HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY

đại lượng cần đo m
đại lượng điện s
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN II : HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
PHẦN 2 HỆ THỐNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
NỘI DUNG CHÍNH :
-Giới thiệu sơ qua các loại cảm biến dùng trong hệ thống
Cảm biến mức nước
Cảm biến điện dung
Cảm biến độ cứng
Cảm biến độ PH
- Giới thiệu công nghệ và qui trình xử lý nước thải của nhà máy
Dùng phương pháp hoá học và cơ học:
Nước được tập trung lại ở bể chứa nhờ các đường dẫn và bằng các
phương tiện vận chuyển nếu như nước từ các tàu ,sau đấy được lọc cơ học
sơ bộ bằng lưới, đặc điểm của nước thải của nhà máy là nước lẫn dầu,nên
dầu cũng được tách sơ bộ ở giai đoạn đầu theo nguyên tắc trọng lượng
,Tiếp đến nước thải được đưa qua giai đoạn oxi hoá khử trùng ,giảm độ
cứng và độ PH ,sau đấy người ta lắng nước thải và cho qua máy ép bùn ,
sản phẩm là những bánh bùn khô,nước trước khi thoát ra biển phải qua quá
trình lọc,và khử mùi,nước trong quá trình ép được hồi lài để xử lý tiếp.
A.KHẢO SÁT CÁC CẢM BIẾN TRONG HỆ THỐNG
I.Định nghĩa:
-Các đại lượng vật lý là đối tượng đo lường như nhiệt độ, áp suất…được gọi
là các đại lượng cần đo m sau khi tiến hành các công đoạn thực nghiệm cần
đo m (dùng các phương tiện điện tử để xử lý tín hiệu ) ta nhận được đại
lượng điện tương ứng ở đầu ra. Đại lượng điện này cùng với sự biến đổi của
nó chứa đựng tất cả cá thông tin cần thiết để nhận biết m.Việc đo đạc m thực
hiện được là nhờ các cảm biến.
-Cảm biến là một thiết bị chịu tác động của đại lượng cần đo m không có tính
chất điện và cho ta một đặc trưng mang bản chất điện (điện tích, điện áp,
dòng điện, điện áp, trở kháng ) ký hiệu là s đặc trưng điện của s là hàm của

đại lượng cần đo m:
s = F( m )
s : đại lượng đầu ra
m : đại lượng đầu vào kích thích
-Đối với mọi loại cảm biến để khai thác biểu thức trên cần phải chuẩn cảm
biến : với một loạt giá trị đã biết chính xác, đo giá trị tương ứng của s và
dựng đường cong chuẩn:
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang :13
CẢM BIẾN
0
D
V
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN II : HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
-Đường cong này cho phép xác định mọi giá trị của m từ s để dễ sử dụng
thông thường người ta chế tạo cảm biến sao cho có sự liên hệ tuyến tính
giữa biến thiên đầu ra
s
∆
và biến thiên đầu vào
m
∆
:
mSs
∆=∆
.
; S: độ nhạy của cảm biến
-Một vấn đề quan trọng của cảm biến là chúng phải được chế tạo sao cho độ
nhạy của chúng không đổi nghĩa là S ít phụ thuộc vào các yếu tố sau:
-các giá trị của đại lượng cần đo m(độ tuyến tính ) và tần số thay đổi của nó

( dải thông ).
-Thời gian sử dụng
-Ảnh hưởng của các đại lượng vật lý không phải đại lượng cần đo.
II. CÁC CẢM BIẾN
1.Lưu lượng kế:
-Có cấu tạo gồm một phao nhỏ đặt trong một ống thẳng đứng hình nón

Ở trạng thái cân bằng phao chịu tác động chủ yếu bởi lực Archimede, lực cản
và trọng lượng. Trạng thái cân bằng này được biểu diễn bằng phương trình:

Vg
Sv
CVg
x
..
2
.
...
0
2
ρ
ρ
ρ
=+

V: thể tích của phao
0
ρ
:khối lượng riêng của phao
v : vận tốc của chất lưu

ρ
: khối lượng riêng của chất lưu
x
C
: là hệ số lực cản và S là hình chiếu của phao trên mặt phẳng
vuông góc với vận tốc
→
v
, S =
( )
4/.
2
D
π
.
g : gia tốc trọng trường
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang :14
mi
s
si
m
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN II : HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
vị trí của phao được xác định sao cho vận tốc v được biểu diễn bởi biểu thức
( từ điều kiện cân bằng của các lực tác dụng lên phao ).










−=
1
.
..2
0
ρ
ρ
SC
vg
v
x
Đường kính D của ống dẫn thay đổi tuyến tính theo chiều cao z :

zaDD .
0
+=

Cho nên biểu thức lưu lượng có dạng:
( )
[ ]









−−+=
1
.
..2
..
4
0
2
0
2
0
ρ
ρ
π
SC
vg
DzaDQ
x
Nếu sự thay đổi của đường kính ống rất nhỏ thì trên thực tế biểu thức của Q
sẽ là :

zk
SC
vg
zaQ
x
.1
.

..2
..
0
=








−=
ρ
ρ
π
Để đo lưu lượng cách đơn giản nhất là chia độ trên ống thuỷ tinh để tiện xử
lý kết quả đo có thể nối phao với chiếc cần nhỏ có liên hệ cơ với lõi biến thế
vi sai để chuyển đổi tín hiệu cơ thành điện.
2.Cảm biến đo mực nước:
-Mục đích là xác định được mức độ hoặc khối lượng chất lỏng trong bình
chứa. Trong trạm xử lý nước thải ở HyunDai sử dụng cách xác định theo
ngưỡng cao và ngưỡng thấp. Khi xác định theo ngưỡng, cảm biến đưa ra
dạng nhị phân cho biết thông tin về tình trạng hiện tại mức ngưỡng có đạt
hay không
-Cấu tạo của đầu dò gồm 3 điện cực hình que như hình vẽ:
3.Cảm biến đo độ cứng của nước:
a. Khái niệm:
-Đo độ cứng của một dung dịch là phân tích định lượng và định tính các ion
kim loại có trong dung dịch.

GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang :15
max
min
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN II : HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
-Người ta chủ yếu dùng phương pháp chuyển đổi cực phổ để đo độ cứng
của một dung dịch.
b.Phương pháp chuyển đổi cực phổ:
-Chuyển đổi cực phổ dùng phân tích định tính và định lượng, nguyên lý hoạt
động của nó dựa trên việc sử dụng hiện tượng phân cực của các phân tử
điện phân khi điện phân mẫu thử.
-Chuyển đổi cực phổ là phần tử điện phân chứa dung dịch phân tích, có 2
điện cực trên đó có đặt 1 điện áp ngoài.
-Trên hình vẽ trình bày cấu tạo một điện cực p là phần tử điện phân chứa
dung dịch chất phân tích, có hai điện cực trên đó có đặt một điện áp ngoài.
-Dòng điện qua điện trở phân cực được xác định:

R
eeU
I
Ka
)(
−−
=
R-Điện trở của mạch

a
e
-điện thế anốt

K
e
-điện thế ca tốt.
dòng điện gọi là “ thế nửa sóng”. Khi nồng độ của dung dịch thay đổi , với
một nhiệt độ nhất định giá trị dòng điện thế nửa sóng I
1/2
phụ thuộc nồng độ C
của dung dịch, cụ thể khi nồng độ tăng thì điện thế nửa sóng I
1/2
tăng, còn trị
số điện áp nửa sóng U
1/2
không đổi.Do đó, căn cứ theo đặc tính này ta có thể
xác định được cả nồng độ và định tính của dung dịch.
-Trên hình bên trái trình bày quan hệ I(u) theo những Ci khác nhau, dI/dt theo
Ci.
-Nếu dung dịch có nhiều chất (ion) thì I(u) sẽ có nhiều bậc ứng với thế nửa
sóng U
1/2
của loại ion.
-Khi so sánh trị số thế nửa sóng U1/2 theo đồ thị thực và đồ thị chuẩn ta thu
được loại ion.
-Khi so sánh dòng điện của thế nửa sóng của đồ thị thu được với đồ thị
chuẩn ta thu được giá trị nồng độ của dung dịch.
-Chất phụ gia nền: Muốn cho IR không gây sai số trong việc xác định điện
thế,dung dịch thử cần có độ dẫn điện lớn, để tăng độ dẫn điện cho dung dịch,
ta thêm vào dung dịch chất điện phân trơ như Li
2
SO
2

, CaSO
4
, N(CH
3
)
4
OH
nồng độ 0.1N…
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang :16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN II : HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang :17
I
1/2
2
U
e
K
e
A
y
K
C
3
U
1/2
3
I
u

I
1/2
1
I
1/2
3
U
1/2
1 U
1/2
2
S ự phân
cực catốt
C
3
dI/dt
C
2
C
3
>C
2
>C
1
I
u u
C
3
C
2

C
1
Thế nửa sóng
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHẦN II : HỆ THỐNG XỬ LÍ NƯỚC THẢI CỦA NHÀ MÁY
c.Các loại điện cực dùng trong phương pháp chuyển đổi cực phổ:
*Chuyển đổi cực phổ thuỷ ngân nhỏ giọt:
-Điện cực này đảm bảo các yêu cầu để tạo đường cong cực phổ:
-Điện cực loại này là điện cực phân cực cầu có mặt ngoài đồng nhất.
-Điện cực luôn được đổi mới để đảm bảo độ ổn định quá tình khuyếch tán
ion đến điện cực.
-Cấu tạo điện cực nhỏ giọt:
1-Bầu thuỷ ngân catốt.
2-Ống mao dẫn, ø=0.1mm, dài 15 mm.
3-Giọt thuỷ ngân ( thời gian tạo giọt: 1÷6 giây).
4-Anốt thuỷ ngân.
5-Dung dịch thử.
-Các giọt thuỷ ngân tạo thành như nhau nên bề mặt ngoài đồng nhất, các lóp
điện phân được đổi mới, mặt ngoài mọi nhỏ giọt gây nên hiện tượng phân
cực dung dịch dòng không lớn, chỉ phân li một số lượng không đáng kể chất
hoà tan nên không đưa đến sự thay đổi nồng độ dung dịch.
-Hạn chế của loại điện cực này:
+Tính độc.
+Không đo được muối nóng chảy.
+e
a
max=0.4 nên nó không thể phân tích chất oxi hoá thuỷ ngân có điện
thế dương lớn hơn 0.4V.

*Chuyển đổi cực phổ điện cực cứng:
-Sử dụng trong môi trường điện cực thuỷ ngân không dùng được, điện cực

thường là Au, Ag, Pt, Ni hay điện cực có phủ Hg.
-Dây Pt dài 0,5 mm và dài vài mm hàn vào ống thuỷ tinh để tránh chất bẩn và
chất oxy hoá khí hoà tan bám vào dây Pt cần thay đổi cực tính của nó để có
một lớp khuyếch tán mỏng ở điện cực đổi mới , lớp điện phân ở đó người ta
quay hay vung điện cực, đồng thời khi độ nhạy của điện cực phổ cùng tăng
do tăng khuyếch tán
GVHD : NGUYỄN MẠNH HÀ
Trang :18
u
C
1
Cu
1
2
3
5
4
-
+