Xem mẫu

  1. Vietnam J. Agri. Sci. 2022, Vol. 20, No. 6: 782-792 Tạp chí Khoa học Nông nghiệp Việt Nam 2022, 20(6): 782-792 www.vnua.edu.vn Ngô Phương Thủy*, Nguyễn Thị Hiên Khoa Cơ - Điện, Học viện Nông nghiệp Việt Nam * Tác giả liên hệ: npthuy@vnua.edu.vn Ngày nhận bài: 01.12.2021 Ngày chấp nhận đăng: 27.05.2022 TÓM TẮT Nghiên cứu nhằm mục tiêu xây dựng một mô hình hệ thống sử dụng PLC giám sát và điều khiển một số thông số (pH, COD, BOD) tại bể điều hòa trong quá trình xử lý nước thải chăn nuôi. Giao diện giám sát và điều khiển hệ thống được thiết kế trên phần mềm TIA Portal 15.1 cho phép lập trình đơn giản, thuận tiện với người dùng. Quá trình khảo nghiệm được thực hiện tại phòng thí nghiệm, các thông số pH, COD và BOD được hiển thị số và đồ thị theo thời gian thực, giao diện giám sát trực quan; sự hoạt động của các thiết bị được thể hiện qua thay đổi trạng thái màu sắc. Từ khóa: Bể điều hòa, giám sát, điều khiển, xử lý nước thải chăn nuôi Monitoring and Control of some Pollutant Parameters in Livestock Wastewater Treatment Process ABSTRACT This study aimed to build a monitoring and control system of some pollutant parameters (pH, COD, BOD) in the balancing tank during the livestock wastewater treatment process by using PLC. TIA Portal 15.1 sofware allows simple monitoring and control interface design, easy for users. The assay process is carried out in the laboratory, showed that the monitoring interface enables us to visually monitor the system's operation, in which the pH, COD and BOD parameters are displayed numerically or graphically in real time, device operation is shown by changing color state. Keywords: Balancing tank, monitor, control, livestock wastewater treatment. - - - 782
  2. Ngô Phương Thủy, Nguyễn Thị Hiên × × × × × 783
  3. Giám sát điều khiển một số thông số tại bể điều hòa trong quá trình xử lý nước thải chăn nuôi Bể Anoxic Kiềm Axit Tủ điều khiển Bể điều hòa × ×× × × - - - -    × ∆ 784
  4. Ngô Phương Thủy, Nguyễn Thị Hiên ×× × ×  ×   × -    × × × × 785
  5. Giám sát điều khiển một số thông số tại bể điều hòa trong quá trình xử lý nước thải chăn nuôi STT Thiết bị, dụng cụ Số lượng Hình ảnh Thông số kỹ thuật 1 Động cơ khuấy 01 Mã hiệu: SE2672 - 3G Công suất: 0,37kW Điện áp: /Y - 400/690V Dòng điện: 1,0A/0,6A Tốc động định mức: 2.800 v/p 2 Biến tần LS IC5 01 Điện áp vào 1 pha: 200-230V, 50/60Hz Điện áp ra: 3 pha 220V Dải tần số ra: 0,1-400Hz Công suất: 0,75kW 3 PLC S7 1214C DC/DC/DC 01 Số lượng đầu vào: 14 Số lượng đầu ra: 10 Số đầu vào analog: 2 4 Module mở rộng AI/AQ 01 Module mở rộng: AI/AQ 4 đầu vào tương tự 2 đầu ra tương tự 5 Bơm 01 Mã hiệu: PS-226 BITKh Điện áp: 220-240V, 50Hz Công suất: 240W Lưu lượng: max 60 l/p Cột áp: max 40m Tốc độ định mức: 2.800 v/p 6 Van điện tử 02 Điện áp: 24VDC 2 đầu ren chờ: Ren trong 13mm 7 Cảm biến mức 02 Điện áp: 24VDC 8 Cảm biến PH 01 Dải đo: 0-14pH Điện áp 5VDC Tín hiệu ra: Analog 9 Cảm biến COD và BOD 01 Tín hiệu ra: analog Dải đo 0-500 mg/l 786
  6. Ngô Phương Thủy, Nguyễn Thị Hiên Cảm biến mức, cảm biến pH, COD, BOD ~220V PLC Module mở Nguồn Biến tần S7 - 1200 rộng AI/AQ Động c.ơ khuấy Bơm, van, đèn, còi báo Giao diện giám sát trên máy tính Thời gian đo Thông số Nồng độ COD Nồng độ BOD Tốc độ động cơ Ngày thực hiện … giờ… phút pH (mg/l) (mg/l) (vòng/phút) 2/3/2022 7:30 7,044 493,676 567,763 60,809 8:00 7,044 493,676 567,763 60,809 8:30 7,036 493,667 567,763 60,809 9:00 7,055 493,676 567,763 60,809 9:30 7,085 494 567,763 61 Giá trị trung bình đo 7,0488 493,7408 567,763 60,8472 4/3/2022 8:30 7,055 493,676 567,763 60,809 9:00 7,044 493,676 567,763 60,809 9:30 7,055 493,676 567,763 60,809 10:00 7,036 493,676 567,763 60,809 10:30 7,04 493,676 567,763 60,809 Giá trị trung bình đo 7,0468 493,676 567,763 60,809 5/3/2022 8:30 7,044 493,676 567,763 60,809 9:00 7,055 493,676 567,763 60,809 9:30 7,06 493,676 567,763 60,809 10:00 7,085 493,676 567,763 60,809 10:30 7,055 493,676 567,763 60,809 Giá trị trung bình đo 7,0598 493,676 567,763 60,809 787
  7. Giám sát điều khiển một số thông số tại bể điều hòa trong quá trình xử lý nước thải chăn nuôi Bắt đầu Khởi tạo hệ thống, nhập thời gian lưu trữ nước tại bể Td, ngưỡng pHmin, pHmax Đo mức nước, pH, COD, BOD tại bể, đếm thời gian ĐC Khuấy chạy S S (Tốc độ đ/c theo COD) pH < pHmin pH > pHmax Đ Đ Van Kiềm mở Van Axit mở S T = Td Đ Bơm chạy CB mức 1 S không có tín hiệu Đ Bơm dừng ĐC Khuấy dừng Kết thúc 788
  8. Ngô Phương Thủy, Nguyễn Thị Hiên Bắt đầu Nhận tín hiệu CB mức CB mức 1 và 2 S CB mức 2 không có tín hiệu, S có tín hiệu CB mức 1 có tín hiệu Đ Đ Bơm 1 chạy Bơm 1 chạy Bơm 1 dừng Bơm 2 chạy Bơm 2 dừng Bơm 2 dừng Kết thúc 789
  9. Giám sát điều khiển một số thông số tại bể điều hòa trong quá trình xử lý nước thải chăn nuôi Van mở (a) (b) 790
  10. Ngô Phương Thủy, Nguyễn Thị Hiên Bản tin Envitech Corp (2019). Chạy thử hệ thống quan trắc nước thải chăn nuôi. Truy cập từ http://envitechcorp.vn/2019/02/24/chay-thu-he- thong-quan-trac-nuoc-thai-chan-nuoi/ ngày 20/11/2021. Công ty Cp Minh Việt (2006). Giới thiệu hệ thống tự động hóa xử lý nước thải. Truy cập từ http://www.minhviet.com.vn ngày 20/11/2021. Công ty Advantech Việt Nam. ESRP-ENV- ADAM3600 - Giải Pháp Data Logger, Giám Sát Quan Trắc Môi Trường Thông Minh Truy cập từ https://giaiphap.advantech.com.vn/adam-3600- data-logger/?gclid=Cj0KCQiAybaRBhDtARIsAI E G 3klk1RbS7IH ngày 20/1/2022. 791
  11. Giám sát điều khiển một số thông số tại bể điều hòa trong quá trình xử lý nước thải chăn nuôi Đỗ Thị Mai (2020). Hệ thống SCADA và ứng dụng Nhà xuất bản Đại học Nông Nghiệp. trong xử lý nước thải công nghiệp. Tạp chí Khoa Nguyễn Thị Kim Hằng (2017). Nghiên cứu xử lý BOD, học & Công nghệ, Đại học Thái Nguyên. COD, AMMONIA (N-NH4+), tổng photoho (TP) 225(6): 192-199. trong nước thải chăn nuôi heo sau hầm biogas bằng Juan Baeza, David Gabrial, Javier Bejar & Javier công nghệ AAO sử dụng giá thể xơ dừa. Báo cáo Lafuente (2002). A distributed control system nghiên cứu khoa học, Đại học Sài Gòn, TP. Hồ Chí based on agent architecture for stewater treatment. Minh. Truy cập từ https://text.123docz.net/ Computer-Aided Civil and Infrastructure document/4741735-nghien-cuu-xu-ly-bod-cod- Engineering. 17: 93-103. ammonia-n-nh4-tong-photpho-tp-trong-nuoc-thai- LS Starvert iC5 Manual. user manual SV-iC5 AC chan-nuoi-heo-sau-ham-biogas-bang-cong-nghe- Drives 0.4-2.22kW (200V). Retrieved from aao-su-dung-gia-the-xo-dua.htm ngày 18/7/2021. https://inverterdrive.com/file/LS-Starvert-iC5- Nicoletta Kythreotou, Savvas A. Tassou & Georgios Manual on Jan 20, 2022. Florides (2012). An assessment of the biomass Mather A.J. & Shaw I.S. (1993). Alternative method for potential of Cyprus for energy production. Energy. the control of balancing tank at a wastewater pp. 1-9 treatment plant. Water Science & Technology. Trương Thanh Cảnh (2010). Nghiên cứu xử lý nước 28: 523-530. thải chăn nuôi bằng công nghệ sinh học kết hợp lọc Mather A.J. (1997). Balancing tank control application. dòng bùn ngược. Science & Technology Report to the Water Research Commission, Watson Development. 13(M1): 48-57. Edwards (Pty) Ltd. 621(1). Trịnh Xuân Lai (2003) Xử lý nước cấp cho sinh hoạt và Nguyễn Văn Đạt (2015). Bài giảng Truyền Động Điện. công nghiệp. Nhà xuất bản Xây dựng. 792
nguon tai.lieu . vn