Комплект датчиков САУ-КРК RSA-SAU-KRK анализа сточных вод на один аэротенк

Линейка датчиков RSA-KIP предназначена для непрерывного автоматизированного контроля ключевых гидрохимических показателей в технологических процессах очистки сточных вод. Интеграция данных устройств в системы управления позволяет оптимизировать биологическую и физико-химическую очистку, обеспечивая соблюдение экологических нормативов и снижение эксплуатационных расходов предприятия.

Для сокращения энергопотребления в 5% от текущего потребления на очистных сооружениях, без ухудшения качества очистки сточных вод предусматривается создание автоматизированной системы подачи воздуха на аэротенки нитри-денитрификаторы.

Автоматизация подачи кислорода на аэротенки в мировой практики представляет из себя два независимых автоматических контура управления:

1-ый контур автоматического управления – регулируемая подача воздуха. Автоматизация воздуходувных агрегатов с регулируемой подачей воздуха по сигналу обратной связи от датчика давления в общем коллекторе.

2-ой контур автоматического управления – регулируемые клапана по сигналу обратной связи от датчиков растворенного кислорода и массового расходомера воздуха, установленного перед регулируемым клапаном.

В России на очистных сооружениях канализации, на настоящий день, данное направление считается одним из перспективных мероприятием энергоэффективности, по причине энергоемкости подачи воздуха в аэротенки, как показывает практика данный процесс потребляет до 80% электроэнергии очистных сооружений.

Первый контур управления реализуется по проекту, например, Реконструкции биологических сооружений по Гос. программе. Первый контур управления состоит из регулируемых воздуходувок и датчика давления. Воздуходувки меняют свою производительность по сигналу обратной связи от датчика избыточного давления в общем воздуховоде с диапазоном измерения (0..1 bar, 4..20 мА).

Для реализации второго контура управления применяется система управления поддержания заданной концентрации растворенного кислорода (RSA-BUZ) в аэротенках. Система RSA-BUZ устанавливается, как правило, в существующем здании электрощитовой. Так-же возможно уличное исполнение с установкой непосредственно около аэротенков, данное исполнение выполнено из нержавеющей стали AISI 304 (08Х18Н10) и системы контроля температурно-влажностного режима внутри установки.

Комплект системы датчиков САУ-КРК RSA-SAU-KRK и крепления для анализа сточных вод на один аэротенк
Обозначение на схемах	Количество	Что измеряет	Обозначение	Кодировка датчиков	Диапазон измерения датчиков	Цена
QT 1.2	1	Растворенный кислород	О₂	RSA-KIP-QT-10M	0-20 мг/л	По запросу
QT 1.2	1	Температура	ͦ С	RSA-KIP-QT-10M	-50 +50 ͦ С	По запросу
N₂₊₃1.1	1	Нитраты	NO₃	RSA-KIP-N2+3-10M	0-1000 мг/л	По запросу
		Нитратный азот	NO3-N		0-1000 мг/л
		Температура	ͦ С		-50 +50 ͦ С
AA 1.1	1	рН	рН	RSA-KIP-AA-10M	4-10	По запросу
		Аммоний	NH4-N		0-100 мг/л
		Калий	К		0-1000 мг/л
		Температура	ͦ С		-50 +50 ͦ С
BB 1.1	1	Температура	ͦ С	RSA-KIP-BB-10M	-50 +50 ͦ С	По запросу
		Мутность (формазин)	ВВ		0-5000 мг/л
		Мутность (твердая)	ВВ		0-5000 мг/л
FT 1.1	1	Расход газов	FТ	RSA-KIP-FT	Диапазон расходов (нм3/ч) согласно диаметру трубы	По запросу
Комплект для крепления датчиков QT 1.2, N₂₊₃1.1, AA 1.1	3	–	–	RSA-FLEX-CYH112	–	По запросу
Комплект для крепления датчиков QT 1.2, N₂₊₃1.1, AA 1.1	3	–	–	RSA-FLEX-CYA112	–	По запросу
HS 1.1	1	–	HS	RSA-HS-DN80	Клапан согласно диаметру трубы 80 мм (под заказ вариации 150 мм, 200 мм, 300 мм, 400 мм, 500 мм)	По запросу
RSA-BUS-RP 1.1	1	–	–	RSA-BUS-RP	–	По запросу

Скачать спецификацию в Exсel

Система управления RSA-BUZ оборудована сенсорным дисплеем с диагональю 10 дюймов и включает в себя:

2-х датчиков концентрации растворенного кислорода (КРК) с флюоресцентным сенсором типа RSA-KIP-QT . Данный тип датчиков позволяет измерять кислород без обслуживания в онлайн режиме без расходных материалов. Для этого на датчики устанавливается комплект крепления системы очистки сжатым воздуха RSA-KIP-02-OSV (Заказной код системы очистки для датчика КРК RSA-KIP-02-OSV приобретается отдельно). Поддержание оптимальной концентрации кислорода необходимо для обеспечения жизнедеятельности аэробных микроорганизмов, ответственных за окисление органических загрязнений. Данные датчика используются для автоматического регулирования работы воздуходувных агрегатов. Это исключает избыточную аэрацию, что ведет к существенному сокращению потребления электроэнергии;

1-го датчика нитритов и нитратов типа RSA-KIP-N2+3 (приобретается опционально в зависимости от бюджета проекта). Устройство RSA-KIP-N2+3 обеспечивает высокоточное определение концентрации нитратного азота в сточных водах. Датчик позволяет оценивать эффективность процесса денитрификации. Контроль данного параметра необходим для предотвращения сброса избыточных биогенных веществ в водоемы, что является обязательным требованием экологического законодательства. Непрерывный мониторинг позволяет своевременно корректировать рециркуляцию активного ила и подачу субстрата в зоны денитрификации;

1-го датчика азота аммонийного типа RSA-KIP-AA (приобретается опционально в зависимости от бюджета проекта). Датчик RSA-KIP-AA применяется для измерения концентрации ионов аммония на различных этапах очистки. Аммонийный азот является индикатором первичного загрязнения и высокой токсичности стока. Мониторинг данного показателя позволяет оперативно реагировать на пиковые нагрузки, поступающие на очистные сооружения. Показания датчика используются для управления интенсивностью процесса нитрификации, обеспечивая полную переработку азотистых соединений до безопасных форм;

2-х датчиков взвешенных веществ типа RSA-KIP-BB. Датчик RSA-KIP-BB применяется для измерения концентрации взвешенных веществ в технологических потоках. Датчик RSA-KIP-BB использует оптический метод измерения, что позволяет в реальном времени контролировать дозу активного ила в аэротенках и эффективность осветления воды. Мониторинг данного параметра критически важен для предотвращения выноса ила и оптимизации циклов рециркуляции и избыточной откачки;

1-го массового расходомера воздуха RSA-KIP-FТ300 (300 – длина измерительного штыря) предназначен для высокоточного измерения расхода воздуха, подаваемого в систему аэрации. Длина штыря выбирается по формуле: Du Трубопровода/2 + 200мм. Прибор RSA-KIP-FT300 позволяет контролировать массу подаваемого кислорода независимо от колебаний давления и температуры, что обеспечивает стабильность биологических процессов. Для защиты чувствительного элемента рекомендуется установка защитного козырька из нержавеющей стали AISI 304 (запрашивается дополнительно на info@r-smart.ru);

1-го комплекта для крепления датчиков RSA-FLEX-CYН112 и 1-го комплекта для крепления датчиков RSA-FLEX-CYA112 QT 1.2, N2+3 1.1, AA 1.1. Специализированные погружные системы крепления, предназначенные для надежной фиксации аналитических датчиков (кислорода, нитритов, аммония). Модульная конструкция RSA-FLEX обеспечивает удобство обслуживания и быструю очистку электродов без остановки технологического процесса. Выполнены из коррозионностойких материалов, устойчивы к агрессивной среде сточных вод;

1-го регулирующего клапана воздуха c электроприводом RSA-HS-DN-250 (250 – диаметр клапана для трубы диаметром 300 Ду). Высокопроизводительный запорно-регулирующий клапан управления потоком воздуха оснащен интеллектуальным электроприводом для точного позиционирования заслонки. Установка через диффузоры позволяет значительно ускорить поток и снизить турбулентность, что гарантирует плавное регулирование аэрации и минимизирует потери давления в системе;

2-х распределительных шкафов из нержавеющей стали RSA–BUZ–RP.

Данные технические решения направлены на создание полностью автоматизированной системы управления (САУ), которая минимизирует человеческий фактор и снижает эксплуатационные расходы.

Преимущества применения датчиков RSA-KIP:

Автоматизация управления – переход от периодического лабораторного анализа к непрерывному мониторингу в режиме реального времени.
Повышение надежности – конструктивное исполнение датчиков рассчитано на длительную эксплуатацию в химически агрессивных средах с высоким содержанием абразивных частиц.
Экологическая безопасность – минимизация рисков превышения предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в очищенном стоке.
Оптимизация ресурсов – точное дозирование реагентов и рациональное управление энергоемким оборудованием на основе фактических показателей состава воды.

Назначения и цели создания системы

Автоматизированная система управления второго контура (проектируемая) предназначена:

для устойчивости технологического процесса по поддержанию заданного значения растворенного кислорода в каждом аэротенке, независимо друг от друга;
для обеспечения энергоэффективности, за счет автоматического поддержания растворенного кислорода в оптимально-допустимом диапазоне, в каждом аэротенке не зависимо от его удаленности от воздуходувной станции и глубины установки аэрационной системы;
экономии электроэнергии не менее 3% от потребляемой воздуходувной станции в год;
сбор и обработку аналоговой и дискретной информации, поступающих от датчиков;
централизованный мониторинг и контроль технологии очистки воды в аэротенках;
отображение первичной и обработанной информации для операторов;
дистанционную передачу рекомендации в SCADA систему на снижения уставки по давлению в первом контуре.
реализацию предупредительной и аварийной технологической сигнализации.
Автоматизированная система управления первого контура (существующая система) предназначена:
для обеспечения технологического процесса по подаче воздуха в аэротенки, путем поддержания заданного давления, в воздушном коллекторе. При реализации второго контура управления. Первый контур рекомендуется перевести в режим АВТО.

Основные положения и технические решения

Передача данных от RSA-BUZ к групповому шкафу автоматики (ША) установленного в существующей электрощитовой выполнить коммуникационным кабелем по протоколу Modbus. В ША устанавливается ПЛК для передачи данных в существующую SCADA-систему. КИПиА и регулирующие электроклапана уличного исполнения и монтируются непосредственно на аэротенках. Приборы КИПиА имеют степень защиты IP68. Электропривода для клапанов имеют степень защиты не ниже IP67. В системе RSA-BUZ устанавливается в качестве человеко-машинного интерфейса сенсорная панель оператора 10 дюймов. Панель оператора отображает вновь устанавливаемые регулируемые электроклапана их состояние и текущие показания массового расхода воздуха в Нм3/ч в регулируемом аэротенке и концентрацию растворенного кислорода мг/л. В шкафах BUZ предусмотрена смена уставки, как с дисплея, так и дистанционно из диспетчерской. Логика поддержания заданной уставки концентрации кислорода (пид-регулятор) по сигналу обратной связи от датчика кислорода установленного на выходе регулируемого аэротенка реализована непосредственно в ПЛК установленного в шкаф управления RSA-BUZ. Система RSA-BUZ поставляется в комплекте с регулируемыми клапанами и с предустановленным ПО. Шкафы управления агрегатов и исполнительных механизмов должны поставляться комплектно с оборудованием в соответствии с СП 32.13330.2012.

К шкафам управления должны прилагаться паспорт и инструкция по эксплуатации, содержащая:

сквозную таблицу сигналов и состава баз данных;
перечень аварийных и технологических сообщений объекта управления;
описание работы устройства;
эскизы мнемосхем управления с описанием основных меню;
структуру и описания работы агрегата.