Способ автоматического управления процессом нейтрализации промышленных сточных вод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 217789 А 19) (11 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ГОСУД АРС ПО ДЕЛА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о молока, уровня воды воре, величины соотношеизвесткового молока - рна барботирование, рНоды определяют по критеьности известково нейтрализа ния расход д воздух ищеннойию оптим(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт кибернетики с вычислительнья центром Узбекского научнопроизводственного объединения "Кибернетика" АН УЗССР(56) Смирнов Д.Н. Автоматическое регулирование процессов очистки сточных и природных вод. М.: Стройиздат, 1974, с. 48-68.Авторское свидетельство СССР У 1017686, кл. С 02 Р 1/66, 1983 (54) (57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ПРО МЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД, включающий измерение расхода рН, электропровод- ности очищаемой воды, рН очищенной воды, стабилизацию рН очищенной воды изменением расхода известкового молока по линии байпаса, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью оптимизации процесса нейтрализации за счет повышения надежности управ 11С 02 Р 1/бб С 05 П 27/О В ления,дополнительно измеряют температуру, плотность и концентрацию РО, Р , БО очищаемой воды, расход и концентрацию Р О и Р очищеннойФ 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 РО 5 и Р в очищенной воде, стабилизируют расход очищаемой воды и расход .известкового молока изменением их расходов,уровень водые в нейтрализаторе изменением расхода очищенной воды, соотношение расход известкового молока " расход воздуха на барботирование изменением рас- С хода воздуха, при этом задания на измерение расходов очищаемой воды иИзобретение относится к очисткесточных вод в производстве аммофоФса и может быть использовано на со-.оружениях реагентной очистки проистоков, загрязняемых соединениями 5солей фосфора, в химической, металлургической и энергетической промьппленностях.На чертеже представлена схема уст 1 Оройства, реализующего способ.Устройство содержит смеситель-реактор 1, регулятор 2 стабилизациивеличины рН очищенной воды регулятор 3 стабилизации расхода реагента, регулятор 4 стабилизации соот 15ношения расхода реагента: расходвоздуха, регулятор 5 стабилизацииуровня воды в нейтрализаторе, регулятор 6 стабилизации расхода очищаемой воды, датчики: 7 расхода,8 величины рН, 9 концентрации РО,10 концентрации Р очищенной воды;датчики: 11 расхода, 12 электропро-.:водности, 13 величины рН, 14 температуры, 15 плотности, 16 концентрации РО Б, 17 концентрации Р , 18концентрации ЯОх очищаемой воды;датчики: 19 концентрации известкового молока, 20 расхода известковогомЬлока на входе в реактор датчи- ЗОк.: 21 уровня воды в реакторе, 22расхода воздуха; вычиСлительное устройство 23, которое содержит блок24 моделирования, блок 25 коррекции коэффициентов модели блока 24, 35блок 26 выдачи оптимальных значенийпараметров на регуляторы и блок 27ограничений на параметры.Способ осуществляется следующимобразом. 40Очищаемая вода смешивается с известковым молоком барботированиемвоздуха в реакторе 1. Очищеннуюводу направляют в отстойник. В процессе нейтрализации величину рН очищенной воды поддерживают в заданном диапазоне регулятором 2 путемизменения подачи реагента - известкового молока - по линии байпаса, Расход реагента на входе в реак" 50тор по основной линии измеряют датчиком 20 и регулируют регулятором 3путем изменения подачи расхода реагента. Расход реагента и расход воздуха измеряют датчиками 20 и 22, и 55их соотношение регулируют регулятором 4 путем изменения подачи воздуха.Уровень воды в нейтрализаторе измеря ют датчиком 21 и регулируют регулятором 5 путем изменения расхода очищенной воды. Расход очищаемой водына входе измеряют датчиком 11 и регулируют регулятором 6 путем изменения подачи очищаемой воды. В блоке 24 моделирования вычислительногоустройства 23 имеется управляемаямодель процесса в виде У, = (а(2) Уз=К (а, Х, Х Хз Х Х Х 6 Х- коэФФициенты уравнений (1) - (3); - входные параметрыпроцесса, измеряемыедатчиками 11-22 соответственно;- выходные параметрыпроцесса, измеряемыедатчиками 8-10 соответственно,де а 6 аь,фаз; Х - Х Для оптимального управления процессом выбран критерий оптимальности, заключающийся в минимизации суммы концентраций РОи Р в очищенной воде, т.еУ = У + У - ип,при наличии двухсторонних ограничений на величину рН очищенной воды,т.е. У 18 Ерх ) У 1 У УНИХ Кроме того, имеются аналогичные двухсторонние ограничения на такие входные параметры, как Х, Х Хи ХДанный критерий позволяет на основе имеющихся уравнений (1) - (3) и ограничений на У Х , ХХоХ найти минимально возможное значение У - У и соответственно, оптимальные значения У, Х Х, , Хо ф и Х. Ограничения на параметры эат ключены в блоке 27.В 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 1Тираж 865сударственного комитета См изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб ПодписноеР д, 4/5 иал ППП Патент , г,ужгород, ул. Проектна на параметрыК ф 11 ф о ф 11по уравнениям (1) - (3) процесса нейтрализации на основе алгоритма сканирования вырабатываются оптимальные значения параметров для выдачи заданий на регуляторы 2 - 6. 1В связи с нестационарностью процесса нейтрализациичерез заданныйпромежуток 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 корректировка коэффициентов а 1;а 2а 31 уравнений ) - (3) процесса нейтрализации.После корректировки коэффициентовуравнений (1) - (3) процесса нейтра лизации в блоке 26 производят новыйпересчет оптимальных значений параметров для выдачи заданий на регуляторы 2, 3, 4 и 6Таким образом, обеспечение в бло- О ке 25 минимума критерия оптимальности позволяет обеспечить минимальное значение концентраций Р 0 и Р в очищенной воде и тем самым повыси"гьэффективность процесса нейтрализа ции,