Đề tài thiết kế và lắp đặt hệ thống tự động hóa tại trạm xử lý nước thải phi tập trung(15/3)

Công ty cổ phần nước sạch Bắc Ninh 15/05/2018

Đề tài Thiết kế và lắp đặt hệ thống tự động hóa tại trạm xử lý nước thải phi tập trung là 1 trong 4 đề tài được Giám đốc công ty khen thưởng "Sáng kiến cải tiến kinh nghiệm năm 2011". Đề tài do đ/c Đỗ Văn Trung - TP Hồ sơ và quản lý tài sản thực hiện.

1. Đặt vấn đề

          Trạm xử lý nước thải phi tập trung được xây dựng tại thôn Viêm Xá với hệ thống tuyến cống thu gom và khu xử lý nước thải. Hệ thống có 01 bơm để  bơm nước thải từ bể thu về khu xử lý và 01 máy khuấy để thực hiện khuấy trộn. Do đặc điểm của mô hình nên trạm không có người trực vận hành 24/24h, vì vậy yêu cầu đặt ra là phải xây dựng hệ thống tự động hóa sao cho khi nước thải tại bể thu đầy hoặc cạn đến một giới hạn nhất định thì máy bơm và máy khuấy phải hoạt động hoặc tắt tương ứng.

          Trên cơ sở đó tôi đã suy nghĩ và thiết kế hệ thống tự động hóa để đáp ứng được yêu cầu hoạt động của trạm xử lý nước thải phi tập trung này.

2. Nội dung của sáng kiến:

Hệ thống điều khiển có 02 chế độ hoạt động: AUTO và MAN. Để chọn chế độ chạy sử dụng công tắc vị trí trên mặt tủ điều khiển. Tại trạm bơm nước thải đặt 01 máy bơm chìm 1 pha được cấp điện từ tủ điều khiển.

Tín hiệu mức nước thấp và cao được xác định bằng các sensor dạng cực đo thông mạch. Tín hiệu này được truyền về tủ điện thông qua 02 dây điện thoại.

Trong bơm chìm có tiếp điểm báo quá nhiệt động cơ, đây là tiếp điểm thường đóng. Tiếp điểm này được đưa về tủ điều khiển thông qua 01 dây điện thoại. Khi động cơ sảy ra quá nhiệt thì tiếp điểm này mở ra và tự động ngắt bơm.

Tại hồ sinh học có đặt một máy khuấy, sử dụng động cơ ba pha 1,5KW. Máy khuấy này hoạt động liên động theo sự hoạt động của bơm.

Các hoạt động của hệ thống được lập trình điều khiển thông qua bộ lập trình điều khiển được PLC (program logic control)

3. Nguyên lý hoạt động của hệ thống:

Chế độ bằng tay( MAN ) : cả bơm và máy khuấy được đóng / cắt bằng các nút ấn START và STOP tại mặt tủ. Hệ thống cảm biến đo mức nước được cắt ra khỏi mạch điều khiển.

Chế độ (AUTO): Bơm được tự động đóng / cắt dựa vào mức nước có trong bể là thấp(L) hay cao (H)

-         B1: Khi mức nước trong bể đến vị trị thấp nhất ( L ) thì bộ đếm thời gian bắt đầu hoạt động duy trì sự hoạt động của mạch trong 30 s tạo sự ổn định, sau đó bơm được ngừng hoạt động, máy khuấy sẽ được duy trì hoạt động thêm 30 phút nữa thì tự động tắt.

-         B2: Sau khi bơm nghỉ một thời gian thì mức nước trong bể sẽ đầy dần lên. Khi nào đến vị trí cao H -> bộ đếm thời gian bắt đầu hoạt động trong 30s tạo sự ổn định, sau đó bơm được tự động khởi động để bơm nước ra khỏi bể số 1. Khi bơm hoạt động thì sau 5 phút máy khuấy sẽ tự động được khởi động tại bể số 2.

-         B3: Bơm một thời gian thì mức nước sẽ tụt xuống dưới mức H, tuy nhiên do có tiếp điểm duy trì nên bơm vẫn tiếp tục hoạt động để bơm nước ra khỏi vị trí bể số 1.

-         B4: Khi mức nước trong bể đến vị trí L thì quá trình lại tương tự như bước 1.

-    Trong quá trình hoạt động nếu bơm bị quá tải hoặc quá nhiệt sẽ được tự động tắt.

3. Hiệu quả:

          Do hệ thống được tự thiết kế và lắp đặt nên giá thành xây dựng được giảm xuống ở mức thấp nhất. Chủ động trong quá trình lắp đặt cũng như sửa chữa sự cố nếu có sảy ra.

Việc áp dụng sáng kiến kinh nghiệm này vào sử dụng tại trạm xử lý nước thải phi tập trung đã góp phần nâng cao hiệu quả hoạt động của trạm, không cần phải có người trực vận hành 24/24 tại trạm. Do hệ thống được lập trình tự động hóa hoàn toàn nên sự hoạt động của trạm được bảo đảm độ chính xác cao không gây ra hiện tượng tràn nước thải tại bể thu nếu không có người vận hành.

4. Kiến nghị:

          Sau một thời gian vận hành thực tế, tôi thấy hệ thống cần bổ sung thêm một số thiết bị để việc theo dõi thống kê sự hoạt động của trạm được hiệu quả hơn như:

          + Bổ sung thiết bị đếm số lần hoạt động của máy bơm và máy khuấy.

          + Bổ sung đồng hồ đếm thời gian hoạt động của máy bơm và máy khuấy

Ngoài ra, do hệ thống hoạt động hoàn toàn dựa vào các sensor báo mức nước thấp và mức nước cao nên đề nghị đơn vị vận hành phải thường xuyên vệ sinh 02 sensor này để hệ thống hoạt động chính xác và an toàn.