BIOCOS- перспективная технология очистки сточных вод

В рубрике «Автоматизация и диспетчеризация» мы с вами рассмотрим пример автоматизации и диспетчеризации комплекса очистных сооружений, использующего в работе перспективную технологию очистки сточных вод, именуемую  «BIOCOS».  Вначале необходимо получить представление о рассматриваемой технологии.

BIOCOS® (BlOlogical COmblned System) является последующим развитием распространенной в мире технологии биологической очистки. Этот общепринятый метод, при традиционных сооружениях вторичного отстаивания, заменяет оборудование для сбора ила и насосную станцию возвратного активного ила на циклические производственные резервуары седиментации и циркуляции. Последовательность стадий процесса этих резервуаров является похожей на технологию одного резервуара (SBR). Разделение ила в соответствии с традиционными технологиями значительно улучшено и упрощено.

Работа устройств КОС по технологии «BIOCOS» представляет собой замкнутый цикл. Коротко рассмотрим его:

ВIOСОS-цикл

В течение эксплуатации работа аэротенка (В-резервуара) не отличается от работы традиционных аэротенков, технологическая подача SU-резервуаров циклическая и объединяет в себе четыре фазы. SU-­резервуары работают в наполовину смещенном цикле, при чем каждый из них в определенное время находится на фазе отведения очищенных сточных вод (непрерывный проток).

Фаза отведения возвратного активного ила ,,S»

Этот, осажденный и уплотненный в SU­ резервуарах, ил откачивается и возвращается в аэротенк. В обычном случае это осуществляется эрлифтом. Аэротенк во время этой фазы не аэрируется (Происходит процесс денитрификации).

 Фаза перемешивания «U»

Содержимое SU-резервуара благодаря интенсивному перемешиванию становится однородным. Это способствует следующему формированию илового хлопьевого фильтра. Перемешивание осуществляется сжатым воздухом. Аэротенк на этой фазе не аэрируется (Происходит процесс денитрификации).

 Фаза осаждения ила  «V»

При «V»-фазе ил медленно оседает в SU­ резервуарах. Постепенно оседающая масса ила способствует эндогенной денитрификации и ведет себя, как фильтр взвешенного слоя осадка, который задерживает мелкие взвешенные вещества. Поверх уровня ила находится слой чистой отфильтрованной прозрачной воды.  Идет аэрация аэротенка. Интенсивность подачи воздуха для аэрации зависит от показаний датчика растворенного кислорода.

Фаза отведения очищенной сточной воды  «А»

Открывается вентиль сброса, и очищенная вода сбрасывается с верхней части SU-резервуаров в колодец отведения чистой воды. В нижней части сточная вода с илом вытекает с аэротенка в слой активного ила SU-резервуара. Благодаря совершенной конструкции, оборудование избегает проскакиванию свежих порций воды и вздыманию ила.

Для понимания задач по автоматизации технологических процессов  комплекса очистных сооружений рассмотрим структурную схему автоматизации:

Нажать для увеличения

Оборудование КОС подлежащее автоматизации следующее:

  1. Частотные преобразователи LS  iG5a для воздуходувок HAFI -3 шт.
  2. Шкафы управления насосами -5 шт. на 12 насосов.
  3. Шкафы управления задвижками- 4  шт. по 7 задвижек на шкаф.
  4. Шкаф автоматики-1 шт.
  5. Шкафы управления УФ обеззараживателями -2 шт.
  6. Шкаф управления шнековыми обезвожителями-1 на 2 агрегата
  7. Шкаф управления устройствами механической очистки -1 на 2 агрегата
  8. Расходомер жидкости ультразвуковой двухканальный -1 шт.
  9. Измеритель расхода кислорода -1 шт.

Остальные устройства, обозначенные на схеме, автоматизации не подлежали. Шкафы управления поз. 3,4,6,7 были разработаны, собраны и подключены специалистами нашей компании. Управление, практически всеми устройствами и агрегатами, осуществляется по интерфейсу RS-485, по протоколу modbus RTU. Для обеспечения такой возможности нами были использованы распределенные модули ICP DAS M7051D(цифровые входы) и M7045D(цифровые выходы) с интерфейсом RS-485, работающие по протоколу modbus RTU.  Потребовалось установить 18 таких компактных модулей.

Для автоматизации процессов цикла «BIOCOS» используется контроллер saia PCD2.M5540. Основная его задача обеспечение согласованной работы воздушных и водяных задвижек для выполнения фаз цикла по четырем самостоятельным каналам. Задвижки должны открываться и закрываться в автоматическом режиме в строгом соответствии с заданным алгоритмом.

Для получения представления  о каких задвижках и каналах идет речь представлю вам фрагмент страницы системы диспетчеризации:

Как видно, страница разделена на 4 части-4 канала, в каждом из которых располагается 1 аэротенк и 2 резервуара отстойника. Закрытые задвижки окрашены в синий, а открытые в зеленый цвет. В каждом из каналов цикл может запущен самостоятельно, а может синхронно с другими каналами.

Рассмотрим работу системы при выполнении нескольких фаз цикла в3-м и 4-м каналах:

В канале 3(слева) идут фазы: V- отстой  ила в первом (верхнем)  SU-резервуаре, и фаза А- отведение очищенной воды во втором (нижнем) SU-резервуаре. При выполнении фазы V контроллер дает команду на закрытие всех трех задвижек резервуара:  Эр2.5, АС2.5, АС3.5, воздух в резервуар не поступает, идет осаждение ила. Во втором резервуаре идет отвод очищенной воды- контроллер дал команду на открытие задвижки АС3.6. В канале 4  в первом SU-резервуаре идет фаза А, контроллер открыл задвижку слива воды АС 3.7, а во втором идет фаза U- перемешивание содержимого, для чего контроллер открывает задвижку АС2.8, открывающую доступ сжатого воздуха, нагнетаемого в резервуар воздуходувкой. Длительность каждой фазы может быть задана оператором системы, в соответствии с технологическим заданием. Для этого в его распоряжении имеется виртуальная панель управления на странице программы диспетчеризации «Настройки»:

Диспетчеризация комплекса очистных сооружений выполнена на основе SCSDA  Movicon 11.4
Краткий обзор страниц проекта представлен на этом видео:

Для тех кого заинтересовало как выполнена и как функционирует программа диспетчеризации КОС предлагаю ознакомиться с инструкцией оператору системы:

В НАЧАЛО        НА ГЛАВНУЮ     ПОХОЖИЕ МАТЕРИАЛЫ

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.

.