自來水廠自動(dòng)化方案

各個(gè)水廠根據(jù)實(shí)際情況，其工藝流程千差萬別，但其工藝過程無外乎包括取水、藥劑的制備與投加、混合與絮凝，平流沉淀、過濾沉淀和送水。自來水廠的工藝特點(diǎn)是各工藝單元既相對獨(dú)立，同時(shí)各單元之間又存在一定的聯(lián)系。水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)由南京康卓環(huán)境科技有限公司（康卓科技）設(shè)計(jì)施工，該系統(tǒng)按設(shè)備位置情況及功能包括中央控制室站點(diǎn)，配電室控制站點(diǎn)，取水泵房控制站點(diǎn)，送水泵房控制站點(diǎn)，格柵配水池控制站點(diǎn)，反應(yīng)沉淀池控制站點(diǎn)，濾池公共部分控制站點(diǎn)，濾池控制站點(diǎn)，加礬控制站點(diǎn)和加氯控制站點(diǎn)等。

 

康卓科技自來水廠自動(dòng)化系統(tǒng)

 

加藥控制系統(tǒng)

　　加藥自動(dòng)控制一般由自動(dòng)配礬子系統(tǒng)和自動(dòng)加礬子系統(tǒng)組成。水廠常配備兩個(gè)礬池，一用一備。每個(gè)礬池均有一個(gè)加濃礬閥，用于加入濃礬。配礬子系統(tǒng)需要完成波美度與配比濃度的換算以及配礬比計(jì)算。對于礬液來說，一般用波美度來表示濃度，配礬比計(jì)算實(shí)際上就是計(jì)算出加濃礬深度和配礬深度。

 

　　配礬的控制方式有手動(dòng)、中控（在中央控制室遙控手動(dòng)）和自動(dòng)。隨著進(jìn)入21 世紀(jì)，國內(nèi)大中型凈水廠的自動(dòng)化水平越來越高，水廠自動(dòng)化運(yùn)行中投加混凝劑的自動(dòng)控制成為生產(chǎn)和水質(zhì)管理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

 

　　投加量的確定方法包括人工經(jīng)驗(yàn)法，這種方法對操作人員的責(zé)任心和技術(shù)水平要求很高；燒杯攪拌試驗(yàn)法對實(shí)際生產(chǎn)具有一定的指導(dǎo)意義，通過實(shí)驗(yàn)求得符合沉淀水濁度時(shí)的較佳投藥量，燒杯攪拌試驗(yàn)通常每天或每周進(jìn)行一次，可以適當(dāng)?shù)亟档筒僮魅藛T的勞動(dòng)強(qiáng)度；模型池法就是利用一個(gè)小的模型濾池或沉淀池，這種方法的控制過程有10-20 分鐘的時(shí)間滯后，可以減少操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。能夠?qū)ιa(chǎn)起到了一定的指導(dǎo)作用，但它的準(zhǔn)確性也較差；流動(dòng)電流檢測儀控制法是利用凝聚的微觀特性即膠體電荷的變化，檢測流動(dòng)電流遺相因子，來實(shí)現(xiàn)混凝工藝中投藥的連續(xù)自動(dòng)化控制。這種混凝劑投加控制方法可通過檢測流動(dòng)電流來判斷混凝效果，無須控制混凝劑總量或有效成分含量，對原水水質(zhì)要求高。理論依據(jù)不夠充分，適用范圍不夠廣泛。系統(tǒng)投資和維護(hù)成本高，濁度高時(shí)會(huì)造成堵塞；數(shù)學(xué)模型法系統(tǒng)的安全可靠性高，系統(tǒng)的可操作性和自動(dòng)化程度比較高，建立和維護(hù)數(shù)學(xué)模型比較困難，系統(tǒng)投資成本相對較少。

 

　　加礬自動(dòng)控制方案的前饋控制的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)模型法，對源水流量和濁度的變化能夠迅速調(diào)整投加量；對于反饋控制加礬，一般控制方案中只將它作為參考量，由加礬PLC 完成閉環(huán)控制的PID 運(yùn)算處理；前饋——反饋控制消除進(jìn)水流量大幅度改變對流動(dòng)電流反饋投藥系統(tǒng)造成的干擾；前饋——反饋控制的改進(jìn)方案能夠?qū)⑵渌蛩乜紤]進(jìn)去，控制效果應(yīng)該會(huì)更好。

 

　　智能加礬方案。隨著神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、專家控制、模糊控制等智能控制技術(shù)的發(fā)展，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)加礬控制系統(tǒng)就是利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力和自來建立這些因素與加礬量的一種對應(yīng)關(guān)系，通過建立模糊規(guī)則并進(jìn)行模糊推理。針對某些水廠沒有安裝流動(dòng)電流檢測儀的實(shí)際情況，把沉淀池的濁度及其變化率作為反饋信號(hào)，自動(dòng)輸出補(bǔ)償量給加礬控制器，從而控制加礬量。加礬的操作方式設(shè)定有自動(dòng)、本地手動(dòng)和遙控三種。

 

康卓科技自來水廠自動(dòng)化系統(tǒng)原理圖

 

 

加氯系統(tǒng)、變頻供水系統(tǒng)

　　加氯系統(tǒng)包括氣源切換、加氯方案的設(shè)計(jì)和加氯機(jī)的投加。加氯控制是一個(gè)大滯后的系統(tǒng)，其中氣源切換系統(tǒng)設(shè)備有氣源切換閥門、壓力表、電子秤等。氣源切換控制方式分為三種，手動(dòng)、自動(dòng)和中控，自動(dòng)控制方式下，PLC 對閥門進(jìn)行開、關(guān)故障報(bào)警和保護(hù)。前加氯根據(jù)原水情況選擇是否投加，前加氯主要用來助凝和殺藻。為保證出廠水水質(zhì)，有些水廠在清水池入口處采用比例或手動(dòng)給定加氯，然后在出口水處采用余氯負(fù)反饋進(jìn)行投加，以保證出廠水余氯值。一般要求采用前饋+余氯負(fù)反饋的復(fù)合控制。

　　采用新的節(jié)能技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)水廠降低能耗的目的。電費(fèi)是供水系統(tǒng)的主要生產(chǎn)成本之一，水泵調(diào)速是水泵節(jié)能的有效措施，變頻調(diào)速是一項(xiàng)有效的節(jié)能降耗技術(shù)，變頻器出廠水壓力隨著送水量的變化而變化，更大程度上節(jié)約了電耗。恒壓變量供水是一種簡化了的操作方式，但恒壓變量供水方式不是較經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)方式，變壓變量供水根據(jù)不同流量下的供水需要，設(shè)定與之相對應(yīng)的管線初始壓力，滿足較不利用水點(diǎn)的用水需要，能較大限度地提高經(jīng)濟(jì)性，降低能耗。

 

康卓科技自來水廠自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

 

供水SCADA系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　先進(jìn)的企業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)稱為SAS，它是建立在Internet網(wǎng)基礎(chǔ)之上的，它包括信息管理中心系統(tǒng)、企業(yè)管理與經(jīng)理決策支持系統(tǒng)、自來水管網(wǎng)優(yōu)化系統(tǒng)、數(shù)據(jù)倉庫、生產(chǎn)過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。SCADA系統(tǒng)的基本組成單元是遠(yuǎn)程測控終端，分為公司控制中心、水廠分控中心、管網(wǎng)測壓站、管網(wǎng)加壓站和水源井監(jiān)控站。

 

　　一個(gè)自來水公司下屬可能有多個(gè)水廠，水廠分控中心對水廠的生產(chǎn)及各站點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，每一個(gè)監(jiān)控分站都具有獨(dú)立的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)信息的逐級傳輸和系統(tǒng)的逐級控制，采用無線傳輸方式來完成整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和傳輸。RTU是SCADA 系統(tǒng)的基本組成單元，SCADA 系統(tǒng)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地監(jiān)測遍布于全市的自來水管網(wǎng)的壓力變化情況，自來水SCADA 系統(tǒng)數(shù)據(jù)以公司控制中心數(shù)據(jù)庫和水廠分控中心數(shù)據(jù)庫為核心，自來水SCADA 系統(tǒng)需要一個(gè)軟件系統(tǒng)支持。自來水SCADA 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)以下主要功能有遙測、遙控、報(bào)警、參數(shù)輸入及組態(tài)、自動(dòng)巡檢、手動(dòng)采集、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)打印。

 

康卓科技自來水廠自動(dòng)化現(xiàn)場實(shí)拍

 

自來水廠自動(dòng)化公司

南京康卓環(huán)境科技有限公司是一家集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)于一體的環(huán)保自動(dòng)化高新技術(shù)型企業(yè)，位于南京市六合區(qū)雄州工業(yè)園，地理位置優(yōu)越，交通便利?？底靠萍际墙K省高科技企業(yè)，是國內(nèi)較早從事水廠自動(dòng)化企業(yè)之一，是水行業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)專業(yè)制造商。

 

康卓科技主要從事于水廠自動(dòng)化，泵站監(jiān)控系統(tǒng)，污水廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)方面的服務(wù)。始終致力于供水、水資源遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、新產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)，其中水廠自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用到許多重點(diǎn)工程和大中型企業(yè)；康卓自動(dòng)化系統(tǒng)通過了國家權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢驗(yàn)已經(jīng)批量應(yīng)用到浙江、山西、山東、遼寧、江蘇、河南、河北、內(nèi)蒙、陜西、北京、天津、唐山等國內(nèi)大部分地區(qū),成為行業(yè)中的名牌產(chǎn)品。