❶ 污水處理串級儀表控制系統怎麼設計,要有結構圖和原理啊!哪位大神幫幫忙,急急急....................
污水處理廠自控系統現狀
及發展趨勢
1 某污水處理廠自控系統現狀概述
某市某污水處理廠自控系統是通過使用自動化技術、計算機技術、網路技術、圖形技術等構成的綜合自動化系統,是在確保達到規定的技術要求及污水處理過程優質可靠運行、排放達標的目標前提下,將污水處理廠管理、調度、現場控制等功能集成在網路環境下,通過PLC和網路技術,為實現污水處理過程的管控一體化及綜合信息處理構建的信息平台。根據污水處理廠實際情況及工藝要求,污水廠自控系統採用集散型控制和現場匯流排相結合的系統模式,由管理級和現場控制二級控制系統組成,管理級與控制級通過10/100M乙太網通信,即自控系統是由中央控制室計算機和現場級各PLC控制單元組成的兩個層次的集散式控制系統(DCS)。集散式控制系統是一個融合了自動控制技術、計算機技術、通信技術、CRT顯示技術於一體的高科技控制裝置,是用於生產管理、數據採集和各種過程式控制制的處於新技術前沿的新型控制系統。通過通信網路將中央級監控總站和若干個現場控制總站連接起來,構成集中管理、分散控制的計算機測控管理系統,簡稱集散式控制系統。DCS系統克服了集中控制系統危險度集中、可靠性差、系統不易擴展、控制電纜用量大等缺陷,實現了真正的信息、管理及調度集中,而將功能及危險分散,如中控室計算機故障各現場分站仍能獨立和穩定工作,從根本上提高了系統的可靠性。某污水處理廠自控系統層次結構見圖1,自控系統構成見圖2。
1.1 現場控制層
現場控制層由現場級各PLC控制單元和現場測控儀表及控制設備組成。控制級由一號現場PLC站、二號現場PLC站、三號現場PLC站、四號現場PLC站4個現場主站構成。管理級採用工控機,該功能層通過PIC實現污水處理廠各工藝段所有過程參數預設、設備運行狀態及電氣參數的數據採集、設備的控制。並通過工業乙太網向中央控制層傳送數據和接受其控制指令。系統在該層實現了對粗/細格柵、提升泵站、沉砂池、厭氧池、氧化溝、脫水機房等主要生產環節工藝過程參數及電氣設備的控制和保護,確保生產過程安全、穩定、合理、高效的運行。根據工藝控制的要求,對格柵前後壓差、泵池液位、厭氧池及氧化溝溶解氧濃度、PH值、進、出水流量、儲泥池液位等參數同時進行了監測和控制。各PLC站功能如下:
1) 預處理段控制站PLC1。該PLC工作站設在廠區進水提升泵房控制室,負責監控污水處理廠的預處理工段。其主要控制對象為粗格柵間的粗格柵及進水電動閘門、進水泵房的污水提升泵、沉砂池的排砂裝置和砂水分離等設備,此外,還負責進水水量、水質如COD、pH、SS(濁度測量)等參數的在線檢測。
主要設備控制方式如下:
粗格柵及細格柵:根據時間間隔PLC自動控制柵耙清除柵渣,同時當格柵前後水位超過給定值時PLC也可自動控制柵耙清除柵渣。並且格柵機、螺旋輸送機要聯動運行,各設備的啟動順序為先啟動螺旋機,後啟動格柵機。停機時也要聯動,順序與啟動時相反。當輸送機有故障時,細格柵停止運行。
進水泵房:進水泵房設三台潛水泵二用一備,液位計兩台,並設液位開關。PLC根據泵池水位自動控制水泵運轉台數,並根據每台泵的運行時間,自動輪換運行水泵,使水泵運行時間均等。設有上、下限報警,防止水泵干運轉。編程中水泵的運行調度就遵循下列原則:保證來水量與抽水量一致,即來多少抽多少;保持泵池高水位運行,這樣可降低泵的工作揚程,在保證抽升量的前提下,降低電耗;水泵的開停次數不可過於頻繁;保證每台水泵的投運次數及運行時間基本均等。
旋流沉砂池:包括兩個旋流沉砂系統,鼓風機、沙水分離器及配套設備按操作員設定的周期間歇性聯動運行,任一台設備出現故障時,應報警並關閉其聯動的設備。在自動工作方式下,各設備根據PLC預先編好的程序控制各電動機的啟停和各電磁閥的開關。
2) 生物處理系統/配電中心站PLC2。該工作站一般設在全廠的配電中心控制室,負責監控污水生物處理工段。其主要控制對象為生物池的水下攪拌器、水下推進器和曝氣設備,污泥迴流泵房的污泥迴流泵、剩餘污泥泵,二沉池的刮吸泥機等設備。此外,其還負責生物池DO、ORP、MLSS;污泥泵房pH、MLSS,配電中心的電氣參數如:電流、電壓、有功功率,無功功率、有功電能、無功電能等參數的在線檢測。
主要設備控制方式如下:
迴流污泥泵和剩餘污泥泵的控制: 迴流污泥量調節的任務是為了保證生化處理系統混合液濃度維持在一定的范圍內。被調節量為活性污泥迴流到厭氧池中污泥量。電磁流量計安裝在迴流污泥官道上。迴流泥量調節採用迴流污泥泵運行台數來實現,根據進水流量比例調節,迴流比可在PLC上預設或在中控室計算機上設定。;剩餘污泥泵運行遵循以下原則:A 按時間間隔自動運行。B 污泥緩沖池低液位時剩餘污泥泵運行。C 污泥緩沖池高液位時停泵。D 泵閥實現聯運控制。
氧化溝:二座厭氧池設6台攪拌器、攪拌器連續運行。二座氧化溝分別在外溝安裝8台曝氣機、中溝及內溝安裝4台曝氣機。同時分別在外、中、內溝設有1台溶解氧測定儀,1台ORP測定儀,中溝設1台污濁度測量儀。根據氧化溝中溶氧儀監測的污水中含氧量,控制曝氣機的運行台數用以改變充氧量,這樣可節省能源。
3) 污水消毒系統/出水泵房站PLC3。該PLC工作站設在出水泵房控制室。其主要控制對象為出水提升泵、切換井電動閥門以及加氯消毒等設備,此外其還負責出水水質如:余氯、COD、流量等參數的在線檢測。
4) 污泥處理系統/脫水車間PLC4。該PLC工作站一般設在脫水車間配電間控制室,負責監控污泥處理工段。其主要控制對象為儲泥池的攪拌器、電動閥門,脫水車間的進泥泵、脫水機、濃縮機、加葯系統等設備。
主要設備控制方式如下:
儲泥池:儲泥池攪拌器連續運行,可遠控運行,設有高、低液位報警(0.5米可設定)、可在上位機上設定液位報警限(4.5米可設定)。
污泥脫水機房:加葯系統加以人工手動制動為主,當加葯池的低液位無報警時可隨時開啟加葯計量泵。加葯系統的運行信號送往PLC。脫水機系統內部的糾編、沖洗由現場控制箱完成,PLC只給出脫水機的啟、停命令,並完成與其它相關設備的聯動。脫水機系統的啟動順序如下:先啟皮帶輸送機,再啟脫水機系統,後啟加葯系統,最後打開進泥螺桿泵,停機順序相反,當運行過程中某設備發生故障或緩沖池液位達到設定低液位時,設備將按停機順序停機,監控管理計算機可對上述設備遠控。
另外,在該層還設有通訊模塊,也叫通訊管理單元。通訊管理單元是自動控制系統的中間層,負責整個控制系統的信息收集和轉發;通訊管理機將PLC、儀表、其它自動控制系統的數據收集整理,然後經光纖傳輸到後台系統,同時可以將後台下發的各種控制命令轉發至相應單元。
目前,污水廠DCS系統的通訊管理單元網路系統絕大多數都是光釺作為傳輸介質,即中央控制室和廠區若干個現場控制站之間以一個冗餘的100Mbps光纖工業乙太網組成一個有線數據通訊網路。
1.2 中央控制層
1) 該層又叫後台監控系統層,是系統中信息顯示及控制中心,由掛接在工業乙太網上的作為操作站的兩台監控管理計算機、彩色CRT及兩台列印機等設備構成。監控管理計算機系統通過l0/100M網路收集污水處理廠各工藝參數、電氣參數及主要設備的運行狀態信息,對各種數據進行分析,處理儲存,對各類工藝參數做出趨勢曲線,完成對污水處理廠各工藝段的集中控制、檢測功能,通過簡單的操作,可進行系統功能組態、監視、報警、控制參數在線修改和記錄全廠各工藝流程。
該層通過組態工具和專用監控軟體實現污水處理全過程的測量數據的集中顯示與管理、現場各控制單元的控制組態、數據顯示的圖文組態、實時數據處理、實時控制指令等功能。
2) 後台監控系統主要包括工作站和列印機等設備。比如一個中央控制室最基本的設備配置有:2台監控主機、顯示器、投影機、UPS系統、列印機、報警裝置等。各設備功能如下:
監控主機:監控計算機通過通訊管理單元收集污水處理廠各工藝參數、電氣參數幾主要設備的運行狀態信息,再通過後台監控系統軟體對數據進行分析、處理、儲存,對各類工藝參數做出趨勢曲線,完成對污水處理廠各工藝段的集中控制、檢測功能,通過簡單的操作,可進行系統功能組態、監視、報警、控制參數在線修改和設置。
CRT、投影機:直觀顯示全廠各工藝流程。
UPS系統:不間斷電源系統,自控系統必須24h連續運行,所以UPS系統包括至少一組電池和一個整流器。保障計算機系統在停電之後繼續工作一段時間以使用戶能夠緊急存檔或及時採取措施,使計算機不致因停電而影響工作或丟失數據。
報警裝置:報警音箱等。
2 DCS系統的優點:
1) 克服了集中控制系統危險度集中、可靠性差、系統不易擴展、控制電纜大等缺陷
2) 實現了正真的信息、管理及調度集中,而將功能及控制分散
3 存在問題
1) 網路化水平低,其自控系統只是單一的中央控制監控網路,無法實現單位區域網用戶和遠程網路用戶的訪問和控制。
2) 自控水平低,只是完成了對設備簡單的機械性操作,距智能化自控還有根大差距。
4 污水處理廠自控系統發展趨勢
隨著計算機技術、網路技術、資料庫技術的發展及向自動化領域的滲透,使得自動化系統的體系結構正進行著一場深刻的變革,這種變革直接對污水處理工業的自動化產生了重大影響。自控系統可由原來的單一過程監控升級為二級網路——污水處理運營區域網和過程監控工業乙太網構成二級網路,採用「集中管理、分散控制」的原則,構成「縱向分層,橫向分站」的網路體系結構。在兩級網路架構下,以實時歷史資料庫和關系資料庫為中心,實現控制系統的4個功能層,即現場控制層、過程監控層、運營管理層、遠程訪問控制層。自控系統層次結構見圖3,自控系統構成見圖4。
4.l 現場控制層
與上述相同。
4.2 過程監控層
與上述中央監控層相同,另外,在該層可通過安裝專業的智能化控制軟體,使之能對生產過程中出現的各種數據給予計算、分析,得出目前運行狀態是否正常的結論,作為領導層生產調度、工藝調整等參考的依據。
4.3 管理層
該層建立在由管理計算機和資料庫伺服器組成的區域網上。系統管理員可以通過許可權設置為企業區域網不同用戶分配不同的許可權,領導層可通過建立在該層的關系資料庫,查看和調閱污水廠的各種數據,並可通過安裝專業的智能化控制軟體,使之能對生產過程中出現的各種數據給予計算、分析,得出目前運行狀態是否正常的結論,作為領導層生產調度、工藝調整等提供依據,實現污水廠的綜合管理等功能;對廠內的一般用戶只留有訪問部分數據的許可權。在該層留有具有網路安全防護的遠程資料庫用戶訪問介面,實現授權的用戶遠程訪問資料庫。
4.4 遠程訪問控制層
隨著INTERNET的發展和不斷完善,遠程訪問和遠程式控制制已日益應用到各行各業中,水處理行業的遠程訪問和管理也隨之誕生---遠程訪問控制層。該層使用遠程訪問伺服器、遠程監控軟體等工具為有許可權的遠程用戶提供服務,實現管理者異地訪問、維護和上級主管部門實時監督。按照許可權的劃分可為遠程用戶提供如下服務:遠程服務端關系資料庫訪問,遠程服務端實時資料庫訪問,污水處理過程參數、實時數據、歷史數據、各種圖文客戶端顯示,實時運行工況畫面遠程調閱,水質參數在線記錄遠程監視,資料庫遠程維護等等。
5 結論
未來污水處理廠自控網路系統是集計算機技術、信息技術、自動化技術、網路技術、智能化技術於一體的系統,水處理工業自動化控制的網路化作業、智能化作業將成為未來發展的主導趨勢。
❷ 智慧化,數字化發展對城鎮污水處理行業帶來哪些機遇和挑戰
1、機遇:提高污水處理效率:通過數字技術的應用和數據採集分析,可以實現污水處閉洞理過程的智能化和自動化,提高處理效率和質量;降低運營成本:數字化技術可以幫助監測設備狀態、優化設備運行模式等,從而降低運營成本和能耗;推動產業升級:數字化、智能化技術的應用,有助於加快城鎮污水處理行業的產業升級,促進技術創新和產品升級;增強環境保護效果:數字技術的應用可以有效地監控和管控城市污染物排轎哪枯放情況,提高環境保護效果。
2、挑戰:技術難度增加:數字化、智能化技術需要投入大量的資金和人力,在技術和設備更新換代方面也需要不斷的投入,這對一些小型污水處理廠和缺乏資金的地區構成了挑戰;數據安全問題:數字化技術在數據採集、傳輸和存儲方面可能會面臨數據安全問題,例如數據泄露、網路攻擊等問題;經營模式變革:數字化技術的應用需要相關的培訓和管理能力,這對傳統的污水處理企業經營模式和管理方式提出了新的要求;政策支持不足:政府的政策支持體系還不夠完善,可能會影響數字化技術在緩鏈污水處理行業中的推廣應用。
❸ 污水處理廠運營遠程管理系統大概多少錢
要看監控點來的……幾十萬到一二百萬不等……
針對水處理現場、泵站設備的管理問專題:污水屬處理廠、自來水廠、泵站現場較多較多,且分散,無法隨時隨地實時了解現場的實際情況,使管理人員不得不到每個生產現場查看生產狀態,浪費了大量的時間,疲於奔波;缺乏設備運行檔案導致對設備定期維護,保養以及損耗品管理合理安排憑經驗靠記憶;現場設備運行數據,處理參數無法進行統計歸集,造成很多數據丟失,設備及處理工藝不能及時優化等。
系統採用HINET智能網關採集水處理設備或者採集現場工控機內的數據,並通過結合互聯網3G/4G通訊技術,對設備實現遠程實時數據採集、設備遠程維護、故障遠程診斷分析,並實現設備管理集中化,客戶服務響應自動化,維護售後人員調度智能化,利用移動互聯網平台提高企業的管理水平,降低企業售後成本,提高客戶滿意度。
「華辰智通水處理遠程監控平台」為各污水處理廠等建立智能設備檔案,設備維保檔案,備件檔案以及故障知識庫等,採用成熟的互聯網雲計算結合工業現場管理的特點,將設備運行數據、處理工藝遠程實時採集到雲端伺服器,實現設備遠程監控;提供設備運行故障多維度報警,及時通知到相關人員。
❹ 污水處理的工藝技術
生物處理中採用的處理工藝有:氧化塘法、Carrousel、交替式、Orbal、Phostrip法、Phoredox法、SBR法、AB法、生物流化床法、ICEAS法、DAT-IAT法、CASS(CAST,CASP)法、UNITANK法、MSBR法、A/O法、A2/O、A3/O、UCT法、ⅥP法、UASB法、一體化生化法、好氧污水處理、生物流化床污水處理、固定化細胞技術污水處理、生物鐵法、投加生長素法、集成生化加過濾法、增加流動載體法、深井曝氣法、生物濾池法、生物轉盤法、塔式生物濾池的生物膜法等等的城市污水一級、二級、深度處理法。 污水中磷的處理方法 水體富營養化現象導致了水質惡化,嚴重影響了人們的生產和生活,氮磷同為水體生物的重要營養物質,但是藻類等水生生物對磷更敏感,解決水體富營養化問題,首先要從污水中除去磷。隨著科學的進步及人們環保意識的不斷提高,可持續發展除磷技術已成為廢水處理研究領域的發展趨勢。
1 、化學除磷技術 化學除磷的基本原理是通過投加化學葯劑形成不溶性磷酸鹽沉澱物,最終通過固液分離的方法使磷從污水中被去除。其主要研究方向集中在化學葯劑的優化選擇上。化學沉澱法是一種實用有效的技術,其優點是:操作簡單、除磷效果好、處理效率可達80%~90%,且效果穩定,不會重新放磷而導致二次污染,當進水濃度較大波動時,仍有較好的除磷效果。缺點是:該法所用葯量大,處理費用較高,且產生大量的化學污泥。一般分為兩種:化學沉澱法和化學絮凝法:
化學沉澱法:
化學沉澱法除磷主要指應用鈣鹽,鐵鹽和鋁鹽等產生的金屬離子與磷酸根生成難溶磷酸鹽沉澱物的方法來去除廢水中的磷。最常用的是石灰、硫酸鋁、鋁酸鈉、三氯化鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵和氯化亞鐵。
化學絮凝法
化學混凝法除磷是將可溶性磷轉化為懸浮性磷,並將其滯留。水中的磷大部分是溶解狀的無機化合磷,主要是洗滌劑的正磷酸鹽和稠環磷酸鹽,其餘小部分是以溶解和非溶解狀態存在的有機化合磷。稠環磷酸鹽和有機化合磷一般在生物處理中可轉化為正磷酸鹽。由於在各種陰離子中,磷酸根對鐵離子水解行為影響最為突出,它可以取代與鐵離子結合的部分羥基,形成鹼式磷酸鐵復合絡合物,改變鐵離子的水解路徑。
2、 生物除磷技術 生物除磷工藝是一種經濟的除磷方法,可以有效的去除磷,而不影響總氮的去除,運行費用低,且可避免化學除磷法產生大量的化學污泥。其中反硝化除磷工藝是當前研究的熱點。反硝化細菌的生物攝/ 放磷作用被代爾夫特工業大學和東京大學研究人員合作研究確認,命名為「反硝化除磷」。反硝化除磷菌(DPB)可以利用O2或者NO3 作為電子受體,在厭氧條件下,COD 可被降解為醋酸(HAC)等低分子脂肪酸,以供DPB 吸收繁殖,同時水解細胞內的Poly- P,並以無機磷酸鹽的形式釋放出來。在缺氧條件下,DPB 利用硝酸氮為電子受體發生生物攝磷作用,同時硝酸氮被還原為氮氣。被DPB 合並後的反硝化除磷過程能夠節省相當的COD 與曝氣量,同時也意味著較少的細胞合成量。國外對反硝化除磷研究的比較早,與常規生物脫氮除磷工藝相比,反硝化除磷所需的COD量減少30%(以生活污水計算)。反硝化除磷技術已從基礎性研究逐步應用到了實際工程中。滿足DPB 所需環境和基質具代表性的工藝為單級工藝(BCFS)和雙級工藝(A2N)。
3 化學輔助生物除磷
由於生物除磷的穩定性和靈活性較差,易受碳源、pH 值等因素的影響,出水的磷含量往往達不到國家排放標准要求,生物除磷的工藝穩定性可通過附加化學沉澱來改善。化學結合生物除磷技術的研究比較熱點。其中側流除磷(Phsostrip)工藝的研究深受關注,該工藝可保證磷出水值在1mg/L 以下,雖然尚不能達到國家一級A標准,但從除磷工藝的穩定性、磷去除效率、污泥最終處置的便利和間接節省的運行費方面來看,有其它除磷工藝都不可比擬的優勢
4 污水中磷的回收 鳥糞石(MgNH4PO4·6H20)沉澱法用於除磷,此法可以同時去除和回收磷、氮兩種營養元素,尤其是在一些同時含有磷、氮的廢水中,應用鳥糞石沉澱法實現這類廢水中的磷回收只需要在廢水中投加鎂源和適當調節pH,因此較為方便。鳥糞石是一種品質極好的磷肥,100m3 污水中可以結晶出1 kg 的鳥糞石,如果各國都進行污水鳥糞石回收,則每年可得6.3 萬t 磷(以P2O5 計),從而節約開采1.6%的磷礦。有研究表明,污泥回收磷可減少污泥干固體質量,回收磷後污泥焚燒後產生的灰分量也會顯著下降,且鳥糞石除磷工藝產生的污泥體積很小,僅是化學除磷產生的污泥體積的49%。 連續循環曝氣系統工藝(Continuous Cycle Aeration System)是一種連續進水式SBR曝氣系統。污水處理工藝CCAS是在SBR(Sequencing Batch Reactor,序批式處理法)的基礎上改進而成。CCAS污水處理工藝對污水預處理要求不高,只設間隙15mm的機械格柵和沉砂池。生物處理核心是CCAS反應池,除磷、脫氮、降解有機物及懸浮物等功能均在該池內完成,出水可達標排放。
污水處理工藝CCAS上獨特的優勢:
⑴曝氣時,CCAS污水處理的污水和污泥處於完全理想混合狀態,保證了BOD、COD的去除率,去除率高達95%。
⑵「好氧-缺氧」及「好氧-厭氧」的反復運行模式強化了磷的吸收和硝化-反硝化作用,使氮、磷去除率達80%以上,保證了出水指標合格。
⑶沉澱時,整個CCAS反應池處於完全理想沉澱狀態,使出水懸浮物極低,低的值也保證了磷的去除效果。
CCAS污水處理工藝的缺點是各池子同時間歇運行,人工控制幾乎不可能,全賴電腦控制,對處理廠的管理人員素質要求很高,對設計、培訓、安裝、調試等工作要求較嚴格。 人類面臨水危機已是不爭的事實。我國增加了對城市基礎設施建設和環境保護的投入,強化環境綜合治理,從而使污染物排放總量得到有效控制,部分地區和城市環境質量有所改善。但根據環境監測結果統計分析,我國水污染形勢仍然非常嚴峻,各項污染物排放總量很大,污染程度仍處於相當高的水平。
2010年全國污水排放總量610萬噸,同比增長3.4%,自「十一五」以來,我國污水排放總量增速放緩,由「十五」期間的8%左右降到2010年的3%左右。我國城鎮污水處理能力在「十一五」時期獲得極大提升,近兩年又持續保持增速。截至2011年底,全國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠3135座,污水處理能力達到1.36億立方米/日。全國正在建設的城鎮污水處理項目達1360個,總設計能力約2900萬立方米/日。
截至2011年底,我國水資源總量約為2.4萬億立方米,約佔全球水資源總量的7%,居世界第六位。但由於我國人口佔世界比重的20%,人均水資源僅佔世界平均水平的四分之一,世界排名第88位,被列為世界人均水資源貧乏國家之一。我國660多個城市中,缺水城市有400多個,其中嚴重缺水城市 114個。即便在多水的長江流域也有缺水城市59個,缺水縣城155個。其中不少缺水城市為水質型缺水城市。我國缺水城市數量的增幅大致與城市化進程保持一致。《中國污水處理行業市場前瞻與投資規劃分析報告》數據顯示,截至2012年底,我國污水處理及其再生行業企業個數達到了213個,資產總計844.13億元,較2011年增長了11.43%,銷售收入為236.64億元,較2011年增長了16.16%,擴張速度較快。
從城市化程度方面來看,中國城市化發展進程已經進入了國際公認的加速發展時期,2010年,中國城市化水平已接近50%;預計2020年,城市化發展將達到58%左右。通過對城市用水和建設用地保障程度變化機理與規律的分析發現,過去30年全國城市化水平每提高1%需新增城市用水17億立方米,其中需增城市生活用水9.4億立方米,需增城市工業用水7.6億立方米,隨著城市化程度加快,用水量增加,同時排水量增長,污水處理需求也隨之加大,再生水的利用也成為緩解水資源壓力的有效途徑。
許多發達國家的用水理念是盡量減少潔凈水的使用,減少污水的排放,實現水資源的循環利用。再生水利用的歷史也比較久遠,早在19世紀,倫敦、波士頓、巴黎等城市就有關於合法使用再生水的法案出台。隨著污水再生利用技術的不斷提高,再生水在工業、農業、市政生活等方面都得到了越來越廣泛的應用。另外,再生水作為一種重要的水資源在世界其他許多發展中國家也得到越來越廣泛的應用。例如墨西哥、阿根廷、巴西等國都開始利用再生水,其中用於農業灌溉的比例最大。再生水和海水淡化、跨流域調水相比,其成本低,也助於改善生態環境,實現水生態的良性循環。無論是從技術、經濟還是途徑方面來看都是緩解水危機的最佳方式之一。
存在的問題及對策
一、問題
1、運營服務和高效監管,成為突出問題。運營管理越來越重要,越來越突出。由於下屬企業數量多,分布廣,對監管也提出了更高的要求。
2、污水處理企業在運營階段,對管理水平的要求、對成本控制的要求在不斷提升。
3、污水處理企業如何將行業中優秀污水處理廠的管理經驗,推廣到所有廠站。提升公司整體管理水平。
二、建立信息化的綜合污水處理管理平台
通過採用先進的信息化技術,為水務集團建立一個生產運行管理的綜合化信息平台,使營運管理向專業化、實時化和智能化發展,消除決策者、管理者和執行者之間信息脫節,構築起以信息資源數字化、信息傳輸網路化、信息技術應用普及化為標志的「數字水務運營管理」基本框架、實現生產控制精細化和節約化、工藝調度實時化和最優化、日常管理系統化和制度化、服務規范化和人性化,為其向集約化創新營運管理模式邁進提供信息化基礎保證。這就是水務綜合運營管理系統。
水務綜合運營管理系統具備:
1、先進性:本系統採用Spring、Hibernate框架技術開發,基於J2EE的軟體平台。採用了B/S架構,運用JSP/Servlet、Ext、Flex等技術。是國際主流的企業級軟體開發技術。在開發效率、運行穩定性、數據安全、應用功能擴展等方面具有得天獨厚的優勢。
2、專業性:本系統結合全國十佳污水運營企業優秀的運營管理方式,由全國十佳污水處理運營單位的多位資深行業內專家和清華大學環境工程學院和華中科技大學計算機學院的多位教授專家共同設計管理模型,採用先進的計算機技術歷時兩年開發而成。已在數家大型排水集團試運行,取得用戶一致高度評價。
3、實用性:本系統基本涵蓋了污水處理廠生產運營活動中的各個層面,全面而系統地提升了企業的信息化水平。系統採用友好直觀的顯示界面,實現生產工藝圖形化實時監視,各種能耗實時顯示;同時系統對污水處理廠最為關注的節能降耗問題進行了針對性設計,採用多種科學手段進行最優化控制,如:進行泵站機組聯編控制、優化調度,降低能耗,延長機組使用壽命;自動分析水質數據情況,計算合適的用葯比例,節約用葯成本;曝氣池溶解氧濃度的穩定控制,降低曝氣系統能耗等。
4、擴展性:本系統分為廠站數據採集系統和運營管理平台兩部分,可最大程度滿足不同污水處理廠具有差異化的應用環境;採用模塊化設計,不但滿足了作為污水處理廠基礎信息平台的需求,系統功能更可根據用戶的個性需求而定製功能,同時隨著企業信息化程度和管理水平的不斷提升而進行應用方面的拓展從而滿足更高層面的需求。
水務綜合運營管理系統優勢有:
1、集中式優化管理:本系統採用了集中式的數據採集系統將原來分散的各分布廠站的生產運行數據進行實時採集,進行集中管理,並實時存儲,同時支持遠程網路訪問;突破了傳統自控系統和組態軟體的狹窄視野,把生產控制層和企業決策管理層有力的結合起來,實時系統與管理信息系統相互滲透,彼此結合,形成一個多層次、網路化的自動化信息處理系統。最大限度提升了整體運營水平。
2、在線實時監控:本系統根據生產工藝流程將各種設備實時運行狀況、實時能耗狀況等運行狀態進行圖形化實時監視,生產過程中出現異常過程實時告警並發出應急預案提示。報警後處理情況及結果還可作為知識庫保存,也可以自己編寫報警預案,不斷提高故障處理效率。並隨著時間推移經驗的提升不斷加強系統自動處理各類問題的能力。大大降低了以往此類問題全部由技術人力提供預案所帶來的不確定性的風險。從而極大增強了生產運營的穩定性。
3、優化調度,節能降耗:針對生產運行中能耗重點單元(泵房、曝氣池、加葯系統等),提供專家性優化調度方案。提高處理效率,系統實現節能降耗。
4、設備(備件)管理:對設備和備件等資產實現全面的維修、養護、庫存管理,對資產變動過程進行跟蹤和記錄。提供完善的各類報表。設備(儀表)養護流程、設備(儀表)維修計劃、設備潤滑計劃等完全自動化管理,到時提醒。實現了對生產設備的科學化、規范化、信息化的管理,延長了設備使用壽命和提高了設備的使用效率。
5、統計分析功能:本系統提供多種智能分析工具,能對各階段、各時期、各類生產運行數據可進行統計、比較、分析,並以直觀的圖表形式呈現,如歷史生產數據綜合分析,重要指標參數對比分析等。對輔助管理者的決策提供強大的支持。
6、靈活高效的報表系統:系統可自動採集,統計分析報表自動生成,預置流程數據報送,同時可根據使用者要求進行生產報表報送流程自定義,可根據用戶許可權隨時進行任意格式數據報表導出,為管理決策隨時提供第一手資料,同時極大緩解人力勞動,減少企業人力成本。
7、輔助分析:能通過內嵌的能源計量管理模塊和生產計劃模塊自動對生產的運營直接成本和綜合成本進行分析比較,協助管理人員找出能夠實現效益優化的生產管理方案。並可根據使用方提供的演算法模型隨時自定義生成和系統結合的多種智能輔助分析工具。
三、為水務集團解決的問題
1、建立企業門戶,解決企業信息傳遞脫節,「信息孤島」問題。
2、實現污水處理企業的專業化、規范化、標准化的信息化管理模式,提高企業市場競爭力。
3、建立企業動態決策支持系統,實現專業化、科學化管理決策。
4、建立企業工作流平台,規范化、標准化工作流程,提高管理水平,實現有效監管。
5、健全企業預案庫、知識庫,提高人員知識水平和素質,保障安全高效生產 。
6、建立智能化污水處理工藝模擬模型,實現生產優化調度,節約能耗,降低成本。 過去幾年,污水處理行業的產業能力發生了質的變化,這個質的變化主要由兩個方面,一是污水處理廠的數目在快速增加,二是整體的處理能力在快速地增加。約有3000 多座污水處理廠,工業廢水排放達標量2011 年是540億噸,2012 年會突破760億噸。量的變化在一定程度上也引起了質的變化。
通過研究美國及其他發達國家城鎮水務的發展進程、技術標准、治理水平、監管制度等可以發現我國雖然具備了大規模污水處理能力,但是僅僅體現在量上,在治理的水平等質量方面依然存在較大的提升空間。例如污水處理中的膜處理技術、污泥處理、再生水利用等。我國若要在質量上追上與其他發達國家的差距,需要在污水處理的監管機制、投融資機制以及處理各環節產業鏈上加大投入力度,從而提高城鎮污水處理的總體水平,有效控制水污染。
《2014-2018年中國污水處理行業市場前瞻與投資規劃分析報告》顯示,隨著我國現代化及工業化的不斷推進,廢水排放總量不斷增長。2001-2012年,我國廢水排放總量從2001年的433億噸增長到2012年的685億噸,廢水排放總量增加了252億噸,平均每年多排放了21億噸廢水,平均年復合增長率約4.3%。
從廢水來源來看,我國廢水排放總量的增長主要是城鎮污水排放量的增長。我國城鎮污水排放量占廢水排放總量比例從2001年的53.2%上升到2012年的67.6%。此外,2001-2012年我國城鎮生活污水排放量年均增量19.4億噸,占廢水排放總量年均增量的92.2%。而從我國不斷發展發生的水污染突發事件來看,也主要是我國水污染的監管制度和處罰力度有待提高。
從空間分布上看,過去是點狀分布,向空間網路這樣的布局轉變。這樣的轉變帶來什麼樣的好處呢?在區域層面上,產業具體的能力在增強,污水廠是一個非常明顯的,稱之為規模效益的產業,規模越大,效益越好。過去是由單個廠形成的,如果在區域上能做整合的話,就由單廠的規模優勢轉變成多廠的集合優勢,所以這是非常大的一個變化。
對此,污水處理專業人士根據污水處理行業設施由量變帶來的質變的變化過程,總結出三種未來發展的趨勢。
第一,行業整體的績效提高。內部行業的績效成為當務之急,所以國家十二五重大專項裡面,專門有項目要建立國家范圍的行業管理績效體系。
第二,服務成為我們行業的核心任務,成為行業的核心環節。這跟發達國家是一致的,發達國家基本上服務業占整個環保產業,設備、投資、建設大概佔50%左右,我國估計佔10%左右,所以有這么大的空間,內部的結構調整面臨從建設到發展的需求。沒有哪一個運營主體在一個國家層面上能夠占絕對的主導地位,不論是國有企業也好,外資企業也好,事業單位也好,還是股份制公司也好,都呈現了多樣化形式。所以以資產為基礎的整合機會,這個不容易。這是我們面臨的一個困難。但是另一方面,又提供了很好的契機。如果看國際上做資產整合的話,早期是英國做的比較成功,它先解決整合的問題,然後再解決市場化的問題。
第三,從技術層面上看,水資源問題,本身開始出現流域化的趨勢,過去叫「多龍治水」,越來越強調從流域的層面協調,從流域的尺度上,不僅僅是協調水資源,而且協調再生水。只有從流域角度上考慮這個問題的時候,才能取得最大的效益。
所以從環境本身和技術進步的角度來看,可以有這樣的基本結論,無論從資源的角度,還是水環境的角度,本身解決中國水的問題,都要有一個區域的解決方案,而不點源的解決方案。技術進步、社會結構變化又推動了這種組團式,分散化的方案,這兩個本身是矛盾的,恰好是這兩者之間矛盾的對立和統一,提出了行業整個實現區域整合的內在需求。 1、青島理工大學 :以環境能源為優勢學科的綜合院校
2、武漢大學:高校排名第四,水資源與水電工程國家實驗室
3、華中師范大學:211高校,全國高校綜合排名第30
❺ 武漢華信數據系統有限公司的發表專業論文
2013年4月,由我司和武漢市城市排水發展有限公司合力編輯的《打造水務行業數字化運營管理,贏得行業未來》一文在水行業具有較高權威的《水與中國》雜志刊登,獲得業內人士一致贊同,水務數字化運營也在業內成了熱議話題。
《打造水務數字化運營,贏得行業未來》
污水處理行業作為國家新興戰略產業之一,國家「十二五」規劃對城鎮污水處理提出了更高的要求,並明確要求縣級鎮、尤其是重點鎮必須建立污水處理廠。截止2012年9月,全國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠3272座,處理能力達到1.40億立方米/日,比2010年底全國設市城市、縣累計建成城鎮污水處理廠2833座增加439座,比污水處理能力1.25億立方米/日增加150萬立方米/日,由此可見,城鎮污水處理廠不論是數量和處理能力都保持了持續高速增長的態勢。
污水處理廠在承擔環保減排的任務的同時,需要消耗大量的水、電、葯。據統計,水、電、葯成本占污水處理廠生產運行管理直接成本的90%以上。至2010年我國污水排放量達到800億噸左右,而我國2010年污水處理電耗為0.2至0.56度每噸之間,按此測算,光電量消耗就至少需要150億度以上,再加上設備損耗、葯耗、水耗等,其費用更為龐大。假設能通過有效的節能管理將城市污水處理廠的運行費用即使節省1%,那也是天文數字。
目前國內的城鎮污水處理項目通常存在配套污水收集系統不完善,污水來量不足,污水中污染物濃度低達不到設計進水濃度,污水處理運行管理人才短缺,污水系統不穩定,運行費用偏高等棘手問題。這些問題一方面需要各級政府加強管理和監督,另一方面也需要污水處理企業通過加強或改進自身的工藝運行管理方式、方法和轉變運營管理模式,提升污水廠運行和企業運營管理水平,盡可能的將上述問題產生的影響降至最低。
水務企業現狀
隨著我國水務環保行業市場化程度的逐步加大,市場上涌現出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。下屬污水處理廠地域分布廣泛、各廠運營管理水平不一,運營管理人才短缺等問題日益突出,這使得集團公司迫切需要進行集約化管理,實現企業資源的合理配置,通過有效監管提升下屬污水處理企業運營管理能力。信息化運營管理模式逐步成為大型水務集團公司提升企業整體運營管理水平、應對逐漸激烈的市場化競爭、獲取最大化經濟效益的發展方向。
水務綜合運營管理系統嶄露頭角
加強城市污水處理系統綜合運營管理、節能優化調度研究和實用技術開發,對實現工藝運行由經驗判斷走向定量分析,由依賴個體式英雄發展為依靠專家團隊能力,打造規范化、程序化、專業化、集約化、智能化、精細化運營管理模式具有重要的意義。
縱觀國內專注於污水處理行業綜合運營管理系統開發的一些公司,如華信數據、上自所、亞控科技等,城市污水處理系統綜合運營管理系統一般涵蓋廠級運行管理和公司級運營管理兩部分:
廠級的運營管理
污水處理廠級的運營管理以污水處理工藝運行為中心,以污水處理工藝的穩定運行和保持生產設備良好狀態,出水水質達標排放為基礎,通過建立全廠生產過程式控制制體系,將污水廠及下屬泵站的各類在線儀表、設備所反映的生產運行數據進行採集、傳輸、信息共享,利用計算機技術對這些數據進行篩選、分析,將運行管理人員關注的重點數據直觀的展現,然後藉助污水處理工藝數學模型和專家系統對這些數據進行深入的數據挖掘和分析,實現污水處理廠工藝運行情況的分析預警、工藝異常處理的優選方案、各工藝運行單元以及全廠運行的優化調度分析方案、與工藝運行密切相關的設備性能分析、全廠運行成本分析等功能,從而輔助廠級管理人員提高工藝運行管理水平和綜合運營管理水平。最大程度的降低生產運行各個環節的電耗、葯耗,降低系統運行直接費用;最大程度的提高設備的使用效率和壽命,降低設備故障率,從而降低設備維修成本;提高運營管理工作效率,降低運行維護人員數量,節省人工成本;最終實現達標、穩定、高效、低耗的污水處理廠運行目標。
公司級、集團級的運營管理
公司級、集團級運營管理以集約化管理為目標,藉助物聯網技術實現對下屬污水處理廠生產運行的遠程集中監管,統一運行調度和工藝運行指導,利用計算機系統對各污水廠分析和篩選過的運營數據進行統計匯總和深入的數據分析挖掘,形成指導公司整體運營決策的工藝分析、設備分析、成本分析、風險分析等輔助決策工具,輔助企業決策層應對水務行業的激烈競爭,實現企業發展的戰略目標和投資回報率的最大化。
在遠程集中監管方面,通過物聯網技術建立下屬各污水處理廠和泵站的生產運行情況的智能化、實時預警機制,在公司管理人員關注的關鍵數據或指標發生異常時,通過聲、光、電、手機短息等形式,及時通知到相關人員。管理人員無論身處何處,只要能連接網路,即可遠程、實時、直觀查看關鍵工藝數據、設備運行狀況。
在運行調度和工藝運行指導方面,具有豐富工藝管理經驗的專家團隊無需親赴現場,藉助視頻會議系統,在公司監控大屏上即可遠程、實時查看到現場工作畫面,輔以各構築物運行數據、關鍵工藝數據和設備的運行情況,即可輔助各廠解決各類工藝運行難題。這將有效解決管理人才不足,提高工藝運行問題處理效率。
輔助經營決策方面,經營決策的關鍵數據都由計算機系統自動採集、分析篩選、匯總統計,即保證了數據的及時性和准確性,又可將公司管理人員從「數據海洋」中解脫出來,所有經營決策數據以圖表、報告等方式快捷、直觀的展現,分析結果一目瞭然。極大的方便決策者進行戰略目標和經營方針制定。
小結
水務綜合運營管理系統從根本上解決水務行業發展的難題,它建立企業門戶,解決企業信息傳遞脫節、信息孤島問題;建立企業工作流平台,規范化、標准化工作流程,提高管理水平,實現有效監管;健全企業預案庫、知識庫,提高人員知識水平和素質,保障安全高效生產;建立企業動態決策支持系統,實現專業化、科學化管理決策;建立智能化污水處理工藝模型和完善的工藝調度方案,實現生產優化調度,節約能耗,降低成本;建立統一的考核體系和標准,滿足上級各種考核要求,提高運營管理水平。
在國家政策的大力支持下,會有越來越多的污水運營管理企業誕生,如何在激烈競爭中立於不敗之地?——利用綜合運營管理系統,打造數字化運營管理模式,才能贏得行業未來!
2013年10月,武漢華信數據系統有限公司的《基於物聯網的污水處理綜合運營管理平台整體解決方案》是唯一入選《2013年中國物聯網產業發展藍皮書》作為「智慧環保」領域的案例,且中國科學院物聯網研究發展中心授予武漢華信數據系統有限公司為專家顧問組成員。此項案例在2013年中國物聯網行業發展峰會獲得業內人士一致好評,尤其對國內大型環保集團公司在綜合運營管理方面拓展了新思路。
2013年11月,由武漢華信數據系統有限公司主編的專業論文《基於物聯網的水務綜合運營管理平台》在《物聯網與雲計算》雜志刊登,受到業內人士焦點關注。《物聯網與雲計算》雜志的主辦單位是工業和信息部、科學技術部,在行業有較高權威性和專業性,它致力於打造中國物聯網產業媒體「第一品牌」
2014年2月,2014年2月,為了倡導智慧水務的管理理念,推廣在水務企業的應用,武漢華信數據系統有限公司主編的評論文章《智慧水務管理平台在水務企業的應用》在國內權威水務行業雜志《水工業市場》刊登,受到業內人士焦點關注。
❻ 污水處理常用什麼設計軟體
我建議用鴻業水處理設計軟體,此是鴻業公司研製的CAD系列軟體之一,由給排水專業人員和計算機專業人員共同開發而成。可完成工藝流程圖、水處理構築物的設計,材料自動匯總而且可實現圖面材料與材料表的自動對應標注。管道、管件、閥類、設備等真實表示,針對不同構築物特點,採用參數化繪制和工具集式繪制,達到設計的快速性和靈活性相結合。適用於規劃院、工業院、市政院、環保公司等。鴻業水處理設計軟體的CAD操作平台為美國AutoDesk公司的AutoCAD R2006~2009。
軟體特點
1.參數化構築物繪制配水井、沉澱池、污泥濃縮池、氧化溝等平面、剖面、詳圖
2.參數化和工具集相結合繪制AAO/SBR池 、CASS池、
3.豐富構築物設計工具、水處理設備、標注工具繪制污水泵房、脫水機房等
4.雙線管道表示,真實尺寸表示三通、彎頭、異徑管
5.豐富的流程圖建構築物圖庫、設備庫、閥類庫
6.標准化的構築物計算書
7.自動繪制材料表、設備表、圖例表,自動標注編號
8.真實表示設備,動態拖動設備尺寸
流程圖設計
1.進行工藝流程圖和水力剖面圖的設計。豐富的構築物和設備圖塊,可以滿足設計人員快速完成圖形繪制。
2.流程圖管線種類齊全,而且可以根據自己的需要任意添加。
3.快速實現管道遮擋斷線,快速標注構築物特徵點標高、管道直徑、管道代號。
4.自動繪制流程圖圖例表。
❼ 城市污水處理的城市污水處理中物聯網的運用案例
將物聯網技術應用到城市污水處理中,實現污水處理站的遠程集控管理,可大大提高污版水廠的日常運營效權率。當下,不僅僅在城市污水處理,在鄉鎮污水處理、養殖污水處理、醫療污水處理等領域也越來越多的與物聯網技術結合。每個污水站一般會用到下面的設備:
❽ 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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❾ 污水處理公司的管理運營有哪些內容
1運行考核的主要指標;
對處理成本、處理總量、處理質量、設備(設施)完好率、設備運轉率、能源(材料)消耗、安全生產等一系列指標進行考核,以便反映和掌握運行系統總體狀況。
2記錄與統計;
在污水處理系統的日常管理中,有系統的記錄與統計分析工作是十分重要的。每年每月乃至每日都要進行及時記錄,並注意檢查原始記錄的准確性與真實性。做好收集、保存、積累分析、整理與匯總等工作。
3管理制度;
在污水處理運行系統的日常管理中,為了運行好各種設施設備,管理好各種運營工作,保證設備正常穩定地發揮作用,保護和調動職工的積極性和責任感,需要污水處理運行系統建立和執行崗位責任制等一系列整套規范化管理制度,並通過獎勵和批評,鼓勵職工貫徹執行規章制度,使污水處理廠的管理人員和操作人員積極、主動、熟練地投入日常運行和維護保養工作之中。
4安全技術管理的基本要求;
安全技術管理是對安全技術工作進行的組織、計劃和控制活動。主要包括:對工藝和設備的管理;對生產環境安全的管理;組織制定和實施安全技術操作規程;加強個人防護用品的管理;組織制定安全技術標准。
5對工藝和設備的管理;
生產工藝過程產生的危險因素,是導致事故發生、造成人員傷亡和財物損失的主要危險源。加強生產工藝過程安全技術管理,是防止發生事故,避免或減少損失的主要環節。生產工藝過程安全技術管理主要包括工藝安全管理和設備安全管理。
6對生產環境的安全管理;
企事業單位的環境安全,是保障生產者安全與健康的基本條件。國務院頒布了《工廠安全衛生規程》其中廠院、道路、坑、壕,原材料、成品、半成品和廢料的堆放,及建築物、電網等的安全衛生要求;工作場所總體布置、危險護欄、地面、牆壁、天花板、採光、降溫、防寒、供水等一般安全衛生要求;特殊環境(如氣體、粉塵和危險品)的勞動條件和安全衛生要求。此外廠房設計、防火單蹄、倉庫堆場安全、電氣線路安全等也才有專門規定或標准。
7組織制定和實施安全技術操作規程;
安全技術操作規程是規定工人操作機器儀表的程序和注意事項的技術文件。制定安全操作規程要根據生產工藝、機械設備、儀器儀表的特性,參考安全操作經驗和事故教訓。安全操作規程的主要內容要合乎生產操作步驟和程序,有安全技術知識、注意事項,正確使用個人防護用品的方法、預防事故的緊急措施和設備維修保養事項等。這些都是從控制人的操作行為上預防作廢事故的有效方法。
8加強個人防護用品的管理;
人個防護是為了保護勞動者在生產過程中的生命安全和身體健康,預防工作事故和各種職業毒害而採取的一種防護性輔助措施。
9防火防爆與壓力宣傳品管理;
(1)火災與爆炸
(2)防火防爆的管理
10事故報告制和調查程序;
國務院最新規定:為了保障安全生產,維護國家財產和人民生命安全,特規定了事故報告制和調查程序規定,以加強事故的管理和防範。
11人員傷亡事故的報告制和調查程序。
職工傷亡事故是指職工在勞動過程中發生的傷害、急性中毒事故。即指職工在本崗位勞動或雖不在本崗位勞動,但由於單位的設施不安全,勞動條件和作業環境不良,所發生的輕傷、重傷、死亡事故。
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