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【案例】城阳污水处理厂智慧厂站(无人值守)建设项目

时间:2022-08-11 16:05

来源:中国水网

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为促进行业交流进步,便于行业同侪互学互促,推动中国环境产业转型升级。E20环境产业圈层特推出《水务行业优秀案例汇编》,汇集了近200例案例,涉及村镇污水治理、工业废水治理、工业园区废水治理、水环境治理、市政污水管网、再生水回用、污泥处理处置等领域。

项目名称:城阳污水处理厂智慧厂站(无人值守)建设项目

推荐单位:青岛双元水务有限公司

参与环节:投资建设运营

项目所在地:山东省、青岛市、城阳区

项目概况

青岛城阳城区污水处理厂处理规模25万吨/日,一期5万吨/日采用SBR+MBBR工艺,二期5万吨/日采用多段AO+MBBR工艺,三期15万吨/日采用MBR工艺。本项目是在污水厂各个工艺段已实现自动运行基础上,将还需要人工操作及调整的环节进行改造,通过采集流量、DO、MLSS、氨氮硝氮等工艺参数,深度结合工艺模型和自动控制技术,实现了从进水至出水的全流程工艺及设备精细化联动控制。

本项目增加阀门执行器15台、摄像头10套,改造变频柜9台、软启动控制柜7台,改造自控PLC控制站19个,敷设控制电缆2500余米,完成了全厂设备运行状态、工艺参数及视频信号全覆盖采集。

完成数据管理系统改造,除增加工艺数据、药剂单耗、电力能耗等分析功能外,还完善运营管理App系统,即可通过大数据进行同比、环比分析,也可通过手机实时监控污水厂运行及设备状态。

示范意义

“智慧水务”作为“智慧城市”发展不可或缺的重要板块,近年来成为行业的关注重点,各地都在加速、加大对智慧水务的探索和实践。青岛城阳污水处理厂正是以此为契机,综合应用物联网、大数据、移动互联网、自动化高级控制技术、工艺模型等构建智慧厂站(无人值守)污水厂。

该项目建设前,厂内运营人员24人,其中运行一班12人,运行二班12人,智慧厂站(无人值守)建设完成后,运营人员只需要13人,实现一线人员的精减和优化,分流的人员可作为运营保障及设备维护。

以设备自动化运行代替人工操作,变人工操作为人员监控,大大提高了工作效率、增强了安全系数。目前全国污水厂的设备、工艺都基本相同,因此该项目作为“智慧水务”的典型案例,完全可复制推广。

项目亮点介绍

实现远程巡检,可对故障设备快速定位

传统污水厂采用人工巡检,工艺运行出现问题时,难以对故障设备定位,且夜间巡检时安全风险较大。城阳污水处理厂视频系统分为工艺、安全、消防三个视频模块可采用值班室远程视频、手机移动端数据查看等方式,实现远程巡检,可对故障位置快速定位。

工艺控制实现高效联动

传统污水厂都是本车间工段设备的自动控制,工艺调整凭经验人工调度,控制效果滞后,出水水质波动大;城阳污水处理厂基于大数据模型进行精细化自动调控,设备的运行由多个运行参数综合控制,保障出水水质稳定达标排放。主要工艺设备控制方案简述如下:

实现一二期进水泵房和三期进水泵房的水量调配,可根据泵房液位实现一二期泵房向三期泵房的水量调配,保证市政管网安全运行。

实现进水量与进水段阀门、格栅、提升泵及后续处理段设备的联动运行,当进水量或泵房液位发生变化时,可同步自动调整格栅运行台数,进水泵运行频率,生物池曝气量,回流比,MBR膜池产水泵频率等。设备故障时系统会向值班人员推送不同等级的声光电报警信息,提示人工干预。进水泵运行模式分为‘普通模式’和‘暴雨模式’。在普通模式下,可以根据栅前液位自动匹配进水量;暴雨模式下可以维持满负荷运行。

实现沉砂池刮渣机运行与水量的匹配,当进水量发生变化时,为保证曝气沉砂池水位过高或过低影响刮渣效果,可自动调节阀门高度,控制曝气沉砂池液位,保证刮渣效果。

实现三期项目2号和3号生物池水量自动平均分配,在膜格栅子站接入闸门控制信号,采取保持一个闸门开度不变,控制另一个闸门开度的方法进行水量分配,为减少闸门的动作频率并保证水量分配的准确性,每半小时的累计数量的差值作为参考值。

提高设备完好率,延长设备使用寿命

实现设备完好率自动统计分析,每日生成完好率报表和故障设备清单,并由生产部门负责故障设备的“清零”工作,降低了设备故障率,设备完好率提升到99.2%,延长设备寿命。

创新管理模式,提高人员效益

传统污水厂设备信息,巡检、工单记录,工艺数据库等未形成系统性的管理,一线运行岗位配备多人、巡检效率低,人力成本较高。城阳污水处理厂对全厂的生产运行数据,设备信息,各类数据信息通过数据报表系统进行综合管理,同时以机器自动化运行代替人工操作,变人工操作为人员监控,大大提高了工作效率、增强安全系数减少了运维人员的工作强度,有效提高了生产效率。

项目技术工艺/装备简介

(1)技术工艺/装备名称

一种适合污水厂的智慧厂站控制系统。

(2)工艺/装备原理

该系统底层主要根据工艺要求编写可编程控制器的程序,上层数据处理端采用C++等高级语言进行业务逻辑的编写。该项目综合应用物联网、大数据、移动互联网、自动化高级控制技术、工艺模型等构建的智慧厂站(无人值守)污水厂,立足于先进的管理手段和完善的管理制度,实现了生产监控体系化、水厂生产自动化、管理信息集成化。

(3)工艺/装备特点

可以实现污水厂工艺参数的自动调整,实现污水厂的无人或少人值守,系统灵活性强、应用广,可应用于不同工艺的污水处理厂。

(4)工艺/装备流程图

(5)项目部分案列照片

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编辑:李丹

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