Автоматизация очистных сооружений

Предприятия пищевой, особенно мясной промышленности являются достаточно крупными потребителями воды, которая используется для нагревания и охлаждения продуктов, для мойки технологического оборудования, приготовления различных растворов, необходимых при выработке продукции, и в других целях. Объемы водопотребления и водоотведения на данных предприятиях зависят от вида перерабатываемого сырья, характера технологических операций, выпускаемой продукции, мощности предприятия, его технической оснащенности, системы водоснабжения, климатических и других местных условий.

 

Рис. Очистные сооружения

 

В мясной промышленности объемы сбрасываемых сточных вод составляют около 80 % от количества потребляемой воды и характеризуются высоким содержанием взвешенных веществ и жира. По мере роста требований к очистке сточных вод очистные сооружения становятся все сложнее и дороже. При этом растут и эксплуатационные расходы, что заметно сказывается на бюджете предприятий. Выбор оптимальной схемы очистки сточных вод предприятий, которая позволит при минимальных затратах обеспечить требуемую степень очистки, является актуальной задачей.

Очистные сооружения должны гарантировать соблюдение нормативных требований к качеству воды с учетом перспективных изменений, обусловленных развитием производства; получение максимального экономического эффекта от предотвращения экологического ущерба, причиняемого окружающей среде в результате сброса неочищенных сточных вод, а также от более полного использования и утилизации отходов производства.

В последнее время разрабатывают программы для ЭВМ, используя данные по эффективности работы очистных сооружений в мясной промышленности и многолетний опыт их эксплуатации с целью создания автоматизированной системы управления. АСУ позволяет производственному персоналу оперативно выявлять отклонения в ходе процесса очистки, анализировать и корректировать их. Для выполнения поставленной задачи необходима база данных, включающая в себя сведения об эффективности очистки конкретного оборудования по каждому показателю качества сточных вод, а также сведения об ограничениях на технологическое оборудование и рекомендации о целесообразности применения того или иного аппарата при выбранных условиях эксплуатации. Например, при определенных условиях в одном случае будут применять тангенциальные песколовки, в другом– горизонтальные, в третьем – аэрируемые; в некоторых аппаратах, например, электрофлотаторах, рекомендуется продолжительность флотации не менее 10 мин и т.д. Какие-либо ограничения и особенности имеет и другое оборудование, входящее в состав очистных сооружений. Любые очистные сооружения можно упрощенно представить как цепочку аппаратов, каждый из которых последовательно уменьшает, например, концентрацию жира (Сж) и взвешенных веществ (Св) в обрабатываемых сточных водах до нормативных показателей. Примем условные обозначения: А1, А2, ..., Аn – аппараты для очистки; Сж.нач., Св.в.нач., – соответственно значения концентрации жира и взвешенных веществ на входе в очистные сооружения; Сж1, Сж2, …, Сж.(n-1) и Свв1,Свв2, …, Свв.(n–1) – соответствующие значения концентрации жира и взвешенных веществ на выходе из каждого аппарата; Сж.кон, Свв.кон – соответственно значения концентрации жира и взвешенных веществ на выходе из очистных сооружений.

 

Рис. Общая схема очистной установки

 

Упрощенный метод расчета указанных параметров позволяет получить достоверные результаты и отражает полную картину содержания жира и взвешенных веществ в сточных водах предприятий мясной промышленности. Эффективность очистки различного очистного оборудования по этим параметрам известна из литературных источников. Согласно схеме, концентрацию соответствующих загрязнений на выходе из n-го аппарата можно определить по формулам

Сжn = Сж(n-1) (1 – Эжn)                            (1)

Св n = Св.в (n-1) (1 – Эв.вn ),                        (2)

где Эжn – эффективность очистки n-го аппарата по жиру, %; Эвn эффективность очистки n-го аппарата по взвешенным веществам, %.

Конечные концентрации загрязняющих веществ на выходе из очистных сооружений – это и есть критерий оптимальности. Конечные концентрации определяются по формулам

Скон = Снач (1 – 0,01ЭА1) (1 – 0,01ЭА2) … (1 – 0,01ЭАn)        (3)

Все возможные варианты расположения оборудования в очистном сооружении можно получить, используя коэффициент, позволяющий определить его присутствие или отсутствие в технологической цепочке. Тогда

Cкон, i = Снач, i–1 (1 – ЭАi Еi),                            (4)

где Еi коэффициент, показывающий наличие i-го аппарата в очистных сооружениях. Значения Еi принимаются равными 1 или 0.

Изменяя для всех аппаратов коэффициенты Еi от 0 до наибольшего n-разрядного двоичного числа, можно рассчитать все возможные сочетания аппаратов в схеме очистки и вычислить для каждой из них конечное значение загрязнения. Затем на основе этого можно выбрать схему, которая обеспечивала бы необходимую степень очистки.

На основании представленных рассуждений была разработана программа для ЭВМ, предлагающая несколько комбинаций расстановки оборудования для обеспечения заданной степени очистки производственных сточных вод. В нее можно вносить изменения и дополнения по мере появления новых технологических аппаратов и перспективных схем очистки сточных вод предприятий мясной промышленности (рис. 2).

Дальнейшее совершенствование метода позволит упростить проектирование очистных сооружений и давать рекомендации по автоматизации процесса очистки сточных вод предприятий мясной промышленности.

 

Рис. 2. Вариант технологической схемы очистных сооружений для сточных вод мясоперерабатывающих предприятий:

1 – мясокомбинат;   2 – решетка;   3 – песколовка;  4 – гидроциклон; 5усреднитель;

6 – отстойник; 7 – центрифуга; 8 – флотационная установка; 9 – фильтр; 10 – счетчики воды; 11 – расходомер; 12 – манометр

 


Разблокировка Huawei E5372
Разблокировка Huawei E5372


Разблокировка Huawei E3531
Разблокировка Huawei E3531


10 VISA VIRTUAL + Быстрая выписка
10 VISA VIRTUAL + Быстрая выписка