Cùng với sựphát triển của sản xuất công nghiệp, xửlý nước thải công nghiệp đang là vấn
đềvô cùng quan trọng, bảo đảm cho sựtrong sạch môi trường sống đồng thời góp phần vào
sựphát triển bền vững của nền kinh tếmọi quốc gia trên thếgiới. Tại nhiều nước có nền công
nghiệp phát triển cao nhưNhật, Mỹ, Anh, Pháp,. các hệthống xửlý nước thải công nghiệp
đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từlâu, đặc biệt các thành tựu tiên tiến trong lĩnh
vực tự động hoá cũng đã được áp dụng và đem lại hiệu quảkỹthuật, kinh tếxã hội vô cùng to
lớn.
Nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực này nhưUSFilter, Aquatec Maxcon, Hunter Water
Corporation (HWC), Global Industries.Inc. đã đưa ra các giải pháp công nghệxửlý nước
thải hiện đại. Những công nghệtự động hoá của các công ty hàng đầu trên thếgiới như
SIEMENS, AB, YOKOGAWA,. được sửdụng rộng rãi trong các công trình xửlý nước thải.
Có thểnói trình độtự động hoá xửlý nước thải đã đạt mức cao, tất cảcác công việc giám sát,
điều khiển đều có thểthực hiện được tại một Trung tâm, tại đây người vận hành được hỗtrợ
bởi những công cụ đơn giản, dễsửdụng nhưgiao diện đồhoạtrên PC, điều khiển bằng kích
chuột,. góp phần nâng hiệu quảcho công việc quản lý điều hành dây chuyền công nghệ.
Ngoài ra cùng với sựphát triển của công nghệthông tin và viễn thông, khoảng cách vềkhông
gian và thời gian đã được rút ngắn, cho phép người vân hành có thể điều khiển từcách xa
hàng ngàn km với chỉmột máy tính PC hoặc nhận được thông tin vềhệthống thông qua
SMS. Hơn thế, hệthống tự động hoá xửlý nước thải còn được tích hợp với các hệthống điều
hành ởcấp độ điều khiển cao hơn nhưcấp điều hành sản xuất (manufacturing execution:
workflow, order tracking, resources), cấp xí nghiệp (enterprise:Production planning, orders,
purchase) và trên cùng là cấp quản trị(administration:Planning, Statistics, Finances) nhằm
nâng cao hơn nữa mức tự động hoá và tối ưu hoá quá trình sản xuất.
Ngoài ra, trong lĩnh vực điều khiển đã có rất nhiều các lý thuyết điều khiển hiện đại được
áp dụng như điều khiển mờ, mạng nơ-ron, điều khiển dựbáo trước (predicted control), điều
khiển lai ghép (hybrid control),. được ứng dụng trong xửlý nước thải đểnâng cao chất
lượng điều khiển và hiệu suất của các công đoạn xửlý. Lý thuyết hệchuyên gia cũng được áp
dụng mởra khảnăng tự động hoá hoàn toàn cho xửlý nước thải[3].
65 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 1470 | Lượt tải: 3
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giới thiệu hệ thống tự động hoá xử lý nước thải, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CÔNG TY CỔ PHẦN MINH VIỆT
TRUNG TÂM ĐIỀU KHIỂN – TĐH - CNTT
GIỚI THIỆU
HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ
XỬ LÝ NƯỚC THẢI
THÁNG 2-2006
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
2
MỤC LỤC
HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI
I. KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI . 5
1. Khảo sát và đánh giá trình độ công nghệ xử lý nước thải ....................... 5
2. Khả năng áp dụng tự động hoá xử lý nước thải nhà máy bia.................. 9
II. NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI....................................................................................................... 10
1. Mục đích áp dụng tự động hoá xử lý nước thải ..................................... 10
2. Yêu cầu và cơ sở xây dựng hệ thống tự động hoá ............................... 10
3. Thiết kế các chức năng hệ thống tự động hoá xử lý nước thải ............. 12
4. Lưu đồ hoạt động của hệ thống tự động hoá xử lý nước thải ............... 19
5. Lựa chọn công nghệ và thiết kế mô hình hệ thống tự động hoá ........... 30
6. Giới thiệu các thiết bị chính trong hệ thống tự động hoá ....................... 35
7. Thiết kế phần mềm SCADA (Superviser Control And Data Aquisision) cho hệ
thống TĐH ................................................................................................. 42
III. PHÂN TÍCH HIỆU QUẢ ÁP DỤNG TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC THẢI51
1. Tính ưu việt của tự động hoá về mặt kinh tế - kỹ thuật.......................... 51
2. Các chỉ số về hiệu quả kinh tế của tự động hoá.................................... 51
IV. PHỤ LỤC ............................................................................................... 55
1. Sơ đồ hệ thống điện - tự động hoá........................................................ 55
2. Mã chương trình điều khiển trên PLC.................................................... 55
V. TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ SỬ DỤNG.................................................. 65
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
3
Quy định các từ viết tắt trong tài liệu
Từ viết tắt Viết đầy đủ
XLNT Xử lý nước thải
HTXLNT Hệ thống xử lý nước thải
HTTĐH Hệ thống tự động hoá
ĐK Điều khiển
CB Cảnh báo
BĐ Báo động
SC Sự cố
P Pump (bơm)
DP Dosing Pump (bơm định lượng)
SP Sludge Pump (bơm bùn)
D Decanter (máy ép bùn)
M Motor
B Blower (máy thổi khí)
FL Flow (lưu lượng)
LV Level (mức nước)
FI Frequency Inverter (Biến tần)
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
4
TỔNG QUAN VỀ TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ
NƯỚC THẢI TRÊN THẾ GIỚI
Cùng với sự phát triển của sản xuất công nghiệp, xử lý nước thải công nghiệp đang là vấn
đề vô cùng quan trọng, bảo đảm cho sự trong sạch môi trường sống đồng thời góp phần vào
sự phát triển bền vững của nền kinh tế mọi quốc gia trên thế giới. Tại nhiều nước có nền công
nghiệp phát triển cao như Nhật, Mỹ, Anh, Pháp,... các hệ thống xử lý nước thải công nghiệp
đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từ lâu, đặc biệt các thành tựu tiên tiến trong lĩnh
vực tự động hoá cũng đã được áp dụng và đem lại hiệu quả kỹ thuật, kinh tế xã hội vô cùng to
lớn.
Nhiều hãng đi đầu trong lĩnh vực này như USFilter, Aquatec Maxcon, Hunter Water
Corporation (HWC), Global Industries.Inc... đã đưa ra các giải pháp công nghệ xử lý nước
thải hiện đại. Những công nghệ tự động hoá của các công ty hàng đầu trên thế giới như
SIEMENS, AB, YOKOGAWA,... được sử dụng rộng rãi trong các công trình xử lý nước thải.
Có thể nói trình độ tự động hoá xử lý nước thải đã đạt mức cao, tất cả các công việc giám sát,
điều khiển đều có thể thực hiện được tại một Trung tâm, tại đây người vận hành được hỗ trợ
bởi những công cụ đơn giản, dễ sử dụng như giao diện đồ hoạ trên PC, điều khiển bằng kích
chuột,... góp phần nâng hiệu quả cho công việc quản lý điều hành dây chuyền công nghệ.
Ngoài ra cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin và viễn thông, khoảng cách về không
gian và thời gian đã được rút ngắn, cho phép người vân hành có thể điều khiển từ cách xa
hàng ngàn km với chỉ một máy tính PC hoặc nhận được thông tin về hệ thống thông qua
SMS. Hơn thế, hệ thống tự động hoá xử lý nước thải còn được tích hợp với các hệ thống điều
hành ở cấp độ điều khiển cao hơn như cấp điều hành sản xuất (manufacturing execution:
workflow, order tracking, resources), cấp xí nghiệp (enterprise:Production planning, orders,
purchase) và trên cùng là cấp quản trị (administration:Planning, Statistics, Finances) nhằm
nâng cao hơn nữa mức tự động hoá và tối ưu hoá quá trình sản xuất.
Ngoài ra, trong lĩnh vực điều khiển đã có rất nhiều các lý thuyết điều khiển hiện đại được
áp dụng như điều khiển mờ, mạng nơ-ron, điều khiển dự báo trước (predicted control), điều
khiển lai ghép (hybrid control),... được ứng dụng trong xử lý nước thải để nâng cao chất
lượng điều khiển và hiệu suất của các công đoạn xử lý. Lý thuyết hệ chuyên gia cũng được áp
dụng mở ra khả năng tự động hoá hoàn toàn cho xử lý nước thải[3].
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
5
I. KHẢO SÁT, PHÂN TÍCH ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI
1. Khảo sát và đánh giá trình độ công nghệ xử lý nước thải
Khảo sát công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia
Hệ thống xử lý nước thải nhà máy bia gồm nhiều công đoạn được thể hiện như trên
Hình 1. Hoạt động của hệ thống như sau:
Nước thải từ nhà máy được thu gom vào hố bơm. Từ hố bơm P1 bơm nước qua song chắn
rác. Đây là bước xử lý sơ bộ. Mục đích của quá trình là khử tất cả các tạp vật có thể gây ra sự
cố trong quá trình vận hành hệ thống xử lý nước thải như làm tắc máy bơm, đường ống hoặc
kênh dẫn. Đây là bước quan trọng đảm bảo an toàn và điều kiện làm việc thuận lợi cho cả hệ
thống. Rác tự động vào thùng chứa bằng cách xối nước liên tục hoặc cào thủ công.
Sau song chắn rác, nước tự chảy vào bể cân bằng. Bể này có tác dụng điều hoà lưu lượng
để duy trì dòng thải vào gần như không đổi cho các công đoạn sau, khắc phục những vấn đề
vận hành do sự dao động lưu lượng nước thải gây ra và nâng cao hiệu suất của các quá trình ở
cuối dây chuyền xử lý. Nhiệt độ nước được đo thủ công theo chu kỳ hoặc thời điểm tuỳ thuộc
vào kỹ sư vận hành. Máy bơm P2 sẽ bơm nước từ bể cân bằng vào bể trung hoà và ổn định
lưu lượng.[5]
Nước thải chứa các axít vô cơ hoặc kiềm cần được trung hoà đưa pH về khoảng 7±0.2
trước khi sử dụng cho công đoạn xử lý tiếp theo. Trung hoà nước thải thực hiện bằng cách bổ
sung các tác nhân hoá học. Trong quá trình trung hoà, một lượng bùn cặn được tạo thành.
Lượng bùn này phụ thuộc vào nồng độ và thành phần của nước thải cũng như loại và lượng
các tác nhân sử dụng cho quá trình [5]
Để trung hoà trong công nghệ này người ta sử dụng tác nhân hoá học là NaOH và HCl.
Khi pH vượt ngưỡng dưới thì bơm định lượng DP bổ sung thêm NaOH, khi pH vượt ngưỡng
trên thì DP bổ sung HCl và cho máy khuấy M1 hoạt động. Máy khuấy tạo điều kiện thuận lợi
cho phản ứng trung hoà và làm đồng đều hoá chất bổ sung với nước thải. Điều khiển pH được
thực hiện thủ công. Để bảo đảm an toàn cho vi sinh vật người vận hành thường xuyên phải đo
tay độ pH đầu nguồn nước vào bể kỵ khí để đảm bảo chắc chắn rằng pH không vượt ngưỡng
cho phép. Khi phát hiện pH không đạt yêu cầu thì người vận hành tắt P1, P2, P3 để cắt nguồn
nước không bảo đảm chỉ tiêu pH cho công đoạn xử lý sinh học tiếp sau vì các vi sinh vật rất
nhạy cảm với pH, pH ảnh hưởng rất lớn đến quá trình tạo men trong tế bào và quá trình hấp
thụ các chất dinh dưỡng vào tế bào. Nếu vi sinh vật chết sẽ cần nhiều thời gian và kinh phí để
khôi phục lại chúng đồng thời làm gián đoạn sản xuất [5]
Sau khi trung hoà nước được xử lý tiếp bằng các phương pháp sinh học. Người ta sử dụng
các phương pháp sinh học để làm sạch nước thải khỏi nhiều chất hữu cơ hoà tan và một số
chất vô cơ như H2S, các chất sunfit, amoniac, nitơ…Phương pháp này dựa trên cơ sở sử dụng
hoạt động của vi sinh vật để phân huỷ các chất hữu cơ gây nhiễm bẩn trong nước thải. Các vi
sinh vật sử dụng các chất hữu cơ và một số chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và tạo năng
lượng. Trong quá trình dinh dưỡng, chúng nhận các chất dinh dưỡng để xây dựng tế bào, sinh
trưởng và sinh sản nên sinh khối của chúng được tăng lên. Quá trình phân huỷ các chất hữu
cơ nhờ vi sinh vật gọi là quá trình oxy hoá sinh hoá [4]. Trong công nghệ sử dụng hai phương
pháp là kỵ khí và hiếu khí tại các bể kỵ khí và hiếu khí (Hình 1).
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
6
Phương pháp kỵ khí được dùng để lên men bùn cặn sinh ra trong quá trình xử lý bằng
phương pháp sinh học hoặc nước thải công nghiệp chứa hàm lượng các chất hữu cơ cao
(BOD=4÷5 g/l). Đây là phương pháp cổ điển nhất dùng để ổn định bùn cặn, trong đó các vi
khuẩn kỵ khí phân huỷ các chất hữu cơ. Tuỳ thuộc vào loại sản phẩm cuối cùng, người ta
phân loại quá trình này thành: lên men rượu, lên men axit lactic, lên men metan, ...Những sản
phẩm cuối của quá trình lên men là: cồn, các axit, axeton, khí CO2, H2, CH4. Trong công nghệ
các chất khí (biogas) sẽ được thu hồi và đốt nhờ hệ thống thu hồi và xử lý khí[4].
Phương pháp hiếu khí là phương pháp sử dụng các nhóm vi sinh vật hiếu khí. Bể hiếu khí
luôn chứa các vi khuẩn hiếu khí. Trong công đoạn có hệ thống sục khí bao gồm máy thổi khí
B và các ống dẫn khí làm nhiệm vụ cung cấp đủ lượng ôxi cần thiết cho vi khuẩn trong quá
trình phân giải chất hữu cơ đồng thời xáo trộn làm tăng khả năng hấp thụ các chất hữu cơ của
vi sinh vật đảm bảo sự phân giải tối đa. Kết quả là hình thành các bông sinh học có thể lắng
trọng lực ở đầu ra của bể. Đối với đa số các vi sinh vật khoảng giá trị pH tối ưu là 6.5÷8.5.
Nhiệt độ nước thải ảnh hưởng rất lớn tới chức năng hoạt động của vi sinh vật. Đối với đa số
vi sinh vật, nhiệt độ nước thải phải từ 6÷370 C[4]. Nói chung giá trị DO luôn được bảo đảm
trong khoảng cho phép nhờ công suất không đổi của máy thổi khí theo thiết kế trừ trường hợp
có sự cố (hỏng máy thổi, tắc ống dẫn khí,...) và được giám sát thủ công. Nhiệt độ nước trong
bể đo thủ công theo quy trình vận hành (định kỳ hoặc theo thời điểm do kỹ sư vận hành quyết
định).
Nước thải sau khi được xử lý tại bể hiếu khí sẽ tràn sang bể lắng đứng. Tại đây sử dụng
phương pháp lắng trọng lực. Trong nước thải vào các bể này chứa bùn hoạt tính là sản phẩm
của quá trình phân giải của vi sinh tại bể hiếu khí. Bùn hoạt tính có dạng bông màu vàng nâu,
dễ lắng, kích thước từ 3 đến 5µm. Những bông này gồm các vi sinh vật sống và chất rắn
(40%). Vi sinh bao gồm vi khuẩn, động vật bậc thấp, dòi, giun, nấm men, nấm mốc, xạ
khuẩn,.... [4], một phần bùn được đưa quay trở lại bể hiếu khí để bảo đảm đủ lượng vi sinh
cần thiết. Bể lắng có thể tích thiết kế đủ lớn để nước được lưu trong đó vài giờ, đủ thời gian
cho quá trình lắng, do đó có thể xả bùn và ép bùn liên tục (luôn bật máy gạt bùn M2, bơm hút
bùn SP và máy ép bùn D). Các van tay V4, V5 được mở trước ở các độ mở nhất định, các
mức mở này do kỹ sư vận hành thực hiện nhằm đảm bảo sự cân bằng giữa thức ăn và vi
khuẩn hiếu khí.
Đánh giá trình độ công nghệ tự động hoá xử lý nước thải nhà máy bia
Trên cơ sở khảo sát công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia nói trên chúng tôi đưa ra đánh
giá như sau:
Công nghệ có khả năng cho phép chất lượng nước đầu ra đạt TCVN theo đúng quy
định (TCVN 7221:2002, TCVN 5945:1995)
Công nghệ chưa áp dụng tự động hoá, việc giám sát điều khiển được thực hiện thủ
công dẫn tới độ ổn định, tin cậy thấp
Hiệu quả kỹ thuật, kinh tế, xã hội chưa cao.
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
7
Thống kê các thiết bị điện hiện có trong dây chuyền công nghệ XLNT
Bảng 1 Danh mục thiết bị điện hiện có
TT Tên thiết bị Thông số kỹ thuật chính
1 Bơm nước P1, P2, P3 Công suất 5.5 KW
2 Bơm bùn SP Công suất 2.2 KW
3 Máy thổi khí B Công suất 15 KW
4 Máy khuấy M1 Công suất 2.2 KW; 60 rpm
5 Máy ép bùn D Công suất 15 KW
6 Máy gạt bùn M2 Công suất 5.5 KW; 0.2rpm
7 Bơm hoá chất DP Công suất 0.5 KW
8 Van điện từ V1, V2 Nguồn cấp 220V AC
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
8
Hình 1 Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải nhà máy bia hiện tại
CHẮN RÁC P1
P2
HỐ BƠM
NƯỚC THẢI TỪ
NHÀ MÁY
BỂ CÂN BẰNG
HCl NaOH
DP M1
BỂ TRUNG HOÀ
P3
BỂ KỴ KHÍ
BIOGAS V1 V2
V3
B
BỂ HIẾU KHÍ
M2
SP
BÙN KHÔ
D
BỂ LẮNG
V4
V5
MÁY ÉP BÙN
HỆ THỐNG THU HỒI
VÀ XỬ LÝ BIOGAS
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
9
2. Khả năng áp dụng tự động hoá xử lý nước thải nhà máy bia
Tại nhiều quốc gia có nền công nghiệp phát triển cao (Mỹ, Nhật, Đức, Anh, Pháp,...), các
hệ thống xử lý nước thải công nghiệp đã được nghiên cứu và đưa vào ứng dụng từ lâu. Nhiều
hãng hàng đầu trong lĩnh vực này như USFilter, Aquatec Maxcon, Hunter Water
Corporation(HWC), Global Industries.Inc ... đã đưa ra các giải pháp công nghệ tiên tiến xử lý
nước thải. Hầu hết các công nghệ hiện đại ngày nay đều được tự động hoá cao, nhờ đó đảm
bảo năng suất, chất lượng, hiệu quả như mong muốn.
Tại Việt Nam đã có những nhà máy xử lý nước thải hiện đại, sử dụng hoàn toàn hoặc phần
lớn các công nghệ của nước ngoài do đó mức độ tự động hoá cao, tuy nhiên giá thành đắt,
nhiều công nghệ không mang tính mở nên khó làm chủ hoàn toàn, chi phí nâng cấp, bảo trì
rất lớn.
Qua khảo sát kết hợp nghiên cứu, tìm hiểu các hệ thống xử lý nước thải trong và ngoài
nước, chúng tôi khẳng định rằng chúng ta hoàn toàn có thể tự thiết kế và xây dựng một hệ
thống tự động hoá hiện đại cho dây chuyền xử lý nước thải nhà máy bia. Bên cạnh đó, chính
nhờ phát huy tối đa nội lực trong nước chi phí đầu tư và bảo trì hệ thống sẽ giảm đáng kể.
Mức độ tự động hoá chủ yếu phụ thuộc vào khả năng đầu tư của nhà máy, song một thiết
kế hợp lý dựa trên các chuẩn quốc tế mở sẽ cho phép linh hoạt khi lựa chọn cấu hình hệ thống
cũng như nâng cấp mức độ tự động hoá và mở rộng hệ thống một cách dễ dàng trong tương
lai.
Hệ thống tự động hoá sẽ cho phép giám sát điều khiển tất cả các công đoạn xử lý nước
thải từ một Trung tâm điều khiển. Để làm được điều này cần trang bị thêm các thiết bị đo
lường, điều khiển và xây dựng thêm một số chức năng cần thiết đối với hệ thống tự động hoá
xử lý nước thải hiện đại. Các thiết bị đo lường, điều khiển nói chung rất sẵn có tại Việt Nam
với nhiều đại diện của các hãng lớn như Endress+Hauser, Yokogawa, Siemens,...Đây là một
thuận lợi khi xây dựng hệ thống tự động hoá.
Tóm lại:
Tự động hoá cho xử lý nước thải nhà máy bia là hoàn toàn khả thi về kỹ thuật và kinh tế
trong điều kiện Việt Nam hiện nay.
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
10
II. NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG HOÁ XỬ LÝ NƯỚC
THẢI
1. Mục đích áp dụng tự động hoá xử lý nước thải
Tự động hoá xử lý nước thải là điều cần thiết nhưng cũng không cần phải chạy đua theo
mốt, mà phải phân tích rõ mục đích của tự động hoá và đặc biệt phải chú ý: vì sao phải tự
động hoá và cho ai?[1]
Cải thiện điều kiện làm việc: Mục đích đầu tiên của tự động hoá là phải loại bỏ công việc
lặp lại và khó nhọc cho việc vận hành, ví dụ: liên tục theo dõi, kiểm tra nhiều thông số công
nghệ, tắt bật cơ cấu chấp hành, ghi chép số liệu, sự cố,...Tự động hoá và giám sát bằng máy
tính làm tiện lợi thêm khả năng khống chế từ xa một số lượng lớn các thông tin, đơn giản hoá
nhiệm vụ khai thác, giám sát và quản lý.[1]
Nâng cao hiệu quả của thiết bị: Trước hết ta có thể cải thiện chất lượng xử lý nước bằng
các thiết bị đo và điều chỉnh . Ví dụ như định lượng chất phản ứng, mức độ ô xy hoá, kiểm tra
nhiệt độ các bể phản ứng…Tự động hoá quá trình cho phép giải phóng con người và làm tăng
tốc độ tin cậy của hệ thống. Nhưng mục tiêu quan trọng là nâng cao độ chắc chắn vận hành
của thiết bị có tính đến các tiêu chuẩn độ tin cậy qua việc nghiên cứu các sự cố vận hành.
Nghĩa là dự phòng các phương án để thiết bị có thể làm việc liên tục trong trường hợp bị
hỏng hóc một bộ phận nào đó bằng cách đưa tự động các thiết bị dự phòng vào làm việc và
giải quyết hỏng hóc. Tự động hoá cho phép việc nghiên cứu thống kê các dữ liệu đã thu được,
mở ra con đường tối ưu của việc xử lý.[1]
Tăng năng suất lao động: Tự động hoá nhằm nâng cao năng suất bằng cách giảm chi phí
vận hành. Ta cũng có thể tối ưu hoá giá thành năng lượng chi phí hàng giờ và chi phí vật liệu.
Giảm nhân công vận hành và giảm công việc bảo dưỡng cũng cho phép giảm giá thành.[1]
Trợ giúp việc giám sát: Nó bao gồm việc lắp đặt bộ biến đổi, phát hiện báo động, đặt các
phương tiện ghi các dữ liệu và truyền đi xa cho đến nơi giám sát bằng máy tính. Tự động hoá
không có mục đích riêng, mức độ phức tạp của thiết bị phải đáp ứng điều kiện của nhà máy
và đối tượng xử lý. Tự động hoá chỉ xem như một bộ trợ giúp, không ép buộc. Một trong
những hậu quả của một hệ thống tự động không chắc chắn là khi “mất nhớ” nó không tiếp
xúc trực tiếp được với quá trình công nghệ được nữa. Tuy nhiên những ưu điểm của nó quá
rõ ràng nếu thiết bị được một chuyên gia về xử lý nước thải thiết kế và vận hành thực hiện.[1]
2. Yêu cầu và cơ sở xây dựng hệ thống tự động hoá
Hệ thống tự động hoá có thể chia làm hai phần: hệ thống thông tin và hệ thống điều khiển.
Hệ thống thông tin có nhiệm vụ thực hiện các chức năng thông tin. Các chức năng này cho
phép giám sát quá trình công nghệ: cụ thể là thu thập, bảo quản, thống kê và ghi lại các thông
tin đã diễn ra của quá trình điều khiển, cần cho dự báo trước các tình huống sự cố hay thông
tin về sự thay đổi yêu cầu đặt trước của quá trình[1].
Hệ thống điều khiển dùng để tạo ra và thực hiện các tác động điều khiển dựa trên các
nguyên lý điều khiển các đại lượng phụ thuộc của quá trình công nghệ; thực hiện điều khiển
Công ty Cổ phần Minh Việt – www.minhviet.com.vn
Trung tâm ĐK-TĐ-CNTT – 04-5187221 – Fax: 04-5187262 intecom@minhviet.com.vn
11
tối ưu; bằng các phương tiện tự động thực hiện các thao tác logic và theo chương trình đối với
các phần tử phân tán (điều khiển phân tán các cơ cấu chấp hành , các liên động sự cố, khởi
động và dừng hệ thống máy ...).[1].
Đối với mỗi hệ thống tự động điều khiển quá trình công nghệ không nhất thiết phải thực
hiện tất cả các chức năng kể trên. Một số các chức năng không thích hợp với đối tượng công
nghệ này lại có thể thích hợp với đối tượng công nghệ trong hệ thống điều khiển ở mức cao
hơn. Hệ thống tự động điều khiển quá trình công nghệ thực chất là điều khiển tập trung quá
trình đó nhờ các phương tiện kỹ thuật điều khiển tự động.[1].
Vấn đề đo lường từ xa các thông số của hệ thống công nghệ là rất quan trọng. Các thông số
cần đo có thể kể đến như: mực nước trong các bể chứa, trong các buồng đầu vào công trình,
lưu lượng, các chỉ số chất lượng nước như pH, T, DO,.... Các thiết bị cho tín hiệu từ xa giúp
người điều khiển nhìn nhận được toàn cảnh về trạng thái làm việc của các thiết bị. Các thiết
bị hiện trường truyền về Trung tâm điều khiển các tín hiệu sau đây: tín hiệu về tắt sự cố, về
hỏng hóc các thiết bị điều khiển hay của các thiết bị phụ trợ (quạt, máy bơm ...), giá trị sự cố
của các thông số công nghệ, sự trục trặc điều tiết chất phản ứng ....[1].
Các phòng trong Trung tâm điều khiển thường được sắp xếp liền kề nhau, phòng có diện
tích lớn là phòn