Способ автоматического управления процессом нейтрализации промышленных сточных вод

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

"; (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3668661/23-26 (22) 05.12.83 (46) 15.03.86, Бюл. У 10 (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт кибернетики с вычислительньм центром Узбекского научнопроизводственного объединения "Кибернетика" АН УЗССР (72) Б,Н.Юнусов и Б.А.Захидов (53) 66.012-52(088.8) (56) Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процессов очистки сточных и природных вод. М.: Стройиздат, 1974, с. 48-68.

Авторское свидетельство СССР

9 1017686 кл. С 02 F 1/66, 1983 (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ПРО.

МЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД, включаю1ций измерение расхода рН, электропроводности очищаемой воды, рН очищенной воды, стабилизацию рН очищенной воды изменением расхода известкового молока по линии байпаса, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью оптимизации процесса нейтрализации за счет повышения надежности управÄÄSUÄÄ1217789 А (я) С 02 F 1/бб G 05 D 27/О ления,дополнительно измеряют температуру, плотность и концентрацию

Pz0, F, $0 очищаемой воды, расход и концентрацию Р„ О и F очищенной

Ф воды, расход и концентрацию известкового молока, расход воздуха на барботирование, уровень воды в нейтрализаторе, по измеренным параметрам вычисляют критерий оптимальности, в качестве которого используют минимальное значение суммы концентраций Pz 05 и F в очищенной воде, стабилизируют расход очищаемой воды и расход .известкового молока изменением их расходов, уровень воды в нейтрализаторе изменением расхода очищенной воды, соотношение расход известкового молока " расход воздуха на барботирование изменением расхода воздуха, при этом задания на измерение расходов очищаемой воды и известкового молока, уровня воды в нейтрализаторе, величины соотношения расход известкового молока — расход воздуха на барботирование, рН очищенной воды определяют по критерию оптимальности.

1217789

Изобретение относится к очистке сточных вод в производстве аммофоФ са и может быть использовано на со-. оружениях реагентной очистки проистоков, загрязняемых соединениями 5 солей фосфора, в химической, металлургической и энергетической промьппленностях.

На чертеже представлена схема уст10 Ф ройства, реализующего способ.

Устройство содержит смеситель-реактор 1, регулятор 2 стабилизации величины рН очищенной воды регулятор 3 стабилизации расхода реагента, регулятор 4 стабилизации соот15 ношения расхода реагента: расход воздуха, регулятор 5 стабилизации уровня воды в нейтрализаторе, регулятор 6 стабилизации расхода очищаемой воды, датчики: 7 расхода, 8 величины рН, 9 концентрации Р О, 10 концентрации F очищенной воды; датчики: 11 расхода, 12 электропро-.„: водности, 13 величины рН, 14 температуры, 15 плотности, 16 концентрации Р О, 17 концентрации F 18 концентрации ЯОз очищаемой воды, датчики: 19 концентрации известкового молока, 20 расхода известкового

I мЬлока на входе в реактор„ датчи. кй 21 уровня воды в реакторе, 22 расхода воздуха; вычислительное устройство 23, которое содержит блок

24 моделирования, блок 25 коррекции коэффициентов модели блока 24, 35 блок 26 выдачи оптимальных значений параметров на регуляторы и блок 27 ограничений на параметры.

Способ осуществляется следующим образом. 40

Очищаемая вода смешивается с известковым молоком барботированием воздуха в реакторе l. Очищенную воду направляют в отстойник. В процессе нейтрализации величину рН очи- 45 щенной воды поддерживают в заданном диапазоне регулятором 2 путем изменения подачи реагента - известкового молока — по линии байпаса. Расход реагента на входе в реак- 50 тор по основной линии измеряют датчиком 20 и регулируют регулятором 3 путем изменения подачи расхода реагента. Расход реагента и расход воздуха измеряют датчиками 20 и 22, и 55 их соотношение регулируют регулятором 4 путем изменения подачи воздуха.

Уровень воды в нейтрализаторе измеряют датчиком 21 и регулируют регулятором 5 путем изменения расхода очищенной воды. Расход очищаемой воды на входе измеряют датчиком 11 и регулируют регулятором 6 путем изменения подачи очищаемой воды. В блоке 24 моделирования вычислительного устройства 23 имеется управляемая модель процесса в виде

У, = (а (1)

У,= (а,;,Х,,Х„Х„Х„,Х„Х„Х„ (2) Y5=f (а,Х, Х Хз Х Х Х Х вЂ” коэффициенты уравнений (1) — (3}; — входные параметры процесса, измеряемые датчиками 11-22 соответственно; — выходные параметры процесса, измеряемые датчиками 8-10 соответственно. де а ;,а2, аь, X„— X12! уз

Для оптимального управления процессом выбран критерий оптимальности, заключающийся в минимизации суммы концентраций Р2 О 5 и F2 В очищен ной воде, т.е °

У, д - У2 + Уз 1пь при наличии двухсторонних ограничений на величину рН очищенной воды, т.е.

2SeVx 1Ни-К

Кроме того, имеются аналогичные двухсторонние ограничения на такие входные параметры, как X„, Х„„, Х11 и Х12

Данный критерий позволяет на основе имеющихся уравнений (1) — (3) и ограничений на У,, Х, Х„, Х о

Х„найти минимально возможное значение У2 — Уэ и соответственно, оптимальные значения У„, Х,, Х,, Х

1О 11 и Х„ . Ограничения на параметры эат ключены в блоке 27.

B блоке 26 выдачи оптимальных значений на основе критерия оптимальности по текущим значениям параметров, измеренных датчиками 12 — 19, и с учетом заложенных в блоке 27 двухсторонних технологических ограничений ..1

1217789

Феагсгют

Составитель А.Попов

Техред С.Мигунова

Корректор Е.Сирохман

Редактор А.Долинич

Заказ 1070/26 Тираж 865

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4

Ф на параметры У„, Х,, Х „, Х „, Х„

1 (О по уравнениям (1) — (3) процесса нейтрализации на основе алгоритма сканирования вырабатываются оптимальные значения параметров для выдачи заданий на регуляторы 2 — 6.

В связи с нестационарностью процесса нейтрализации через заданный промежуток времени (2 ч) в блоке 25 корректировки по текущим значениям, поступающим от датчиков 7 — 10, 21, 11 — 20 и 22,.по известному алгоритму производится периодическая корректиPoBKR коэффидиентов а 1; а, а э(уравнений (! ) — (3) процесса нейтрализации.

После корректировки коэффициентов уравнений (1) — (3) процесса нейтрализации в блоке 26 производят новый пересчет оптимальных значений параметров для выдачи заданий на регуляторы 2, 3, 4 и 6 °

Таким образом, обеспечение в бло10 ке 25 минимума критерия оптимальности позволяет обеспечить минимальное значение концентраций Р О и F в очищенной воде и тем самым повысить эффективность процесса нейтрализа15 ции.