АСУТП очистки сточных вод текстильной промышленности

Обычно температура стирки около 80 °С, что ограничивает выбор неионогенных мягчителей из-за появления точек помутнения. Ведется разработка новых процессов стирки, позволяющих снизить температуру, расширяя таким образом использование неионогенных поверхностно-активных веществ ПАВ. Долгое время высокие температуры и щелочная среда рассматривались как обязательный атрибут стирки в основном из-за широкого использования хлопка и мыла. С лучшими ПАВ, которые обладают усиленным действием и при пониженных температурах, подход к теоретическим и практическим вопросам стирки изменился.

Серьезной проблемой промышленной стирки является устойчивость к отбеливателям. Хлор здесь, как правило, применяется  в более значительных концентрациях  и при более высоких температурах, чем в бытовых условиях, и ПАВ  должны их выдерживать. Пероксидные отбеливатели используются в сочетании с натрий силикатом, выступающим в качестве стабилизатора. Такой состав не влияет на действие ПАВ - силикат лишь способствует размельчению порошка при стирке.

Для дополнительной обработки  после отбеливания и промывки в качестве мягчителей используются четвертичные аммониевые соединения. Данные катионные ПАВ сильно обесцвечиваются при окислении, поэтому их нельзя добавлять на первых этапах стирки. Мягчители здесь весьма схожи с веществами, используемыми для разрыхления древесной массы и для мягчения бытовых тканей (например, алкилзамещенные четвертичные соединения и имидазолины). Хлорид диметилдистеариламмония является соединением, обладающим как смягчающими, так и бактерицидными свойствами, что может быть полезно для тканей, применяемых в лечебных учреждениях. Катионные поверхностно-активные вещества и здесь действуют как антистатики, что используется при сушке, глажении и для снижения изнашиваемости одежды.

Все более широкое применение при стирке находят ферменты. Пятна  крови и масла часто присутствуют на больничных тканях и спецодежде. Для их удаления применяют липазы и протеазы. Использование ферментов  предполагает строгий контроль над условиями, включая рН, температуру и ионную силу раствора - это предотвращает их дезактивацию. Подобные ограничения способствуют использованию более мягких реагентов (например, неионогенных ПАВ и пероксидных отбеливателей).

Моющие средства для энергосберегающих  стиральных машин.

Министерство энергетики США ввело новые стандарты  на потребление электроэнергии и  воды, что привело к разработке новых типов стиральных машин. В  числе новинок: изменение соотношения  ткань/моющий раствор, увеличение концентраций поверхностно-активных веществ ПАВ  в моющем растворе и снижение средней  температуры стирки. Для успешного  действия в таких условиях ПАВ  должны отвечать ряду строгих требований. Наиболее важные факторы, которые нужно  учитывать при выборе ПАВ для  подобных порошковых составов, следующие:

• Способность пенообразования - Детергенты, используемые для стирки в стиральных машинах, должны быть низкопенящимися. Эту проблему можно решить с помощью ПАВ с низким пенообразованием, например, этоксилатов с узким спектром распределения, которые, как известно, формируют менее устойчивую пену, чем эквивалентные обычные этоксилаты или другие типичные представители анионных ПАВ. Также можно использовать системы пеногасителей, таких как мыла или минеральные и силиконовые масла.
• Способность ПАВ к отмывке - Использование меньших количеств воды при более низких температурах требует от порошков быстрого растворения. Для получения детергентов с хорошими характеристиками растворения могут быть использованы смеси неионогенных ПАВ с ионогенными. Более того, так как объем промывных вод снижается, необходимо использовать ПАВ с низким сродством к тканям.

Детергентностъ и биоразлагаемость - Снижение затрат термо- и механической энергий несомненно сказывается на эффективности ПАВ, а значит свойство детергентности становится одним из определяющих. Меньшее количество воды во время стирки и полоскания вызывает проблему повторного оседания частиц загрязнения, поэтому предпочтительны ПАВ с хорошими соответствующими характеристиками, которые предотвращают этот процесс.

 

1.2 Системно-технический  синтез системы управления

 

В процессе сбора и смешения стоков в емкости Е1 необходимо контролировать следующие параметры: подача стоков; расход СВ; уровень СВ в емкости; температура СВ в емкости; включение или выключение привода смесителя. На рисунке 1.5 показана схема автоматизации.

 

 

Рисунок 1.5

 

Стоки смешиваются с реагентов  в трубопроводе. Этот процесс очень  важен, если количество реагента подоваемое в трубу для смешивание чрезмерно веоико, то происходит перерасход коагулянта. Если количество реагента не достаточно, то процесс коагуляции будет не эффективен и качество очистки СВ резко снизится. Поэтому необходимо процесс смешения реагента сточной водой необходимо автоматизировать, на рисунке 1.6 показана схема автоматизации данного процесса. На этом участке контролируются и регулируются следующие параметры: уровень раствора реагента в дозаторе; подача СВ и реагента; включение и выключение насосов; расход СВ и реагента.

 

 

Рисунок 1.6

 

Смесь реагента и СВ поступает в флотационную машину где происходит очистка стока от грубодисперсных примесей. Эффективность удаление примесей во многом зависит от скорости образования глобул и удаление глобул из аппарата. Удаление глобул из аппарата происходит за счет флотации пузырьков воздуха. Воздух подается снизу с помощью специального коллектора. Эффективное удаление примесей во флотаторе во многом зависит от количества подаваемого воздуха и распределение воздуха внутри аппарата. Если количество подаваемого воздуха не достаточно, то снизится степень очистки. Если количество подаваемого воздуха чрезмерно велико, то происходит разрушение глобул на более мелкие частицы и таким образом степень очистки также снижается. В этом аппарате контролируются и регулируются следующие параметры процесса: расход воздуха; температура СВ; подача СВ в аппарат; включение выключение компрессора. На рисунке 1.7 представлена схема автоматизации процесса флотации.

 

 

Рисунок 1.7

 

Очищенные стоки от грубодисперсных  примесей под высоким давлением поступают в начале в мембранный фильтр, затем в нанофильтр. При прохождение СВ через эти фильтры вода практический полностью очищается от мелкодисперсных и растворенных примесей к которым относятся: ПАВ, красители; тяжелые металлы; соли; органические примеси. Эффективность протекание процесса ультра и нано фильтрации зависит от давления создаваемое на поверхности контактируемой жидкости с мембранным фильтром. Если это давление не достаточное, то прохождение мембраны через фильтр будет не достаточным. Если давление чрезмерно велико, это может привести выходу из строя самой мембраны. Мембранные фильтры, как правило, засоряются примесями и периодический требуется их очистка или замена. Засорение фильтра можно определит по давлению после фильтра. Контроль и управление технологическими процессами ультра и нано фильтрации следующие: давление до и после фильтрации; уровень в приемных баках; подача СВ в фильтры; включение и выключение насосов высокого давления. Схема автоматизации рассмотренного выше процесса представлена на рисунке 1.8.

 

 

Рисунок 1.8

 

После нанофильтрации очищенная вода поступает в приемный резервуар. Часть воды поступает обратно на предприятие в цеха покраски и стирки для производственных нужд. В приемном резервуаре контролируется уровень воды, температура и расход. В определенный период берутся пробы воды из приемного резервуара и лабораторными методами определяется характеристики очищенной воды и степень очистки и по этим показателям оценивается эффективность работы технологической схемы.

 

1.2.1 Параметры защиты, сигнализации, блокировки

 

Технологическое оборудование состоит из насосов перекачки, насосов  высокого давления и перемешивающих устройств. Необходимо контролировать их работу своевременно включать и выключать. От непредвиденных или аварийных ситуациях предусмотрена система защиты и блокировки работы перечисленных выше технологического оборудования. Ниже на рисунка 1.9 и 1.10 показаны мнемосхемы технологического процесса водоочистки.

 

 

Рисунок 1.9

 

 

Рисунок 1.10

 

В динамическом режиме работы мнемосхемы изменяются цвета трубопроводов, и технологического оборудования. Если трубопровод окрасится, синим цветом, то это говорит, что по трубопроводу проходит жидкость. Если какое либо оборудование окрасится красным цветом, то происходит сигнализация и система автоматизации выдает информацию в виде таблицы какие параметры работы технологического процесса или оборудования нарушены. Если система автоматизации не в состоянии самостоятельно устранить нарушение работы процесса, то срабатывает система блокировки и оператор должен самостоятельно устранить возникшие ситуации.

Система сигнализации, блокировки и защиты состоит из информационного обеспечения (специализированного программного обеспечения), программируемого контроллера, промышленного контроллера, электронных принципиальных схем защиты и блокировки. В комплексе перечисленные средства автоматизации обеспечивают работу сигнализации, блокировки и защиты.