印刷电路板厂废水处理系统 - 图文(2)

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按钮和各槽液位限值pH计pS计pT计电源CPU模块开关量输入开关量输出模拟量输入模块模块模块模拟量输出模块电磁阀 搅拌电机和泵电机等电动调节阀

1.2 基本控制原理

1.2.1 pH值控制原理

pH电极（玻璃电极）与参比电极（甘汞电极）和待测溶液组成工作电池，通过测量该工作电池的电动势来获得待测液的pH值年，在一定条件下可以认为它们有如下关系：

E=E0??pH （1）

式（1）中?=2.303RT/nF,其中R为气体常数，T为待测液的绝对温度，n为参加反应的电子数，F为法拉第常数，?被称为电极斜率，反映pH电极本身将被测离子活度转化为所响应的电位的能力。

由式（1）可知，把pH电极放到不同pH的溶液中，其组成电池的电动势是不同的，如把pH电极分别放pH值为pH1，pH2的标准溶液中，则可得相应的电动势分别为：

E1=E0??pH1 （2） E2=E0??pH2 （3） 由式（2），（3）可得：

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E1?E2?=

pH1?pH2由式（1），式（2）可得：

EpH=pH1+1??E??b?E? (4)

其中b=pH1+E1/?

这样确定了与pH值有关的两个a和b后，就能确定待测液pH值与相应电动势的对应关系，也就能够得到待测液pH值。

在控制过程中利用以上特征的传感器（pH探头）将溶液中pH值变化及时和准确地转换为电势信号，此电势信号经pH值测量变送器放大、线性转化为4--20mADC标准电流有现场远传至控制室内的可编程控制器PLC的模拟量输入单元，完成pH值的高低限值报警，而且将实测的pH值与生产工艺要求的设定值比较，输出开关量给现场的电磁阀，改变阀门的开关，即调节酸碱是否供给，实现闭环负反馈调节，保证pH值满足生产工艺要求。实现处理过程的控制原理框图如下。这里的pH值控制利用的是负反馈原理，选用浸入式发送器，探头不应该放在混合区域中，应放在出流中。

干扰pH给定值比较可编程控制调节器输出+器 + -调节作用执行器被控对象pH值测量值测量变送器

1.2.2 pS值控制原理

我们在络合物废水处理过程中应用pH、pS同时进行控制，首先控制pH值在9-10之间以保证溶液呈碱性。一部分铜以沉淀形式析出，溶液中铜在此pH值下用硫化钠处理生成硫化铜，过量的硫用硫酸亚铁处理生成

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硫化亚铁，用硫-银选择性电极控制加入硫化钠的量，保证残铜量低于排放标准，同时控制加入硫酸亚铁的量。

常用的测定硫的电极为硫-银离子电极，采用Ag2S固态膜，双液接参比电极。

Ag2S?2Ag?+S2?

E?E0?KspRTLn2Fa2?a2?sAg

其中Ksp为硫化银浓度积常数； a表示S2?和Ag?的活度；

E0为硫－银电极的标准电极电位，此项可通过对多个标准含硫

溶液的测定来确定；

R,F均为常数。

由于硫化氢是弱酸，因此硫化物投加到水溶液中容易分解，总硫浓度会包括H2S﹑HS?﹑ S2?含量。此净化过程中pH值在９－１０之间基本可以认为只含S2?。

控制原理与pH值控制相同。

1.2.3 液位控制原理

溶液具有酸碱性，所以各储槽的液位的检测采用法兰式电动差压变送器。

测量原理:

L??P??g

iI0?K1??P L?K?I0

其中?i为介质密度，g为重力加速度，Kl为电动差压变送器放大系数，K为比例系数。

将实测液位大小线性转化成标准电流，由现场远传至控制室内的PLC模拟量输入单元，不但显示液位大小而且将实测液位值与生产要求的设定值比较，调节阀门的开度，保证生产工艺操作的稳定性。

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1.3 废水处理流程和自控技术

我们所采取的印刷电路板废水处理方法为分质化学沉淀处理法，将废水分成四个系统：含重金属废水、酸碱废水、含氟废水、络合物废水。以下对四个系统处理分别进行阐述。

1.3.1 酸碱供给系统

印刷电路板废水处理的四个系统均需要通过投加酸碱来控制pH值，酸用10%盐酸，碱选用20%氢氧化钠，系统中酸碱分别在碱贮槽（C201）和酸贮槽（C202）中配置，酸碱贮槽容量1.5M3，一天配一次，配液过程采用手动操作。盐酸配制过程为：将浓度为35%的工业浓盐酸80公斤小心地倒入贮槽内，开启贮槽进水阀门，进水至指定液位位置后关闭进水阀门，盖上顶盖，手动搅拌10分钟，确保溶液混合均匀。氢氧化钠溶液的配制过程与盐酸配制过程基本相同，在 C201贮槽中需要投加氢氧化钠200公斤。

配制好的酸碱溶液由泵B201和B202打入酸碱高位槽（C205、C206、 C207、C208、C209、C210），再由各反应槽酸碱投料阀门的开关控制酸碱的投加，当酸碱高位槽液位显示低于20cm时开启阀F21、F22、F23、F24、F25、F26，高于80cm时则关闭各阀。酸碱储槽及高位槽、酸碱投料阀及管路为塑料材质（PVC），酸碱高位槽容积0.3M3。

此外硫酸亚铁及絮凝剂的配制方法与盐酸基本相同。

1.3.2 重金属废水处理系统

含重金属废水处理部分包括：重金属pH调节槽（C101），酸碱高位槽（C209、C210）,絮凝剂槽（C205），斜板沉降槽（C301）等主要设备。处理流程：含重金属废水首先在C101中通过C205,C206酸碱的加入调节pH值，酸碱的加入量由1#pH计控制调节阀F1或F2的开关来实现。重金属废水在此充分混合生成氢氧化钠沉淀，C205中絮凝剂由计量泵输入槽C101出口管路，充分混合后，进入C301进行固液分离，C301中液位通过出流流量（F32的开度）的控制保持稳定，在此还设计了自动吸泥功能，通过监测泥斗中污泥的浊度控制 F31的开关，经C301处理的废水去最后的中和槽，污泥可以回收利用。上层清液经过滤柱Z303过滤除去细小的

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悬浮物，进入最后中和槽。

处理过程中采用连续投药处理方式，处理流量6.2M3/H,为四种废水中处理量最大的。调节槽大小为1300?1000?1000mm，钢筋混凝土结构，内壁涂环氧树脂保护层，采用上进水、下出水的方法，以减少短路现象。螺旋桨搅拌器机械混合，搅拌器转速1500r/min，功率1.1kw。停留时间5min。由于重金属废水处理量大，废水经pH调节后溶液中固态悬浮物含量较高，沉淀处理选择效率高的斜板沉降槽，废水在斜槽中停留时间30min.

1.3.3 酸碱废水、废液处理系统

处理量3.2M3/H,酸碱废水、废液的处理与其它处理系统不同的是需要一均质池C103，可使部分酸碱尤其是废液首先在均质池中发生中和反应，避免强酸强碱情况的出现，减少酸碱的投加量。停留时间为5min，均质槽大小为1000?800?800mm，选用PVC塑料或钢筋混凝土结构，内壁涂环氧树脂保护层，槽内装有搅拌器选用钢材橡胶。液位控制通过控制F7开度实现。经均质后废液由泵打入最后中和槽中。

1.3.4 含氟废水处理系统

含氟废水自动处理系统应用较少，仅在彩电显象管制造厂有少量，但氟化物废水的处理又是相当重要的，其难点在于处理氟化物的重要药剂石灰石投加量难控制，石灰结在管道壁上堵塞管道，这里利用一些改进方法来满足自动控制的需要。

含氟废水处理部分包括：氟化物处理槽（C102），氢氧化钙制浆槽（C208），絮凝剂槽（C203）等主要设备。处理流程：从含氟废水管送来的废水在C102中投加石灰浆料进行处理 …… 此处隐藏：1657字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……