АСУТП очистки сточных вод текстильной промышленности

Реферат на тему: АСУТП очистки  сточных вод текстильной промышленности

 

 

Содержание

Стр.

Нормативные ссылки

Определения, обозначения  и сокращения

Введение

1 Аналитический обзор

1.1 Краткая характеристика  объекта управления

1.2 Системно-технический  синтез системы управления

1.2.1 Параметры защиты, сигнализации, блокировки

 

Нормативные ссылки

 

В настоящем реферате использованы ссылки на следующие нормативные документы.

 

Таблица 0.1

Использованные нормативные  ссылки

Обозначение	Наименование
СНиП 1.02.01-85	Инструкция о составе, порядке разработки, согласования и  утверждения проектно-сметной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений
ВСН 205-84	Инструкция по проектированию электроустановок систем автоматизации  технологических процессов
ГОСТ 2.701-84	Схемы. Виды и типы. Общие  требования к выполнению
ГОСТ 2.702-75	Правила выполнения электрических  схем
ГОСТ 2.708-81	Правила выполнения электрических  схем цифровой и вычислительной техники
ГОСТ 2.709-72	Система обозначения цепей  в электрических схемах
ГОСТ 2.752-71	Обозначения условные графические  в схемах. Устройства телемеханики
ГОСТ 2.755-87	Обозначения условные графические  в схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения
ГОСТ 2.754-72	Обозначения условные графические  электрического оборудования и проводок на планах
ГОСТ 2.201-80	Обозначение изделий и  конструкторских документов
ГОСТ 2.601-95	Эксплуатационная документация (ЕСКД)
СНиП 3.05.07-85	Системы автоматизации
СНиП III-4-80	Техника безопасности труда  в строительстве
ПТЭ	Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
ПТБ	Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей
ВСН-329-78	Инструкция по технике  безопасности при монтаже и наладке  приборов контроля и средств автоматизации

 

 

Определения, обозначения  и сокращения

 

В реферате использованы следующие обозначения и сокращения.

 

Таблица 0.2

Использованные в реферате обозначения и сокращения

Обозначение	Наименование
АСР	Автоматическая система  регулирования
АСУ	Автоматизированная система  управления
АСУТП	Автоматизированная система  управления технологическим процессом
СВ	Сточная вода
ПАВ	Поверхностные активные вещества
ТМ	Тяжелые металлы

 

 

Введение

 

Известно, что текстильное  производство потребляет большое количество воды — на производство 1 кг ткани затрачивается 100-200 кг воды. Сточные воды текстильных производств в качестве основных загрязнителей, содержат красители, соединения тяжелых металлов, поверхностно-активные вещества, вредные органические соединения и др.

Проблема очистки сточных  вод в текстильной промышленности стоит достаточно остро. Значительное число предприятий отрасли или  совсем не имеет очистных сооружений, или имеющиеся системы не обеспечивают очистку СВ до уровня существующих требований. В сложившейся ситуации наиболее целесообразным считают организацию системы оборотного водопользования и систему локальной очистки с выделением из общего числа стоков наиболее вредных по составу, например, содержащих тяжелые металлы (ТМ).

В текстильной промышленности наиболее загрязненными в токсикологическом отношении являются сточные воды красильно-отделочного производства. Многие красители содержат в своем составе металлы, а в технологии крашения или отделки используются металлсодержащие химические реактивы. В результате в сточных водах обнаруживаются тяжелые металлы, например, хром, медь, железо, в количествах, намного превышающих допустимые нормы.

Таким образом, существующие в настоящее время на текстильных  предприятиях системы очистки сточных вод от тяжелых металлов не позволяют достичь значений предельно допустимых концентраций, а предлагаемые методы глубокой очистки требуют больших материальных затрат, соизмеримых со стоимостью самого производства. Поэтому задача создания доступного и эффективного способа удаления ТМ из СВ текстильных предприятий является актуальной.

Создание локальной системы  очистки технологических сточных  вод на промышленных предприятиях непосредственно  в месте образования загрязненных стоков является в настоящее время наиболее прогрессивной технологической инициативой, получившей название "cleaner production".   Предлагаемый путь решения задачи - разработка технологии и оборудования для локальной очистки производственных стоков от цехов текстильного производства, предусматривает создание для этих целей новой технологии и нового оборудования.

Сегодня в текстильной  промышленности эффективно используют передвижные системы очистки сточных вод с применением реагентной и ультрафильтрационных методов.

 

1 Аналитический обзор

 

1.1 Краткая характеристика  объекта управления

 

Последние несколько лет  проблема создания водооборота на предприятиях стоит особенно остро. Повышение цен на воду и водоотведение заставляет предприятия лихорадочно искать выходы для обеспечения рентабельности производств. При этом в различных технологических циклах требования к качеству оборотной воды разные.

Сегодня активно ведутся  работы по созданию систем локальной  очистки сточных вод текстильного производства. В основе этой системы  лежит блочный принцип размещения технологического оборудования, элементы которого конструктивно связаны друг с другом тепло- и массообменными потоками. Компактность оборудования и простота технологии позволяет использовать предложенное техническое решение непосредственно в месте образования технологических сточных вод, например, в красковарко-печатном цехе текстильных предприятий. Технологические сточные воды, очищенные от загрязнений, можно будет использовать повторно в технологических операциях, например, на стадии промывки тканей, что позволит частично или полностью решить проблему оборотного водоснабжения на текстильных предприятиях.   Создание локальной системы очистки технологических сточных вод на промышленных предприятиях непосредственно в месте образования загрязненных стоков является в настоящее время наиболее прогрессивной технологической инициативой, получившей название "cleaner production". Предлагаемый путь решения задачи - разработка технологии и оборудования для локальной очистки производственных стоков от цехов текстильного производства, предусматривает создание для этих целей новой технологии и нового оборудования.

Перспективным направлением применения мембранного процесса нанофильтрации является очистка от красителей сточных вод текстильной промышленности. Текстильное производство характеризуется значительными объемами сточных вод. Несмотря на применение современных технологий водосбережения, объем производственных сточных вод может достигать 1000 м³/сутки. Сточные воды поступают с различных технологических операций и имеют сложных составным. Основными загрязняющими веществами являются органические красители. Нанофильтрацию можно использовать для очистки возврата на повторное использование горячих сточных вод поступающих с операций окрашивания текстиля и его последующей промывки.

Состав и концентрация сточной воды текстильного производства зависит от типа ткани, типа красителей и применяемых процессов окрашивания волокна. Все эти параметры неоднократно изменяются в течение рабочей смены. Кроме того, в процессах обработки текстиля используется множество химических добавок к растворам красителей, например, пероксиды, производится изменение pH в диапазоне 4 – 12 и температуры от 50 до 90ºС. В данных условия могут быть использованы только керамические мембраны.

Новые керамические нанофильтрационные мембраны с активным мембранным слоем на основе TiO₂ имеют средний размер пор 0,9 нм и обеспечивают удаление молекул массой более 450 D (Дальтон).

Промышленные испытания  по очистке сточных вод текстильного производства от красителей проходили на установке нанофильтрации (площадью поверхности 5,1 м²).

 

 

Рисунок 1.1 Структурная схема  технологии очистки СВ

 

Ниже в таблице 1.1 представлены показатели эффективности очистки  СВ с применением методов нанофильтрации.

 

Таблица 1.1

Показатели эффективности  очистки воды от красителей (спектрофото-метрический анализ в видимой области света)

Цвет красителя	Температура	pH	Задержка, %
			436 нм (синий)	525 нм (зеленый)	620 нм (красный)	ХПК	Соль
Сточные воды моечных машин
Синий	55	10,2	79	83,6	88,3	67,1	58,8
Красный	65	9,2	73	81,5	95,5	61,0	10,7
Зеленый	85	9,4	90,8	93,6	94,2	67,2	28,6
Черный	70	9,4	75,4	82,1	89,9	59,5	22,2
Фиолетовый	50	10,3	87,8	86,6	89,8	48,2	76,9
Сточные воды оборудования для окраски
Коричневый	50	4,2	95,5	96,8	98,3	55,0	15,4
Красный	65	7,04	93,7	96,3	71,6	78,9	16,1
Серый	80	8,47	99,4	99,5	99,7	76,9	23,5

 

На рисунке 1.2 показана экспериментальная  установка предназначенная для  очистки СВ красильных, и моечно-стирочных цехов текстильной промышленности.

 

 

Рисунок 1.2 Экспериментальные  установки для очистки СВ красильных

и моечно-стирочных цехов  с применением нанофильтрационных методов

 

В технологическую линию  очистки СВ также входят физико-химические методы, а именно коагуляция. Данный технологический процесс проводят в электрофлотационном аппарате, см. рисунок 1.3.

 

 

Рисунок 1.3 Установка для  коагуляции в электрофлотационном аппарате

 

Мембранный флотатор предназначен для очистки сточных вод от взвешенных веществ, ПАВ и нефтепродуктов методом флотации с последующим сбросом очищенной воды в систему канализации или возвратом на повторное использование для технологических нужд предприятия.

В результате пропускания  воздуха под давлением через  пористые материалы (керамические мембраны), происходит насыщение воды микропузырьками воздуха, которые транспортируют загрязнения на поверхность воды. Присутствие ПАВ в растворе обеспечивает получение пузырьков воздуха малого диаметра 100-150 мкм и отсутствие их коалесценции. Образующийся пенный слой (флотоконцентрат) периодически удаляется автоматическим пеносборным устройством с поверхности жидкости в сборник-фильтр.

Технические характеристики представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Параметры	После флотатора	После фильтра
Исходная сточная вода:
Нефтепродукты	50 - 500 мг/л
Взвешенные вещества	500 - 2000 мг/л
Очищенная вода:
Нефтепродукты	0,5 - 5 мг/л	0,05 мг/л
Взвешенные вещества	5 - 20 мг/л	0,5 - 5 мг/л
Химическое потребление  кислорода	< 200 мг O /л
Расход реагента	5-10 г/м3	нет
Производительность  очистных сооружений	1-10 м3/ч
Расход электроэнергии	0,25-2,5 кВт · ч/м3
Габаритные размеры	2000х1200х1115 мм	2000х1200х1115 мм
Срок службы мембран для  диспергирования воздуха / сор-бента

 

Промышленная стирка.

Промышленная стирка отличается от бытовой по нескольким параметрам. Загрузка гораздо больше, а цикл стирки значительно меньше, и он более сложный. Как правило, цикл стирки содержит пять моющих этапов и последующее отбеливание. Затем идет до четырех полосканий с последующей промывкой, включающей мягкую кислоту для удаления щелочности и остатков отбеливателя. Кроме этого, промывка удаляет кальций карбонат, накапливающийся из-за жесткости воды, который может приводить к выцветанию ткани и оставлять мелкий порошок. ПАВ, используемые в процессе моющих этапов, либо анионные (например, линейный алкилбензосульфонат), либо неионогенные (этоксилаты спиртов или фенолов). Мыла по-прежнему используются в промышленной стирке, но существенно меньше.