本發明涉及廢水處理技術領域，尤其涉及用于處理推進器偏二甲肼、一甲基肼、水合肼燃料污水的自動控制系統及其操作工藝。

背景技術：

偏二甲肼、一甲基肼、水合肼是一種良好的液體推進劑燃料，與適當的氧化劑配合，可組成比沖最高的可貯存液體推進劑。肼類物質還可作為單元推進劑，普遍用在衛星和導彈的姿態控制上。在生產和使用這些燃料過程中會產生高危害的污水，這些污水不能直接排放到環境水體中，需要經過處理后，方可達標排放。

目前各類肼燃料污水采用的處理方法，包括:

1）臭氧-紫外線-活性炭聯合法：利用臭氧的強氧化性，肼類物質的還原特性，通過氧化還原降毒除污，該法實行過程中存在以下不足，臭氧技術需要臭氧發生器，占地面積大，而且臭氧泄漏會造成環境污染；

2）自然凈化法：肼類燃料有易被氧化分解的特性，在pH值8.0～9.0的堿性條件下，加入Cu²⁺或Ti²⁺做催化劑，利用陽光照射和空氣的自然氧化作用下，達到污水凈化處理目的。但該法降解效率低，一般需要30天左右，周期極長，并且降解效率低存在副產物二次污染，無法承擔應急保障，且Cu²⁺、Ti²⁺殘留在溶液中會帶來金屬離子污染；

3）焚燒法：焚燒法僅僅適用于高濃度肼類燃料的污水，以化石為燃料，在高溫下進行肼類物質的氧化分解，易產生粉塵，形成霧霾，既不經濟也不環保；

4）中和法：醋酸與堿性肼類中和，生成鹽，肼鹽殘留在溶液中會導致二次污染。此外肼類物質可生化性差，生物毒性高，無法通過生物法降毒除污。

技術實現要素：

針對上述存在的問題，本發明目的在于提供一種程序聯動控制，操作簡單方便，污水處理效率高，安全環保的用于處理推進器燃料污水的控制系統及其操作工藝。

為了達到上述目的，本發明采用的技術方案如下：一種用于處理推進器肼燃料污水的控制系統，所述控制系統包括信號采集模塊、人機交互界面、PLC控制中心和處理設備，所述的信號采集模塊包括溫度信號采集裝置、pH信號采集裝置和報警信號采集裝置，所述的處理設備包括膈膜泵、蠕動泵、pH混合器、換熱器、加熱器、電磁閥和催化反應床，信號采集模塊、人機交互界面和處理設備均通過控制線路連接在PLC控制中心上。

系統根據反應床之后換熱器出口出水溫度以及反應床之后污水酸堿度這兩個參數的信號回饋，經PLC發出指令，聯動電磁閥的通路和回路，實現污水處理過程中的回流、排放的自動控制。

本發明所述的pH信號采集裝置安裝在pH混合器上以及反應床出水檢測口。

本發明所述的溫度信號采集裝置設置在加熱器上、反應床出水檢測口。

本發明所述的蠕動泵包括酸堿水蠕動泵和氧化劑蠕動泵。

本發明提供的一種用于處理推進器燃料污水的控制系統的的操作工藝，其操作工藝包括如下步驟：

1）將進水管通入推進器燃料污水的污水池中，打開隔膜泵，將污水抽入pH混合器中，檢測pH值，當pH值＞9或者pH值＜6時，通過酸堿水蠕動泵調節污水的pH值為6～9；

2）將調節pH完成的污水通入到換熱器的冷流進液口，經過換熱器換熱后，當換熱器出水檢測口采集溫度未達到60℃，將其通入到加熱器中進行加熱；

3）將溫度到達60℃的污水通入到催化反應床中進行降解，通過氧化劑蠕動泵通入氧化劑，催化反應床對污水進行降解；采用自主創新的納米低維多金屬氧族催化技術，利用多金屬離子偶合真空紫外光催化，分解雙氧水產生羥基自由基，有效提升了羥基自由基的壽命，增加了雙氧水的利用率，強凈化能力實現節能降耗的目的；通過調控活性中心組成抑制過氧自由基?OOH產生，有效消除降解副產物帶來的二次污染。

4）反應完成后，在反應床出水檢測口，檢測污水的pH值，信號回饋給PLC控制中心，電磁閥接收PLC控制指令，聯動電磁閥的通路和回路，當檢測不達標時，污水通過回流管路直接通入到污水池中，檢測達標，污水直接通過換熱器的熱流進液口，經過換熱器換熱后排放。

本發明的步驟3）中的氧化劑為雙氧水。

本發明的步驟3）中的催化反應床包括化學催化反應床和光化學偶合催化反應床，通過化學催化反應床進行COD降解，通過光化學偶合催化反應床進行副產物深度降解。

本發明的優點在于：本發明采用自主創新的納米低維多金屬氧族催化新技術，利用多金屬離子可變價態偶合真空紫外光催化，分解雙氧水產生羥基自由基，有效提升了羥基自由基的壽命，增加了雙氧水的利用率，強凈化能力實現節能降耗的目的。通過調控活性中心組成抑制過氧自由基?OOH產生，有效消除降解副產物帶來的二次污染。偶合真空紫外技術后增強了催化劑表面電子躍遷數量，增強了催化劑表面活性。

本技術的優勢在于便捷高效、無二次污染、投資小并且適用范圍廣泛，相比國內現有的污水處理技術更加快速徹底以及對環境友好。

控制系統操作簡便、開機運行使用方便。機電一體人機交互界面控制，一鍵開始工藝流程，酸堿度調節自動控制，溫度、pH、流量數據在屏上顯示，具有多參數超標報警功能，壓力表超限反饋，聲光報警同時自動切斷進水泵電源，保護裝置內部組件不受損。系統PLC集成控制，PLC發出指令，聯動電磁閥的通路和回路，實現污水處理過程中的回流、排放的自動控制，安全高效。系統采用多點測控，提供更好的數據反饋，后臺數據不間斷記錄存儲和繪制曲線；方便現場工作人員追溯還原，方便后期遠程信號檢測和數據共享。

附圖說明

圖1為本發明的控制系統連接結構簡圖；

圖2為本發明的裝置工藝流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖說明和具體實施方式對本發明作進一步詳細的描述。

本發明提到的納米低維多金屬氧族催化反應，反應中應用的催化劑為CN 201410262319.1中所提及的催化劑，催化反應床中所發生的反應為該文件中所提及的相關反應。

實施例1：如圖1和2所示的一種用于處理推進器燃料污水的控制系統，控制系統包括信號采集模塊、人機交互界面、PLC控制中心和處理設備，信號采集模塊包括溫度信號采集裝置、pH信號采集裝置和報警信號采集裝置，處理設備包括膈膜泵、蠕動泵、pH混合器、換熱器、加熱器、電磁閥和催化反應床，信號采集模塊、人機交互界面和處理設備均通過控制線路連接在PLC控制中心上。

系統根據反應床之后換熱器出口出水溫度以及反應床之后污水酸堿度這兩個參數的信號回饋，經PLC發出指令，聯動電磁閥的通路和回路，實現污水處理過程中的回流、排放的自動控制。

實施例2：如圖1和2所示，本發明的pH信號采集裝置安裝在pH混合器和電池閥上；溫度信號采集裝置設置在換熱器、加熱器和電磁閥上；蠕動泵包括酸堿水蠕動泵和氧化劑蠕動泵。

實施例3：分別試驗200、400、500mg/L濃度的偏二甲肼污水，流速為500L/h，在本發明的控制系統和操作運行條件下，在排放口檢測得到COD、甲醛、偏二甲肼、pH、亞硝基二甲胺（簡稱亞硝胺）數據如下表所示，在控制系統和工藝條件下，各類污染物均能達標排放，特別注意的是，亞硝胺及偏二甲肼濃度均遠低于排放標準濃度；

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實施例4：濃度為1000mg/L的偏二甲肼污水，分別采用條狀、球狀、細三葉草狀、粗三葉草狀四種催化劑，流速為100L/h，在本發明的控制系統和操作運行條件下，在排放口檢測得到COD、甲醛、偏二甲肼、亞硝基二甲胺數據如下表所示。本發明的控制系統可更改流量參數，降低廢水流速，對高濃度的偏二甲肼廢水進行降解處理；

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實施例5：反應床出水口檢測pH值為5.4，低于設定值下線6時，廢水所測指標如下表所示，系統自動控制電磁閥打開回流通路，廢水回流廢水池循環處理；

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實施例6：反應床出水口檢測pH值為6.7，在設定值6-9范圍內，廢水所測指標如下表所示，系統自動控制電磁閥打開排放通路，出水經換熱器換熱后，廢水達標排放；

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實施例7：反應床出水口檢測溫度值為48℃，設定值下線60℃時，廢水所測指標如下表所示，系統自動控制電磁閥打開回流通路，廢水回流廢水池循環處理；

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實施例8：反應床出水口檢測溫度值為67℃，大于設定值下線60℃時，廢水所測指標如下表所示，系統自動控制電磁閥打開排放通路，出水經換熱器換熱后，廢水達標排放；

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實施例9：同實施例1與2，處理含500mg/L濃度的一甲基肼污水，流速為500L/h，在本發明的控制系統和操作運行條件下，在排放口檢測出水COD、甲醛、一甲基肼、pH、氰化物濃度，表明在本控制系統和工藝條件下，各類污染物均能達標排放。

實施例10：同實施例1與2，處理含1000mg/L濃度的水合肼污水，流速為500L/h，在本發明的控制系統和操作運行條件下，在排放口檢測出水COD、甲醛、肼NH₂NH₂、pH、氨氮濃度，表明在本控制系統和工藝條件下，各類污染物均能達標排放。

需要說明的是，上述僅僅是本發明的較佳實施例，并非用來限定本發明的保護范圍，在上述實施例的基礎上所做出的任意組合或等同變換均屬于本發明的保護范圍。