Ⅰ 苏州工业园区第二污水处理厂的工程简介
苏州工业园区第二污水处理厂的建设目标为建设“市政金杯示范工程” 、运行目标为“全 国十佳污水处理厂”。该工程采用了大量节能降耗措施,主要有:1、引进并采用了美国生化科技公司先进的污水处理控制优化系统——生物工艺智能优化系统,该系统可显著改善和提高污水处理设施的处理能力和 污水厂操作的稳定性和可靠性,降低曝气能耗和运行成本,节约用电;2、实施2万吨/日中水回用项目,中水水质指标达到循环冷却用水指标,为东吴热电厂提供冷却循环补充用水,同时为中法环境污泥干化项目提供冷 却水,也可为厂区自用提供冲洗用水、绿化用水、厂房卫生间用水以及溶药用水。3、该厂及第一污水处理厂所产生的污泥全部由中法环境进行干化处理,处理后的污泥由东吴热电厂焚烧,从而形成了以中水、污泥为介质的封闭式 循环经济产业链。4、充分利用厂区内高压走廊保护范围闲置土地,顺地势建设占地面积为15亩的生态湿地,在美化厂区环境的同时,利用生态湿地进一步优化出水水 质。5、在建筑节能方面,屋顶采用自然采光、外墙采用断桥中空玻璃、路灯采用太阳能照明。6、投资2000万元同步建成自来水、污水全水质检测中心,并计划于明年通过国家实验室认证,为园区自来水、污水的稳定达标提供及时支持。苏州工业园区第二污水处理厂一期工程的建成并投入试运行,将更加突出园区的环境优势, 对苏州工业园区和苏州市的国民经济持续发展提供有力的保障。
Ⅱ 探析污水处理厂建设项目实施方法
探析污水处理厂建设项目实施方法是非常重要的,方法的制定是为了更好的解决实际问题,每个细节的处理都非常关键。中达咨询就探析污水处理厂建设项目实施方法和大家说明一下。
新时期可持续发展观成为了社会的指导思想,解决环境污染问题是实现经济持续运作的基本保障。目前我国水资源污染的加重已直接影响到社会经济的可持续发展,关系到子孙后代的可持续生存。 近年国家意识到保护环境是实施我国可持续发展的关键,并将防治水污染作为全国性重点。所以,建设城市污水处理厂已是刻不容缓的事。
一、污水处理厂建设质量的指标
污水处理厂是解决水污染的关键设施,处理厂内配备了专用的处理设备及配套设施,使污水资源在短时间内得到净化处理,满足了城市污水、废水净化后循环利用的要求。新时期科学发展观对城市环保工程提出了先进的指导,环境改造项目作业流程有了更多的指导方向。污水处理厂作为污水处理的主要设施,其在建设期间也要注重工程质量的控制。笔者认为,污水处理厂建设指标应包括:
1、功能指标。衡量污水处理厂建设质量的高低,主要体现于厂内设施运行后的功能价值,功能指标是建设期间应当重点控制的标准。当前,一般分为城市集中污水处理厂和各污染源分散污水处理厂,处理后排入水体或城市管道,需考察这一过程污水处理厂除污功能的好坏。如:有时为了回收循环利用废水资源,需要提高处理后出水水质时,需考察污水回用或循环利用的功能特性。
2、工艺指标。施工工艺方案是指导污水处理厂建设的总指导,通过检查污水处理厂工艺标准也可反映项目的建造质量。行业标准规定处理厂的处理工艺流程是有各种常用的或特殊的水处理方法优化组合而成的,包括各种物理法、化学法和生物法[2]。为了更好地发挥出污水处理工艺标准,工艺指标要求处理厂符合技术先进、经济合理、费用最省等指标,以判断厂内设施的应用价值。
3、处理指标。城市污水输送至污水处理厂后,应按照不同级别要求对污水实施净化处理,实际建设环节要考虑厂内处理指标的控制,从局部上把握处理厂的作业质量。污水处理厂建设指标要求设计时必须贯彻当前国家的各项建设方针和政策,结合城市地区污水现状的特点执行标准规定,保障水资污水资源的有效处理。因此,从处理深度上,污水处理厂可能是一级、二级、三级或深度处理。
4、建筑指标。污水处理厂建造对象包括各种不同处理的构筑物、附属建筑物、管道的平面和高程等,并进行道路、绿化、管道综合、厂区给排水、污泥处置及处理系统管理自动化等改造,以保证污水处理厂达到处理效果稳定[3]。建筑指标要求污水处理厂固有设施能满足实际除污操作的要求,该标准的具体内容:设计方案切实可行,运行管理方便,技术先进,投资运行费用省等。
二。 污水处理厂建设项目实施方法
只有在项目启动前期做好充分准备工作,才能把控污水厂的规模、投资成本,选定优秀的设计工艺、合适的机电设备,保证项目工程施工质量。
1.立项前要做充分调研。城市污水处理厂是城市排水系统的重要组成部分,恰当地选择污水处理厂的位置,进行合理的规划,关系到城市排水系统的总投资,关系到城市环境保护、水源保护、再生水的利用以及整个排水系统的经营维护和管理费用。一般情况下需要对城市排水管网现状、厂址选择、结合投资能力、投资效益、近期实现的可能性和城市总体规划的要求通盘考虑。
2.重视环境评价报告。由于缺乏必要的监管机制,现在的环评企业良莠不齐。为了节省监测成本,往往一个地区一份多年前的监测数据被该地区数十个项目环评报告引用,甚至为了迎合立项需求而凭空捏造数据等情况比比皆是。如广东某工业园区的污水处理厂的环评报告中,为了迎合其生态工业园的定位,把工业污水设定为一般生活污水标准,其后果是设计出来的工程项目不符合实际,污水处理厂实际满足不了现实的负荷,严重影响运营。为了真实反映当地环境质量现状,为了项目设计提供真实依据,也为了项目建成后的运营正常,保证环境评价报告的真实性及合理性非常必要。
3设备订货与初步设计。城市污水处理厂其设备投资约占投资的25%~45%,由专用设备、通用设备、自控设备投资及安装工程费组成。污水处理设备的质量是污水处理厂能否正常运行的关键。据有关报告指出:“近20年来,国家仅对石油、化工、冶金、造纸、机械、染料等几个待业废水处理设施的投资就超过了20亿元人民币,建立处理装置5000多套。根据调查结果表明处理设施的正常运行率不到30%。”造成这种现象的原因是多方面的,但设备本身的质量问题是重要原因之一。另外,市政工程往往一旦立项,急于建成,设备尚未落实,土建就先开工,以应付上级要求,这样情况为数不少。实际程序是,主要设备应在初步设计批准后进行订货,以要求施工图设计按所订设备进行设计,避免施工图设计完成后所订购的主要设备与设计不符,造成土建设计(尤其是预留、预埋设计)、设备安装设计乃至电气与自控设计的大量返工。此类变更设计极易影响设计质量,在资金到位的情况下应该可以避免。
4.管网与厂区建设
污水处理工程所需要的资金可分为2个方面:一是污水处理厂的费用,这部分资金比较容易获得外国政府的贷款、民间资本和采用bot等形式。二是污水收集系统,即污水管道与污水泵站的建设费用,这部分基本都在地下进行,工程面积达到城市的各个角落,而且有可能会破坏道路,干扰交通的正常进行,影响周围居民的生活、企业的营运,而且地下管线较多还会起冲突,还会影响城市行道树绿化。大部分管线需要埋深,定会影响附近建筑物和大型建筑物的基础,沿河道的管线极有可能影响防洪设施的安全,给附近居民造成难以估量的损失。管线不仅量大而广,工期持续很长,耗资巨大,工程完成后不仅看不见,摸不着,没有合理的形象,政绩也难以显现,而且不被重视。因此,污水管道工程往往比污水处理厂的工程要慢、要难。导致污水处理厂不能最大的发挥其应有的效益。所以,污水管网应与厂区建设同步进行,特别是各个城市的新区开发中。在实际工程的安排中,应当先地下后地上,与道路工程同步进行,尽量避免影响交通、环境的现象,减少不必要的额外投资。因此,在工程建设技术政策中提出“优先安排城市污水收集系统的建设”,这样才能最大程度保护环境,解决居民用水问题,创建美丽城市。
5.污水处理厂的运行
建设污水处理厂的主要目的是保护水资源,保护水环境,解决部分居民的用水问题。因此,污水处理厂的安全运行是至关重要的。因此,城市污水处理厂的建设,不能只考虑建设资金的来源,同时要关注运行费用的来源。比如,建设一座处理量为10×104m3/d的城市污水处理厂,其投资大约为1.0亿元,而且每年的运行经费大约需要1500万元,所以要确保污水处理厂的财务承受能力,即便污水处理厂不是以盈利为目标,但也必须保证有一定的利润,只有有利可图,污水处理工程才能进入市场化运作,才能使污水工程朝气蓬勃,蒸蒸日上。
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Ⅲ 求污水处理厂工艺流程
污水处理厂工艺流程:
1、先进行污水一级处理:机械处理(预处理阶段),处理粗格栅及细格栅、沉砂池、初沉池、气浮池、调节池;
调节池的作用:为了保证后续处理构筑物或设备的正常运行,需对污水的水量和水质进行调节。酸性污水和碱性污水在调节池内进行混合,可达到中和的目的。短期排出的高温污水也可用调节的办法来平衡水温。
(3)污水处理厂智能化工程内容扩展阅读:
根据城市市政规划或环境保护部门要求,分析项目建设的必要性和可行性。本阶段以确定项目为中心,一般由建设单位或其委托的设计研究单位编制项目建议书和项目可行性研究报告;
通过国家计划部门、投资银行或企业计划部门论证便可获得立项,对于某些小规模项目,只编制污水处理工程方案设计,并通过投资部门的论证便可立项。
从污水中分离密度较大的无机颗粒,保护水泵和管道免受磨损,缩小污泥处理构筑物容积,提高污泥有机组分的含率,提高污泥作为肥料的价值。
Ⅳ 工业污水处理新技术有哪些呢
维拓环境 十万伏特团队为你解答。
工业污水处理新技术:
1、生物滤池除臭系列
特点:
① 不需要高成本的化学药剂,运行稳定,耐腐蚀,耐负荷冲击能力大。
② 针对特定有害气体成份驯化适当的微生物,提高单位容积的负荷率。
③ 填料采用有机无机混合填料,比表面积大,孔隙率高,并可为微生物
提供营养,可支撑大量不同种群微生物群。
④ 填料活性介质的损失小、可减少能耗,降低运行费用。
⑤ 采用强化自然生物降解污染物,无二次污染物产生。
⑥ VOC去除率高,对H2S的去除率可达99%。
⑦ PLC控制系统自动运行,无需人员管理。
适用场所:
① 污水处理厂预处理、生化处理、污泥处理过程恶臭气体的净化和治理。
② 垃圾处理过程中的堆放、分拣、堆肥、填埋、焚烧以及垃圾渗滤液污水处理站恶臭气体
的净化和治理。
③ 涂料与喷漆、炼焦、制药、橡胶塑料、印染皮革、有机染料及合成材料厂、农药和发酵
制药、石油化工、制鞋厂、印刷厂、造纸厂、畜牧养殖、饲料加工、粪便处理等恶臭气
体净化和治理。
2、化学洗涤除臭系列
特点:
① 采用单级或多级串联洗涤,对污染物去除彻底,去除效率高。
② 处理高浓度恶臭废气具有明显优势,运行稳定。
③ 具有启动速度快、可间歇运行、耐冲击负荷强、
受温度影响小、运行稳定等特点。
④ 自动化程度高,占地面积小。
适用场所:
Wintop-CW化学洗涤除臭设备适用于污水处理厂、制药厂、化工厂等具有碱性或酸性且浓度比较高的尾气治理。
3、离子除臭系列
特点:
① 能解决大气污染,改善作业环境空气质量。
② 运行程序化、智能化,可连续运行或间断式运行。
③ 不产生臭氧,对呼吸系统无刺激;对管道及设备无腐蚀性,并对仪器仪表有保护作用。
④ 设备可依附于通风系统上,不需要占用很大的空间。
⑤ 操作维护简单,零配件更换方便,无需专人值守。
⑥ 主要设备和部件原装进口,设备寿命长(离子管使用寿命2万小时以上,主体设备使用
年限15年以上)。
适用场所:
① 食品加工业(用于水产、肉禽、蔬菜等食品加工车间,冷藏室等)。
主要功能: 降低空气中粉尘浓度;消除孢子、细菌病毒、异味。
② 污水、垃圾处理厂等市政行业(用于污水厂、污水泵站、污泥堆场、粪便处理场等)
主要功能:去除有害气体;消除悬浮物及有害气体、异味;减少灰尘、杀灭病毒。
③ 室内空气净化(用于饭店、机场、车站、游轮、客房、商店、展览馆、火车站、体育馆等)。
主要功能:减少空气中可吸入颗粒物;防止细菌侵害及交叉感染;提高室内空气的离子浓度。
④ 化学工业的静电、除尘(用于化学工业、电脑机房、造纸工业、电子工业、印刷业等)。
主要功能:减少空气中的灰尘;消除静电、异味、挥发性有机溶剂。
4、活性炭除臭系列
特点:
① Wintop-CD活性炭除臭设备采取切线出风、环状过滤、中间进风、上不加料、下部卸料的结构,克服了传
统的活性炭过滤器过滤阻力大、面积小、占地面积大、设备投资高、更换活性炭困难等缺陷,使活性炭过滤
设备结构设计近乎于完美。
② Wintop-CD活性炭除臭设备是等体积传统活性炭过滤设备过滤面积的2~4倍,阻力只有传统的1/2~1/3。
环形活性炭净化装置由于采用切线出风,其方向不受场地条件限制可任意摆放,抽风机和设备对接极易,排
放管可直接固定于设备上,系统整齐合理。
适用场所:
① 垃圾焚烧过程的垃圾坑除臭。
② 低浓度有机废气等。
5、植物液除臭系列
特点:
① 可与各种气体反应。
② 可生物降解。
③ 全天然。
④ 不是臭味掩蔽剂。
⑤ 除臭迅速特效。
⑥ 无毒、无挥发、无污染。
⑦ 对人类健康和动植物无害。
⑧ 使用安全、操作简单。
适用场所:
① 工业区(石油石化,轮胎橡胶生产,冶炼)。
② 市政工程(污水处理,垃圾填埋……)。
③ 畜禽养殖(养猪场、养鸡场,动物园……)。
④ 家居及公共场所(住宅,医院,宾馆,健身房……)。
Ⅳ 智慧水务的智慧水务的应用
污水处理行业作为国家新兴战略产业之一——节能环保产业中的重要内容受到广泛关注,国家“十二五”规划也对城镇污水处理提出更高要求,并明确要求县级镇、尤其是重点镇必须建立污水处理厂,市场上产生许多全国性和区域性的大型水务集团公司,有些集团公司拥有全国各地上百家的污水处理项目。大量污水处理厂的建成运营对国内污水运营管理能力和相关资源提出挑战,而其地域分布的广泛性又对集团公司管理手段提出更高要求。
基于物联网、云计算的城市污水处理综合运营管理平台为污水运营企业安全管理、生产运行、水质化验、设备管理、日常办公等关键业务提供统一业务信息管理平台,对企业实时生产数据、视频监控数据、工艺设计、日常管理等相关数据进行集中管理、统计分析、数据挖掘,为不同层面的生产运行管理者提供即时、丰富的生产运行信息,为辅助分析决策奠定良好的基础,为企业规范管理、节能降耗、减员增效和精细化管理提供强大的技术支持,从而形成完善的城市污水处理信息化综合管理解决方案。
武汉市污水处理综合运营管理平台,依托云计算技术构建、利用互联网将各种广域异构计算资源整合,以形成一个抽象的、虚拟的和可动态扩展的计算资源池,再通过互联网向用户按需提供计算能力、存储能力、软件平台和应用软件等服务。系统可以对污水处理企业的进、产、排三个主要环节进行监控,将下属提升泵站和污水处理厂的水量、水位、水质、电耗、药耗、设备状态等信息通过云计算平台进行收集、整合、分析和处理,建立各个环节的相互规约模型,分析生产环节水、电、药的消耗与处理水排水、生产、排放之间的隐含关系找出污水处理厂的优化生产过程管理方案,实现对污水处理企业生产过程的实时控制与精细化管理,达到规范管理、节能降耗、减员增效的目的。 智慧城市的提出各大城市纷纷响应,成都也不例外。智慧成都的核心建设点之一就是建设智慧水务,利用水务物联网技术更加高效的管理城市水资源。
水是人类生活的源泉而随着城市的发展水污染问题也越来越严重,水资源监管和治理成为城市发展的一大困扰,水质监控不及时、水灾预警不及时更是直接关系到民生问题。而智慧水务的发展则能非常及时、准确的解决问题。
假设一个地方下了一场暴雨,当地的水务、防汛部门往往会手忙脚乱。倘若有一个覆盖全域的水务物联网,在区域中心的监控指挥室里,就可以把各种情况、数据看得一清二楚,那该多好?
别以为这样的场景还只是想像。我市新津县已经在全省率先做到了。
据悉,围绕水务三大任务(防汛抗旱、水资源调度和水环境治理),新津县在全省第一个探索建立了“水务物联网”系统,截止目前已投资518万元完成一期8个监测站点建设,实现水资源、水环境、水安全的系统化管理,初步形成了新津县智能化水务信息系统。今年内,该县还将尽快启动新津县水资源监测管理系统二期工程项目,进一步整合资源,实现信息共享,形成集水质监测、防洪抗旱和城市管理的综合指挥平台,为经济社会持续发展提供信息化服务。
实时监控 数据15分钟自动刷新
美丽的南河边,郁郁葱葱的树木掩映着一个不起眼的铁箱子。打开箱门,DO(溶解氧)、COD(化学需氧量)、BOD(生化需氧量)……仪表盘上,各种数据映入眼帘。据工作人员介绍,这就是目前最先进的自动监测仪了。
笔者看到,监测仪一头有一根管道连接到河流中,依靠信息传感器和自动监测设备,便可实现数据自动、快速生成。“这里面涵盖了河水水量、水流速度、水温以及8个水质指标,以前要掌握这些数据,我们起码要分几拨人,用一两天才能完成,2012年依靠自动监测仪,15分钟就会刷新一次,最新、最全的即时数据都能即时掌握”,工作人员表示。
打开物联网数据分析处理系统软件,金马河、西河、南河、杨柳河、羊马河等流过新津的5条主要河流上,密密麻麻地排列着29个监测点。再进一步点开监测点的图标,横断面水位、流量、流速、压力、水质等实时数据一应俱全,安装在河流上的红外摄像头更是让各监测点现场的水位、水流情况变得一目了然。在监控人员的演示中,镜头跟随鼠标不断转动,观者得以从不同角度看到监测点的详细情况。
据介绍,通过水务物联网系统和数据分析处理软件,新津县在饮水安全监测、水文监测及预警、污水处理排放、地下水监测、防汛抗旱、山洪灾害监测及预警、水资源信息等多方面实现了平台整合。负责系统技术支持的四川炜麒信息科技公司总经理曾庆华说,就运用物联网技术而言,这套系统已经达到国际领先水平,下一步会在全市推广应用,进一步扩大覆盖面,并力争将这一产业市场扩大到全国范围。 信息化建设是促进和带动水务现代化、提升水务行业社会管理和公共服务能力、保障水务可持续发展的必然选择。近年来,我局在水利部、省水利厅以及深圳市相关主管部门的关怀指导下,按照服务“低碳水务、安全水务、民生水务、效益水务”建设的总体要求,认真落实科学发展观,坚持“统一规划、统一标准、统一建设、统一管理”,统筹谋划信息化建设,积极推动重大工程建设,实现了我市水务信息化建设的跨跃式发展。
在信息采集方面,已建成雨量站63个,水文站32个;建成供水水质在线监测站点99个,可监控全市主要供水主干管的PH值、压力、浊度及总氯,建成10座污水厂水质在线监测站点23个,整合政府投资和社会BOT模式新建的8座污水处理厂、1个再生水厂的17个水质在线监测站数据,将全市污水处理厂的水质数据(COD、氨氮、HP、总磷等)纳入统一监管;建成视频监视点118个,并通过共享市交通部门的视频资源,可对全市中型水库、重点海堤、特区内主要河道和城区易涝易浸点进行实时监控。在网络建设方面,我局早已通过省水利专网、市政务内外网形成了连通省、市、区,包括省水利厅、市应急指挥中心、市气象局、各区水务局和三防办及大部分局属单位的网络系统,并在2012年重点加强与局属单位的网络互联及省水利政务外网的拓展工作。2012年已完成市大鹏水源工程管理处、市北部水源工程管理处、市西丽水库管理处等7家局属事业单位的内网接入工作,正在开展将各区三防部门接入省水利专网的建设工作。在数据中心建设方面,我局已建成了水雨情、水资源、气象、基础工情、供水水质、污水水质、水土保持、政务信息和视频资源为一体的水务基础数据库,实现水务数据资源“一数据一源”;建成数据共享及交换平台,对内完成与局属单位间的水雨情数据、水质数据和视频资源的共享与交换;对外实现了市气象局的雨情数据交换,与省水利厅、市应急指挥中心的视频资源的共享,并利用深圳市统一建设的信息资源交换平台,实现了与市监察局、市行政服务大厅、市府办公厅间的行政审批、信息公开数据的共享与交换。
Ⅵ 污水处理系统的全过程
现代污水处理技术,按处理程度划分,可分为一级、二级和三级处理。
一级处理
主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质,物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水,BOD一般可去除30%左右,达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。
二级处理
主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD,COD物质),去除率可达90%以上,使有机污染物达到排放标准。
三级处理
进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法等。 整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后,经过格栅或者筛率器,之后进入沉砂池,经过砂水分离的污水进入初次沉淀池,以上为一级处理(即物理处理),初沉池的出水进入生物处理设备,有活性污泥法和生物膜法,(其中活性污泥法的反应器有曝气池,氧化沟等,生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床),生物处理设备的出水进入二次沉淀池,二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理,一级处理结束到此为二级处理,三级处理包括生物脱氮除磷法,混凝沉淀法,砂滤法,活性炭吸附法,离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备,一部分进入污泥浓缩池,之后进入污泥消化池,经过脱水和干燥设备后,污泥被最后利用。
Ⅶ 污水处理厂自动化系统的分析与应用
一、引言
水是人类生活和国民经济发展的不可或缺的重要部分,随着科技水平的飞速发展和人类生活水平的巨大提升,对于洁净的优质的水源的需求也不断急剧释放。为建设可靠、稳定、先进、经济以及可扩展的合理的水处理自动化系统成为工程界和城市水行业营运管理部门共同关心的问题。微电子、通信、计算机技术的发展大大提高了水处理控制系统的信息化和智能化程度,与3C技术相结合的PLC以其卓越的可靠性、抗干扰性以及灵活的控制方式成为水处理自动化系统的核心控制器,其与开放的网络通信系统一起,共同推动着水处理自动化系统的智能化程度的发展。
水处理行业主要分为净水处理和污水处理两大部分。净水厂控制系统通常分为水厂调度系统、加药间(加氯间)PLC控制站、滤站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各个控制站相对独立工作,通过有线网络进行通讯,将所有的数据信息送到水厂调度室进行处理,或将一部分数据通过调度系统以无线(或有线)通讯的方式送到城市的调度中心。对于污水处理来说,要根据污水水源地状况来确定污水处理的工艺流程,由于污水处理工艺的不同而自控系统应用PLC的要求也有所不同。一般讲,整个污水处理厂都有总控室和多个现场控制站,站与站之间通过控制器层网络或信息层网络相连,然后全部连接到总控室,总控室的多台计算机、工作站和图形站都用信息层网络连接,这样和现场控制站构成了集中管理,分散控制,高速数据交换的工厂级自动化网络[1].PLC自控系统是水处理厂的控制核心部分,对其合理的选型和设计,对污水厂能否高效、自动化的运行非常重要。然而,PLC网络又是其中的重中之重,网络的好坏直接影响到污水厂的正常运行。
二、系统构成
污水处理厂自控系统一般包括污水厂部分和厂外泵站部分。监控系统通讯网络和PLC是污水处理自动化系统的核心组成部分,它们的性能对污水处理自动化系统会起到决定性的作用[2].根据污水处理自动化本身的特点和监控需求选择合适的PLC及通讯网络是保证污水处理自动化系统性能的重要因素。
通信网络:
在污水处理自动化系统的结构上,国内在管理体制上主要采用三级管理,即监控总中心、区域监控分中心和监控站。由于监控站不直接对污水处理厂的外场设备进行直接控制,因此工程界按照系统结构的划分把监控系统划分为信息层、控制层和设备层。
第一层为信息层,主要负责大量信息及不同厂家不同设备之间的信息传输,工业以太网Ethernet为目前较常用的一种信息网络,世界各大PLC生产厂商均支持工业以太网,并且他们在原有TCP/IP的基础上,相继开发出实时性更高的工业以太网,如欧姆龙和罗克维尔支持的Ethernet/IP,施奈德支持的Modbus-TCP/IP以及西门子支持的ProfiNet等。由于Ethernet的信息量大,因此在污水处理厂自动化系统中以太网主要用于各个控制分站与监控中心的数据传输,包括各种传感器数据等大量历史数据信息。
第二层为控制层,主要采用现场总线组成隧道区域控制器网络,其特点是由于采用了标准总线组网,既能满足实时通信的要求,又具有开放协议的标准接口,能在总线上方便的挂接各种外场设备,有利于监控系统的扩展。目前,现场总线有40多种,在污水处理厂自动化系统中应用的现场总线主要有ControllerLink、LonWorks、Inetrtbus、Profibus、Can和Modbus.他们的共同特点是高速、高可靠,适合PLC与计算机、PLC与PLC及其它设备之间的大量数据的高速通讯。为使系统的稳定可靠,控制层的网络结构多采用环网的方式组成,包括线缆型和光纤作为传输介质,具体组网将在后面作出实例说明。
第三层为设备层,这一层用于PLC与现场设备、远程I/O端子及现场仪表之间的通讯,它们有DeviceNet、Modbus以及Profibus/DP等,其中DeviceNet已经成为工业界的标准总线而得到了广泛的应用,而Profibus/DP虽然没有成为标准,但是它的应该也相当广泛。
值得指出的是,近来年以太网的广泛应用使得人们把目光投向了现场总线上来,工业以太网是否最终将取代现场总线仍然是一个争论的话题。然而,不论是Ethernet/IP还是Modbus-TCP/IP,以太网在一些重要的性能指标上仍然无法具有现场总线的特点和优势。从本质上来讲,以太网的载波帧听冲突监测CSMA/CD的访问方式,实时性并没有现场总线采用的令牌总线和令牌环的访问方式高,不论人们采用何种方式,如协议封装、分时访问控制等,都只能改善以太网的实时性,起不到本质的改变。在当前技术还未完全成熟之前,现场总线应用于控制层,是一个积极和稳妥的选择。随着以太网技术的不断发展,今后其取代现场总线而用于控制层也是很有可能的。
监控分中心及上位监控软件:
监控分中心一般将设置多台SCADA工作站(工控机)。分别用于水厂调度系统、加药间(加氯间)、滤站、送水泵房等监控,完成污水厂内各种设备的状态显示、自动控制、半自动控制、打印报警、分析报表等工作。同时,监控分中心还将设置了多台服务器,为其它计算机提供支援和与监控总中心进行通信。
PLC的选择:
施奈德(Schneider)、西门子(Siemens)、欧姆龙(Omron)、罗克维尔(Rockwell)、通用电气(GE)是全球五大PLC制造厂商和整体方案的提供者,他们的产品面向各自不同的领域,其中在污水处理自动化系统的应用方面,又以罗克维尔、欧姆龙和施奈德的应用最为广泛。
污水处理自动控制系统对PLC的性能提出了更高的要求,作为污水处理自动控制系统的核心控制器,其必须具备以下几大功能特点:首先本身必须稳定可靠,并具有预先处理数据和集中传输数据的能力,具有较高的故障保护能力;其次,控制分站本地控制器可以独立承担控制分区的基本控制任务,即使监控站或者监控中心因故障停止运行,相邻区域的控制器也能交换数据信息;再次,当某控制站的控制量出现变化时,可按预定方案和程序采取相应的算法,对相关区域的控制对象,比如泵或者加药系统等做出相应的调整。因此,它必须至少有如下功能模块,数据采集存储处理功能(实现集中和独立工作方式,尤其是在独立控制时能与相邻控制器实现数据交换);通信功能、容错功能、自动诊断功能和本地操作功能(即能带触摸屏)。
必须综合考虑整个监控系统的性能要求和自然条件以及运营周期对设备的要求进行选择,尤其在极端气候和恶劣环境状况条件下或较大规模的污水处理厂,需要选择性能更好的双机热备冗余的PLC,如Schneider的2Quantom系列、Rockwell的2ControlLogix、Omron的CS1D系列、Siemens的S7-417系列;区别在于Omron的双系统是在一个底板上实现,而Siemens等是两个底板通过光纤连接,会在一定程度上占用控制柜的空间,但他们的配置都很灵活,可以任意实现双CPU双电源、双CPU单电源、单CPU单电源多种冗余结构。
在一般的环境状态的时候或较小规模的污水处理厂,多采用标准的机型作为现场控制器,如Schneider的Quantom140系列、Rockwell的ControlLogix、Omron的CS1系列、Siemens的S7-400系列等;他们都支持工业以太网和多种现场总线,控制方式采用远程带CPU的智能分布式结构,系统开放性和兼容性强,丰富的I/O及高功能模块,完全满足污水处理自动控制系统对信号处理的要求。
三、应用案例
下面以天津咸阳路污水处理厂为例[3],具体说明污水处理厂自动控制系统的组成,控制系统拓扑图如图一所示:
信息层:咸阳路污水处理系统因其分布面积较大,厂区内共有5个PLC分站:预处理系统分控主站PLC1、生物处理系统分控主站PLC2、污泥处理系统分控主站PLC3、出水及雨水系统分控主站PLC4和污泥消化系统PLC5,使用的CPU均为OMRON的CS1H-CPU66H.该功能层实现污水处理厂各单元过程所有过程参数、设备运行状态及电气参数的数据采集,单元过程及设备的控制,并通过OMRON网络模块CS1W-ETN21,和中央控制室通过赫斯曼太网交换机,组成100M光纤以太环网,向监控层传送数据和接受监控层控制指令。在中控室中,作为工业以太网结点的系统数据服务器、两台工程师/操作员站计算机、打印机、UPS电源及监视屏等设备,其主要职能是进行系统中的信息交换与信息显示及控制。该层通过上位监控软件实现对主要工艺设备的控制和调度,对污水处理全过程中的工艺参数进行数据采集、监控、优化和调整,对主要工艺流程进行动态模拟和趋势分析、实时数据处理和实时控制,在控制组态上实现各种常规与复杂的优化控制、专家控制、模糊控制等先进的智能控制。同时,功能强大与稳定的实时和历史数据库亦通过以太网成为上下层间的信息通道。污水厂中控室控制站还通过RIAMBView和信息中心、便携计算机及厂外泵站(咸阳路泵站、密云路泵站)等处进行远程通讯,RIAMBView具备远程数据服务(最适合SCADA)功能,通过宽带接收或发送相关数据,实现远端对部分实时画面、进程数据库的访问。
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Ⅷ 污水处理厂智能化主要由哪些系统
中控的作用是一个字:看
给自己看,给别人看
给自己看什么?所有历史回数据都可以在中答控中看到,顾名思义,又可以把污水厂各个环节,各个参数集中在一起加以控制并记录,如果水质超标了,发生故障了,可以追查是哪里出了问题,这是给自己看。
那给别人看什么?污水厂应该是国控单位,自然而然会有各种上级部门来检查,他们会来看污水厂的运行情况,看台帐记录,这个时候就去看中控,他们不喜欢污水厂拿出一箱又一箱的历史记录,只需中控鼠标一点,就什么都能看到,这是给别人看。
Ⅸ 污水处理厂的施工内容及流程有哪些
污水处理厂:
格栅--沉砂--初沉--生化--二沉--排放
工业废水:
调节--反应--沉淀--回调--排放