ВИКОРИСТАННЯ АВТОМАТИЧНИХ ПРИЛАДІВ ДЛЯ “ON-LINE” КОНТРОЛЮ ТА АВТОМАТИЗАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ВОДИ У КОМУНАЛЬНОМУ ГОСПОДАРСТВІ
ВИКОРИСТАННЯ АВТОМАТИЧНИХ ПРИЛАДІВ ДЛЯ “ON-LINE” КОНТРОЛЮ ТА АВТОМАТИЗАЦІЇ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ВОДИ
У КОМУНАЛЬНОМУ ГОСПОДАРСТВІ
Автор:
В.Л. Михайловський, директор ТОВ «Енвітек»
Внаслідок зростання цін на енергоресурси та реагенти набувають все більшої актуальності системи автоматичного контролю та керування технологічними процесами комунальних очисних споруд, як для водопостачання, так і для каналізації. Особливого значення набуває застосування приладів автоматичного контролю параметрів води, як для задач керування процесами, так і для моніторингу складу води на вході та виході очисних споруд.
Співпрацюючи з багатьма провідними виробниками автоматичних приладів ТОВ «Енвітек» має бага- торічний досвід роботи з приладами автоматичного контролю в різних галузях господарства, включаючи комунальні очисні споруди і пропонує своїм замовникам розробку ТЗ, проектної документації та реалізацію проекту «під-ключ» з розробкою АСУ ТП або адаптацією до існуючих мереж.
Використання приладів “on-line” контролю фізико-хімічних параметрів та автоматизація технологічних процесів на комунальних очисних спорудах та мережах.
Для водопровідних очисних споруд:
- комплексна автоматизація очисних споруд;
- моніторинг складу води на вході: токсичність, мутність, розчинена органіка, розчинений кисень, нафтопродукти, провідність, рН;
- дозування реагентів по: мутності, розчиненій органіці, залишковому алюмінію,температурі;
- коагулювання та освітлення;
- фільтроцикли та промивання фільтрів по: мутності фільтрату та переходу фаз у промивній воді;
- дозування знезаражуючих реагентів по: залишковій концентрації реагуючих компонентів;
- моніторинг складу води на виході: мутність, розчинена органіка, активний хлор, двоокис хлору, монохлораміни, залишковий алюміній.
Для підземних водозаборів та очисних споруд на них:
-
- комплексна автоматизація очисних споруд;
- моніторинг складу води на вході та випусках: ХСК, БСК5,TOC,TP,TN, N-NH4, N-NО2, N-NО3, PO4, завислі речовини;
- пісколовки: швидкість потоку;
- первинні та вторинні відстійники: завислі речовини на виході, рівень мулу, во-вхід та вихід з очисних споруд: токсичність, мутність, розчинена органка, Fe, Mn, NH3, N-NО2, N-NО3, H2S.
Станції автоматичного моніторингу дже- рел водопостачання та раннього поперед- ження надзвичайних ситуацій
Для каналізаційних очисних споруд:
- комплексна автоматизація очисних споруд;
- моніторинг складу води на вході та випусках: ХСК, БСК5,TOC,TP,TN, N-NH4, N-NО2, N-NО3, PO4, завислі речовини;
- пісколовки: швидкість потоку;
- первинні та вторинні відстійники: завислі речовини на виході, рівень мулу, вологість мулу на виході мулових насосних станцій;
- аеротенки: PO4, N-NH4, ХСК, БСК, N-NО2, N-NО3, кисень, ОВП, доза мулу, гідравлічне
навантаження на аеротенк по стічним водам та зворотному мулу.
Для каналізаційних мереж:
- “on–line” контроль гідравлічних ви- трат у колекторах, на випусках промпідприємств;
- автоматичні відбірники проб, що відбирають пробу по таймеру, сигналам зміни витрат, рН або хімічного складу стічних, що допомагає ідентифікувати джерело промислових скидів та кількість речовин, які потрапили у каналізаційну мережу. Маючи у розпорядженні автоматичний пробовідбірник ISCO 5800 та витратомір ISCO 2150 можна розрахувати кількість забруднень, що скидаються завдяки визначенню концентрацій та витрат стоків, що скидаються.
Область використання автоматичних при- ладів для комунальних очисних споруд вказано у таблиці 1.
Таблиця 1. Автоматичні прилади для контролю технологічних процесів водопровідних та каналізаційних очисних споруд
|
Тип приладу |
Параметри автоматичного контролю |
Область використання |
|
Водопровідні очисні споруди |
||
|
AquaScat 2 Sigrist, Швейцарія |
Мутність |
Вхідний та вихідний контроль очисних споруд; Флокуляція та дозування флокулянтів; Процеси фільтрування; Автоматизація процесів коагулювання та фільтрувальної зали |
|
DaphTox II bbe Moldaenke, |
Токсичність води |
Вхідний контроль води на водозаборах або пунктах автоматичного моніторингу джерел постачання; Попередження надзвичайних ситуацій включаючи терористичні атаки; |
|
Algae Toximeter II bbe Moldaenke, |
Вміст гербіцидів та інших токсинів |
Контроль води у річках, озерах, басейнах Попередження надзвичайних ситуацій |
|
FluoroProbe bbe Moldaenke, |
ціанобактерії, криптофі- ти, хризофіти, діатомові |
Контроль води у річках, ставках, озерах, басейнах Попередження аварійних ситуацій; |
|
ColorPlus 2 Sigrist, |
DOC |
Вхідний контроль води на водозаборах та на виході очисних споруд Попередження аварійних ситуацій; |
|
PhaseQuard Sigrist, |
зміна мутності води |
Промивання фільтрів по зміні мутності води |
|
OilQuard 2 Sigrist, |
Нафтопродукти |
Вхідний контроль води на водозаборах; Попередження аварійних ситуацій |
|
AMI Codes SWAN, |
активний хлор, озон, гіпохлорит, діоксид хлору, монохлорамін |
Дозування та контроль вмісту дезінфектантів при знезараженні води Автоматизація процесу знезараження води |
|
AMI Trides SWAN |
вільний хлор, озон, гіпохлорит, |
Високоякісний моніторинг якості питної води. Попередження аварійних ситуацій |
|
Micromac С Systea |
Fe, Mn, Al, NH3, NO3, NO2, PO4, БСК, ХСК, |
Контроль очистки поверхневих та підземних вод – вхід та вихід очисних споруд |
|
Каналізаційні очисні споруди |
||
|
Quick COD LAR |
ХСК, БСК |
Швидке визначення ХСК та БСК |
|
Quick TOC NPO LAR, |
загальний азот (TNb), загальний фосфор (TP), загальний органічний вуглець (TOC), ХСК |
Вхідний контроль стічних вод Технологічний контроль аеротенків Автоматизація процесів очистки стоків |
|
Micromac С Systea, |
NH3, NO3, NO2, PO4, БСК, ХСК, |
Контроль очистки підземних вод, вхід та вихід очисних споруд |
|
Chemitec S401 |
рН, ОВП |
Вхідний контроль стічних вод; Автоматизація аеротенків |
|
Chemitec Oxysmart |
автоматичний контроль азотного та вуглецевого циклу аеротенках |
Автоматизація технологічного процесу нітри-денітрифікації КОС до 30000 м3/доба |
|
Сhemitec S423/C/OPT |
Розчинений кисень |
Технологічний контроль аеротенків. Вхідний контроль води на водозаборах |
|
Сhemitec 7520SAV |
Контроль зважених речовин |
Вхід-вихід очисних споруд та відстійників Технологічний контроль аеротенків |
|
Сhemitec EchoSmartTM |
Рівень осаду |
Контроль рівню осаду у первинних та вторинних відстійниках |
|
Сhemitec 7540SRH |
Вологість осаду |
Контроль вологості осаду на виході відстійників та мулових камер |
|
Сhemitec S461S |
Доза мулу |
Концентрація активного мулу в аеротенках та муловій воді |
|
Сhemitec DFM-5.1 |
Гідравлічне наванта- ження |
Аеротенки, відстійники |
|
Teledyne ISCO 5800 |
Автоматичний відбір проб |
Автоматичний відбір проб у каналах, колодязях каналізаційної мережі, на випусках підприємств – контроль скидів |
|
Teledyne ISCO 2150 |
Витратомір безнапірних потоків |
Контроль каналізаційних колекторів та випусків у мережу та водойми, лотки очисних спорудобидва способи не відибражають сітку таблиці |
Технічні характеристики та переваги деяких приладів автоматичного контролю наведено нижче.
Характеристики та переваги деяких приладів автоматичного контролю
1. AquaScat 2 (версії WTM, HT, P та S), фірма Sigrist (Швейцарія). Унікальність приладу для контролю мутності:
-
- принцип вимірювання – падаючий струмінь води, який не контактує з стінками кювети;
- автокалібровка, періодичність якої задається програмно;
- виcока точність вимірювання – 0,001 NTU, та 8 вимірювальних діапа- зонів (від 0 до 4000 FNU).
Безперечними перевагами є висока точність та практично відсутність технічного обслуговування.
Прилад має функцію автоматичного калібрування без відключення від потоку води (версія WTM A), високу надійність та довгий термін служби. WTM A призначено для контролю води на виході очисних споруд перед подачею у мережу, а також для автоматичного контролю фільтроциклу по мутності фільтрату, як по основному критерію роботи фільтру на від- міну від поточних алгоритмів, коли фільтр виводиться на промивання по часу або втратам напору. Збільшення періоду фільтроциклу по об’єк- тивному параметру відповідно зменшує частоту (кількість) промивних операцій та скорочує, в результаті, витрати промивної води на 10-20%.
2. Фотометр PhaseQuard фірми Sigrist, призначений для контролю розділу фаз при поглинанні світла в інфрачервоному діапазоні. Діа- пазон 0÷100%, точність вимірювання 0,5. Термін безвідмовної роботи перевищує 5 років. PhaseQuard дозволяє точно фіксувати момент, коли мутність промивної води досягає заданого значення і дає команду на ви- ведення фільтрів з режиму промивання у робочий цикл фільтрування. Економія промивної води складає 10-20%.
3. Не має аналогів поточний аналізатор токсичності води DaphTox II фірми bbe Moldaenke (ФРН). Індикаторним сенсором перевищення по- рогових значень токсичних сполук є живі організми – дафнії, реакція яких на токсичні речовини у воді найбільш подібна до реакції людини. Проба води постійно проходить через прозору камеру з дафніями, яка контролюється десятком відеокамер. При появі токсичних речовин по- ведінка дафній змінюється. Мікропроцесор обраховує та аналізує кіль- кісно такі зміни за допомогою спеціального програмного забезпечення і при перевищенні порогових значень дає сигнал у систему моніторингу очисних споруд або служби контролю надзвичайних ситуацій. Прилад призначено для моніторингу джерел водоспоживання та роботи на стан- ціях раннього попередження надзвичайних ситуацій, до яких відносять- ся як залпові скиди техногенного характеру, так і терористичні акції. Порогові значення деяких токсичних забруднень наведено у таблиці 2.
Таблиця 2.
|
Субстанція |
ЕС 50, мг/л |
Поріг сигналізації DaphTox II, мг/л |
|
Альдрін |
28 |
27 |
|
Карбаріл |
19 |
22 |
|
Хлорпіріфос |
344 |
15 |
|
Циклозарін |
60 |
10 |
|
Циперметрін |
1,2 |
1 |
|
Діхлофос |
170 |
0,5 |
|
Дітокс |
1900 |
2100 |
|
Ендосульфан |
200-900 |
100 |
|
Ліндан |
800-6500 |
30 |
|
Малатіон |
54 |
10 |
|
Паратіол-етил |
8,5 |
10 |
|
Зарін |
10 |
6,4 |
|
Табун |
30 |
36 |
|
Тербутілазін |
3400 |
250 |
|
Трихлорфон |
80 |
2 |
4. Оптичний колориметричний аналізатор хімічних домішок Micromac C виробництва фірми Systea (Італія), може контролювати до 50 параме- трів проби. Серед параметрів, що контролюються: Fe, Mn, Al, NH3, NO3, NO2, PO4, БСК, ХСК та інші. Беззаперечною перевагою Micromac C є опція автоматичного калібрування, що забезпечує високий стандарт якості от- риманих результатів. Версія фотометру Micromac C дозволяє одночасно контролювати чотири параметри: NH3, NO3, NO2, PO4.
5. Аналізатор вмісту нафтопродуктів у воді OilQuard 2 виробництва фір- ми Sigrist (Швейцарія) виконує моніторинг вмісту ряду нафтопродуктів у воді методом вимірювання УФ-флюоросценції нафтопродуктів у вільно падаючому потоці води під атмосферним тиском. Діапазон вимірюван- ня – 0÷1000 мг/л, розділення – ± 2%, час вимірювання – до 2 секунд. Завдяки особливостям конструкції та безконтактному методу вимірю- вання прилад потребує мінімального технічного обслуговування та є дуже надійним у роботі.
6. Монітор AMI Codes-ІІ виробництва фірми SWAN (Швейцарія) роз- роблено для автоматизації процесів дозування реагентів та техноло- гічного контролю знезараження питної води. Оптична колориметрична система, яка постійно та точно контролює концентрацію дезінфектантів (вільного хлору, діокиду хлору, озону, монохлораміну) у воді. Систе- ма зкомпонована на панелі та повністю готова до підключення. Метод вимірювання відповідає міжнародним стандартам EN ISO 7393-2 та APHA 4500 Cl-G. Діапазон вимірювання по хлору – 0 – 1мг/л, 1,0 – 3,0 мг/л, 3,0 – 5,0 мг/л. Точність вимірювання, відповідно – ± 0,01 мг/л, ± 0,06 мг/л, ± 0,2 мг/л. Діапазон вимірювання по озону – 0 – 1000 мг/л, точність вимірювання – 0,005 мг/л.
7. Автоматичний стаціонарний відбірник проб Teledyne ISCO 5800 ви- робництва фірми Teledyne ISCO (США) з охолодженням проби в процесі її зберігання. Апарат призначено для автоматичного постійного відбору проб води або стоків через заданий інтервал часу, з подальшою переда- чею накопленої проби в лабораторію.
Відбірник комплектується різними комплектами скляних або пластико- вих пляшок для зберігання проби у кількості від 1-ї до 24-х на добу по ТЗ замовника. Температура зберігання проби – 2°С ÷ 6°С (регулюється). Забір проби здійснюється власним насосом з відміткою до 8 метрів.
Відбірник працює повністю в автоматичному режимі, потребує міні- мального технічного обслуговування, дозволяє зібрати інтегровану за даний проміжок часу пробу та зберегти її для лабораторного аналізу у первісному вигляді. Випускається у автономній та стаціонарній версіях
8. Витратомір для каналізаційних колекторів та лотків Teledyne ISCO 2150 виробництва фірми Teledyne ISCO (CША) вимірює витрати за допо- могою обчислення швидкості потоку води та вимірювання рівня води. Датчик занурюється у потік та вимірює швидкість води на основі ефекту Допплера. Рівень води вимірюється акустичним методом, за рахунок відбиття ультразвукової хвилі від поверхні потоку.
Витратомір дозволяє вимірювати витрати у потоках з глибиною 25 мм та більше Швидкість води та стоків може бути у діапазоні 1,5 м/сек ÷ +6,1 м/сек, рівень потоку може бути від 25 мм до 6 метрів. Живлення – від акумуляторної батареї, термін роботи на одній заправці – до 15 місяців. Результати вимірювань зберігаються у пам΄яті приладу та передаються дистанційно аналоговими та цифровими лініями передачі даних.
9. Унікальний за технічними параметрами прилад автоматичного контролю ХСК QuickCOD фірми LAR (ФРН), який визначає повне ХСК нефільтрованої проби протягом декількох секунд.
Запатентована система відбору проби FlowSampler працює без фільтрів та відбирає пробу з середини потоку напроти основної течії. Проба мі- стить великі і малі тверді частинки, які подрібнюються гомогенізатором. Далі проба перекачується у переливний приймач, де підтримується у гомогенізованому стані при постійному перемішуванні. Така технологія гарантує точну відповідність відібраної проби складу основного потоку. Високоякісне програмне забезпечення дозволяє гранично спростити процес роботи та управління аналізатором. Надійна конструкція та економічність були багатократно перевірені протягом багатьох років експлуатації аналізатора.
Діапазон вимірювань – від 0…100 мг/л до 0…200 000 мг/л, тривалість вимірювань – 1 хвилина.
