Ⅰ 蘇州工業園區第二污水處理廠的工程簡介
蘇州工業園區第二污水處理廠的建設目標為建設「市政金杯示範工程」 、運行目標為「全 國十佳污水處理廠」。該工程採用了大量節能降耗措施,主要有:1、引進並採用了美國生化科技公司先進的污水處理控制優化系統——生物工藝智能優化系統,該系統可顯著改善和提高污水處理設施的處理能力和 污水廠操作的穩定性和可靠性,降低曝氣能耗和運行成本,節約用電;2、實施2萬噸/日中水回用項目,中水水質指標達到循環冷卻用水指標,為東吳熱電廠提供冷卻循環補充用水,同時為中法環境污泥干化項目提供冷 卻水,也可為廠區自用提供沖洗用水、綠化用水、廠房衛生間用水以及溶葯用水。3、該廠及第一污水處理廠所產生的污泥全部由中法環境進行干化處理,處理後的污泥由東吳熱電廠焚燒,從而形成了以中水、污泥為介質的封閉式 循環經濟產業鏈。4、充分利用廠區內高壓走廊保護范圍閑置土地,順地勢建設佔地面積為15畝的生態濕地,在美化廠區環境的同時,利用生態濕地進一步優化出水水 質。5、在建築節能方面,屋頂採用自然採光、外牆採用斷橋中空玻璃、路燈採用太陽能照明。6、投資2000萬元同步建成自來水、污水全水質檢測中心,並計劃於明年通過國家實驗室認證,為園區自來水、污水的穩定達標提供及時支持。蘇州工業園區第二污水處理廠一期工程的建成並投入試運行,將更加突出園區的環境優勢, 對蘇州工業園區和蘇州市的國民經濟持續發展提供有力的保障。
Ⅱ 探析污水處理廠建設項目實施方法
探析污水處理廠建設項目實施方法是非常重要的,方法的制定是為了更好的解決實際問題,每個細節的處理都非常關鍵。中達咨詢就探析污水處理廠建設項目實施方法和大家說明一下。
新時期可持續發展觀成為了社會的指導思想,解決環境污染問題是實現經濟持續運作的基本保障。目前我國水資源污染的加重已直接影響到社會經濟的可持續發展,關繫到子孫後代的可持續生存。 近年國家意識到保護環境是實施我國可持續發展的關鍵,並將防治水污染作為全國性重點。所以,建設城市污水處理廠已是刻不容緩的事。
一、污水處理廠建設質量的指標
污水處理廠是解決水污染的關鍵設施,處理廠內配備了專用的處理設備及配套設施,使污水資源在短時間內得到凈化處理,滿足了城市污水、廢水凈化後循環利用的要求。新時期科學發展觀對城市環保工程提出了先進的指導,環境改造項目作業流程有了更多的指導方向。污水處理廠作為污水處理的主要設施,其在建設期間也要注重工程質量的控制。筆者認為,污水處理廠建設指標應包括:
1、功能指標。衡量污水處理廠建設質量的高低,主要體現於廠內設施運行後的功能價值,功能指標是建設期間應當重點控制的標准。當前,一般分為城市集中污水處理廠和各污染源分散污水處理廠,處理後排入水體或城市管道,需考察這一過程污水處理廠除污功能的好壞。如:有時為了回收循環利用廢水資源,需要提高處理後出水水質時,需考察污水回用或循環利用的功能特性。
2、工藝指標。施工工藝方案是指導污水處理廠建設的總指導,通過檢查污水處理廠工藝標准也可反映項目的建造質量。行業標准規定處理廠的處理工藝流程是有各種常用的或特殊的水處理方法優化組合而成的,包括各種物理法、化學法和生物法[2]。為了更好地發揮出污水處理工藝標准,工藝指標要求處理廠符合技術先進、經濟合理、費用最省等指標,以判斷廠內設施的應用價值。
3、處理指標。城市污水輸送至污水處理廠後,應按照不同級別要求對污水實施凈化處理,實際建設環節要考慮廠內處理指標的控制,從局部上把握處理廠的作業質量。污水處理廠建設指標要求設計時必須貫徹當前國家的各項建設方針和政策,結合城市地區污水現狀的特點執行標准規定,保障水資污水資源的有效處理。因此,從處理深度上,污水處理廠可能是一級、二級、三級或深度處理。
4、建築指標。污水處理廠建造對象包括各種不同處理的構築物、附屬建築物、管道的平面和高程等,並進行道路、綠化、管道綜合、廠區給排水、污泥處置及處理系統管理自動化等改造,以保證污水處理廠達到處理效果穩定[3]。建築指標要求污水處理廠固有設施能滿足實際除污操作的要求,該標準的具體內容:設計方案切實可行,運行管理方便,技術先進,投資運行費用省等。
二。 污水處理廠建設項目實施方法
只有在項目啟動前期做好充分准備工作,才能把控污水廠的規模、投資成本,選定優秀的設計工藝、合適的機電設備,保證項目工程施工質量。
1.立項前要做充分調研。城市污水處理廠是城市排水系統的重要組成部分,恰當地選擇污水處理廠的位置,進行合理的規劃,關繫到城市排水系統的總投資,關繫到城市環境保護、水源保護、再生水的利用以及整個排水系統的經營維護和管理費用。一般情況下需要對城市排水管網現狀、廠址選擇、結合投資能力、投資效益、近期實現的可能性和城市總體規劃的要求通盤考慮。
2.重視環境評價報告。由於缺乏必要的監管機制,現在的環評企業良莠不齊。為了節省監測成本,往往一個地區一份多年前的監測數據被該地區數十個項目環評報告引用,甚至為了迎合立項需求而憑空捏造數據等情況比比皆是。如廣東某工業園區的污水處理廠的環評報告中,為了迎合其生態工業園的定位,把工業污水設定為一般生活污水標准,其後果是設計出來的工程項目不符合實際,污水處理廠實際滿足不了現實的負荷,嚴重影響運營。為了真實反映當地環境質量現狀,為了項目設計提供真實依據,也為了項目建成後的運營正常,保證環境評價報告的真實性及合理性非常必要。
3設備訂貨與初步設計。城市污水處理廠其設備投資約占投資的25%~45%,由專用設備、通用設備、自控設備投資及安裝工程費組成。污水處理設備的質量是污水處理廠能否正常運行的關鍵。據有關報告指出:「近20年來,國家僅對石油、化工、冶金、造紙、機械、染料等幾個待業廢水處理設施的投資就超過了20億元人民幣,建立處理裝置5000多套。根據調查結果表明處理設施的正常運行率不到30%。」造成這種現象的原因是多方面的,但設備本身的質量問題是重要原因之一。另外,市政工程往往一旦立項,急於建成,設備尚未落實,土建就先開工,以應付上級要求,這樣情況為數不少。實際程序是,主要設備應在初步設計批准後進行訂貨,以要求施工圖設計按所訂設備進行設計,避免施工圖設計完成後所訂購的主要設備與設計不符,造成土建設計(尤其是預留、預埋設計)、設備安裝設計乃至電氣與自控設計的大量返工。此類變更設計極易影響設計質量,在資金到位的情況下應該可以避免。
4.管網與廠區建設
污水處理工程所需要的資金可分為2個方面:一是污水處理廠的費用,這部分資金比較容易獲得外國政府的貸款、民間資本和採用bot等形式。二是污水收集系統,即污水管道與污水泵站的建設費用,這部分基本都在地下進行,工程面積達到城市的各個角落,而且有可能會破壞道路,干擾交通的正常進行,影響周圍居民的生活、企業的營運,而且地下管線較多還會起沖突,還會影響城市行道樹綠化。大部分管線需要埋深,定會影響附近建築物和大型建築物的基礎,沿河道的管線極有可能影響防洪設施的安全,給附近居民造成難以估量的損失。管線不僅量大而廣,工期持續很長,耗資巨大,工程完成後不僅看不見,摸不著,沒有合理的形象,政績也難以顯現,而且不被重視。因此,污水管道工程往往比污水處理廠的工程要慢、要難。導致污水處理廠不能最大的發揮其應有的效益。所以,污水管網應與廠區建設同步進行,特別是各個城市的新區開發中。在實際工程的安排中,應當先地下後地上,與道路工程同步進行,盡量避免影響交通、環境的現象,減少不必要的額外投資。因此,在工程建設技術政策中提出「優先安排城市污水收集系統的建設」,這樣才能最大程度保護環境,解決居民用水問題,創建美麗城市。
5.污水處理廠的運行
建設污水處理廠的主要目的是保護水資源,保護水環境,解決部分居民的用水問題。因此,污水處理廠的安全運行是至關重要的。因此,城市污水處理廠的建設,不能只考慮建設資金的來源,同時要關注運行費用的來源。比如,建設一座處理量為10×104m3/d的城市污水處理廠,其投資大約為1.0億元,而且每年的運行經費大約需要1500萬元,所以要確保污水處理廠的財務承受能力,即便污水處理廠不是以盈利為目標,但也必須保證有一定的利潤,只有有利可圖,污水處理工程才能進入市場化運作,才能使污水工程朝氣蓬勃,蒸蒸日上。
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Ⅲ 求污水處理廠工藝流程
污水處理廠工藝流程:
1、先進行污水一級處理:機械處理(預處理階段),處理粗格柵及細格柵、沉砂池、初沉池、氣浮池、調節池;
調節池的作用:為了保證後續處理構築物或設備的正常運行,需對污水的水量和水質進行調節。酸性污水和鹼性污水在調節池內進行混合,可達到中和的目的。短期排出的高溫污水也可用調節的辦法來平衡水溫。
(3)污水處理廠智能化工程內容擴展閱讀:
根據城市市政規劃或環境保護部門要求,分析項目建設的必要性和可行性。本階段以確定項目為中心,一般由建設單位或其委託的設計研究單位編制項目建議書和項目可行性研究報告;
通過國家計劃部門、投資銀行或企業計劃部門論證便可獲得立項,對於某些小規模項目,只編制污水處理工程方案設計,並通過投資部門的論證便可立項。
從污水中分離密度較大的無機顆粒,保護水泵和管道免受磨損,縮小污泥處理構築物容積,提高污泥有機組分的含率,提高污泥作為肥料的價值。
Ⅳ 工業污水處理新技術有哪些呢
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工業污水處理新技術:
1、生物濾池除臭系列
特點:
① 不需要高成本的化學葯劑,運行穩定,耐腐蝕,耐負荷沖擊能力大。
② 針對特定有害氣體成份馴化適當的微生物,提高單位容積的負荷率。
③ 填料採用有機無機混合填料,比表面積大,孔隙率高,並可為微生物
提供營養,可支撐大量不同種群微生物群。
④ 填料活性介質的損失小、可減少能耗,降低運行費用。
⑤ 採用強化自然生物降解污染物,無二次污染物產生。
⑥ VOC去除率高,對H2S的去除率可達99%。
⑦ PLC控制系統自動運行,無需人員管理。
適用場所:
① 污水處理廠預處理、生化處理、污泥處理過程惡臭氣體的凈化和治理。
② 垃圾處理過程中的堆放、分揀、堆肥、填埋、焚燒以及垃圾滲濾液污水處理站惡臭氣體
的凈化和治理。
③ 塗料與噴漆、煉焦、制葯、橡膠塑料、印染皮革、有機染料及合成材料廠、農葯和發酵
制葯、石油化工、製鞋廠、印刷廠、造紙廠、畜牧養殖、飼料加工、糞便處理等惡臭氣
體凈化和治理。
2、化學洗滌除臭系列
特點:
① 採用單級或多級串聯洗滌,對污染物去除徹底,去除效率高。
② 處理高濃度惡臭廢氣具有明顯優勢,運行穩定。
③ 具有啟動速度快、可間歇運行、耐沖擊負荷強、
受溫度影響小、運行穩定等特點。
④ 自動化程度高,佔地面積小。
適用場所:
Wintop-CW化學洗滌除臭設備適用於污水處理廠、制葯廠、化工廠等具有鹼性或酸性且濃度比較高的尾氣治理。
3、離子除臭系列
特點:
① 能解決大氣污染,改善作業環境空氣質量。
② 運行程序化、智能化,可連續運行或間斷式運行。
③ 不產生臭氧,對呼吸系統無刺激;對管道及設備無腐蝕性,並對儀器儀表有保護作用。
④ 設備可依附於通風系統上,不需要佔用很大的空間。
⑤ 操作維護簡單,零配件更換方便,無需專人值守。
⑥ 主要設備和部件原裝進口,設備壽命長(離子管使用壽命2萬小時以上,主體設備使用
年限15年以上)。
適用場所:
① 食品加工業(用於水產、肉禽、蔬菜等食品加工車間,冷藏室等)。
主要功能: 降低空氣中粉塵濃度;消除孢子、細菌病毒、異味。
② 污水、垃圾處理廠等市政行業(用於污水廠、污水泵站、污泥堆場、糞便處理場等)
主要功能:去除有害氣體;消除懸浮物及有害氣體、異味;減少灰塵、殺滅病毒。
③ 室內空氣凈化(用於飯店、機場、車站、游輪、客房、商店、展覽館、火車站、體育館等)。
主要功能:減少空氣中可吸入顆粒物;防止細菌侵害及交叉感染;提高室內空氣的離子濃度。
④ 化學工業的靜電、除塵(用於化學工業、電腦機房、造紙工業、電子工業、印刷業等)。
主要功能:減少空氣中的灰塵;消除靜電、異味、揮發性有機溶劑。
4、活性炭除臭系列
特點:
① Wintop-CD活性炭除臭設備採取切線出風、環狀過濾、中間進風、上不加料、下部卸料的結構,克服了傳
統的活性炭過濾器過濾阻力大、面積小、佔地面積大、設備投資高、更換活性炭困難等缺陷,使活性炭過濾
設備結構設計近乎於完美。
② Wintop-CD活性炭除臭設備是等體積傳統活性炭過濾設備過濾面積的2~4倍,阻力只有傳統的1/2~1/3。
環形活性炭凈化裝置由於採用切線出風,其方向不受場地條件限制可任意擺放,抽風機和設備對接極易,排
放管可直接固定於設備上,系統整齊合理。
適用場所:
① 垃圾焚燒過程的垃圾坑除臭。
② 低濃度有機廢氣等。
5、植物液除臭系列
特點:
① 可與各種氣體反應。
② 可生物降解。
③ 全天然。
④ 不是臭味掩蔽劑。
⑤ 除臭迅速特效。
⑥ 無毒、無揮發、無污染。
⑦ 對人類健康和動植物無害。
⑧ 使用安全、操作簡單。
適用場所:
① 工業區(石油石化,輪胎橡膠生產,冶煉)。
② 市政工程(污水處理,垃圾填埋……)。
③ 畜禽養殖(養豬場、養雞場,動物園……)。
④ 家居及公共場所(住宅,醫院,賓館,健身房……)。
Ⅳ 智慧水務的智慧水務的應用
污水處理行業作為國家新興戰略產業之一——節能環保產業中的重要內容受到廣泛關注,國家「十二五」規劃也對城鎮污水處理提出更高要求,並明確要求縣級鎮、尤其是重點鎮必須建立污水處理廠,市場上產生許多全國性和區域性的大型水務集團公司,有些集團公司擁有全國各地上百家的污水處理項目。大量污水處理廠的建成運營對國內污水運營管理能力和相關資源提出挑戰,而其地域分布的廣泛性又對集團公司管理手段提出更高要求。
基於物聯網、雲計算的城市污水處理綜合運營管理平台為污水運營企業安全管理、生產運行、水質化驗、設備管理、日常辦公等關鍵業務提供統一業務信息管理平台,對企業實時生產數據、視頻監控數據、工藝設計、日常管理等相關數據進行集中管理、統計分析、數據挖掘,為不同層面的生產運行管理者提供即時、豐富的生產運行信息,為輔助分析決策奠定良好的基礎,為企業規范管理、節能降耗、減員增效和精細化管理提供強大的技術支持,從而形成完善的城市污水處理信息化綜合管理解決方案。
武漢市污水處理綜合運營管理平台,依託雲計算技術構建、利用互聯網將各種廣域異構計算資源整合,以形成一個抽象的、虛擬的和可動態擴展的計算資源池,再通過互聯網向用戶按需提供計算能力、存儲能力、軟體平台和應用軟體等服務。系統可以對污水處理企業的進、產、排三個主要環節進行監控,將下屬提升泵站和污水處理廠的水量、水位、水質、電耗、葯耗、設備狀態等信息通過雲計算平台進行收集、整合、分析和處理,建立各個環節的相互規約模型,分析生產環節水、電、葯的消耗與處理水排水、生產、排放之間的隱含關系找出污水處理廠的優化生產過程管理方案,實現對污水處理企業生產過程的實時控制與精細化管理,達到規范管理、節能降耗、減員增效的目的。 智慧城市的提出各大城市紛紛響應,成都也不例外。智慧成都的核心建設點之一就是建設智慧水務,利用水務物聯網技術更加高效的管理城市水資源。
水是人類生活的源泉而隨著城市的發展水污染問題也越來越嚴重,水資源監管和治理成為城市發展的一大困擾,水質監控不及時、水災預警不及時更是直接關繫到民生問題。而智慧水務的發展則能非常及時、准確的解決問題。
假設一個地方下了一場暴雨,當地的水務、防汛部門往往會手忙腳亂。倘若有一個覆蓋全域的水務物聯網,在區域中心的監控指揮室里,就可以把各種情況、數據看得一清二楚,那該多好?
別以為這樣的場景還只是想像。我市新津縣已經在全省率先做到了。
據悉,圍繞水務三大任務(防汛抗旱、水資源調度和水環境治理),新津縣在全省第一個探索建立了「水務物聯網」系統,截止目前已投資518萬元完成一期8個監測站點建設,實現水資源、水環境、水安全的系統化管理,初步形成了新津縣智能化水務信息系統。今年內,該縣還將盡快啟動新津縣水資源監測管理系統二期工程項目,進一步整合資源,實現信息共享,形成集水質監測、防洪抗旱和城市管理的綜合指揮平台,為經濟社會持續發展提供信息化服務。
實時監控 數據15分鍾自動刷新
美麗的南河邊,鬱郁蔥蔥的樹木掩映著一個不起眼的鐵箱子。打開箱門,DO(溶解氧)、COD(化學需氧量)、BOD(生化需氧量)……儀表盤上,各種數據映入眼簾。據工作人員介紹,這就是目前最先進的自動監測儀了。
筆者看到,監測儀一頭有一根管道連接到河流中,依靠信息感測器和自動監測設備,便可實現數據自動、快速生成。「這裡面涵蓋了河水水量、水流速度、水溫以及8個水質指標,以前要掌握這些數據,我們起碼要分幾撥人,用一兩天才能完成,2012年依靠自動監測儀,15分鍾就會刷新一次,最新、最全的即時數據都能即時掌握」,工作人員表示。
打開物聯網數據分析處理系統軟體,金馬河、西河、南河、楊柳河、羊馬河等流過新津的5條主要河流上,密密麻麻地排列著29個監測點。再進一步點開監測點的圖標,橫斷面水位、流量、流速、壓力、水質等實時數據一應俱全,安裝在河流上的紅外攝像頭更是讓各監測點現場的水位、水流情況變得一目瞭然。在監控人員的演示中,鏡頭跟隨滑鼠不斷轉動,觀者得以從不同角度看到監測點的詳細情況。
據介紹,通過水務物聯網系統和數據分析處理軟體,新津縣在飲水安全監測、水文監測及預警、污水處理排放、地下水監測、防汛抗旱、山洪災害監測及預警、水資源信息等多方面實現了平台整合。負責系統技術支持的四川煒麒信息科技公司總經理曾慶華說,就運用物聯網技術而言,這套系統已經達到國際領先水平,下一步會在全市推廣應用,進一步擴大覆蓋面,並力爭將這一產業市場擴大到全國范圍。 信息化建設是促進和帶動水務現代化、提升水務行業社會管理和公共服務能力、保障水務可持續發展的必然選擇。近年來,我局在水利部、省水利廳以及深圳市相關主管部門的關懷指導下,按照服務「低碳水務、安全水務、民生水務、效益水務」建設的總體要求,認真落實科學發展觀,堅持「統一規劃、統一標准、統一建設、統一管理」,統籌謀劃信息化建設,積極推動重大工程建設,實現了我市水務信息化建設的跨躍式發展。
在信息採集方面,已建成雨量站63個,水文站32個;建成供水水質在線監測站點99個,可監控全市主要供水主幹管的PH值、壓力、濁度及總氯,建成10座污水廠水質在線監測站點23個,整合政府投資和社會BOT模式新建的8座污水處理廠、1個再生水廠的17個水質在線監測站數據,將全市污水處理廠的水質數據(COD、氨氮、HP、總磷等)納入統一監管;建成視頻監視點118個,並通過共享市交通部門的視頻資源,可對全市中型水庫、重點海堤、特區內主要河道和城區易澇易浸點進行實時監控。在網路建設方面,我局早已通過省水利專網、市政務內外網形成了連通省、市、區,包括省水利廳、市應急指揮中心、市氣象局、各區水務局和三防辦及大部分局屬單位的網路系統,並在2012年重點加強與局屬單位的網路互聯及省水利政務外網的拓展工作。2012年已完成市大鵬水源工程管理處、市北部水源工程管理處、市西麗水庫管理處等7家局屬事業單位的內網接入工作,正在開展將各區三防部門接入省水利專網的建設工作。在數據中心建設方面,我局已建成了水雨情、水資源、氣象、基礎工情、供水水質、污水水質、水土保持、政務信息和視頻資源為一體的水務基礎資料庫,實現水務數據資源「一數據一源」;建成數據共享及交換平台,對內完成與局屬單位間的水雨情數據、水質數據和視頻資源的共享與交換;對外實現了市氣象局的雨情數據交換,與省水利廳、市應急指揮中心的視頻資源的共享,並利用深圳市統一建設的信息資源交換平台,實現了與市監察局、市行政服務大廳、市府辦公廳間的行政審批、信息公開數據的共享與交換。
Ⅵ 污水處理系統的全過程
現代污水處理技術,按處理程度劃分,可分為一級、二級和三級處理。
一級處理
主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質,物理處理法大部分只能完成一級處理的要求。經過一級處理的污水,BOD一般可去除30%左右,達不到排放標准。一級處理屬於二級處理的預處理。
二級處理
主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質(BOD,COD物質),去除率可達90%以上,使有機污染物達到排放標准。
三級處理
進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法等。 整個過程為通過粗格柵的原污水經過污水提升泵提升後,經過格柵或者篩率器,之後進入沉砂池,經過砂水分離的污水進入初次沉澱池,以上為一級處理(即物理處理),初沉池的出水進入生物處理設備,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反應器有曝氣池,氧化溝等,生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法和生物流化床),生物處理設備的出水進入二次沉澱池,二沉池的出水經過消毒排放或者進入三級處理,一級處理結束到此為二級處理,三級處理包括生物脫氮除磷法,混凝沉澱法,砂濾法,活性炭吸附法,離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分迴流至初次沉澱池或者生物處理設備,一部分進入污泥濃縮池,之後進入污泥消化池,經過脫水和乾燥設備後,污泥被最後利用。
Ⅶ 污水處理廠自動化系統的分析與應用
一、引言
水是人類生活和國民經濟發展的不可或缺的重要部分,隨著科技水平的飛速發展和人類生活水平的巨大提升,對於潔凈的優質的水源的需求也不斷急劇釋放。為建設可靠、穩定、先進、經濟以及可擴展的合理的水處理自動化系統成為工程界和城市水行業營運管理部門共同關心的問題。微電子、通信、計算機技術的發展大大提高了水處理控制系統的信息化和智能化程度,與3C技術相結合的PLC以其卓越的可靠性、抗干擾性以及靈活的控制方式成為水處理自動化系統的核心控制器,其與開放的網路通信系統一起,共同推動著水處理自動化系統的智能化程度的發展。
水處理行業主要分為凈水處理和污水處理兩大部分。凈水廠控制系統通常分為水廠調度系統、加葯間(加氯間)PLC控制站、濾站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各個控制站相對獨立工作,通過有線網路進行通訊,將所有的數據信息送到水廠調度室進行處理,或將一部分數據通過調度系統以無線(或有線)通訊的方式送到城市的調度中心。對於污水處理來說,要根據污水水源地狀況來確定污水處理的工藝流程,由於污水處理工藝的不同而自控系統應用PLC的要求也有所不同。一般講,整個污水處理廠都有總控室和多個現場控制站,站與站之間通過控制器層網路或信息層網路相連,然後全部連接到總控室,總控室的多台計算機、工作站和圖形站都用信息層網路連接,這樣和現場控制站構成了集中管理,分散控制,高速數據交換的工廠級自動化網路[1].PLC自控系統是水處理廠的控制核心部分,對其合理的選型和設計,對污水廠能否高效、自動化的運行非常重要。然而,PLC網路又是其中的重中之重,網路的好壞直接影響到污水廠的正常運行。
二、系統構成
污水處理廠自控系統一般包括污水廠部分和廠外泵站部分。監控系統通訊網路和PLC是污水處理自動化系統的核心組成部分,它們的性能對污水處理自動化系統會起到決定性的作用[2].根據污水處理自動化本身的特點和監控需求選擇合適的PLC及通訊網路是保證污水處理自動化系統性能的重要因素。
通信網路:
在污水處理自動化系統的結構上,國內在管理體制上主要採用三級管理,即監控總中心、區域監控分中心和監控站。由於監控站不直接對污水處理廠的外場設備進行直接控制,因此工程界按照系統結構的劃分把監控系統劃分為信息層、控制層和設備層。
第一層為信息層,主要負責大量信息及不同廠家不同設備之間的信息傳輸,工業乙太網Ethernet為目前較常用的一種信息網路,世界各大PLC生產廠商均支持工業乙太網,並且他們在原有TCP/IP的基礎上,相繼開發出實時性更高的工業乙太網,如歐姆龍和羅克維爾支持的Ethernet/IP,施奈德支持的Modbus-TCP/IP以及西門子支持的ProfiNet等。由於Ethernet的信息量大,因此在污水處理廠自動化系統中乙太網主要用於各個控制分站與監控中心的數據傳輸,包括各種感測器數據等大量歷史數據信息。
第二層為控制層,主要採用現場匯流排組成隧道區域控制器網路,其特點是由於採用了標准匯流排組網,既能滿足實時通信的要求,又具有開放協議的標准介面,能在匯流排上方便的掛接各種外場設備,有利於監控系統的擴展。目前,現場匯流排有40多種,在污水處理廠自動化系統中應用的現場匯流排主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus.他們的共同特點是高速、高可靠,適合PLC與計算機、PLC與PLC及其它設備之間的大量數據的高速通訊。為使系統的穩定可靠,控制層的網路結構多採用環網的方式組成,包括線纜型和光纖作為傳輸介質,具體組網將在後面作出實例說明。
第三層為設備層,這一層用於PLC與現場設備、遠程I/O端子及現場儀表之間的通訊,它們有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等,其中DeviceNet已經成為工業界的標准匯流排而得到了廣泛的應用,而Profibus/DP雖然沒有成為標准,但是它的應該也相當廣泛。
值得指出的是,近來年乙太網的廣泛應用使得人們把目光投向了現場匯流排上來,工業乙太網是否最終將取代現場匯流排仍然是一個爭論的話題。然而,不論是Ethernet/IP還是Modbus-TCP/IP,乙太網在一些重要的性能指標上仍然無法具有現場匯流排的特點和優勢。從本質上來講,乙太網的載波幀聽沖突監測CSMA/CD的訪問方式,實時性並沒有現場匯流排採用的令牌匯流排和令牌環的訪問方式高,不論人們採用何種方式,如協議封裝、分時訪問控制等,都只能改善乙太網的實時性,起不到本質的改變。在當前技術還未完全成熟之前,現場匯流排應用於控制層,是一個積極和穩妥的選擇。隨著乙太網技術的不斷發展,今後其取代現場匯流排而用於控制層也是很有可能的。
監控分中心及上位監控軟體:
監控分中心一般將設置多台SCADA工作站(工控機)。分別用於水廠調度系統、加葯間(加氯間)、濾站、送水泵房等監控,完成污水廠內各種設備的狀態顯示、自動控制、半自動控制、列印報警、分析報表等工作。同時,監控分中心還將設置了多台伺服器,為其它計算機提供支援和與監控總中心進行通信。
PLC的選擇:
施奈德(Schneider)、西門子(Siemens)、歐姆龍(Omron)、羅克維爾(Rockwell)、通用電氣(GE)是全球五大PLC製造廠商和整體方案的提供者,他們的產品面向各自不同的領域,其中在污水處理自動化系統的應用方面,又以羅克維爾、歐姆龍和施奈德的應用最為廣泛。
污水處理自動控制系統對PLC的性能提出了更高的要求,作為污水處理自動控制系統的核心控制器,其必須具備以下幾大功能特點:首先本身必須穩定可靠,並具有預先處理數據和集中傳輸數據的能力,具有較高的故障保護能力;其次,控制分站本地控制器可以獨立承擔控制分區的基本控制任務,即使監控站或者監控中心因故障停止運行,相鄰區域的控制器也能交換數據信息;再次,當某控制站的控制量出現變化時,可按預定方案和程序採取相應的演算法,對相關區域的控制對象,比如泵或者加葯系統等做出相應的調整。因此,它必須至少有如下功能模塊,數據採集存儲處理功能(實現集中和獨立工作方式,尤其是在獨立控制時能與相鄰控制器實現數據交換);通信功能、容錯功能、自動診斷功能和本地操作功能(即能帶觸摸屏)。
必須綜合考慮整個監控系統的性能要求和自然條件以及運營周期對設備的要求進行選擇,尤其在極端氣候和惡劣環境狀況條件下或較大規模的污水處理廠,需要選擇性能更好的雙機熱備冗餘的PLC,如Schneider的2Quantom系列、Rockwell的2ControlLogix、Omron的CS1D系列、Siemens的S7-417系列;區別在於Omron的雙系統是在一個底板上實現,而Siemens等是兩個底板通過光纖連接,會在一定程度上佔用控制櫃的空間,但他們的配置都很靈活,可以任意實現雙CPU雙電源、雙CPU單電源、單CPU單電源多種冗餘結構。
在一般的環境狀態的時候或較小規模的污水處理廠,多採用標準的機型作為現場控制器,如Schneider的Quantom140系列、Rockwell的ControlLogix、Omron的CS1系列、Siemens的S7-400系列等;他們都支持工業乙太網和多種現場匯流排,控制方式採用遠程帶CPU的智能分布式結構,系統開放性和兼容性強,豐富的I/O及高功能模塊,完全滿足污水處理自動控制系統對信號處理的要求。
三、應用案例
下面以天津咸陽路污水處理廠為例[3],具體說明污水處理廠自動控制系統的組成,控制系統拓撲圖如圖一所示:
信息層:咸陽路污水處理系統因其分布面積較大,廠區內共有5個PLC分站:預處理系統分控主站PLC1、生物處理系統分控主站PLC2、污泥處理系統分控主站PLC3、出水及雨水系統分控主站PLC4和污泥消化系統PLC5,使用的CPU均為OMRON的CS1H-CPU66H.該功能層實現污水處理廠各單元過程所有過程參數、設備運行狀態及電氣參數的數據採集,單元過程及設備的控制,並通過OMRON網路模塊CS1W-ETN21,和中央控制室通過赫斯曼太網交換機,組成100M光纖以太環網,向監控層傳送數據和接受監控層控制指令。在中控室中,作為工業乙太網結點的系統數據伺服器、兩台工程師/操作員站計算機、列印機、UPS電源及監視屏等設備,其主要職能是進行系統中的信息交換與信息顯示及控制。該層通過上位監控軟體實現對主要工藝設備的控制和調度,對污水處理全過程中的工藝參數進行數據採集、監控、優化和調整,對主要工藝流程進行動態模擬和趨勢分析、實時數據處理和實時控制,在控制組態上實現各種常規與復雜的優化控制、專家控制、模糊控制等先進的智能控制。同時,功能強大與穩定的實時和歷史資料庫亦通過乙太網成為上下層間的信息通道。污水廠中控室控制站還通過RIAMBView和信息中心、便攜計算機及廠外泵站(咸陽路泵站、密雲路泵站)等處進行遠程通訊,RIAMBView具備遠程數據服務(最適合SCADA)功能,通過寬頻接收或發送相關數據,實現遠端對部分實時畫面、進程資料庫的訪問。
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Ⅷ 污水處理廠智能化主要由哪些系統
中控的作用是一個字:看
給自己看,給別人看
給自己看什麼?所有歷史回數據都可以在中答控中看到,顧名思義,又可以把污水廠各個環節,各個參數集中在一起加以控制並記錄,如果水質超標了,發生故障了,可以追查是哪裡出了問題,這是給自己看。
那給別人看什麼?污水廠應該是國控單位,自然而然會有各種上級部門來檢查,他們會來看污水廠的運行情況,看台帳記錄,這個時候就去看中控,他們不喜歡污水廠拿出一箱又一箱的歷史記錄,只需中控滑鼠一點,就什麼都能看到,這是給別人看。
Ⅸ 污水處理廠的施工內容及流程有哪些
污水處理廠:
格柵--沉砂--初沉--生化--二沉--排放
工業廢水:
調節--反應--沉澱--回調--排放