含氨废水处理工艺控制系统设计与模拟

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含氨废水处理工艺控制系统设计与模拟

含氨废水处理工艺控制系统设计与模拟黄庆庆;高翀;薄翠梅;管国锋;张湜【摘要】Aim to ammonia wastewater treatment installation,process control system design and dynamic simulation system are studied with chemical simulation process software of Aspen Plus.Steady-state simulation system of ammonia wastewater treatment process is established based on actual production unit and process parameters first.Automatic control scheme of ammonia wastewater treatment process is designed reasonably based on system characteristics evaluation and process control index in consequence.The dynamic simulation for ammonia wastewater treatment process is realized by utilizing Aspen Dynamic module.The test result indicates the system property is good and the control scheme is efficient with good anti-feed disturbance.%针对含氨废水处理装置,采用Aspen Plus化工模拟流程软件进行过程控制系统设计与动态模拟系统的研究.首先按照实际生产装置和工艺参数,建立含氨废水处理工艺的稳态模拟系统,然后在分析系统特性和工艺控制指标的基础上,合理设计含氨废水处理工艺的厂级自动控制方案,并利用Aspen Dynamics模块实现含氨废水处理工艺的动态模拟.结果证实,系统在进料扰动下性能良好,控制方案有效.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2013(049)004【总页数】6页(P28-32,48)【关键词】废水处理;氨水提浓;控制系统设计;精馏塔【作者】黄庆庆;高翀;薄翠梅;管国锋;张湜【作者单位】南京工业大学自动化与电气工程学院,南京210009;南京工业大学电子与信息工程学院,南京210009;南京工业大学自动化与电气工程学院,南京210009;南京工业大学化学化工学院,南京210009;南京工业大学化学化工学院,南京210009;南京工业大学自动化与电气工程学院,南京210009【正文语种】中文【中图分类】TP273随着化工技术的发展，化工废水污染物排放标准越来越严格。

甲醇厂氨氮废水处理装置的工艺模拟研究

甲醇厂氨氮废水处理装置的工艺模拟研究1. 引言1.1 背景介绍氨氮是指水中存在的氨和氨化合物形成的氮的总和，是废水中最为常见的污染物之一。

氨氮废水的排放不仅会导致水体富营养化，破坏生态平衡，还会对周围的土壤、植被和动物造成不良影响。

对甲醇厂氨氮废水进行有效处理和管理，已成为当前环保工作中亟需解决的问题之一。

本研究旨在通过对甲醇厂氨氮废水特性的分析，研究氨氮废水的处理技术，设计相应的工艺模拟实验，并对实验结果进行分析，最终提出工艺优化方案，以达到减少氨氮废水排放、提高水体环境质量的目的。

通过本研究，将为甲醇厂氨氮废水处理提供科学依据，为环保工作提供有益参考。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探究甲醇厂氨氮废水处理装置的工艺模拟研究，进一步优化废水处理技术，提高废水处理效率，降低成本，并保护环境。

通过研究，将分析甲醇厂氨氮废水特性，探讨不同的氨氮废水处理技术，设计工艺模拟实验，分析实验结果，提出工艺优化方案，以实现废水处理过程的最佳效果。

通过本研究，希望能够为甲醇厂氨氮废水处理装置的优化提供科学依据，促进相关工艺的发展与应用，同时为环境保护和资源利用做出贡献。

此研究旨在为甲醇厂氨氮废水处理装置的工艺模拟研究提供有益的参考和指导，推动相关领域的进步与发展。

1.3 研究方法研究方法是指研究者在进行科学研究时，根据研究目的和问题的特点，选择合适的方法和手段进行实验和分析。

本文对甲醇厂氨氮废水处理装置的工艺模拟研究，采用了以下几种研究方法：1. 文献资料研究：通过查阅大量相关文献资料，了解甲醇厂氨氮废水的特性及目前常用的处理技术，为实验设计和数据分析提供理论基础。

2. 野外调查：对甲醇厂氨氮废水的实际情况进行野外调查，了解废水的排放标准和特性，为后续实验设计提供依据。

3. 工艺模拟实验：采用实验室模拟废水处理装置的工艺，设计不同条件下的实验方案，如调节反应温度、pH值、氧化剂种类和用量等参数，对氨氮的去除效果进行研究。

污水处理控制系统的设计

污水处理控制系统的设计1.数据采集与监测：系统应具备实时采集和传输污水处理过程中的各类关键数据，例如水质参数、液位、流量、温度等。

这些数据应能够被汇总、存储和分析，以便进行后续的控制决策。

2.控制策略：根据采集到的数据和处理过程要求，设计合理的控制策略。

例如，通过调节进水量和处理设备的运行状态，保持出水的稳定水质；通过联动控制，避免设备的过载运行；通过实时监测设备的运行状态，及时发现故障并进行预警。

3.自动化设备与执行机构：根据需要，配备自动化设备和执行机构，以实现控制策略的执行。

例如，配备自动控制阀门、泵站的自动控制系统，以实现对流量的自动调节；配备自动调节阀，实现对污水处理设备的操作参数的自动调节。

4.技术支持与通信：设计污水处理控制系统时，应充分考虑技术支持与通信手段。

例如，对于较大规模的污水处理厂，可以考虑将控制系统与远程监控系统相链接，实现远程操作与维护。

另外，系统应支持报警功能，能够及时报警并发送信息给相关人员。

5.系统维护与优化：设计污水处理控制系统后，需要进行系统的维护和优化。

首先，对系统进行定期的检修和维护，保证设备的正常运行和系统数据的准确性。

其次，可以通过对系统数据的分析，优化控制策略和设备运行参数，提高处理效率和节约能源。

最后，定期进行系统的更新和升级，引入新技术和设备，以适应污水处理技术的发展和变化。

总之，污水处理控制系统的设计需要综合考虑污水处理过程的复杂性和自动化技术的应用，通过数据采集与监测、控制策略、自动化设备与执行机构、技术支持与通信、系统维护与优化等方面的设计，实现对污水处理过程的自动化控制和优化，提高处理效率和质量，减少运营成本和环境污染。

甲醇厂氨氮废水处理装置的工艺模拟研究

甲醇厂氨氮废水处理装置的工艺模拟研究
甲醇厂废水处理装置中，氨氮废水是一种常见的污染物。

氨氮废水主要来自甲醇生产
过程中的副产物，含有大量的氨氮。

氨氮的高浓度会对水体生态环境造成严重的影响，因
此需要对氨氮废水进行有效处理。

氨氮废水处理装置通常采用生物法进行处理。

生物法是利用生物组织来分解和转化废
水中的有机物和无机物。

该方法具有处理效果好、操作简单、无二次污染等优点。

1. 反应器模拟：根据处理装置中使用的反应器类型和结构，对反应器的运行过程进
行模拟。

反应器的模拟包括了反应物的进料、反应过程中的物质转化和产物的生成等方
面。

2. 生物组织的选择和优化：生物组织是氨氮废水处理装置中的核心部分，根据废水
水质的特点，选择合适的生物组织。

对生物组织的运行条件进行优化，以提高处理效果。

3. 传质模拟：传质是氨氮废水处理过程中的重要过程，传质模拟研究可以帮助优化
处理过程和提高传质效率。

传质模拟研究包括了传质速率、传质距离等方面。

4. 温度和pH值控制：温度和pH值是氨氮废水处理过程中的关键操作参数，对生物组织的生长和活性有着重要影响。

需要对温度和pH值的控制进行模拟研究，以实现最佳的处理效果。

通过对氨氮废水处理装置的工艺模拟研究，可以得到处理装置的运行参数和操作条件，进一步优化废水处理过程，提高处理效果。

工艺模拟研究还可以为废水处理装置的设计和
改良提供参考和指导。

污水处理中的控制系统设计与优化

控制系统架构
1 2
分散控制系统（DCS）
采用分布式结构，将系统划分为多个子系统，每个子系统具有独立的控制器，通过网络实现信息共享和协调控制。
现场总线控制系统（FCS）
基于现场总线技术，实现设备间的数字通信，具有开放性、互操作性和可扩展性。
3
工业物联网系统（IIoT）
借助物联网技术，实现设备与设备、设备与人之间的实时数据交互，支持远程监控和智能决策。
水处理的效率和质量。
03
实验验证
通过实验验证，表明所设计的控制系统在实际应用中具有良好的
可行性和有效性。
02
优化算法应用
优化算法在污水处理控制系统中发挥了重要作用，有助于实现更
高效、更经济的污水处理。
04
改进空间
尽管取得了一定的成果，但现有研究仍有改进空间，需要进一步
深入研究。
对未来研究的建议与展望
控制算法设计
01
02
03
模糊控制算法
利用模糊集合和模糊逻辑，处理不确定性和非线性问题，具有较好的鲁棒性和适应性。
神经网络算法
模拟人脑神经元网络，通过训练和学习，实现对输入数据的分类、预测和优化。
遗传算法
借鉴生物进化原理，通过种群进化、遗传交叉和变异等操作，寻找最优解。
硬件设备选择与配置
通过优化控制系统，降低污水处理过程中的能源消耗，提高能源利用效率。
提高处理效率
通过改进控制系统，提高污水处理设施的处理效率，确保出水水质达标。
降低运营成本
通过优化控制系统，降低污水处理厂的运营成本，提高经济效益。
增强系统稳定性
通过改进控制系统，提高污水处理设施的稳定性和可靠性，减少故障率。

工业废水处理系统优化与模拟仿真

工业废水处理系统优化与模拟仿真工业废水处理系统是保护环境、维护人类健康的重要环节。

如何优化和提升工业废水处理系统的效率和性能是当前研究的热点之一。

本文将探讨工业废水处理系统的优化及模拟仿真方法，旨在提供一种可行的方案来改善废水处理过程的效果。

首先，工业废水处理系统的优化需要从工艺流程、设备选择和运行管理等方面进行考虑。

针对不同的废水特性，选择合适的处理工艺是关键。

可以使用生物处理、物理化学处理和膜分离等方法，根据废水的特性以及排放要求进行工艺的组合和优化。

在工艺流程优化的过程中，需要考虑投加剂的种类和用量、曝气方式的选择、沉淀池和过滤装置的配置等因素。

通过优化工艺流程，可以提高废水处理的效率和降低处理成本。

其次，设备的选择与性能优化是工业废水处理系统优化的另一重要方面。

选择合适的设备可以有效提升废水处理系统的处理能力和稳定性。

在生物处理系统中，可以选择高效的曝气器和曝气方式，提供足够的氧气供给微生物进行生物降解反应。

在物理化学处理系统中，合理选择吸附材料、混凝剂和沉淀剂等化学试剂，以提高废水中目标污染物的去除率。

在膜分离系统中，选择合适的膜材料和膜过滤方式，可以有效地去除废水中的悬浮物、溶解性物质和微生物等。

除了设备的选择，合理的设备运行管理也是优化工业废水处理系统的关键。

通过合理的操作和维护，可以延长设备的使用寿命，保持设备的性能稳定。

定期进行设备的清洗、检修和更换，有效减少设备运行中的故障和停机时间。

定期进行废水处理系统的检测和监测，及时掌握废水处理效果和设备运行状态，对系统进行调整和优化。

此外，模拟仿真技术在工业废水处理系统的优化中发挥着重要作用。

通过建立废水处理系统的数学模型，可以对废水处理过程进行模拟和仿真。

模拟仿真可以帮助工程师优化处理系统的设计和运行参数，以达到更好的处理效果。

模拟仿真还可以预测废水处理系统在不同负荷和进水水质条件下的处理性能，为实际操作和性能评估提供依据。

在模拟仿真过程中，需要准确地获取废水的特性参数和处理过程的反应动力学数据。

人工模拟高浓度氨氮废水生物处理技术研究的开题报告

人工模拟高浓度氨氮废水生物处理技术研究的开题报告一、选题背景和意义随着工农业生产的不断发展，废水排放量不断增加，其中高浓度氨氮废水的处理一直是一个难题。

高浓度氨氮废水含有较高浓度的氨氮，若不经过有效的处理，将给周围环境带来很大的危害。

传统的化学和物理处理方法存在成本高、投资大、操作困难等问题，而生物处理技术由于其效率高、成本低、操作简便等优势，成为了处理高浓度氨氮废水的重要技术之一。

因此，开展人工模拟高浓度氨氮废水生物处理技术的研究，将有助于提高高浓度氨氮废水处理效率与技术水平。

二、研究内容和技术路线1. 研究目标通过人工模拟高浓度氨氮废水，探究生物处理技术对于高浓度氨氮废水的处理效果及其机理，为高浓度氨氮废水的生物处理提供有效的理论和技术支持。

2. 研究内容（1）高浓度氨氮废水的性质和特点分析；（2）常规生物处理技术在高浓度氨氮废水处理中的应用及其不足；（3）人工模拟高浓度氨氮废水生物处理系统的设计和构建；（4）生物处理系统的运行与调节；（5）高浓度氨氮废水处理效果的评价与分析。

3. 技术路线（1）文献调研和实验室研究：通过查阅文献资料，了解高浓度氨氮废水生物处理技术的研究现状和发展趋势，同时开展实验室模拟研究。

（2）实验设计和系统构建：设计合理的高浓度氨氮废水人工模拟实验装置，建立生物处理系统。

（3）生物处理系统的运行与调节：根据实验需求，进行不同条件下的生物处理，对实验条件进行调节并记录实验数据。

（4）高浓度氨氮废水处理效果的评价与分析：对处理效果进行评价和分析，得出结论及建议。

三、预期研究成果1. 建立合理的高浓度氨氮废水人工模拟实验装置，并构建生物处理系统；2. 探究高浓度氨氮废水生物处理技术的原理和机理，为高浓度氨氮废水的生物处理提供理论和技术支持；3. 增强高浓度氨氮废水处理技术的可靠性和可行性，为产业提供技术支持和转化推广。

四、研究计划和预算1. 研究计划时间节点活动内容第1-2周文献调研与资料收集第3-4周实验设计和实验装置的搭建第5-6周生物处理系统的运行与调节第7-8周实验数据的统计和处理第9-10周结果分析和研究成果整理第11-12周撰写研究报告2. 预算材料和设备费用：5,000元实验室耗材费用：2,000元差旅费用：1,000元论文编辑费用：2,000元总计：10,000元五、研究团队和资源研究团队：本科生2人、导师1人；研究资源：实验室和设备、文献资料。

含高氨氮废水处理方案

v1.0 可编辑可修改含高氨废水蒸氨处理系统可行性设计方案【初步设计】项目使用单位：越南河内市碧越清萍股份有限公司项目设计制造：中国洪湖市博达石化设备有限公司二000年五月二十八日目录1．1概述 (2)蒸氨塔方案 (2)二、蒸氨处理工艺流程 (4)工艺流程简图（详细图见附后CAD图） (5)三、工艺设计说明 (5)设计能力及相关运行参数 (5)原料及能耗 (5)工艺特点 (6)专业设备 (6)设备选型 (6)四、建筑结构及平面布置 (7)五、电气、仪表及自动控制 (7)电气 (7)仪表及自动控制 (8)六、环境保护、劳动安全及消防 (9)七、工作制度及定员 (9)工作制度 (9)劳动定员 (9)八、公用及辅助工程（略） (9)九、工艺设备一览表及投资 (10)十、技术经济分析 (11)投资估算 (11)经济分析结论 (11)十一、项目进度计划 (11)十二、质量保证和服务承诺 (12)●BDZA型系列蒸氨塔特点简介 (13)●氨分缩器的特点 (15)一、含氨废水处理方案1．1概述含氨废水是污染物浓度高、色度大，毒性大且难以降解的典型有机废水，即使作为熄焦用水，也会对熄焦、输筛焦系统的设施造成腐蚀。

各公司的焦化废水处理方式，根据各企业自身的情况不同，会采用不同的工艺流程。

通常系通过水质调节、厌氧水解酸化、缺氧生物脱氮、好氧生物的硝化、泥水分离、混合反应、后混凝系统的沉淀及污泥压滤等工序逐级处理后，达到了合格排放。

本方案根据越南河内市碧越清萍股份有限公司提出的设计要求，蒸氨系统设计处理能力为30m3/h，相当于年产80~100万吨机焦的焦化厂对应剩余氨水排量。

处理工艺采用直接蒸汽蒸氨法，产生的浓氨进脱硫工段回收使用，蒸氨后的废水冷却后进生化处理站。

蒸氨系统仅处理剩余氨水，剩余氨水按NH3-N浓度最高为≥4500 mg/L进行设计，处理后废水中NH3-N浓度(挥发氨)，塔底废水氨含量：游离氨≤100ppm，总铵含量≤250ppm。

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黄庆庆ａ，高狲ｂ，薄翠梅ａ一，管国锋ｃ，张浞ａ
（南京工业大学ａ．自动化与电气工程学院；
ｂ．电子与信息工程学院；Ｃ．化学化工学院，南京２１０００９）
摘要：针对含氨废水处理装置，采用ＡｓｐｅｎＰｌｕｓ化工模拟流程软件进行过程控制系统设计与动态模拟系统的研究。首先按照
Ｐｌｕｓ．Ｓｔｅａｄｙ－ｓｔａｔｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆａｍｍｏｎｉａｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ
实际生产装置和工艺参数，建立含氨废水处理工艺的稳态模拟系统，然后在分析系统特性和工艺控制指标的基础上，合理设计
含氨废水处理工艺的厂级自动控制方案，并利用ＡｓｐｅｎＤｙｎａｍｉｃｓ模块实现含氨废水处理工艺的动态模拟。结果证实，系统在
Ｃ．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ，２１０００９，Ｃｈｉｎａ）
进料扰动下性能良好，控制方案有效。
关键词：废水处理
氨水提浓
控制系统设计
精馏塔
中图分类号：ＴＰ２７３
文献标志码：Ｂ
文章编号：１００７ — ７３２４（２０１３）０４ — ００２８～０５
ＤｅｓｉｇｎａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆＰｒｏｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＡｍｍｏｎｉａＷａｓｔｅｗａｔｅｒＴｒｅａｔｍｅｎｔ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｔｏａｍｍｏｎｉａｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ，ｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｄｅｓｉｇｎａｎｄｄｙｎａｍｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍａｒｅｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈｃｈｅｍｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＡｓｐｅｎ
ＨｕａｎｇＱｉｎｇｑｉｎｇ，ＧａｏＣｈｏｎｇ，ＢｏＣｕｉｍｅｉ “，ＧｕａｎＧｕｏｆｅｎｇ。，ＺｈａｎｇＳｈｉ
（ａ．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｂ．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ；
第４９卷
Байду номын сангаас
第４期
石
油
化
工
自动
化
Ｖｏ１．４９，Ｎｏ．４Ａｕｇｕｓｔ，２０１３
２０１３年８月
ＡＵＴ（）ＭＡＴＩＯＮＩＮＰＥＴＲ（）＿ＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ
含氨废水处理工艺控制系统设计与模拟
ｂａｓｅｄｏｎａｃｔｕａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｕｎｉｔａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｐａｒａｍｅｔｅｒｓｆｉｒｓｔ．Ａｕｔｏｍａｔｉｃｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｏｆａｍｍｏｎｉａｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｒｅａｓｏｎａｂｌｙｂａｓｅｄｏｎｓｙｓｔｅｍｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｅｖａｌｕａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｉｎｄｅｘｉｎｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ．ＴｈｅｄｙｎａｍｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｏｒａｍｍｏｎｉａｗａｓｔｅｗａｔｅｒｔｒｅａｔｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓｉｓｒｅａｌｉｚｅｄｂｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇＡｓｐｅｎＤｙｎａｍｉｃｍｏｄｕｌｅ．Ｔｈｅｔｅｓｔｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈｅｓｙｓｔｅｍｐｒｏｐｅｒｔｙｉｓｇｏｏｄａｎｄｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｉｓｅｆｆｉｃｉｅｎｔｗｉｔｈｇｏｏｄａｎｔｉ — ｆｅｅｄｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ．