Анализ и синтез организационно-технических решений в сорбционных системах очистных сооружений

• Автор: Макарова, Ирина Анатольевна
• Шифр специальности: 05.02.22, 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКАМИ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ

ВОДЫ И РЕЖИМЫ ИХ РАБОТЫ

1.1. Основные особенности и типовые структурные схемы современных систем сорбционной очистки воды.

1.2. Эффективность автоматизации, автономный и диспетчерский режимы управления.

1.3. Математические модели непрерывных процессов сорбционной очистки воды

1.4. Математические модели циклических процессов сорбционной очистки воды

1.5. Выводы по главе 1.

2. 2. ДЕКОМПОЗИЦИЯ ЗАДАЧ ОРГАНИЗАЦИИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫМИ ПРОЦЕССАМИ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД.
2.1. Анализ вариационного смысла задач организации управления.
2.2. Декомпозиция по возмущающим воздействиям
2.3. Декомпозиция на основе иерархического управления
2.4. Иерархические структуры систем управления.
2.5. Выбор и обоснование варианта управления
непрерывным процессом сорбции воды
2.6. Выводы по главе 2.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СОРБЦИОННЫХ СИСТЕМ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ.
3.1. Контрольтехнологических параметров процесса
3.2. Сглаживание колебаний обрабатываемых потоков.
3.3. Модификация задачи построения системы управления
3.4. Организация управления системой сорбционной очистки воды с дробным введением сорбента.
3.5. Выводы по главе 3
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СОРБЦИОННЫХ СИСТЕМ ЦИКЛИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ.
4.1. Специфические особенности задачи управления системами циклического действия..
4.2. Циклический процесс сорбционной очистки воды
как объект логического управления
4.3. Формулирование стратегии переключения адсорберов в форме словесного предписания.
4.6. Составление алгоритма управления, выраженного
в терминах алгебры логики
4.7. Организация управления системой сорбционной очистки воды в насыпных фильтрах.
4.6. Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


В перечисленных исследованиях и практических разработках использованы методы системотехники и общей теории систем, методы линейного синтеза систем управления, нелинейного программирования и математического моделирования производственных процессов, работающих в нестационарных условиях под воздействием случайных возмущений, а также работы отечественных и зарубежных специалистов в области инженерной экологии. На основе полученных практических результатов для АОЗТ Научно-производственный Центр «Энерготех» (бывшее ПКБ «Внедрение» Минтопэнерго РФ) подготовлены рекомендации по выбору структурных схем автоматического управления, способов и технических средств автоматизации сорбционной очистки природных, бытовых и производственных сточных вод. Эти же результаты используются в учебном процессе при подготовке в МГСУ инженеров по специальностям: . Автоматизация технологических процессов и производств, . Водоснабжение, водоотведение, рациональное использование и охрана водных ресурсов. Результаты исследований отражены в 8 публикациях автора, докладывались и обсуждались на 5-й и 6-й международных (-й и -й традиционных) научных конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов «Строительство - Формирование среды жизнедеятельности» (г. Москва, МГСУ, , г. Информационные системы, технологии и автоматизация строительства» и семинарах кафедры Автоматизации инженерно-строительных технологий МГСУ. На основании результатов исследований и практических разработок на защиту диссертации вынесены следующие основные положения. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ СТРУКТУРЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНОВКАМИ СОРБЦИОННОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ И РЕЖИМЫ ИХ РАБОТЫ. Основные особенности и типовые структурные схемы современных систем сорбционной очистки воды. Сорбция представляет собой один из наиболее эффективных методов глубокой очистки от растворенных органических веществ городских и производственный сточных вод многих отраслей промышленности [1-3]. Сорбционная очистка применяется как самостоятельно, так и совместно с биологическими системами очистки в качестве подсистем предварительной и глубокой водообработки [4,5]. Преимуществами этого метода являются возможность адсорбции веществ многокомпонентных смесей и, кроме того, высокая эффективность очистки, особенно слабоконцентрированных сточных вод. Сорбционные методы также эффективны для извлечения из сточных вод ценных растворенных веществ с их последующей утилизацией и использования очищенных сточных вод в системах оборотного водоснабжения промышленных предприятий [6,7]. Наиболее эффективными сорбентами для этих систем считаются специально активированные угли различных марок, активность которых характеризуется количеством поглощаемого вещества на единицу объема или массы сорбента (кг/м3, кг/кг) [8]. На практике процессы сорбции реализуются либо в статических условиях, при которых частицы жидкости перемещаются вместе с частицами сорбента (аппараты с перемешивающими устройствами и с псевдоожиженным слоем). В соответствии с этим различают статическую и динамическую активность сорбента [9]. Одним из основных показателей адсорбционных свойств сорбента является изотерма сорбции (рис. Фрейндлиха или Ленгмюра. Кадс - адсорбционная константа распределения сорбата между сорбентом и раствором, которая при прочих равных условиях зависит от температуры; Сравн - равновесная концентрация адсорбируемого вещества на сорбенте, кг/кг. В зависимости от области применения метода сорбционной очистки, места расположения адсорбера в общем комплексе очистных сооружений, состава сточных вод, вида и крупности сорбента выбирается та или иная технологическая схема процесса и тип адсорбера. Так, перед сооружениями биологической очистки применяют насыпные фильтры с диаметром зерен сорбента 3-5 мм или адсорберы с псевдоожиженным слоем с диаметром зерен 0,5 -1 мм. При глубокой очистке производственных сточных вод и возврате их в систему оборотного водоснабжения применяют аппараты с мешалкой и намывные фильтры с крупностью зерен сорбента 0,1 мм. Наиболее простым является насыпной фильтр, представляющий собой колонну с неподвижным слоем сорбента, через который фильтруется сточная вода.