include atât anorganici (particule de masă, minereuri și rase goale, zgură, săruri anorganice, acizi, bulgări); Astfel organic (produse petroliere, acizi organici), incl. Obiecte biologice (ciuperci, bacterii, drojdie, inclusiv agenți patogeni).

Procesul tehnologic al obiectului

Toate instalațiile în aer liber sunt echipate cu o acoperire de beton cu o pantă de tavă de scurgere, pentru colectarea precipitațiilor și a posibilelor strâmtori de produse de prelucrare.

Colectarea tăvilor de scurgere este trimisă la capacitățile de sânge E-314 / 1.2, situate la capete diferite ale instalației (schemă tehnologică). Apa colectată în rezervoare este pompată cu pompe H-314 / 1.2 la canalizarea chimsahaserată (HZK) de pe polițist, cu rezultate satisfăcătoare ale analizei apei colectate și obținerea permisiunii de a pompa de la un maestru detașabil de Kos. La pompare, controlul asupra prezenței stratului de ulei este monitorizat și când este descoperit, pomparea se oprește.

Cu o poluare semnificativă a apei, este diluată cu apă înfășurată, este diluată cu apă de înfășurare sau prin introducerea în brațe a Kos.

Când se detectează stratul uleios, acesta este îndreptat către reciclare, prin capacitatea de O-23, folosind camioane de combustibil. Nivelul din rezervorul E-314/1 este controlat de instrumentul LIA - 540.

Schema de proces tehnologic

Dezavantaje ale sistemului existent:

- nu există posibilitatea de a urmări și de a analiza nivelul stratului de ulei, îndepărtat de la senzor, care la rândul său nu ne permite să controlăm întregul proces tehnologic.

- Nu există un sistem automat de control și control al procesului.

- Unele dintre principalele avantaje ale ACS TP, care nu sunt observate în acest sistem, este de a reduce influența așa-numitului factor uman asupra procesului gestionat, reducând personalul, minimizând costurile materiilor prime, îmbunătățind calitatea produsul final și, în cele din urmă, o creștere semnificativă a eficienței producției.

- Dispozitivele existente implementate în sistem sunt afectate de mediu.

Principii generale pentru construirea sistemelor de control automatizate și sisteme de management tehnologic

Există diverse principii pentru construirea sistemelor de control prin procese tehnologice, care sunt determinate de: 1) locul în circuitul de control al operatorului și 2) plasarea teritorială a obiectelor tehnologice.

Pe baza primului principiu, sunt posibile următoarele exemple de realizare.

Sistemul de informații permite gestionării personalului să monitorizeze cursul procesului de procesare a instrumentelor secundare de măsurare, în funcție de citirile pentru a primi acest lucru sau alte soluții pentru reglarea procesului de proces și, dacă este necesar, ajustați controlul utilizând dispozitivele de control manual.

În funcție de baza tehnică a instrumentelor de măsurare, sunt posibile următoarele metode de implementare a sistemelor de măsurare:

În primul caz, dispozitivele indicatoare sunt utilizate ca dispozitive secundare de măsurare. Această metodă permite operatorului să controleze procesul de procedură în funcție de indicațiile de înregistrare a jurnalului sau a instrumentelor digitale, pentru a face datele în jurnalul de cont, ia o decizie de a reglementa procesul de proces și de a-l ține. Cu toată arhaicitatea acestei metode, este încă utilizat pe scară largă, mai ales că adăugarea instrumentelor de măsurare prin diferite mijloace de alarmă și telecomandă;

În al doilea caz, dispozitivele de înregistrare sunt utilizate ca instrumente secundare de măsurare: înregistratoare automate, potențiometre și alte dispozitive similare care înregistrează pe hârtia diagramei. Această metodă necesită, de asemenea, monitorizarea constantă a operatorului pentru cursul procesului, dar o ușurează din procedura de testare de rutină. Pentru cazurile de mai sus, complexitatea cautării valorilor necesare înregistrate la intervale diferite, o anumită complexitate a prelucrării datelor statistice, deoarece Aceasta necesită intrarea manuală sau manuală în computer, complexitatea creării unui sistem de control închis;

În al treilea caz, implementarea sistemului informatic implică o combinație de instrumente de măsurare, procesare și stocare a informațiilor bazate pe mașina electronică de calcul. Utilizarea echipamentului computațional vă permite să creați un sistem automat de prelucrare completă a informațiilor despre proces. Un astfel de sistem vă permite să abordăm în mod flexibil procesarea datelor, în funcție de conținutul acestora, în plus, prelucrarea statistică necesară a datelor obținute, stocarea și prezentarea acestora în forma necesară pe ecranul afișajului și transportatorul solid și este ușor de transferat la distanțe semnificative. Aceasta oferă posibilitatea organizării unui sistem automatizat pentru colectarea, prelucrarea, stocarea, transmiterea și prezentarea informațiilor.

În stadiul actual al dezvoltării sistemelor de tehnologie, informare și control, construite pe baza echipamentelor digitale de calcul, servesc ca bază pentru sistemele automate și automate de control și control pentru procesele tehnologice și producția în ansamblu.

Unul dintre tipurile de sisteme de control automat este un sistem informațional și de consultanță, numit altfel Sistemul de susținere a deciziilor sau sistemul de experți. Acest tip de sisteme implementează colectarea automată a datelor tehnologice din obiectul necesară prelucrarea, stocarea și transmiterea informațiilor. Procesarea informațiilor vă permite să o convertiți într-un format adecvat pentru stocarea în baza de date, extragând datele necesare de la acesta, pe care este posibilă sinteza informațiilor de recomandare.

Dezvoltarea sistemelor de informare și consultanță este sistemul de control automat (SAU). Construirea CAU este posibilă atât pe baza de date a elementelor analogice, cât și pe baza de date digitale. Cea mai promițătoare bază, în această etapă a dezvoltării tehnicii, sunt sisteme de colectare a informațiilor cu microprocesor, prelucrarea informațiilor utilizând computerele industriale, sinteza efectelor de control și semnalele de control al transmiterii obiectului de control al modulelor de transmisie ale modulelor de transmisie ale modulelor de transmisie ale modulelor de transmisie ale Sistem de colectare a bloc-modular - Transmisie de informații.

Utilizarea tehnologiei moderne de calcul vă permite să organizați transferul de informații între diferite sisteme de control automat, în prezența liniilor de comunicații și a protocoalelor corespunzătoare de transfer de informații. Astfel, sistemul de control automat construit pe un principiu similar asigură soluționarea problemei de gestionare și control cu \u200b\u200bobiectul tehnologic, posibilitatea de a integra sistemul cu alte nivele ale ierarhiei.

În ceea ce privește locația teritorială, sistemul de control și management este împărțit în sisteme centralizate și distribuite.

Sistemele centralizate sunt caracterizate de faptul că controlul obiectelor dispersate geografic și gestionate din punctul central de control implementat pe mașina de control digital. Cu această demnitate, că într-o singură stație de control se concentrează, se produce toate informațiile despre starea procesului tehnologic și controlul, un astfel de sistem este în mod esențial dependent de starea și fiabilitatea liniilor de comunicare.

Sistemele de control distribuite permit controlul obiectelor dispersate la care sunt afectate controlerele autonome de control. Comunicarea cu punctul central este efectuată de așa-numitul control al supraveghetorului pe întreg cursul procesului tehnologic, precum și sunt transmise semnalele de corecție necesare pentru controlorii autonomi de control.

În plus față de analiza principiilor generale pentru construirea sistemelor de control automatizate, gestionarea și cerințele impuse de standardele de stat în proiectarea unor astfel de sisteme, au fost luate în considerare cerințele clientului pentru sistemul de control automat al procesului tehnologic.

În primul rând, astăzi este necesar să se combine ACS prin procese tehnologice și de dispecerarea centrală într-un singur sistem informațional. La fel de importante pentru automatizarea conductelor. Acest lucru va face posibilă să primească cu precizie și prompt informații tehnologice importante: presiune, temperatură, consumul substanței transportate.

Informațiile de acest tip sunt necesare tehnologilor pentru lucrările profilactice și de reparații, evaluând stabilitatea procesului tehnologic. Măsurarea cantității de dioxid de carbon transportate este necesară pentru contabilitatea tehnologică. În cele din urmă, apare accesul operațional la informații, care îmbunătățește calitatea deciziilor de gestionare.

Sarcinile sunt livrate și rezolvate:

1) Studiu aprofundat al întregului proces tehnologic și raționamentul necesarului de a implementa un sistem automatizat.

2) Selectarea senzorilor și a dispozitivelor pentru implementarea sarcinii.

3) Selectarea sistemului hardware.

4) Dezvoltarea unui sistem funcțional, luând în considerare punerea în aplicare a elementelor de automatizare a procesului tehnologic.

5) Dezvoltarea software-ului și a hardware-ului sistemului automatizat de control și al sistemului de control al procesului.

6) Descrierea funcționalității și a capacităților tehnice ale unui sistem automatizat încorporat.

Schema funcțională a unui obiect cu o automatizată încorporată cu și sTMY.

Descrierea circuitului funcțional al sistemului automatizat

Schema funcțională de automatizare a obiectului tehnologic este prezentată în fig. (2). Schema indică amplasarea traductoarelor primare de măsurare a controlului tehnologic. Senzorii de sistem sunt fabricați din materiale rezistente la impactul asupra mediului și având execuția rezistentă la explozie, precum și extrase de presiune până la 10,0 MPa. Pomparea automată a apelor reziduale din recipientul E-314/1 se efectuează utilizând supapa de control al poziției LV 540/1, care lucrează cu un senzor de nivel de radar de undă. Poziția LIDC 540 Rosemount 5300 (prin fazele secțiunii). Când nivelul apei este atins, 100% deschide supapa de reglare FV 540/1. Care oferă apă de vânt în recipient, datorită forței hidrostatice. Când se atinge stratul de ulei, care este determinat de senzorul de nivel LIDC 540 (prin fazele secțiunii), supapa se închide.

2. Lista dispozitivelor aplicate

1) NivelLida. - 540: Rosemount 5300

Rosemount 5300 este nivele de undă de undă de două fire pentru măsurarea nivelului și nivelul limitei lichidelor, precum și nivelul mediilor în vrac. Rosemount 5300 oferă o fiabilitate ridicată, măsuri de securitate moderne, ușurință în utilizare și posibilități nelimitate de conectare și integrare în sistemul ASUTP.

Principiul de funcționare Niveluri de ghiduri:

Rosemount 5300 se bazează pe tehnologia de reflecție temporară de rezoluție (TDR \u003d reflectometria domeniului de timp). Impulsurile radarului cu microunde Nanosecund de putere redusă sunt ghidate în închisoare scufundată în mediul tehnologic. Când pulsul radar atinge un mediu cu un alt coeficient de permeabilitate dielectrică, o porțiune a energiei pulsului se reflectă în direcția opusă. Diferența de timp dintre momentul transferului pulsului radar și momentul primirii semnalului de ecou este proporțională cu distanța, conform căreia se calculează nivelul lichidului sau nivelul de frontieră al celor două suporturi. Intensitatea semnalului ECHO reflectat depinde de permeabilitatea dielectrică a mediului. Cu cât este mai mare coeficientul constantă dielectric, cu atât este mai mare intensitatea semnalului reflectat. Tehnologia de undă de undă are o serie de avantaje în comparație cu alte metode de metode de măsurare a nivelului, deoarece impulsurile radar sunt practic imune la compoziția mediului, atmosfera rezervorului, temperatura și presiunea. Deoarece impulsurile radarului sunt trimise de sonda și nu distribuie liber în spațiul rezervorului, atunci tehnologia de undă poate fi utilizată cu succes în rezervoare mici și înguste, precum și în rezervoare cu duze înguste. La 5300 de niveluri, pentru confortul de utilizare și întreținere în diferite condiții, se utilizează următoarele principii și soluții de proiectare:

Structuri modulare;

Prelucrarea avansată a semnalelor analogice și digitale;

Abilitatea de a utiliza sonde de mai multe tipuri în funcție de condițiile de aplicare a gabaritului de nivel;

Conectarea unui cablu cu două fire (alimentarea este alimentată de un circuit de semnal);

Suporta Protocolul Digital de Comunicare HART, care asigură o ieșire digitală de date și capacitatea de a configura de la distanță dispozitivul utilizând un model de comunicator portabil 375 sau 475 sau un computer personal cu software-ul Master Rosemount Radar instalat.

2) Fv.540 - Supapa de control de închidere

Supapa de blocare este proiectată pentru controlul automat al fluxurilor de medii lichide și gazoase, inclusiv agresiv și periculos, precum și pentru suprapunerea conductelor.

Principiul funcționării supapei de reglare este de a schimba rezistența hidraulică și, în consecință, lățimea de bandă a supapei datorită schimbării secțiunii transversale a nodului de accelerație. Mișcarea pistonului este controlată de unitate. Când tija de antrenare se mișcă sub acțiunea semnalului de control, pistonul de supapă face mișcarea returnătoare în manșon. Pe suprafața cilindrică a manșonului, în funcție de lățimea de bandă condiționată necesară și de caracteristica de trecere, se face un set de găuri sau ferestre profilate. Zona de găuri prin care mediul de lucru este ticălos, depinde de înălțimea ascensorului pistonului.

Unitatea cu primăvară membrană a acțiunii directe sau inverse transformă modificarea presiunii aerului comprimat furnizată cavității de lucru în mișcarea tijei. În absența presiunii aerului comprimat în cavitatea de lucru a unității, pistonul sub acțiunea forței dezvoltate de arcul este setat la poziția extrem de inferioară în unitatea NZ (execuția - normal - închisă).

Poziționerul este conceput pentru a crește acuratețea poziționării tijei de antrenare și a tijei supapei conectate la aceasta.

3) Techograf-160m.

Dispozitivele care prezintă și înregistrarea tehnologiei 160m sunt concepute pentru a măsura și înregistra pentru doisprezece canale (K1-K9, KA, KV, COP) de forțe de tensiune și DC, precum și cantități neelectrice convertite în semnale electrice DC sau rezistență activă.

Dispozitivele pot fi aplicate în diverse industrii pentru a controla și înregistra producția și procesele tehnologice.

Dispozitivele permit:

Reglementarea pozițională;

Indicarea numărului de canal pe un tablou de bord cu o singură cifră și valorile valorii măsurate pe patru cifre;

Înregistrarea analogică, digitală sau combinată pe panglica diagramei;

Schimbul de date privind canalul RS-232 sau RS-485 cu PC;

Măsurarea și înregistrarea fluxului instant (aport de root), precum și înregistrarea valorii medii sau totale a consumului pe oră.

Înregistrarea se efectuează printr-un cap de tipărite cu șase culori, o resursă de intrare de un milion de puncte pentru fiecare culoare.

Parametrii interfeței: rata de transmisie 2400 BT / S, 8 biți de date, 2 biți de oprire, fără controlul pregătirii și fără semnale de pregătire.

4) universalregulator industrial KR5500

Regulatori serii industriale universale KR 5500 sunt proiectate să măsoare, să indice și să regleze rezistența și tensiunea DC sau rezistența activă a senzorilor de presiune, debitului, nivelului, temperaturii etc.

Autoritățile de reglementare pot fi utilizate în industria metalurgică, petrochimică, energie și alte industrii pentru monitorizarea și reglementarea proceselor de producție și tehnologice. Avantajul fără îndoite al acestor dispozitive este o gamă extinsă de condiții climatice ale aplicării acestora: pot funcționa în intervalul -5 -5 ... + 55 ° C cu o umiditate de 10 ... 80%.

Autoritățile industriale universale ale seriei KR 5500 sunt dispozitive foarte precise și fiabile ale celui mai avansat nivel, cu un utilizator programabil de drept de reglementare (P, PI, PID) și cu 1 sau 2 ieșiri de diferite tipuri. Schimbul de date cu un PC se efectuează prin intermediul interfețelor Rs 422 sau Rs 485. Funcțiile îndepărtării și erecției rădăcinii către pătrat pot fi monitorizate nu numai la temperatură, ci și alți parametri ai proceselor tehnologice - presiune, consum , nivel în unități ale valorii măsurate. Rezultatele măsurătorilor sunt afișate pe tabloul de bord LED.

Scop

Regulatoarele de indicatoare digitale și un tip de reglare programabilă a PD, PD, PD - sunt concepute pentru a măsura și regla temperatura și alte valori neelectrice (presiune, debit, nivel etc.) transformate în semnale electrice ale rezistenței și tensiunea DC.

Concluzie

controlul tehnologic de cusut automatizat

În această lucrare a fost luată în considerare problema automatizării procesului tehnologic de colectare a apelor reziduale.

A fost inițial stabilită care parametri trebuie să controlăm și să reglementăm. Apoi, obiectele și echipamentele de control sunt selectate cu care puteți atinge obiectivul.

Eficiența ridicată a aplicării controlului automat al parametrilor și optimizarea funcționării diferitelor sisteme tehnologice cu mecanisme care funcționează în moduri variabile este confirmată de mulți ani de experiență internațională. Utilizarea automatizării vă permite să optimizați funcționarea instalațiilor tehnologice și să îmbunătățiți calitatea produselor.

Bibliografie

1. Documentarea proiectului IP CJSC - 9. OJSC Uralorgsintez 2010

2. Rosemount 5300 Niveluri de undă. Manual de utilizare.

3. Catalog de produse "Mijloace moderne de control, reglementare și înregistrare a proceselor tehnologice în industrie" NFP "Sensorika" Yekaterinburg.

4. Automatizarea proceselor de producție în industria chimică / Laphenkov G.I., Polotsky L.M. Ed. A treia, recreere. si adauga. - M.: Chimie, 1988, 288 p.

5. Catalogul produselor și aplicațiilor OJSC "Heat Parborbor" Chelyabinsk

Postat pe Allbest.ru.

Documente similare

Prezentare generală a funcțiilor de bază ale sistemelor automate de control al proceselor (ACS TP), metode de implementare a acestora. Tipuri de întreținere ACS TP: informații, hardware, matematică, software, organizațional, metrologic, ergonomic.

prezentare, adăugată 10.02.2014


Justificarea nevoii de purificare a apelor reziduale din produsele de petrol reziduale și impuritățile mecanice. Trei dimensiuni ale instalațiilor automate de blocare pentru curățare. Tratarea apei cu metoda flotării. Schema de purificare a apei pentru UKN "Chernovskoe".

lucrări de curs, a fost adăugată 04/07/2015


Studierea procesului tehnologic de uscare a macaroanelor. Schema structurală a sistemului de automatizare a proceselor tehnologice. Dispozitive de automatizare și mijloace. Conversia schemelor structurale (reguli de bază). Tipuri de conectare a legăturilor dinamice.

cursuri, a adăugat 12/22/2010


Determinarea concentrației de poluare în canalizare în instalațiile de tratare a apelor reziduale. Indicatori necesari ai calității apelor reziduale purificate. Sandballuri orizontale cu mișcare circulară a apei. Colectarea nisipului hidromecanizat. Schema de purificare a apei domestice.

examinare, adăugată 03.11.2014


Sistemul de control al temperaturii și control în reactorul autoclavă în producerea de clorură de polivinil. Schema structurală pentru automatizarea procesului de filtrare. Principiul funcționării sistemului de control al instrumentului. Designul supapei furtunului.

lucrări de curs, a fost adăugată 01.02.2014


Caracteristicile metrologice și erorile de măsurare și instrumentele de măsurare. Date tehnice, numire, dispozitiv și principiu de funcționare a logromatorii. Principalele tipuri, principiile de funcționare și scopul măsurătorilor mecanice și hidrostatice.

examinare, adăugată 02.11.2010


Probleme de automatizare a industriei chimice. Posibilitățile sistemelor moderne de control automat al proceselor tehnologice ale întreprinderilor din industria chimică. Principalele caracteristici ale echipamentului tehnologic al întreprinderilor chimice.

rezumat, adăugat 05.12.2010


Clasificarea apelor uzate și metodele de curățare a acestora. Principalele activități ale întreprinderii "Moshodokanal". Schema tehnologică de spălare a mașinilor și procesul de filtrare a apei. Schema structurală pentru controlul sistemului de purificare a apei, operatorii de program de coduri.

raport de practică, a adăugat 06/03/2014


Analiza posibilității de automatizare a proceselor de tratare a apelor reziduale. Elaborarea unei diagrame bloc de nivel de apă pentru umplerea rezervorului. Dezvoltarea unui algoritm pentru funcționarea sistemului de automatizare și interfața afișării vizuale a informațiilor de măsurare.

teza, a fost adăugată 03.06.2014


Studiul procesului tehnologic al sistemelor generatoare de căldură la întreprinderea și caracteristicile echipamentelor tehnologice. Evaluarea parametrilor sistemului de control și control. Selectați un sistem automat de control pentru controlul și contabilizarea energiei electrice.

Automatizarea instalațiilor de tratare a apelor reziduale

Volumul lucrărilor de automatizare în fiecare caz particular trebuie confirmat de eficiența economică și efect sanitar.

La instalațiile de tratare a apelor reziduale pot fi automatizate:

1. dispozitive și dispozitive care înregistrează modificări ale regimului tehnologic în timpul funcționării normale;
2. dispozitive și dispozitive care furnizează localizarea accidentelor și furnizarea de comutare operaționale;
3. procesele auxiliare în activitatea structurilor, aparțin în mod deosebit stațiilor de pompare (starea de pompare, apă de drenaj, ventilație etc.);
4. construirea dezinfectării coaserii sub curățenie.

Împreună cu soluția completă de automatizare, este recomandabil să se automatizeze procesele tehnologice individuale: distribuția apelor reziduale pe structuri, reglarea nivelurilor de precipitații, YEL.

Automatizarea parțială în viitor ar trebui să asigure posibilitatea de tranziție la o automatizare completă a întregului ciclu tehnologic.

Implementarea relativ mică a instalațiilor automate de control în tehnicile de tratare a apelor reziduale la întreprinderile din industria alimentară este explicată prin faptul că majoritatea stațiilor de canalizare au o performanță mică sau medie, în virtutea costurilor de capital ale automatizării sunt adesea exprimate prin sume semnificative N nu pot fi compensate pentru economiile de costuri operaționale relevante. În viitor, doza automată a reactivilor și controlul eficienței tratării apelor reziduale vor fi aplicate pe scară largă pe instalațiile de tratare a apelor reziduale.

Cerințele tehnice pentru automatizarea proceselor de tratare a apelor reziduale pot fi reduse la următoarele:

1. orice sistem automat de control ar trebui să permită controlul local prin mecanisme individuale atunci când inspecția și repararea;
2. abilitatea de a controla simultan în două moduri ar trebui exclusă (de exemplu, automată și locală);
3. traducerea sistemului de la controlul manual la automat nu ar trebui să fie însoțită de deconectarea lucrării mecanismelor;
4. schema de gestionare a auto ar trebui să asigure fluxul normal al procesului tehnologic și să asigure fiabilitatea și acuratețea instalației;
5. cu o oprire normală a unității, schema de automatizare trebuie să fie pregătită pentru următorul start automat;
6. blocul blocat trebuie să excludă posibilitatea unei porniri automate sau la distanță după oprirea de urgență a unității;
7. În toate cazurile, încălcarea funcționării normale a instalației automate ar trebui să fie alarmă la un element cu datorie permanentă.

1. stațiile de pompare sunt unitățile principale și pompele de drenaj; Activarea și oprirea în funcție de nivelul de fluid din rezervoare și terenuri, comutarea automată la defalcarea unei pompe la backup; Furnizare de semnal de sunet în cazurile de defectare a unităților de pompare N overflow în rezervorul de recepție;
2. voaluri de drenaj - semnalizare de urgență;
3. supape de alimentare a unităților de pompare (la pornirea aparatului pe o supapă închisă) - deschiderea și închiderea, selectată cu funcționarea pompelor;
4. rake mecanică - lucrează în conformitate cu programul specificat;
5. instrumente electrice - pornirea și oprirea instrumentelor electrice în funcție de temperatura din încăperi;
6. primirea rezervoarelor de stații de pompare a nămolului - strângerea fluidului deșeurilor;
7. conducte de presiune ale stațiilor de pompare a nămolului - golire după oprirea pompelor;
8. grila de construcție cu curățare mecanică este de a activa și dezactiva ramblele mecanice în funcție de nivelul de niveluri înainte și după grila (înfundarea grilajului) sau prin grafică temporară;
9. polesovka este includerea hidroelectrului pentru pomparea nisipului prin grafică temporară sau în funcție de nivelul de nisip, întreținerea automată a unui flux constant;
10. sursaineri, rezervoare de contact - eliberare (pompare) IL (sediment) prin grafică temporară sau în funcție de nivelul aleii; Mecanisme de ștergere pentru grafică temporară sau în funcție de nivelul aleii; Deschiderea obturatorului hidraulic la începutul fermei de raclete mobile;
11. stații de neutralizare a apelor reziduale, clorură de var a clorului - dozarea reactivului în funcție de debitul efluent.

O caracteristică caracteristică a apei uzate a întreprinderilor din industria alimentară este absența unui rată de azot și fosfor pentru procesele biochimice.

Prin urmare, devine necesar să se adauge elemente lipsă sub formă de aditivi biogeni.

Adăugarea aditivilor este asociată cu complexitatea reglementării volumului de aditivi în funcție de dimensiunea apei reziduale și a contaminării. Având în vedere consumul de apă reziduală în schimbare, dozarea aditivilor biogeni este deosebit de dificilă pentru a măsura consumul de apă reziduală de către Institutul de SOYUZ), schema de automatizare a fost dezvoltată, în care diafragmele și float care prezintă Diffanema de tip DEMM-280 Senzorii sunt aplicați.

Impulsurile de la diffanometrul sunt transmise către regulatorul electronic al raportului ERC-67, care un dispozitiv de acționare electrică de tip Mg, acționând pe supapa de control, conducea debitul aditivilor biogeni în conformitate cu dimensiunea fluxului de apă reziduală. În același timp, raportul estimat necesar între consumul de apă reziduală și aditivii biogeni este setat la regulator, în funcție de modificarea concentrației de contaminare în apele uzate care intră în instalațiile de canalizare.

Introducere

1. Structura sistemelor de control automat

2. Managementul expedierii

3. Controlul activității instalațiilor de tratare a apelor reziduale

Lista bibliografică

Introducere

Automatizarea tratării apelor reziduale biologice - utilizarea mijloacelor tehnice, a metodelor economice și matematice, a sistemelor de control și a sistemelor de control, eliberarea parțială sau pe deplin a unei persoane de la participarea la procesele care apar în sandbaluri, septile primare și secundare, aerotanii, oxcenți și alte structuri La apele uzate din stația de tratare biologică.

Obiectivele principale ale automatizării sistemelor și structurilor de drenaj constau în îmbunătățirea calității drenajului și a tratării apelor reziduale (deșeuri neîntrerupte și apa reziduală, calitatea tratării apelor reziduale etc.); reducerea costurilor de exploatare; Îmbunătățirea condițiilor de muncă.

Funcția principală a sistemelor și structurilor de tratare a apelor reziduale biologice îmbunătățește fiabilitatea activității structurilor prin monitorizarea stării de echipamente și verificarea automată a fiabilității informațiilor și stabilității activității structurilor. Toate acestea contribuie la stabilizarea automată a parametrilor proceselor tehnologice și a indicatorilor de calitate a tratării apelor reziduale, a reacției operaționale la efectele perturbante (modificarea cantității de îndepărtare a apelor reziduale, schimbarea calității apelor reziduale purificate). Detectarea operațională contribuie la localizarea și eliminarea accidentelor și a eșecurilor în funcționarea echipamentelor tehnologice. Asigurarea prelucrării datelor de stocare și a datelor operaționale și prezentarea acestora în forma cea mai informativă la toate nivelurile de management; Analiza datelor și dezvoltarea guvernatorilor și a recomandărilor Personalul de producție coordonează gestionarea proceselor tehnologice, iar automatizarea pregătirii și prelucrării documentelor vă permite să accelerați fluxul de lucru. Scopul final al automatizării este creșterea eficienței activităților de management.

1 Structura sistemelor automate de control

În interiorul fiecărui sistem există următoarele structuri: funcționale, organizaționale, informație, software, tehnică.

Baza creării sistemului este structura funcțională, în timp ce structurile rămase sunt determinate de structura cea mai funcțională.

În funcție de baza funcțională, fiecare sistem de management este împărțit în trei subsisteme:

· Controlul operațional și gestionarea proceselor tehnologice;

· Planificarea operațională a proceselor tehnologice;

· Calcularea indicatorilor tehnici și economici, analiza și planificarea sistemului de gestionare a apei.

În plus, subsistemele pot fi separate prin criteriul de eficiență (durata funcțiilor) asupra nivelurilor ierarhice. Grupurile de același nivel de același nivel sunt combinate în blocuri.

Structura funcțională a funcționării ACS a instalațiilor de tratare este prezentată în figura 1.

Fig.1 Structura funcțională a ACS de funcționare cu instalații de curățare

2 Managementul expedierii

Principalele procese tehnologice controlate și controlate de dispecerul asupra structurilor tratării apelor reziduale biologice sunt:

· Descărcarea de nisip din sandbaluri și sedimente crude din sugestii primare;

· Stabilizarea valorii pH a apei care intră în aeroactive la nivel optim;

· Resetați apele reziduale toxice într-o capacitate de urgență și alimentarea treptată ulterioară în aerotane;

· Resetați partea din fluxul de apă în acționare sau apă swap;

· Distribuția apei reziduale între aerotanele de lucru paralele;

· Distribuția apelor reziduale de-a lungul lungimii aerotanei pentru redistribuirea dinamică a volumului de lucru între agentul de oxidare și regenerator pentru a acumula și crește calitatea medie zilnică a apei purificate;

· Aprovizionarea cu aer pentru a menține concentrația optimă a oxigenului dizolvat în cadrul aerotanului;

· Returnarea alimentării Active ла pentru a menține o sarcină constantă asupra IL pentru substanțele organice;

· Descărcarea urală din septiciile secundare;

· Retragerea RAL activă excesivă de la Aerotani pentru a-și menține vârsta optimă;

· Includerea în funcționarea pompelor și a supraîncărcărilor și închiderea acestora pentru a minimiza costurile de energie pentru pomparea apei, nămolului, precipitațiilor și aerului.

În plus, următoarele semnale sunt transmise de la obiecte controlate la punctele de dispecer: echipamente de dezactivare de urgență; încălcarea procesului tehnologic; Nivelurile limită ale apelor reziduale în rezervoare; limitarea concentrației de gaze explozive în spațiile industriale; Concentrația de limitare a clorului în incinta clorului.

Dacă este posibil, locurile de dispecerizare nu ar trebui să fie plasate departe de structurile tehnologice (stații de pompare, stații de suflare, laboratoare etc.), deoarece emiterea expunerii de control se face pe diverse regulatori electronici și pneumați sau direct la servomotoare. În elementele de expediere furnizate pentru spațiile auxiliare (camere de odihnă, baie, magazin și magazin de reparații).

3 Controlul activităților de tratare

Pe baza acestor control tehnologic și gestionarea proceselor, se prezintă programul de flux de apă reziduală, calitatea și consumul de energie pentru minimizarea costurilor totale ale tratării apei. Controlul și gestionarea acestor procese se efectuează utilizând un complex de calcul care operează în sau manager al dispecerului sau al controlului automat.

Controlul proceselor calitative și gestionarea optimizată a acestora poate fi prevăzută cu o măsurare a unor astfel de parametri ca grad de toxicitate a apei reziduale pentru microorganismele YEL active, intensitatea biooxidării, BPK a apei primite și purificate, activitatea a RAL și a altora care nu pot fi determinate prin măsurarea directă. Acești parametri pot fi determinați prin calcularea pe baza măsurării ratei consumului de oxigen în rezervoarele tehnologice de volum mic cu un mod special de încărcare. Rata consumului de oxigen este determinată de timpul pentru a reduce concentrația de oxigen dizolvat de la valorile specificate la maxim până la minime, atunci când aerarea este oprită sau pentru a reduce concentrația de oxigen dizolvat în timpul perioadei specificate în aceleași condiții. Măsurarea se efectuează în setarea de acțiune ciclică constând dintr-o unitate tehnologică și un controler de microprocesor, controlând nodurile de contoare și calculând viteza consumului de oxigen. Timpul unui ciclu de măsurare este de 10-20 minute, în funcție de viteză. Unitatea tehnologică poate fi instalată pe compania aeriană a serviciului de stabilizare a aerotanului sau aerobic. Designul oferă funcționarea metrului în aer liber în timpul iernii. Rata consumului de oxigen poate fi determinată continuu în reactoare cu volum mare cu postul. Furnizarea de nămol activ, a apelor reziduale și a aerului. Sistemul este echipat cu un dozator cu jet plat cu o productivitate de 0,5-2 și 1. Designul ușor și costurile mari de apă oferă o fiabilitate ridicată a măsurătorilor în condițiile de producție. Contoarele pot fi utilizate pentru a controla continuu sarcina pe substanțele organice. O mai mare acuratețe și sensibilitate de măsurare a vitezei consumului de oxigen este asigurată de sistemele de măsurare a manometrului echipate cu reactoare ermetice, presiunea în care este menținută prin adăugarea unui oxigen. Sursa de oxigen este de obicei un electroliză, controlată de un sistem de stabilizare a presiunii pulsate sau continue. Numărul de oxigen depus este o măsură a consumului său. Contoarele de acest tip sunt destinate studiilor și sistemelor de laborator pentru măsurarea BOD.

Scopul principal al ASU a aprovizionării cu aer este menținerea concentrațiilor date de oxigen dizolvat în cadrul aerotankului, funcționarea stabilă a unor astfel de sisteme poate fi asigurată dacă este utilizată pentru a controla semnalul nu numai un oxigen, ci și un consum de apă uzată sau Rata consumului de oxigen în zona activă a aerotanului.

Reglarea sistemelor de aerare vă permite să stabilizați tratamentul tehnologic de curățare și reducerea costurilor anuale medii ale energiei electrice cu 10-20%. Ponderea consumului de energie la aerare este de 30-50% din costul purificării biologice, iar consumul specific de energie al aerați variază de la 0,008 la 2,3 kWh / m.

Sisteme tipice pentru eliberarea suportului de raliu nivelul specificat al secțiunii de apă IL. Secțiunea stratului secțiunii este instalată în partea laterală a zăcământului din zona de stagnare. Calitatea ajustării unor astfel de sisteme poate fi îmbunătățită dacă utilizați dispozitivul de avertizare cu ultrasunete al secțiunii media. Calitatea mai mare a apei purificate poate fi obținută dacă este aplicată pentru a regla nivelul de urmărire al secțiunii SL - apă.

Pentru a stabiliza regimul de scară nu numai de borduri, ci și sistemul Aerotenk - stația de pompare a returnării YEL - Sump secundar trebuie menținută pentru a menține coeficientul de reciclare specificat, adică faptul că consumul RAL descărcat este proporțional cu debitul de apă reziduală în creștere. Nivelul permanent este măsurat pentru controlul indirect al modificărilor din indicele de scară sau defecțiunea sistemului de control al debitului.

La reglarea resetării excesului de RAL, este necesar să se calculeze numărul de nămol, care a afectat în timpul zilei, să se elimine din sistem doar o creștere a alei și stabilizării vârstei. Aceasta oferă YLA de înaltă calitate și o rată optimă de biosidare. Datorită lipsei de conținut de concentrare a Yalilor activi, această sarcină poate fi rezolvată utilizând contoarele de consum de oxigen, deoarece Rata de creștere a fierului și rata de consum de oxigen sunt interconectate. Sistemul sistemului integrează cantitatea de consum de oxigen și cantitatea de nămol la distanță și de 1 ori pe zi ajustează corect consumul specificat de exces de RAL. Sistemul poate fi utilizat atât în \u200b\u200bcontinuu, cât și în timpul resetării periodice a excesului RAL.

Oxintiile fac cerințe mai mari pentru calitatea menținerii regimului de oxigen datorită pericolului de intoxicare I la concentrații ridicate de oxigen dizolvat și o scădere bruscă a vitezei de purificare la concentrații scăzute. La operarea oximensiilor, este necesar să se controleze atât furnizarea de oxigen, cât și de evacuarea gazelor de eșapament. Alimentarea cu oxigen este reglată fie prin presiunea fazei gazului, fie prin concentrația oxigenului dizolvat în zona activă. Resetarea gazelor de eșapament reglează fie proporțională la consumul de apă uzată, fie prin concentrația de oxigen în gazul tratat.

Lista bibliografică

1. Voronov Yu.V., Yakovlev S.V. Tratarea / manualul de tratare a apelor uzate pentru universități: - M.: Editorul Asociației Universităților de Construcții, 2006 - 704C.

1

Pentru a controla eficient procesul de curățare a întreprinderilor industriale de apă reziduală din compuși fenolici (pe exemplul Bisphenol-A), utilizând procese oxidative avansate (radiații UV, λ \u003d 365 nm, H2O2, FECL3) au propus un model exponențial pentru reducerea concentrației compușilor fenolici identificate în mediul software Statistica. Pentru a stabiliza parametrii instabili ai modelului, ideea regularizării a.N. Tikhonov, o procedură a fost efectuată de procedura "Regresia pieptenelor". Modelul regularizat obținut, care stabilește dependența gradului de descompunere a compușilor fenolici în mediul apos sub acțiunea factorilor fizico-chimici (reactiv foto-Fanta) asupra parametrilor de proces, este statistic semnificativă (R2 \u003d 0,9999) și a îmbunătățit predictiv proprietăți decât un model identificat prin metoda celor mai mici pătrate. Folosind un model regularizat pentru reducerea concentrației compușilor fenolici de către multiplicatorii Lagrange din sistemul MathCAD, sunt definite niveluri optime specifice de cheltuieli FEL3, H2O2, care asigură o scădere a concentrației compușilor fenolici în apele reziduale la nivelul maxim admisibil.

regularizare

sarcini incorecte

modelare

apă uzată

Îmbunătățirea proceselor oxidative

1. Vuccov I., Boyadzhieva L., Solakov E. Analiza regresiei liniare aplicate. - M.: Finanțe și statistici, 1987. 240 p.

2. Drayer N., Smith G. Analiza de regresie aplicată. - M.: Editura "Williams", 2007. - 912 p.

3. Eliseeva i.i. Econometrie. - M.: Editura Yurait, 2014. - 449 p.

4. Karmazinov F.v., Kostyuchenko S.v., Kudryavtsev N.N., Eslastkov S.v. Tehnologii ultraviolete în lumea modernă: monografie. - Dolgoprudny: Editura "Intellect", 2012. - 392 p.

5. Moiseev N.N., Ivanilov Yu.P., Solyarova E.m. Metode de optimizare. - M.: ȘTIINȚĂ, 1978. - 352 p.

6. Rabbank Ya. Metode experimentale în fotochimie și fotofizică: T. 2. - M: mir, 1985. - 544 p.

7. Sokolov A.V.v., Tokarev V.V. Metode de soluții optime. În 2 tone. 2. General. Programare matematică. - M.: FIZMATLIT, 2010. - 564 p.

8. Sokolov E.m., Shaikman L.e., DERGUNOV D.V. Un studiu al unei scăderi a concentrației compușilor fenolici în medii apoase folosind modelarea matematică // Buletinul Centrului Științific de Sud al Academiei Ruse de Științe. - 2013. - T. 9, nr. 2. - P. 23-31.

9. Sokolov E.m., Shaikman L.e., DERGUNOV D.V. Kineticele neliniare de decădere a compușilor fenolici în mediul acvatic // studii fundamentale. - 2014. - Nr. 9, Ch. 12. - P. 2677-2681.

10. Sterligova a.N. Gestionarea inventarului în lanțurile de aprovizionare. - M.: INFRA-M, 2009. - 430 p.

11. Sychev A.ya., Isak V.G. Compușii de fier și mecanisme de activare omogenă de cataliză O2, H2O2 și oxidare a substraturilor organice // succese de chimie. - 1995. - № 64 (12). - P. 1183-1209.

12. Tikhonov ar., Arsenin V.Ya. Metode de rezolvare a sarcinilor incorecte. - M.: ȘTIINȚIE, 1979. - 285 p.

13. Tikhonov a.N. Privind regularizarea sarcinilor incorecte // rapoarte ale Academiei de Științe URSS. - 1963. - № 153 (1). - P. 45-52.

14. Tikhonov a.N. Soluția de sarcini incorecte și metoda de regularizare // rapoartele Academiei de Științe URSS. - 1963. - № 151 (3). - P. 501-504.

15. Tikhonov a.N., UFMTSEV M.V. Prelucrarea statistică a rezultatelor experimentale. - M.: Editorul MSU, 1988. - 174 p.

17. Marta I. Litter, Natalia Quici Procese de oxidare avansate pentru tratarea apei și a apelor reziduale // Brevete recente privind ingineria. - 2010. - Voi. 4, nr. 3. - P. 217-241.

18. Xiangxuan Liu, Jiantao Liang, Kinetica Xuanjun Wang și căile de reacție ale degradării formaldehidicului folosind metoda UV-Fenton // Cercetarea mediului de apă. - 2011. - Voi. 83, nr. 5. - P. 418-426.

Apa uzată a unui număr de industrii (chimice, farmaceutice, metalurgice, pulpă și hârtie, miniere și prelucrare etc.) fac o contribuție semnificativă la poluarea instalațiilor de apă subterană și subterane cu compuși organici fenolici și cu acid dur. Fenolul este o substanță carcinogenă potențial periculoasă reprezentând o problemă medicală semnificativă, chiar și la concentrații scăzute.

Procesele oxidative avansate (AOP) joacă un rol important în descompunerea substanțelor organice conținute în apele reziduale în gama largă de concentrații. Procesele AOP generează radicali hidroxil care sunt oxidanți puternici capabili să efectueze mineralizarea unei game largi de substanțe organice. Radicalul hidroxil are un potențial de înaltă redox (E0 \u003d 2,8 V) și este capabil să răspundă cu toate clasele de compuși organici. Radicalii de hidroxil oxidanți pot fi inițiați de fotolidium ca urmare a unui proces foto-fantal.

Curățarea apelor reziduale din compuși fenolici utilizând procese oxidative avansate apare în principal în reactoare fotochimice. Reactorii fotochimici sunt dispozitivele în care se efectuează reacțiile fotochimice. Dar ele nu sunt doar efectuate transformări, ci și proiectate de procesele de schimb de masă și de căldură și de mișcarea intensivă a mediului. Din corectitudinea alegerii tipului de reactor, a modului său de proiectare și funcționare, eficiența și siguranța procesului de curățare depinde cea mai mare măsură.

Atunci când se utilizează fotoreactori pentru a rezolva diferite sarcini aplicate, volumele mari de reactivi ar trebui expuși la expunere eficientă.

Un element important al modulului de curățare fotochimică din sistemul general al stațiilor locale de tratare a apelor reziduale este sistemul de dozare reactiv, catalizatorul FEL 3 și peroxidul de hidrogen H202.

Pentru funcționarea stabilă a reactoarelor și creșterea eficienței mineralizării compușilor organici, este necesară optimizarea procesului de purificare pentru a determina dozele optime de reactivi introduși în reactor. Optimizarea se poate baza pe minimizarea costurilor necesare pentru reactivul reactivului, luând în considerare controlul ecologic al procesului de curățare. Ca regulator ecologic, funcția dependenței de concentrația poluantului organic asupra parametrilor de proces (concentrații de reactivi și timpul de iradiere UV), limitată de valoarea maximă admisă a concentrației compusului fenolic. Funcția de concentrare este determinată pe baza unei analize statistice a datelor experimentale ale procesului AOR prin metoda celor mai mici pătrate (MNC).

Adesea, sarcina de a determina parametrii ecuației de regresie prin metoda celor mai mici pătrate este furnizată incorect și utilizarea ecuației obținute la rezolvarea problemei de optimizare pentru a determina dozele optime de reactivi pot duce la rezultate inadecvate.

Astfel, scopul lucrării este de a aplica metodele de regularizare pentru a construi un model stabil de dependență de concentrația de compus fenolic asupra parametrilor procesului de purificare fotochimică și identificarea nivelurilor optime de peroxid de hidrogen și clorură (III) minimizarea costurilor reactivilor.

Pentru a construi un model matematic al dependenței scăderii concentrației de compus fenolic asupra parametrilor procesului AOR cu efectele articulației peroxidului de hidrogen, clorura de fier (III) și radiația ultravioletă a lungimii de undă de 365 nm pe poluantul fenolic în mediul acvatic pentru a rezolva problema de optimizare pentru identificarea nivelurilor de reactivi chimici de reactivi chimici Studii experimentale privind soluțiile modelului care conțin compuși fenolici (Bisfenol-A, NFOR), folosind cromatografie lichidă și gazoasă. În timpul planificării optime a experimentului, a fost estimat efectul radiației UV și oxidanți la nivelul de descompunere a unui poluant organic la diferite concentrații de EMB-X1 (50 μg / l, 100 μg / l); Peroxid de hidrogen H202 - x2 (100 mg / l, 200 mg / l) și activator - clorură de fier (III) FEL 3 (1; 2 g / l) - x3. Soluția de model care conține ejecția, peroxidul de hidrogen și FEL3, a fost expusă la radiații UV timp de 2 ore (timpul de iradiere T - X4). Probele au fost efectuate după 1 și 2 ore după iradiere, iar concentrația reziduală a EQ (Y) a fost măsurată. Măsurătorile au fost efectuate prin cromatograful lichid LC-MS / MS. Produsele semi-viata în timpul fotodegradării Norma au fost determinate utilizând cromatograful de gaz GS-MS.

La punerea în aplicare a procesului foto-fenton (Fe2 + / H2O2 / HM), pentru mineralizarea poluanților organici într-un mediu acid la pH \u003d 3, complexul Fe (OH) 2+ este format:

Fe 2+ + H202 → Fe 3+ + Oh ● + OH -;

Fe 3+ + H20 → Fe (OH) 2 + + H +.

Sub acțiunea iradierii UV, complexul este supus unei descompuneri, rezultând într-un radical OH ● și Ion FE 2+:

2+ + Hν → Fe 2+ + Oh ●.

Descrierea cantitativă a procesului foto Fenton pe nivelul macro, în raport cu degradarea unui poluant organic într-un mediu apos, poate fi descris de model:

unde 0 este concentrația inițială a poluantului organic; 0, 0 - Concentrații inițiale, Activator care conține ioni de fier (II) și, respectiv, peroxid de hidrogen; K - Constanta ratei de reacție; R este rata de reacție; α, β, γ - ordine de reacție ale substanțelor.

La crearea unui model matematic al unei scăderi a concentrației unui compus fenolic, de la factorii procesului de curățare fotochimică, cu participarea unui reactiv foto-fantal, vom trece de la modele sau modele liniare care pot fi reduse la coeficienții liniari folosind O conversie adecvată care poate fi înregistrată în formă generală în modul următor:

unde FI (X1, X2, ..., XM) este funcțiile arbitrare ale factorilor (regressori); β1, β2, ..., coeficienți de model βk; E - Experiment de eroare.

Pe baza legii maselor active, dependența concentrației de compus fenolic asupra factorilor procesului poate fi supusă la următoarea expresie:

unde η este nivelul concentrației reziduale de BPA la momentul t, mg / l; X1 - concentrația inițială a NK, Mg / L; X2 - concentrația de peroxid de hidrogen, mg / l; X3 este concentrația de clorură de fier (III), g / l; X4 - timpul procesului de curățare, h; β1, β2, β3, β4, β5 - parametri model.

Coeficienții din modelul (2) sunt localizați neliniar, dar în timpul liniarizării prin logarithing pe o bază naturală, părțile drepte și stângi ale ecuației (2), obținem

unde în conformitate cu (1)

Cu toate acestea, cu o astfel de transformare, o perturbare aleatorie (eroare de experiment) intră în modelul multiplicativ și are o distribuție de logare, adică. și după logarithing da

După liniarizarea și introducerea de noi variabile, expresia (2) va dura

În cazul în care variabilele predictorului x1, x2, x3, x4 și răspunsul y sunt funcții logaritmice:

Y \u003d Lny, x1 \u003d lnx1,

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

b0, B1, B2, B3, B4 - parametrii modelului.

În mod tipic, în sarcinile de procesare, matricea experimentului și vectorul de răspuns sunt cunoscute inexacte, adică. Cu erori, iar sarcina de a determina coeficienții de regresie prin metoda celor mai mici pătrate este instabilă de erorile din datele sursă. Cu condiționalitatea slabă a matricei de informații FTF (matricea F - Regressor), estimările MNC sunt de obicei instabile. Pentru a depăși condiționalitatea slabă a matricei de informații, a fost propusă ideea regularizării, fundamentată în lucrările lui A. N. Tikhonov.

În ceea ce privește soluționarea problemelor de regresie, ideea regularizării a.N. Tikhonov interpretat a.e. HOORL ca o procedură "de regresie". Când utilizați metoda "Regresia pieptenei" pentru a stabiliza estimările Mnq (determinate b \u003d (FTF) -1fty), regularizarea este asociată cu adăugarea unui anumit număr pozitiv τ (parametru de regularizare) la elementele diagonale ale matricei FTF.

Alegerea parametrului de regularizare τ Hooler, Kennard și Beltvin au propus implementarea după cum urmează:

unde M este numărul de parametri (cu excepția unui membru gratuit) în modelul de regresie inițială; SSE este suma reziduală a pătratelor obținute prin modelul de regresie a sursei fără a se ajusta la multicollinearitate; B * - coeficienții de regresie a coloanei vectoriale convertite prin formula

,

unde BJ este un parametru cu o variabilă XJ în modelul de regresie sursă definit de MNA; - valoarea medie a variabilei independente J.

După selectarea valorii τ, formula pentru estimarea parametrilor regulați de regresie va fi

unde sunt o singură matrice; F - matrice de regressori; Y - vector al valorilor variabilei dependente.

Mărimea parametrului de regularizare, determinată prin formula (4), ia o valoare egală cu τ \u003d 1.371 · 10-4.

Un model regularizat pentru reducerea concentrației compusului fenolic, construit în sistemul Statistici, luând în considerare formula (5), poate fi reprezentat ca

unde din OST și cu concentrația reziduală și inițială a poluantului fenolic, respectiv mg / l; - concentrația de peroxid de hidrogen, mg / l; SA - Concentrarea clorurii de fier (III), G / L; T-time, h.

Valorile coeficienților de determinare, R2 \u003d 0.99995, criteriul Fisher F \u003d 5348.417, depășind valoarea critică (Fr (0,01; 4,11) \u003d 5,67), caracterizează caracterul adecvat al modelului regularizat prin rezultatele experimentului la nivelul semnificației α \u003d 0,1.

Determinarea valorilor specifice optime ale concentrațiilor de reactivi chimici (FELC3, H202) necesară pentru purificarea apei, când se atinge nivelul specific specific al costurilor, este o problemă a programării neliniare (convexe) a FORMULAR (7-9):

(8)

unde F este funcția fondurilor asociate cu marginea reactivilor chimici F \u003d Z (C2, C3); GI este o funcție a scăderii concentrației compusului fenolic în mediul apos în procesul de purificare fizico-chimică, G \u003d costul (C1, C2, C3, T) (funcția limită); X1, X2, ..., parametrii de proces XN; X1 - concentrația inițială de compus fenolic, x1 \u003d C1, mg / l; X2 și X3 - concentrația de peroxid de hidrogen și clorură de fier (III), respectiv x2 \u003d c2, mg / l, x3 \u003d C3, g / l; T-time, h; BI este concentrația maximă admisă a compusului fenolic (MPC), mg / l.

Funcția de resurse financiare reprezentând un model de cost cu două scădere asociat cu rezerva de peroxid de hidrogen și clorură de fier (III), luând în considerare formula Wilson, poate fi reprezentată ca

(10)

unde Z (C2, C3) este costurile totale specifice asociate rezervelor, ruble; A - costuri specifice generale ale unei alimentări totale, frecați; C2 - Consum specific de peroxid de hidrogen, mg / l; C3 este consumul specific de clorură de fier, g / l; I1, I2 - Tarife specifice pentru depozitarea peroxidului de hidrogen și clorură de fier (III), respectiv, ruble; M1, M2 - ponderea prețului produselor, care vine la costul de a efectua o comandă pentru peroxid de hidrogen și respectiv clorură de fier (III); I1, I2 - Proporția prețului produselor incluse pe costul menținerii stocului de peroxid de hidrogen și respectiv a clorurii de fier (III); K2, K3 este un preț de achiziție specific al unei unități de peroxid de hidrogen (ruble / mg) și clorură de fier (Rubles / D), respectiv.

Pentru a rezolva sistemul (7) - (9), un set de variabile λ1, λ2, ..., λm, numit multiplicatori de lagrange, constituie funcția Lagrange:

,

există instrumente derivate private, iar sistemul de N + M de ecuații este luat în considerare.

(11)

c n + m necunoscut x1, x2, ..., xn; λ1, λ2, ..., λm. Orice soluție a sistemului de ecuații (11) definește un punct condiționat, în care se poate produce funcția extremum f (x1, x2, x, xn). Când se respectă condițiile de la Kun-Takker (12.1) - (12,6), punctul este un punct de șa a funcției Lagrange, adică Soluția găsită (7) - (9) este optimă:

Problema identificării parametrilor optimi ai procesului de purificare a apelor reziduale industriale din compușii fenolici atunci când se realizează nivelul minim de costuri specifice actuale, care sunt necesare pentru ape, a fost rezolvată sub următoarele date sursă: concentrația inițială a poluantului fenolic în apele uzate 0,006 mg / l (6 pdk); timpul de curățare determinat de procesul tehnologic - 5 zile (120 ore); concentrația maximă admisibilă de poluant 0,001 mg / l (b \u003d 0,001); Prețul de achiziție specific al unei unități de stocare într-un peroxid de hidrogen 24,5 · 10-6 frecare. / Mg (K2 \u003d 24,5 · 10-6), prin clorură de fier (III) 37,5 · 10-3 RUB / G (K3 \u003d 37,5 · 10 -3); Ponderea prețurilor produselor, care ajung la costul menținerii alimentării cu peroxid de hidrogen și a clorurii de fier este 10% (I \u003d 0,1) și, respectiv, 12% (I \u003d 0,12); Ponderea prețurilor produselor care vin la costul de completare a ordinului de peroxid de hidrogen și clorură de fier este 5% (M1 \u003d 0,05) și, respectiv, 7% (M2 \u003d 0,07).

Rezolvarea sarcinii (7) - (9) În sistemul Mathcad, obținem un punct x * cu coordonatele

(C2 *, C3 *, λ *) \u003d (6.361 ∙ 103; 5,694; 1,346,10 4),

În care sunt respectate condițiile de Kuna - Takker (12.1) - (12,6). Există un punct care aparține zonei soluțiilor admise, în care se efectuează starea regularității slaterilor:

Costul (C2 °, C3 °) \u003d Costul (10 3, 1) \u003d - 7,22 · 10 -9< 0.

Apariția punctului condiționat a fost determinată în conformitate cu criteriul Sylvester în raport cu matricea funcției Hesse de lagrange:

În conformitate cu criteriul Sylvester, matricea L nu este nici pozitivă sau definită negativ (semifinantă) (1 \u003d 4,772,10 -8 ≥ 0; 5 -9 \u003d 6,639 · 10 -9 ≥ 0; Δ3 \u003d - 5,042 · 10 -17 ≤ 0).

Din îndeplinirea condițiilor Kun-Takcker, regularitatea slatului și pe baza studiului metodei de aranjare a matricei hesse a funcției Lagrange în punctul condiționat rezultă că punctul (6.361 ∙ 10 3; 5,694; 1.346 · 10 4) este un punct de șa din funcția Lagrange, adică Soluția optimă de problemă (7) - (9).

Astfel, pentru a reduce nivelul fenolilor din apele reziduale industriale de la 0,006 mg / l (6 MPC) până la maxim (0,001 mg / l), vor fi necesare costuri specifice de 1.545 ruble / l. Această valoare a costului specific este minimă atunci când este utilizat în procesul de curățare a nivelurilor specifice optime de peroxid de hidrogen 6.361 · 103 mg / l și clorură de fier (III) 5,694 g / l.

Metoda multiplicator de la Lagrange pentru condiții tehnice și economice (C1 \u003d 0,006 mg / l; T \u003d 120 ore; B \u003d 10 -3 mg / l; K2 \u003d 24,5 · 10-6 RUB. / MG, K 3 \u003d 37 , 5 · 10-3 RUB. / G; I 1 \u003d 10%, I2 \u003d 12%; M 1 \u003d 5%, M2 \u003d 7%) au rezolvat problema determinării valorilor specifice optime ale ingredientelor utilizate ca Agenți de oxidare în procesul de descompunere fotocatalitică Compusul fenolic conținut în apele uzate industriale la nivelul PDC.

Modelul matematic regulat identificat care stabilește dependența nivelului de scădere a concentrației compusului fenolic în mediul apos de la parametrii procesului de curățare fotochimică, are proprietăți predictive mai bune decât modelul determinat de metoda celor mai mici pătrate. Folosind modelul matematic regularizat obținut, metoda de programare matematică a fost rezolvată prin metoda de programare matematică pentru a determina estimările nivelurilor optime specifice de flux de reactivi chimici (FELL 3, H2O2), care sunt soluții durabile.

Abordarea considerată a identificării parametrilor optimi ai procesului de curățare fotochimică cu utilizarea regularizării va asigura controlul eficient al tratării apelor reziduale din compușii fenolici.

Recenzenii:

Yashin A.A., D.T.N., D.B., profesor al Departamentului "Patologie Generală" a Institutului Medical, Universitatea de Stat din FGBou VPO Tula, Tula;

Korotkov A.A., D.B., profesor, șeful Departamentului de Bioecologie și Turism, FGBou VPO "Universitatea Pedagogică de Stat Tula. L.N. Tolstoy, "Tula.

Lucrarea a mers pe editare la 02/16/2015.

Referință bibliografică

Sheinkman L.e., Degunov D.V., Savinova L.N. Identificarea parametrilor procesului de purificare fotochimică a apelor reziduale industriale de la poluanții fenolici utilizând metode de regularizare // studii fundamentale. - 2015. - № 4. - P. 174-179;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id\u003d37143 (data manipulării: 09/17/2019). Vă aducem în atenția dvs. revistele care publică în editura "Academia de Științe Naturale"