Способ автоматического управления процессом нейтрализации промышленных сточных вод Советский патент 1986 года по МПК C02F1/66 G05D27/00 C02F1/66 C02F101/10 C02F103/00 C02F103/16 C02F103/34 

Изобретение относится к очистке сточных вод в производстве аммофоса и может быт ь использовано на со-г оружениях реагентной очистки промстоков , загрязняемых соединениями солей фосфора, в химической, металлургической и энергетической про- мьшшенностях.

На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ.

Устройство содержит смеситель-реактор 1, регулятор 2 стабилизации величины рН очищенной воды,регулятор 3 стабилизации расхода реагента, регулятор 4 стабилизации соотношения расхода реагента: расход воздуха, регулятор 5 стабилизации уровня воды в нейтрализаторе, регулятор 6 стабилизации расхода очищаемой воды, датчики: 7 расхода, 8 величины рН, 9 концентрации , 10 концентрации F очищенной воды; датчики: II расхода, 12 электропро. водности, 13 величины рН, 14 температуры, 15 плотности, 16 концентрации P.)5, 17 концентрации F, 18 концентрации SO очищаемой воды; датчики: 19 концентрации известкового молока, 20 расхода известкового мЬлока на входе в реактор; датчи- . Kif: 21 уровня воды в реакторе, 22 расхода воздуха; вычийлительное устройство 23, которое содержит блок 24 моделирования, блок 25 коррекции коэффициентов модели блока 24, блок 26 выдачи оптимальных значений параметров на регуляторы и блок 27 ограничений на параметры.

Способ осуществляется следующим образом.

Очищаемая вода смешивается с известковым молоком барботированием воздуха в реакторе 1. Очищенную воду направляют в отстойник. В процессе нейтрализации величину рН очищенной воды поддерживают в заданном диапазоне регулятором 2 путем изменения подачи реагента - известкового молока - по линии байпаса. Расход реагента на входе в реактор по основной лииии измеряют датчиком 20 и регулируют регулятором 3 путем изменения подачи расхода реагента. Расход реагента и расход воздуха измеряют датчиками 20 и 22, и их соотношение регулируют регулятором 4 путем изменения подачи воздуха Уровень воды в нейтрализаторе измеря

77892

ют датчиком 21 и регулируют регулятором 5 путем изменения расхода очищенной воды. Расход очищаемой воды на входе измеряют датчиком 11 и ре5 гулируют регулятором 6 путем изменения подачи очищаемой воды. В блоке 24 моделирования вычислительного устройства 23 имеется управляемая модель процесса в виде

101

(. ,Х ,Х2 ,Х j,X ц ,Х ,Х ,Xg,

л-

(1)

IS

(,Х ,Х2,Х J ,Xj,X ,Х,Х,

Ха,Хд,Х . ,Х ,Х );

(2)

Yj-f ( Х Х Xj Х, Xg X Х.,

XjXg Х )

(3)

Y - Y . 3

где ,,aj; - коэффициенты уравне- НИИ (I) - (.3);

Х - - входные параметры

процесса, измеряемые датчиками 11-22 соответственно;- выходные параметры процесса, измеряемые датчиками 8-10 соответственно .

Для оптимального управления про- цессом выбран критерий оптимальности, заключающийся в минимизации суммы концентраций и F, в очищенной воде, т.е.

35

Y, + Y,

nin.

при наличии двухсторонних ограничений на величину рН очищенной воды, т.е.

18ерх 1 1НИЛ;

Кроме того, имеются аналогичные двухсторонние ограничения на такие входные параметры, как X,, Х ,

X., и , Данньй критерий позволяет на

основе имеющихся уравнений (1) - (3) и ограничений на Y, Х, Х , Х , Х найти минимально возможное значение Y,j - УЗ и соответственно, оптимальные значения Y , Х, Х, Х и . Ограничения на параметры заключены в блоке 27.

В блоке 26 вьщачи оптимальных значений на основе критерия оптинальности по текущим значениям параметров, измеренных датчиками 12 - 19, и с учетом заложенных в блоке 27 двухсторонних технологических ограничений ,.

на параметры Y , X,, Х,, Х, Х., по уравнениям (1) - (3) процесса нейтрализации на основе алгоритма сканирования вырабатьшаются оптимальные значения параметров для выдачи заданий на регуляторы 2-6.

В связи с нестационарностью процесса нейтрализации через заданный промежуток 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 корректи3|

ровка коэффициентов а

i; -2i

у процесса неитра-

1217789

уравнений СП - (3 лизации.

После корректировки коэффициентов уравнений (1) - (3) процесса нейтра- 5 лизации в блоке 26 производят новый пересчет оптимальных значений параметров для выдачи заданий на регуляторы 2, 3, А и 6.

Таким образом, обеспечение в бло- 10 ке 25 минимума критерия оптимальности позволяет обеспечить минимальное значение концентраций и F в. очищенной воде и тем самым повысить эффективность процесса нейтрализа- 5 ции.

feoetum

OfuufafMo

ввзЗул

Редактор А.Долинич

Составитель А.Попов Техред С.Мигунова

Заказ 1070/26Тираж 865Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Е.Сирохман