5.4.4 Funktionsspecifikation 9786 Anammoxreaktor Klagshamn ARV 5.4.4 1(13) Författad av VA Syd / Ivelina Dimitrova Signatur Datum 2016-01-13 Författad av Signatur Datum Författad av Signatur Datum REVISIONSHISTORIK Kommentar Rev. av Datum Fil: 9786 FFU 5.4.4 Funktionsspecifikation Utskriftsdatum: 2016-02-04
9786 Anammoxreaktor Klagshamn ARV 2(11) INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1 INTRODUKTION... 3 1.1 OMFATTNING... 3 1.2 SYFTE... 3 1.3 REFERENSER... 3 2 ÖVERSIKT... 4 2.1 INGÅENDE HUVUDDELAR I SYSTEMET... 4 3 FUNKTIONER... 5 3.1 UTJÄMNINGSTANK 1, BYGGNAD S (BEFINTLIG)... 5 3.2 UTJÄMNINGSTANK 2, BYGGNAD H (BEFINTLIG)... 6 3.3 REAKTOR... 7 Fil: 9786 FFU 5.4.4 Funktionsspecifikation Utskriftsdatum: 2016-02-04
3(11) 1 INTRODUKTION 1.1 OMFATTNING 1.2 SYFTE Funktionsspecifikationen omfattar funktionerna som beskriver hur rejektvattenbehandlingen skall ske på Klagshamnsverket. Syftet med denna funktionsspecifikation är att definiera de funktioner som skall finnas i systemet/systemen för rejektvattenbehandlingen vid Klagshamns reningsverk. 1.3 REFERENSER Övergripande funktionspecifikation VA Syds Automationsstandard VA Syds Elstandard I/O lista
4(11) 2 ÖVERSIKT Rejektvattnet som bildas från avvattning av slammet i centrifugen i byggnad S leds till Utjämningstank 1 i samma byggnad. Med hjälp av pump P1 rejekt pumpas vattnet via en intern ledning till byggnad H och Utjämningstank 2. Från denna tank pumpas vattnet till Reaktorn där det behandlas med nitritation-anammox processen utformad som en rörlig biofilm process. Vattnet släpps sedan med självfall till aktivslambassängerna vid byggnad H. 2.1 INGÅENDE HUVUDDELAR I SYSTEMET Systemets huvuddelar presenteras schematiskt i figur 1. OBS! Komponenterna som är placerade i byggnad S och byggnad H är befintliga. Etableringen omfattar alla komponenter som inte är markerade i figur 1. Figur 1 Schema över anläggningen för rejektvattenbehandling på Klagshamnsverket. T-temperatur, L-nivå, F-flöde, DO- löst syre, N- ammonium/nitratgivare, M- motor.
5(11) 3 FUNKTIONER 3.1 UTJÄMNINGSTANK 1, BYGGNAD S (BEFINTLIG) Rejektvattnet från centrifugen leds med självfall till Utjämningsmagasin 1. TEMPERATURGIVARE T, (T871) I magasinet finns en temperaturgivare T781, givaren är utformad enligt Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande Värdet presenteras i SCADA. PUMP P1 REJ, (S00201) Från Utjämningstank 1 pumpas vattnet till Utjämningstank 2 med hjälp av pump S00201. Pumpen är utformad enligt motorobjekt utan lokal omkopplare i Övergripande Pumpen stannar/startar vid angivna nivåer. När pumpen är i drift, reglerar den för att hålla inställt nivåbörvärde, se 3.1.4 Regulator LC782. Ventilerna före- och efter pumpen är endast handmanövrerade, dessa styrs inte från PLC/SCADA. NIVÅGIVARE, (L782) I magasinet finns en nivågivare L782 som styr pump S00201. Mätvärdena från givaren används i regulator LC782. För givaren gäller Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande REGULATOR LC782 Regulatorn styr pump S00201 och är utformad enligt Enkel regulatorkrets i Övergripande Ärvärdet till regulatorn erhålls från L782. FLÖDESMÄTARE F, (F750) Flödet som pump S00201 ger, mäts av flödesmätare F750.
6(11) För givaren gäller Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande 3.2 UTJÄMNINGSTANK 2, BYGGNAD H (BEFINTLIG) TEMPERATURGIVARE T1, (T480) I tanken finns en temperaturgivare T480 som är utformad enligt Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande NIVÅGIVARE L1, (.) I tanken finns en nivågivare L1 som övervakar nivån. Givaren är utformad enligt Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande PUMP P2 REJEKT, (.) Pumpens uppgift är att pumpa rejektvattnet från tanken till reaktorn. Pumpen är utformad enligt Motorobjekt utan lokal omkopplare i Övergripande Ventilerna före- och efter pumpen är endast handmanövrerade, dessa styrs inte från SCADA. Pumpen stannar om nivån i reaktorn uppnår larmnivå hög (H), samt att utloppsventilen är öppen med maximal öppningsgrad. Pumpen stannar även när larmtillstånd på P3 vatten erhålls. Pumpen stannar/startar vid angivna nivåer. Beroende på vilket driftförhållande (A, B) som är invalt, så reglerar pumpen enligt nedan: A. För att driftsätta processen i första skedet skall operatören kunna ange ett börvärde för flödet. Pumpen styrs av en regulator. Ärvärdet till regulatorn i detta fall är mätvärdet från flödesmätaren F1, (se 3.2.6 Regulator) B. När processen har kommit i gång, reglerar pumpen för att hålla inställt nivåbörvärde (se 3.2.5 Regulator). FLÖDESMÄTARE F1, (.) Flödet som pump P2 rejekt ger, mäts av flödesmätare F1 som är utformad enligt Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande
7(11) REGULATOR, (.) Regulatorn som styr pump P2 rejekt är utformad enligt Enkel regulatorkrets i Övergripande funkionsspecifikation. Ärvärdet till regulatorn får från nivågivaren L1. REGULATOR, (.) A. Nivågivaren L1 VENTILER V1 OCH V2, (.) Ventilerna är handmanövrerade. 3.3 REAKTOR PUMP VATTEN, P3 VATTEN, (.) Från aktivslambassängen pumpas vattnet till Reaktorn med hjälp av pump P3 vatten. Om P2 rejekt stannar på grund av larmtillstånd, skall även P3 vatten stanna. Pumpen får återgå i drift när P2 rejekt är åter i drift. Pumpen stannar om nivån i reaktorn uppnår larmnivå hög (H), samt att utloppsventilen är öppen med maximal öppningsgrad. Pumpen stannar även när larmtillstånd på P3 vatten erhålls. Pumpen är utformad enligt motorobjekt utan lokal omkopplare i Övergripande REGULATOR TILL PUMP P3 VATTEN, (.) Regulatorn till pump P3 vatten utformad enligt Enkel regulatorkrets, se Övergripande Ärvärdet till regulatorn erhålls från flödesmätaren F3. FLÖDESMÄTARE F3, (.) Flödet som pump P3 vatten ger, mätts av flödesmätare F3. Mätvärdet är ärvärdet till regulator för pump P3 vatten. För givaren gäller Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande
8(11) NIVÅMÄTNING L2 OCH L3, (.) OCH (.) Nivån i reaktorn mätts med hjälp av två nivågivare L2 och L3. Operatören skall kunna välja i SCADA vilken av dessa som skall styra systemet och vilken skall vara i reserv. Mätarna utformas enligt Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande Nivågivaren som är invald skall styra reglerventilen vid utloppet. När nivån i reaktorn stiger, skall ventilens öppningsgrad öka och vice versa. Reglerventilen kommer att styras med hjälp av en regulator. Om nivån i reaktorn stiger och det utlöses ett högnivålarm samtidigt som reglerventilen är öppnad på max, stannar pumpar P2 rejekt och P3 vatten för att undvika översvämning. UTLOPPSVENTIL V4, (.) Ventilen skall manövreras med hjälp av en analog utsignal. Öppningsgrad och gränslägen skall presenteras i SCADA. Ventilen är Objekt utan lokal omkopplare, enligt Övergripande REGULATOR TILL UTLOPPSVENTIL, (.) Regulatorn till utloppsventilen skall utformas enligt Enkel regulatorkrets i Övergripande Ärvärdet till regulatorn fås från nivåmätaren L2 alt L3, börvärdet är nivån angiven av operatören. ONLINEGIVARE NH4-N/NO3-N, (.) OCH (.) Onlinegivaren styr inga objekt i systemet. Det får ut två signaler en för NH4-N och en för NO3-N. Givaren är utformad enligt Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande TEMPERATURGIVARE T2, (.) Onlinegivaren styr inga objekt i systemet. Givaren är utformad enligt Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande
9(11) SYREHALTSMÄTARE DO1 OCH DO2, (.) OCH (.) Onlinegivaren är styrande och styr luftventilen (se 3.3.11 Luftventil V3). Det finns två stycken syremätare varav operatören skall välja vilken som skall vara aktiv och styra processen. Givaren är utformad enligt Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande PH MÄTARE, (.) Onlinegivaren styr mängden luft som skall tillsättas (se 3.3.13 Regulator till luftventil). Givaren är utformad enligt Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande LUFTVENTIL V3, (.) Luftventilen är utformad enligt Ventilobjekt utan lokal omkopplare, se Övergripande Luftventilen styrs av en kaskadregulator (ph-regulator och syreregulator). Luftningen skall ske enligt alternativen nedan, där operatören skall kunna välja vilket driftsätt som är aktuellt. Val av driftsätt görs av operatören i SCADA. A. Intermittent med hjälp av en timer (drift- och paustid). Luftningen styrs inte från regulatorn när operatören väljer intermittent luftning. En luftningscykel på 60 min består av luftningstid + omrörningstid/paustid, t ex om operatören anger 45 min luftning skall resterande 15 min vara omrörning. När intermittent luftning väljs, regleras syret efter ett angivet börvärdet. B. Kontinuerligt med hjälp av en kaskadregulator (ph-regulator och syreregulator). Regleringen baseras på principen ph-baserad, syrehalt-kontrollerad kontinuerlig luftning. Den primära (överordnade) regulatorn är ph-regulatorn, medan sekundära regulatorn är syrehalten, som i sin tur styr öppningsgraden på luftventilen. Operatören skall ha möjlighet att inaktivera första regulatorn. LUFTFLÖDESMÄTARE F2, (.) Luftflödet mätts av flödesmätare F2 och används endast för visning. För givaren gäller Instrumentobjekt (analoga signaler) i Övergripande
10(11) REGULATOR TILL LUFTVENTILEN Regulatorn till luftventilen skall styras enligt Kaskad regulatorkrets i Övergripande Operatören skall kunna ange börvärde för önskad ph. När ph och syrehalten minskar skall lufttillförseln öka och vice versa. Syrekoncentrationen i reaktorn skall begränsas av en minimalt (MIN) och en maximal (MAX) syrehalt. Underskrider syrekoncentrationen MIN i 15 minuter skall inpumpningen av rejekt minskas till 80% av börvärdet till P2 rejekt tills syrekoncentrationen överskrider MIN i 30 minuter, då skall pumpningen återgå till 100% av börvärdet till pumpen. Överskrids MAX värdet i 15 minuter, skall intermittent luftning påbörjas (15 minuter omrörning varav 15 minuter luftning). Så fort syrekoncentrationen underskrids i 15 min skall i efterföljande luftningstid en kontinuerlig luftning startas igen. Om inte kontinuerlig luftning startar efter 2 h, skall inpumpningen av rejekt minska till 50% av börvärdet till P2 rejekt tills kontinuerlig luftning återstartar. ph värdet i reaktorn skall begränsas av ett minimalt (MIN) och ett maximalt (MAX) värde. Underskrids MIN i 5 minuter skall syrebörvärdet minska tills ph värdet överskrider MIN värdet. Överskrids MAX värdet i 10 min skall inpumpningen av rejekt minskas till 80% av börvärdet till P2 rejekt till ph underskriver MAX värdet. Ett MIN/MAX flöde för luftsystemet skall också finnas, MIN/MAX flödet skall kunna anges av operatören. MIN flödet gäller inte när bara omrörning eller intermittent luftning skall ske. När P2 rejekt stannar, skall Pausdrift initieras. Detta innebär att luftning och omrörning stoppas. Luftningen sker enbart 15 minuter var 6.e timme med det senaste syrebörvärdet tills normaldrift initieras igen. Pausdriften avslutas när P2 rejekt är åter i drift. OMRÖRARE M, (.) Omröraren är frekvensstyrd och är ett motorobjekt utan lokal omkopplare, se Övergripande Styrning av omröraren sker via en frekvensomriktare. Operatören skall kunna ange utsignal i ( %). Omröraren skall vara i kontinuerlig drift, därför anges inte start- och stoppvillkor. Omröraren kan stoppas i driftläge Manuell. REGLERVENTILER LUFTBLÅSNINGEN V5 OCH V6, (.) OCH (.) Silarna till utloppsgallerna måste renblåsas med luft från det befintliga luftarsystemet med jämna mellanrum. För silarna gäller: A. Ventilerna till silarna skall öppnas på inställd av operatören tid i SCADA och vara öppna en inställbar tid.
11(11) B. Om reglerventilen på utloppsledningen är öppen med max öppningsgrad över 30 min skall blåsning av silarna påbörjas till öppningsgraden på utloppsventilen har sjunkit till minst 90% i 15 minuter. Ventilerna skall utformas enligt Ventilobjekt utan lokal omkopplare, se Övergripande