Способ управления процессом подготовки оборотной воды

 

Изобретение касается очистки промышленных стоков обогатительных фабрик и позволяет снизить расход реагентов за счет повышения точности управления. Способ включает отстаивание и окисление промышленных стоков обогатительной фабрики, задание удельного расхода активированного угля, измерение концентрации пенообразователя в оборотной воде на входе отстойника и выходе окислителя, коррекцию удельного расхода угля в зависимости от этих измерений, прогноз концентрации пенообразователя в оборотной воде по модели прогноза и коррекцию удельного расхода активированного угля пропорционально найденному прогнозному значению, при этом модель прогноза корректируют по измерениям концентрации пенообразователя в оборотной воде. 1 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)5 С 02 F 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4358462/26 (22) 04.01,88 (46) 15;02,91. Бюл. N. 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт механической обработки полезных ископаемых "Механобр" (72) Б,M. Волянский, Н.И. Геоня, Л.А. Гладилин, В.П. Иванкин, Н.Г. Кайтмаэов, А.И. Овсянников и Г.П, Пономарев (53) 66.012-52 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 946603, кл. B 01 D 37/02, 1981.

Петров А.М, и др. Освоение проектной технологии водоподготовки на Талнахской обогатительной фабрике. Обогащение руд, 1985, ЬЬ 4, с, 46-48.

Авторское свидетельство М 1458324, кл. С 02 F 3/02, 27.10.86.

Изобретение относится к очистке промышленных стоков и может быть использовано, например, на обогатительных фабриках, перерабатывающих медно-никелевые руды с применением замкнутого водооборота.

Цель изобретения — снижение расхода реагента за счет повышения точности управления.

На чертеже изображена блок-схема системы управления процессом подготовки оборотной воды.

На обогатительную фабрику 1 поступают руда 2 и оборотная вода 3. На выходах фабрики получаются продукты обогащения

4 и сточные воды 5. Сточные воды поступают.... Ж„„1627516 А1 (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ПОДГОТОВКИ ОБОРОТНОЙ ВОДЫ (57) Изобретение касается очистки промышленных стоков обогатительных фабрик и позволяет снизить расход реагентов эа счет повышения точности управления, Способ включает отстаивание и окисление промышленных стоков обогатительной фабрики, задание удельного расхода активированного угля. измерение концентрации пенообраэователя в оборотной воде на входе отстойника и выходе окислителя, коррекцию удельного расхода угля в зависимости от этих измерений, прогноз концентрации пенообраэователя в оборотной воде по модели прогноза и коррекцию удельного расхода активированного угля пропорционально найденному прогнозному значению, при этом модель прогноза корректируют по измерениям концентрации пенообраэоеателя в оборотной воде. 1 ил. в систему водоподготовки 6, в которую дозируется десорбент 7 (активированный уголь) с помощью системы дозирования 8, На входы системы 8 поступает сигнал 9 задания режима,".,озирования. Текущее значение объемного расхода стоков, измеряемое датчиком 10 и сигнал от датчика 11 концентрации пенообразователя в стоках поступают в блок прогноза 12 концентрации пенообразователя в оборотной воде, Сигнал 9 формируется блоком коррекции режима 13 на основании задания удельного расхода 14 десорбента и в зависимости от рассчитанного в блоке 12 значения концентрации пенообразователя в оборотной воде.

1627516

0q = 03 + а2 (Сп-Ср), 10

20

К0зАо+0з К(Ор Ор х 1 8хр д 1

Коррекция коэффициентов прогнозной модели блока 12 производится блоком коррекции модели прогноза 15 по концвнтрации пенообразователя в оборотной воде, измеряемой датчиком 16, и прогнозным значением этой концентрации, Способ осуществляется следующим образом, Задают удельный расход активированного угля в промышленные стоки фабрики

0з, Измеряют фактическую концентрацию пенообразователя в стоках Ас и по сезонной модели прогнозируют концентрацию пенообразователя в оборотной воде C(), которая поступит на фабрику после прохождения отстойного и окислительного прудов. Сезонная модель имеет следующий вид где К вЂ” коэффициент скорости процессов водоподготовки;

0р — фактический расход активированного угля в стоки, г/м;

Ao — средняя концентрация пенообразователя в стоках, мг/л;

V — общий объем прудов (отстойника и окислителя), м;

0 — объемный расход стоков фабрики, м /ч;

t — время, сутки.

Коэффициент К определяется путем аппроксимации в ряд Фурье сезонных колебаний концентрации пенообразователя в оборотной воде по следующей математической модели

И .ее Д

K- Ko — а1 / > соз — —,, з1п ),(1) где Ко — среднегодовое значение коэффициента; а1 — коэффициент пропорциональности; и — число гармоник, ряда Фурье;

N — номер месяца.

Данная модель прогноза позволяет оперативно рассчитать будущее значение концентрации пенообразователя в оборотной воде с учетом фактического содержания пенообразователя в стоках, реального запаздывания между этими параметрами и существующих климатических условий водоподготовки.

Сравнивая прогнозное значение концентрации Сп с регламентным (плановым) значением Ср, корректируют заданный удельный расход активированного угля где ар — коэффициент пропорциональности.

Дозирование активированного угля осуществляют пропорционально объемному расходу промышленных стоков, выдерживая откорректированное значение удельного расхода Ор.

Коэффициенты сезонной модели периодически корректируют в зависимости от соотношения прогнозного Сп и измеренного . Сф значений концентрации пенообразователя в оборотной воде аг = аг ь ь -в — —, С вЂ” Crl

С() где Ь вЂ” коэффициент коррекции. управление по данному способу осуществляется циклически с дискретностью 5 сут. При этом в весенне-летний период, когда повышается интенсивность процессов окисления и, вследствие увеличения объема прудов при таянии снега, степень разбавления, достигается значительная экономия угля, тогда как в зимний период расход реагента остается на уровне заданного (планового). Кроме этого, благодаря повышению оперативности управления, учету изменений состава промышленных стоков фабрики п редотвращается возможность необратимых изменений состава оборотной воды и повышается стабильность ее состава. В результате повышается точность управления процессом и снижается расход активированного угля за счет более рационального его дозирования, Пример. На Талнахской обогатительной фабрике заданный на 5 июня удельный расход активированного угля (0з), 450 г/т заданная (регламентная) концентрация пенообразователя е оборотнои воде (С

1,0 м гул. О 0щии о бьем прудов (V) 100000 м, объемный расход промышленных стоков (0)

-2000 м /ч.

Операции осуществляют в следующей последовательности.

Рассчитывают величину коэффициента скорости процесса водоочистки на июнь (N = 6), Для упрощения расчетов используют только 1 и 2 гармоники общей формулы (1) К = 0,579+ 0,111 cos — — + л N

1627516 (3) К ср Ао 0,148 450 3,0

Сп

450

qp

= 0,444 мг/л.

Имеет место повышенный сброс пенообраэователя в стоки (А0 = 5,0) длительностью 4 ч

С вЂ” 0 148 450 3 0 + 0 148 450 х

450

450 х(5,0 — 3,0 (1 — ехр (— - 4)) =

= 0,467 мг/л.

Рассчитывают отклонение прогнозного значения Сп от заданного Ср

Л С = Сл — Ср = 0,444 — 1,0 = -0,556 мг/л

Л С = 0,467-1,0 = -0,533 мг/л

Рассчитывают реально необходимый удельный расход угля

qp = цэ+ а2 ЛС= 450+ 449,6 (-0,556) =

= 200 г/т; с р = 450 + 449,6 (-0,533) = 210,4 г/т, Это значение выдается в качестве задания в систему доэирования десорбента, Корректировка коэффициентов модели (2) проводится при выявлении значительного (превышающего погрешность измерения) отличия прогнозного .С< от измеренного Сф значений концентрации.

Например, при Сф = 0,5 для первого случая обратным пересчетом по формуле (3) + 0,38 sin — — 0.32 cos + л N 2л и

6 6

+ 0,18 sin

2л. N б

= 0,148. (2)

Здесь К0 = 0,579 среднее значение данного коэффициента эа 1988, значения остальных коэффициентов при составляющих — реальные на 15,12.88, Определяется прогнозное значение концентрации пенообразователя в оборотной воде

КЧзА0+ КРз(А

Чр Чд х 1 — ехр — — t

Рассматриваются два случая.

Текущее (измеренное) значение А, находится на уровне среднего значения:

Ao=Ac=3 мг/л. Фактический расход ор соответствует заданному qp = цз = 450 г/т.

Тогда получаем уточненное значение коэффициента К: ф =05 — К 450 30 К=-P 167, 450

5 Затем проводится расчет новых значений коэффициентов в (1) по отклонению

Л К = 0,167-0,148 любым алгоритмом адаптивной идентификации, например, простейшим

К1 — g а11. х а = а + х; .

Э+, х

Описанная процедура действий применительно к декабрю месяцу дает следующие результаты

20 К = 0,579 + 0,111 . cos + 0,38 х л 12 2 л 12 х sin — — — 0,32 . cos +

6 б

+ 0,18 sin — = 0,37.

2л. 12

При Ас = Ao = 3,0 мг/л;

0,370 450 3,0

450 — 1,11 мг/л

30 Л С = 1,11 — 1,0 = 0,11 мг/л

qp = 450+ 449,6 0,11 = 499,4 г/т, Формула изобретения

Способ управления процессом подготовки оборотной воды, включающий предварительное построение модели процесса с учетом влияющих факторов, контроль расхода воды и качественных ее параметров на входе и выходе очистных сооружений, корректировку коэффициентов модели по соот40 ношению измеренных и прогнозируемых значений и использование модели для расчета прогнозируемого значения параметра, отличающийся тем, что, с целью снижения затрат при сорбционной очистке

45 от пенообразователя эа счет повышения точности управления, дополнительно задают удельный расход десорбента в зависимости от разности заданной и прогнозируемой концентраций пенообразователя на выхо50 де и дозируют десорбент пропорционально удельному его расходу и расходу воды, при этом контролируют текущее значение концентрации пенообразователя, и модель строят с учетом сезонных вариаций влияющих факторов и объема очистных соор жений.

1627516

Составитель А.Попов

Техред М,Моргентал Корректор 8.Гирняк

Редактор И.Сегляник

Производственно-издательский комбинат "Патенг", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 314 Тираж 624 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5