【案例】合肥市十五里河净水厂

时间：2023-05-09 10:38

来源：中国水网

关键环节精准控制

精确加药系统

精确加药系统于2020年8月投入使用，在其投用后，十五里河厂的生产药剂单耗整体呈下降趋势。2019年至2021年全年平均碳源单耗分别为：1.473、1.378、1.340 t/万吨水，2021年碳源单耗同比2019年下降约10%。2019年至2021年全年除磷药剂单耗分别为0.695、0.636、0.559 t/万吨

项目技术工艺/装备简介

关键环节精准控制

精确加药系统

基础环节建设

十五里河首创自2018年11月接手十五里河厂运营，各期加药间设备陈旧锈蚀、整体环境较差、电气设备规范性不符合要求等，严重影响药剂的正常投加及运行控制。

为提升厂区形象，节能降耗，公司于2019年11月开始实施加药系统技改项目，通过改造原有加药间，新增加药设备、重新铺设加药管线、新增关键节点过程数据仪表和开发精准加药系统等措施，使十五里河厂加药系统有了质的改变。

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图2：加药间现场照片

信息收集与自动控制

通过铺设光纤，使加药间的PLC与中控室的数据库之间实现了数据和控制共享，现场加药间的PLC通过读取中控室数据库中的进水水量水质数据、工艺关键节点的硝态氮和磷酸盐数据、出水的水量水质数据，计算得出实时所需的生产药剂瞬时投加量，然后控制精确加药设备来调整加药量，以此实现自动控制加药。

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图3：加药系统光纤及电缆布置图片

数据价值深度挖掘

该系统核心动态算法的参数设置，是根据十五里河厂历年水质水量、加药数据计算得到且经过调试验证。同时在日常的使用过程中，还可以通过对每日过程样数据的分析，修改算法的系数，根据不同气温、不同进水量下的水质数据，调整计算系数从而让该系统更加适应当前水质。精确加药系统的投运，缓解了运行人员手动调整加药的压力，同时也避免了因人为调控导致的加药量误差以及不及时性。

精确除砂系统

基础环节建设

十五里河厂有4座曝气沉砂池，改造前通过人工现场开启的方式运行，不仅耗时耗力还经常出现因开启频次不足而导致提砂管道堵塞的现象。

为了提高除砂效率，降低设备故障率，2021年，十五里河厂对全厂的曝气沉砂系统实施自动化改造，改造内容主要包括新增沉砂池设备自动控制逻辑及对应的PLC远控系统，同时在中控系统上位机中添加了控制画面，让运行人员可以远程更改控制参数，控制系统运行。

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图4：曝气沉砂池自控改造图片

信息收集与自动控制

改造部分控制系统和增加中控上位机组态画面。现场对行走桥、提沙井、砂水分离器进行线路和控制开关改造。行走桥更换接近开关，控制行走桥的启停。现场增设PLC控制柜，控制行走桥、提沙井、砂水分离器的运行，中控室增设上位机组态画面，可远程控制各期曝气沉砂池的工作状态。

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图5：曝气沉砂池PLC

数据价值深度挖掘

通过对全天水量的波动规律分析，该系统可以实现分时调整开启频次。在清晨和傍晚水量低时，降低开启频次实现节能降耗，在下午和晚上居民用水高峰期间增大开启频次，提高除砂效率，确保进水中的无机砂砾得到有效的去除。同时还可以根据进水SS浓度高低，对运行人员进行弹窗报警，让运行人员手动开启系统，确保除砂系统的运行效率。

水量调配系统

十五里河厂虽然分四期建成，但是各期进水可以互通，厂内建设有两座配水井，可以实现一二期、三四期之间水量的互相调配。配水井现场均采用电动阀门控制，各生化系统进水端安装有电磁管道流量计，为各期水量分配提供数据支撑。

由于目前十五里河厂的实际生产负荷率约为80%左右，并未满负荷运行，所以我厂在实际运行过程中，按照水质第一、节能降耗的原则对各期的水量进行调配，在处理水量较低时将大部分水量分配至能耗较低的系统中进行处理；在进水水质较高时将大部分水量分配至体量较大的系统中进行处理，减少进水的冲击；而当水量充足时则尽量保证各期系统的满负荷运行，保证前池处于低液位的运行状态，做到污水应收尽收，防止外部管网发生冒溢事故。

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