Thiết Kế Hệ Thống Lọc Nước Thô

Dưới đây là tài liệu nghiên cứu do Vũ Thị Oanh, Lê Thị Thu Huyền, Lê Hồng Thu, Nguyễn Thị Thu Hiền – Trường Đại học Công nghệ Thông tin và Truyền thông – ĐH Thái Nguyên phối hợp thực hiện. Chủ đề: Thiết kế hệ thống lọc nước thô. Hãy cùng Xử Lý Nước Việt Phát tìm hiểu sơ lược về công trình nghiên cứu này.

Giới thiệu đề tài nghiên cứu thiết kế hệ thống lọc nước thô

Hiện nay với việc đẩy mạnh phát triển công nghiệp hóa, đô thị hóa dẫn đến nguồn nước sạch ngày càng hạn hẹp, việc cung cấp lượng nước sạch đảm bảo cho các nhà máy, khu dân cư đòi hỏi phải có các hệ thống lọc nước đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật. Bài báo trình bày việc nghiên cứu chế tạo hệ thống điều lọc nước thô giúp giảm bớt áp lực cho hệ thống lọc RO.

Tổng quan về hệ thống xử lý nước thô 

Nước thô được bơm từ sông, sau đó qua hệ thống lọc thô để chắn rác có kích thước lớn trước khi được cấp vào trạm xử lý nước thô. Có 2 van điều khiển được điều khiển bởi người vận hành.

• Van 1 mở, Van 2 đóng: Nước được xử lý bởi trạm nước thô sau đó mới bơm đến bể chứa Tk-67.
• Van 1 đóng, Van 2 mở: lúc này nước không qua trạm xử lý mà được bơm thẳng đến bể chứa TK-67. Chỉ sử dụng trường hợp này khi trạm xử lý nước trong thời gian bảo trì.

Quy trình hoạt động

• Nước thô qua van cấp V1 sẽ được đưa vào trạm xử lý nước. Hóa chất PAC được hoà trộn bằng hệ thống pha trộn tĩnh (static mixer). 
• Sau khi qua hệ thống pha trộn tĩnh, nước thô sẽ được cấp lên bể tạo keo. Tại đây, hệ thống bơm hóa chất tiếp tục bơm thêm hóa chất PAC vào bể. Đồng thời có 2 bơm hóa chất khác là Ca(OCl)2 và NaOH có tác dụng khử trùng và điều khiển độ pH trong bể luôn ổn định ở khoảng từ 7,4 – 7,5. Nhờ cánh khuấy nên hóa chất sẽ được trộn đều trong nước và chảy tràn sang bể sơ lắng.
• Tại bể sơ lắng, các chất lơ lửng sẽ được kết dính tạo thành bông cặn to. Phần nước này sẽ được chảy vào bể lắng.
• Tại bể lắng, các chất rắn lơ lửng sẽ lắng dần xuống đáy bể và định kì được xả đi bởi hệ thống van xả tự động. Phần nước sạch sẽ được chảy tràn xuống bể chứa. ‘
• Tại bể chứa, hóa chất Ca(OCl)2 được bơm vào để diệt khuẩn hoàn toàn. 
• Bể chứa được nối với bơm để bơm vào bể chứa nước thô phân phối. 

Thiết kế hệ thống lọc nước thô

Phương pháp điều khiển

Sử dụng bộ điều khiển PLC S7 – 1200 để điều khiển hệ thống với yêu cầu công nghệ như sau: Động cơ hoặc bơm sẽ được điều khiển bằng nút công tắc lựa chọn (Bằng tay/ Dừng/ Tự động) cho thiết bị chạy ở cả chế độ tự động và bằng tay hoặc nút (Chạy/ Dừng) cho thiết bị chỉ chạy ở chế độ bằng tay. Trạng thái của thiết bị được chỉ ra bằng đèn trạng thái chạy (Đèn màu xanh sáng) và đèn trạng thái lỗi (Đèn màu vàng sáng).

Xây dựng hệ thống

• Nguồn cấp 3 pha/ 4 dây, có dây tiếp địa
• Động cơ 3 pha điện áp 380 VAC hoặc 400 VAC
• Động cơ 1 pha điện áp 220 V AC
• Nguồn điều khiển là 220 VAC//24 VDC

Thiết kế tủ điện điều khiển hệ thống

Tủ điện điều khiển hệ thống xử lý nước gồm 2 phần:

• Phần vận hành bằng núi bấm và công tắc sẽ điều khiển trực tiếp hoạt động của bơm
• Phần màn hình HMI sẽ đưa ra các thông số, trạng thái của bơm, lưu lượng đầu vào, mực nước trong bể, áp suất đường ống ra trong quá trình chạy.

Vận hành hệ thống

Mỗi bơm sẽ được điều khiển ở 2 chế độ Tự động/ Bằng tay. Ở chế độ bằng tay, bơm sẽ chạy trực tiếp. Ở chế độ tự động, bơm sẽ được điều khiển từ PLC như sau: 

• 2 bơm filtering sẽ chạy theo tín hiệu mức trong bể Holding và tín hiệu áp suất trên đường ống ra
• Cánh khuấy của 2 bể Coagulation, Flocculation và bơm hóa chất BASF 1425, Ca(OCl)2, PAC, sẽ chạy theo tín hiệu lưu lượng đầu vào và cao độ bể
• Bơm hóa chất NaOH sẽ chạy theo lưu lượng đầu vào, giá trị pH thấp và cao độ bể. 
• Đèn báo màu xanh chỉ trạng thái bơm chạy, đèn báo màu vàng chỉ trạng thái bơm bị quá tải. 
• Trên tủ có đồng hồ đo dòng, áp, giá trị pH và các đèn báo lỗi để theo dõi.

Khi bắt đầu vận hành người vận hành chọn chế độ cho bơm filtering: Bơm 1/ Luân phiên/ Bơm 2, Bằng tay/ Tự động, Sao-tam giác/ Biến tần. Bình thường sẽ chọn chế độ tự động, bơm chạy bằng biến tần và chế độ luân phiên nhau. Các bơm hóa chất và cánh khuấy sẽ chọn chạy ở chế độ tự động.

Thiết kế giao diện giám sát hệ thống trên HMI 

Giao diện HMI sẽ đưa ra được các thông số trong quá trình chạy: trạng thái bơm chạy/ dừng, thông số lưu lượng đầu vào, cao độ bể Holding, áp suất đường ống ra. 

• Trạng thái bơm chạy: màu xanh
• Trạng thái bơm dừng: màu đỏ
• Các lỗi sẽ được cảnh báo bằng biểu tượng “Alarm” trên giao diện. Nhấn vào biểu tượng sẽ đến chi tiết lỗi đang xảy ra của hệ thống.
• Người vận hành nên theo dõi các trạng thái, cảnh báo và thông số hiển thị trên HMI để điều chỉnh hệ thống hoạt động tốt hơn.

Để xem chi tiết hơn về đề tài hãy xem tài liệu dưới đây:

Kết luận

Như vậy, với việc nghiên cứu quy trình công nghệ lọc nước thô và thiết kế xây dựng hệ thống lọc nước thô và giao diện giám sát trên HMI đã chứng minh hệ thống làm việc ổn định, đảm bảo theo yêu cầu công nghệ đặt ra, giúp tiết kiệm chi phí trong quá trình xử lý nước, giảm áp lực cho hệ thống lọc RO. Hệ thống có thể sử dụng cho các công ty, khu dân cư vừa và nhỏ.

Trên đây là một số thông tin về nghiên cứu thiết kế hệ thống lọc nước thô. Tài liệu trên nhằm mục đích tham khảo. Không nhằm mục đích quảng bá sản phẩm hay phục vụ kinh doanh. Bạn đang có nhu cầu xử lý nước thải, lọc nước công nghiệp, xử lý nước sinh hoạt. Hãy liên hệ Xử Lý Nước Việt Phát để được tư vấn hỗ trợ miễn phí:

Công ty TNHH Thiết Bị Máy Và Công Nghệ Môi Trường Việt Phát

• Địa chỉ nhà máy: Lễ Khê – Xuân Sơn – Sơn Tây – Hà Nội
• Hotline: 0932 333 299 – 0986 924 889
• Email: xulynuocvietphat@gmail.com
• Kênh: Youtube Xử Lý Nước Việt Phát
• Fanpage: Facebook Xử Lý Nước Việt Phát

Xử Lý Nước Việt Phát – Luôn sẵn sàng tư vấn và phục vụ Quý khách.