Автоматизация озонаторных установок и контроль за их работой

Озонаторные установки довольно сложны в эксплуатации, так как требуют регулярного наблюдения и контроля. Станции водоподготовки для упрощения наблюдения за сложным комплексом озонирования оборудуют средствами автоматики и контроля, которые служат для обнаружения и предупреждения отклонений от нормального течения процесса.

Природа и свойства озона таковы, что вызывают необходимость постоянного контроля за процессами его синтеза и взаимодействия с обрабатываемой водой. Создание автоматизированного контроля за многочисленными процессами, сопровождающими озонирование, позволяет: а) судить о бактерицидном и вирулицидном качестве воды путем замера остаточной концентрации озона в воде и продолжительности ее обработки; б) оценивать качество обезвоженного воздуха, поступающего в генераторы озона, и величину Давления газа; в) производить замеры концентрации газа в окружающей атмосфере и оценивать условия безопасного пребывания обслуживающего персонала в помещениях, где возможно наличие хотя бы незначительного количества озона; г) значительно сократить число обслуживающего персонала очистных станции.

Степень автоматизации станций должна зависеть прежде всего от их пропускной способности и числа сопровождающих озонирование процессов, подлежащих оптимизации (например, использование атмосферного воздуха или кислорода, деструкция остаточного озона, выброс в атмосферу или его рециркуляция и т.д.

На станциях небольшой пропускной способности при малом числе озонаторов и незначительной потребности в озоне осуществляется неполная автоматизация с использованием электромагнитных реле различного рода.

На станциях средней и большой пропускной способности применяется автоматизация с программным управлением где операции по синтезу озона, сушке воздуха, диффузии газа в воздухе запрограммированы и выполняются согласно последовательности. Опыт эксплуатации больших станции водоподгототки с многосменным озонированием выявил необходимость применения электронно-вычислительных машин, с помощью которых ведется обработка поступающей информации, составляется систематический учет замеряемых параметров, выдается и реализуется программа оптимизации работы.

Процесс подготовки и сушки воздуха, как известно, включает последовательное охлаждение воздуха водой и фреоном, а также его обезвоживание путем адсорбции. Пуск и остановка цепочки сооружений холодильной установки и адсорбционной колонны, а также выпуск сконденсированной влаги и контроль за температурой охлаждающей воды осуществляются автоматически. Особое внимание обращается на состояние сорбента, который относительно быстро выходит из строя при наличии в воздухе пыли. Эффективность работы адсорбционной колонны достигается при использовании 1 т влагопоглощающего агента для обработки 1000 м3 воздуха в 1 ч. Операции по генерации сорбента запрограммированы и осуществляются по заданному графику. Так как процессы сорбции сопровождаются выделением тепла, наиболее полная и быстрая десорбция загрузки (в период регенерации) наблюдается при ее обработке теплым воздухом, создающим равномерный нагрев. Продолжительность восстановления адсорбционной способности загрузки определяется показаниями электронных термометров. Непрерывный автоматический контроль за степенью сушки воздуха производится влагоанализаторами. В качестве вспомогательного оборудования данной цепочки сооружений можно назвать насосные агрегаты, компрессоры, электроаппаратуру, которые требуют такого же наблюдения и ухода, как и любые силовые установки.

Автоматический контроль за работой озонаторов сводится к предотвращению попадания в него влаги при пуске генераторов, при случайной остановке, при длительной остановке и при постоянной эксплуатации.

Пуск озонаторов производится полуавтоматически. В первые минуты работы с помощью системы автоматики осуществляется кратковременная продувка электродов увеличенным расходом сухого воздуха. При длительной остановке аппаратов (резервные генераторы) автоматические приборы управляют подачей небольшого количества воздуха в межэлектродное пространство для предотвращения конденсации влаги. При остановке озонаторов (случайной или преднамеренной) автоматически закрываются задвижки выпуска воздуха из озонатора, чтобы не допустить попадания в озонатор испарений с поверхности обрабатываемой воды, которые могут проникнуть в него через трубопровод, соединяющий межэлектродное пространство с устройством для диспергирования. При постоянной эксплуатации озонаторов наличие влаги регистрируется влаго-анализаторами. При прекращении подачи воздуха или охлаждающей воды автоматически отключаются электропитание и аппараты. Контроль за оборудованием для инъекции газа состоит в автоматическом замере расходов воздуха на входе в контактные камеры и на выходе из них и содержания окислителя в диспергируемом воздухе и газовой смеси после контактных камер с целью сведения к минимуму утечек озона в атмосферу. Утечки газа, неизбежно возникающие при эксплуатации комплекса озонирования, можно классифицировать следующим образом: а) случайные кратковременные, которые вызывают резкое возрастание концентрации газа в окружающей атмосфере; б) перманентные, являющиеся результатом нарушения мер предосторожности при монтаже и эксплуатации систем диспергирования либо неудовлетворительной работы установок по деструкции остаточного озона, находящегося в воздухе после контактных камер озонирования. В зависимости от вида утечек озона наблюдается различная степень заражения окружающей атмосферы. Случайные утечки озона в основном быстро обнаруживаются аппаратурой по контролю расхода и давления озонируемого воздуха и локализуются с помощью обслуживающего персонала станции. Эти утечки относительно легко обнаруживаются детекторами утечек, широко применяемыми в практике озонирования. Детекторы устанавливают в зале озонаторов, в местах скопления трубопроводов озонированного воздуха и в галерее обслуживания контактных камер. Если концентрация озона превышает установленную норму (0,2 мг/м3), детекторы утечек издают звуковой сигнал. При перманентных (незначительных) утечках количество выделяющегося в атмосферу озона довольно слабо подлежит учету и обнаруживается лишь впоследствии по возросшей концентрации газа в воздухе и его пагубному влиянию на природу в прилегающей местности. В данной ситуации наиболее реальным мероприятием по обнаружению утечек озона может быть периодическая проверка степени загазованности атмосферы озоном в близко расположенных к станции местах.

За рубежом большинство станций водоподготовки, использующих озонирование, имеют достаточно высокий уровень автоматизации. Во Франции в первую очередь это относится к станциям парижского пригорода Мери-сюр-Уаз, Нейли-сюр-Марн и Анне-сюр-Марн. Последняя на сегодняшний день является единственной в Европе, где автоматизация озонирования и других процессов водоочистки осуществлена полностью с использованием электронно-вычислительных машин.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>