申请日2012.11.14
公开(公告)日2013.05.08
IPC分类号G05D27/02; C02F1/04; C02F9/10
摘要
本实用新型涉及一种高浓度氨氮废水汽提处理的自动控制系统。所述系统包括汽提塔和远程终端控制系统;在所述汽提塔的废水入口安装在线pH计，在废水入口的加碱管道上安装第一电动调节阀。采用远程终端控制系统对所述的汽提塔进行控制。与现有技术相比，本实用新型以远程终端控制系统为基础，能够对氨氮废水汽提处理过程进行自动控制，使汽提塔的温度、压力保持恒定，加快了工艺响应速度，减少了工艺操作的波动，避免了不合格废水外排，提高了处理工艺的安全性。
权利要求书
1.一种高浓度氨氮废水汽提处理的自动控制系统，其特征在于，所述系统 包括汽提塔(1)和远程终端控制系统;在所述汽提塔(1)的废水入口安装在 线pH计(2)，在废水入口的加碱管道上安装第一电动调节阀(3)。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，在汽提塔(1)的顶部与底部 分别安装第一压力传感器(4)和第二压力传感器(14);在所述汽提塔(1)塔 顶冷凝器(5)的不凝气出口上安装安全阀(6)。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在所述汽提塔(1)的顶 部与底部分别安装第一温度传感器(12)和第二温度传感器(13);在汽提塔(1) 底部的低压蒸汽进口安装第二电动调节阀(7)，在汽提塔(1)塔顶冷凝器(5) 的循环冷却水进口管道上安装第三电动调节阀(8)。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，在所述汽提塔(1)的底部出 液口安装氨氮在线分析仪(9);所述氨氮在线分析仪(9)连接有三通，所述三 通的两个出口分别安装第四电动调节阀(10)和第五电动调节阀(11)。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括汽提塔(1)和 远程终端控制系统;
在所述汽提塔(1)的废水入口安装在线pH计(2)，在废水入口的加碱管 道上安装第一电动调节阀(3);
在汽提塔(1)的顶部与底部分别安装第一压力传感器(4)和第二压力传 感器(14);在所述汽提塔(1)塔顶冷凝器(5)的不凝气出口上安装安全阀(6);
在所述汽提塔(1)的顶部与底部分别安装第一温度传感器(12)和第二温 度传感器(13);在汽提塔(1)底部的低压蒸汽进口安装第二电动调节阀(7)， 在汽提塔(1)塔顶冷凝器(5)的循环冷却水进口管道上安装第三电动调节阀 (8);
在所述汽提塔(1)的底部出液口安装氨氮在线分析仪(9);所述氨氮在线 分析仪(9)连接有三通，所述三通的两个出口分别安装第四电动调节阀(10) 和第五电动调节阀(11)。
说明书
一种高浓度氨氮废水汽提处理的自动控制系统
技术领域
本实用新型涉及氨氮废水处理技术领域，特别是涉及一种高浓度氨氮废水 汽提处理的自动控制系统。
背景技术
氨氮是我国水体中主要的污染物之一，其危害在于能够造成水体富营养化， 导致生态环境的恶化。氨氮废水中的氨氮污染物以铵根、游离态氨分子形式存 在于废水中，已报道的处理方法主要包括生化法和物化法。CN 1380260A公开 了一种生物法处理化肥氨氮废水的方法，通过生物硝化、反硝化反应将氨氮废 水处理至一级排放标准;CN 101229944A公开了一种生物法处理氨氮废水的方 法，采用厌氧—缺氧—好氧组合工艺处理氨氮废水。
在化工和湿法冶金过程中常产生高浓度氨氮废水，其氨氮浓度可达 1000mg/L以上，其中往往含有高浓度的盐或重金属，对于此类废水，常采用汽 提法对其中的氨氮进行脱除，CN 101161596A和CN 101525189A对这种处理方 法进行了报道。汽提过程是一个动态的平衡过程，其中包含数次至数十次气-液 相平衡过程，然而废水的水质、蒸汽的压力和环境温度的变化都可能对系统造 成影响，需要操作人员随时进行调节，以保证汽提过程的稳定。一旦由于操作 疏忽造成波动，会导致系统平衡被破坏，需经历较长时间才能恢复正常，这将 直接导致氨氮废水处理不达标，存在环境污染风险。因此，需要一种可靠的自 动控制系统对汽提过程进行控制。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种针对高浓度氨氮废水汽提处理过程的自动 控制系统。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种高浓度氨氮废水汽提处理的自动控制系统，所述系统包括汽提塔和远 程终端控制系统;在所述汽提塔的废水入口安装在线pH计，在废水入口的加碱 管道上安装第一电动调节阀。当在线pH计显示汽提塔废水入口的pH过低或过 高时，远程终端控制系统可以控制加碱管道上的第一电动调节阀的开度，改变 加碱量，从而控制进入汽提塔的废水pH。本实用新型通过在线pH计和加碱管 道上电动调节阀的设置，能够实现对入水pH值的实时控制。
本实用新型所述汽提塔的基本结构，如废水进出口、蒸汽入口、塔顶冷凝 器、回流罐等的设计可由本领域技术人员从现有技术中获知，具体可参考CN 202430030U中公开的氨氮废水处理汽提塔。
以下为本实用新型的优选形式。
在汽提塔的顶部与底部分别安装第一压力传感器和第二压力传感器;在所 述汽提塔塔顶冷凝器的不凝气出口上安装安全阀。当汽提塔的塔顶压力过大时， 塔顶冷凝器的不凝气出口安全阀自动开启，控制塔顶压力在正常范围。汽提塔 底部的第二压力传感器并未直接参与控制，是判断汽提塔内部流通正常的指示 参数，此压力显示大于0.2MPa时，应自动切断蒸汽、关闭氨氮废水进水泵。
在所述汽提塔的顶部与底部分别安装第一温度传感器和第二温度传感器; 在汽提塔底部的低压蒸汽进口安装第二电动调节阀，在汽提塔塔顶冷凝器的循 环冷却水进口管道上安装第三电动调节阀。当汽提塔的塔顶温度过低或塔底温 度不符合工艺要求时，自动控制汽提塔低压蒸汽进口的第二电动调节阀开度， 以控制蒸汽流量，从而达到控制塔底温度的目的。由于低压蒸汽进口处的第二 电动调节阀能够控制蒸汽流量，这是汽提塔的唯一热源，因此无论是塔顶还是 塔底温度过低时，均应开大此电动阀门;如果塔底温度过高，应减小此阀门开 度;如果塔顶温度过高，应增加冷却水流量。当汽提塔的塔顶温度过高或过低 时，自动控制塔顶冷凝器的冷却水进口第三电动调节阀开度，从而控制冷却水 流量，以控制冷凝器回流液温度，达到调节塔顶温度的目的。
在所述汽提塔的底部出液口安装氨氮在线分析仪;所述氨氮在线分析仪连 接有三通，所述三通的两个出口分别安装第四电动调节阀和第五电动调节阀。 当汽提塔塔底出液氨氮浓度达标时，自动开启去往达标排放管道上的第四电动 调节阀、关闭去往事故池的第五电动调节阀，使合格水外排;当汽提塔塔底出 液的氨氮浓度不达标时，自动开启去往事故池管道上的第五电动调节阀、关闭 去往达标排放管道的第四电动调节阀，使不达标的废水流入事故池。
本实用新型最优选的一种高浓度氨氮废水汽提处理的自动控制系统，包括 汽提塔和远程终端控制系统;在所述汽提塔的废水入口安装在线pH计，在废水 入口的加碱管道上安装第一电动调节阀;在汽提塔的顶部与底部分别安装第一 压力传感器和第二压力传感器，在所述汽提塔塔顶冷凝器的不凝气出口上安装 安全阀;在所述汽提塔的顶部与底部分别安装第一温度传感器和第二温度传感 器，在汽提塔底部的低压蒸汽进口安装第二电动调节阀，在汽提塔塔顶冷凝器 的循环冷却水进口管道上安装第三电动调节阀;在所述汽提塔的底部出液口安 装氨氮在线分析仪，所述氨氮在线分析仪连接有三通，所述三通的两个出口分 别安装第四电动调节阀和第五电动调节阀。所述第四电动调节阀连接达标排放 管道，第五电动调节阀连接事故池管道。
本实用新型所述的远程终端控制系统，其英文全称为Remote Terminal Unit， 其英文简称为RTU，能够在温度-20~90℃正常工作，且同时具备监测与控制功 能。
具体控制方法如下：
1)首先设定在线pH计、温度传感器、压力传感器以及氨氮在线分析仪的 采样周期;
2)设定进塔废水pH、塔底温度、塔顶温度、塔顶压力、塔底排水氨氮浓 度等工艺参数;
3)氨氮废水与碱性溶液通过管道混合器混合以后，使用在线pH计监测pH， 当pH在设定值时不动作，当pH小于设定值时控制加碱管道上的第一电动调节 阀开度增加，当pH大于设定值时控制加碱管道上的第一电动调节阀开度减小;
4)汽提塔通入蒸汽后，使用第二温度传感器测量塔底温度，当温度在设定 值时不动作，当温度小于设定值时控制低压蒸汽管道上的第二电动调节阀开度 增加，当温度大于设定值时控制低压蒸汽管道上的第二电动调节阀开度减小;
5)汽提塔通入蒸汽后，使用第一压力传感器测量塔顶压力，当压力在设定 值以下时不动作，当压力大于设定值时开启安全阀(PSV)，安全阀在压力降到 设定值以下后自动关闭;
6)使用第一温度传感器监测塔顶温度，当温度为设定值时不动作，当温度 大于设定值时控制循环水进口管道上的第三电动调节阀开度增加，当温度小于 设定值时控制循环水进口管道上的电动阀门开度减小;
7)使用氨氮在线分析仪监测塔底排出水的氨氮浓度，当氨氮浓度在设定值 以下时，开启达标排放管道上的第四电动调节阀、关闭去往事故池管道上的第 五电动调节阀;当氨氮浓度大于设定值时，开启去往事故池管道上的第五电动 调节阀、关闭达标排放管道上的第四电动调节阀。
与已有技术方案相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型以远程终端控制系统为基础，能够对氨氮废水汽提处理过程进 行自动控制，使废水pH值、汽提塔的温度、压力保持恒定，加快了工艺响应速 度，减少了工艺操作的波动，避免了不合格废水外排，提高了处理工艺的安全 性。
