大型凈水廠自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)探究

摘要 講述大型凈水廠自控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的合理構(gòu)成和內(nèi)容，提出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中容易出現(xiàn)問題和疏漏的地方，為實(shí)現(xiàn)合理完善自控系統(tǒng)提供指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 凈水廠；自控系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)

自控系統(tǒng)在大型凈水廠的作用是滿足工藝運(yùn)行監(jiān)控要求，滿足運(yùn)行管理收集處理信息需要，保證運(yùn)行效果和出水質(zhì)量，提高工作效率，減少運(yùn)行人員，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。這里結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)，力求全面合理進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)探究。

1大型凈水廠水處理工藝流程概要

穩(wěn)壓配水井→機(jī)械混合池→形板絮凝池→斜板沉淀池→V型濾池→清水池→送水泵房→配水管網(wǎng)。

2主要建筑物

穩(wěn)壓配水井、凈水間及鼓風(fēng)機(jī)房、清水池、送水泵房及吸水井、加氯間、投藥間、排水泵房、廢水回收水池、污泥處理間等。

3 在線儀表及主要控制設(shè)備

1）穩(wěn)壓配水井：原水流量計(jì)，控制流量調(diào)節(jié)閥、前加氯；流量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)原水流量，開關(guān)閥門；液位計(jì)，計(jì)量水位；

2）混合池：豎軸式攪拌機(jī)，兩用可調(diào)堰門；

3）絮凝池：鼓風(fēng)機(jī)，懸浮填料沖洗氣源；液位計(jì)，計(jì)量水位；電磁閥，控制懸浮填料沖洗；刀閘閥，絮凝池排泥；鏈條刮沫機(jī)；

4）沉淀池：鏈條刮泥機(jī)；刀閘排泥閥，污泥界面計(jì)排泥控制、排泥周期，監(jiān)測泥位；污泥濃度計(jì)，排泥時(shí)間；濁度儀，測出水濁度；顆粒計(jì)數(shù)儀，檢測出水顆粒分布；

5）V型濾池：反沖洗水泵，氣水沖洗，水洗；液控蝶閥；流量計(jì)，反沖洗出水管；反沖洗鼓風(fēng)機(jī)；空氣流量計(jì)；參與控制的濾池閥門，進(jìn)水閥，出水閥，反沖洗進(jìn)水閥，反沖洗進(jìn)氣閥，反沖洗排水閥，排氣閥， 初濾水閥；參與控制的濾池在線儀表：液位計(jì)，壓差計(jì)，濾后水濁度儀，顆粒計(jì)數(shù)儀；

6）清水池吸水井：液位計(jì)，電磁流量計(jì)；

7）送水泵房：單級(jí)雙吸臥式離心泵，單級(jí)單吸臥式離心泵，輸送用水；潛

水排污泵，排除泵房積水；液控蝶閥，多功能水泵控制閥；電動(dòng)蝶閥；壓力變送器，供水壓力監(jiān)測、水泵控制；電磁流量計(jì)，計(jì)量供水量；真空泵；液位信號(hào)計(jì)，真空罐內(nèi)，指示水位、控制真空泵開、關(guān)；

8）加氯間：由生產(chǎn)商成套，包括控制、設(shè)備和儀表；

9）投藥間：堿式氯化鋁，儲(chǔ)液池→溶液池→投藥泵→混合池。液位計(jì)，儲(chǔ)液池、溶液池液位；電磁流量計(jì)，計(jì)量流量；移動(dòng)電流監(jiān)測儀，對應(yīng)進(jìn)水流量計(jì)，控制溶液投加量；儲(chǔ)液池出藥閥，儲(chǔ)液池進(jìn)氣閥，液池出藥閥，溶液池進(jìn)氣閥，溶液池進(jìn)水閥；投藥隔膜計(jì)量泵；鼓風(fēng)機(jī)，在投藥間；

10）高錳酸鉀投加：溶液制備裝置→投藥泵→穩(wěn)壓配水井進(jìn)水管；

11）聚丙烯酰胺投加：溶液制備裝置→溶液稀釋→投藥泵→混合池及沉淀池出水渠。溶液制備裝置，溶液稀釋，投藥臥式螺桿泵，電磁流量計(jì)，投藥管道上，溶液制備和投加手動(dòng)控制；

12）粉末活性炭投加：拆包卸料機(jī)（有吸塵器）→輸送器→儲(chǔ)料倉（真空吸塵器）→輸送器→供料裝置→溶解池（攪拌機(jī)和自動(dòng)配水）→投加泵→流量計(jì)→穩(wěn)壓配水井進(jìn)水管。設(shè)備手動(dòng)控制；

13）廢水回收池：反沖洗排水→廢水回收水池→廢水回收水泵→電磁流量計(jì)→穩(wěn)壓配水井�；厥账�排污泵，超聲波液位計(jì)，顯示液位，參與水泵控制；電磁流量計(jì)，出水總管上；

14）污泥處理：沉淀池排泥→調(diào)節(jié)池→濃縮池→污泥貯池→脫水機(jī)。污泥調(diào)節(jié)池，立式螺桿泵，污泥至濃縮池；潛水?dāng)嚢杵�，污泥調(diào)節(jié)池內(nèi)；超聲波液位計(jì)，顯示液位、參與水泵控制；電磁流量計(jì)，排泥總管上，計(jì)量流量、參與排泥控制；

15）濃縮池和污泥貯池：刮泥機(jī)，排泥螺桿泵，污泥濃度計(jì)，顯示污泥濃度、參與排泥泵控制；超聲波液位計(jì)，顯示液位，參與濃縮池排泥泵、污泥脫水機(jī)進(jìn)料泵控制；潛水?dāng)嚢杵�，污泥貯池；

16）污泥離心脫水機(jī)，聚丙烯酰胺溶液制備裝置，脫水機(jī)進(jìn)料泵，脫水機(jī)投藥泵，濃縮池投藥泵，水平螺旋輸送機(jī)，脫水機(jī)沖洗水泵，電磁閥，電磁流量計(jì)，脫水機(jī)進(jìn)料管上；計(jì)量流量、參與進(jìn)料泵控制；電磁流量計(jì)，脫水機(jī)投藥管上；計(jì)量流量、參與投藥泵控制；電磁流量計(jì)：濃縮池投藥管上。脫水機(jī)由生產(chǎn)商提供，包括脫水機(jī)與進(jìn)料泵、投藥泵及螺旋輸送機(jī)的聯(lián)動(dòng)、進(jìn)料量和投藥量控制、脫水機(jī)沖洗控制；聚丙烯酰胺溶液制備，溶液制備控制由裝置生產(chǎn)商提供；

17）排水泵池：潛水排污泵；超聲波液位計(jì)；顯示液位，參與水泵控制；

18）取樣間，取樣泵，濁度儀， pH計(jì)，高錳酸鹽指數(shù)測定儀，取樣間；濾池出水總渠；濁度儀，pH計(jì)，溶解氧測定儀，氨氮在線測定儀， 溫度變送器，

防病毒測定儀，取樣間，原水管道前加氯點(diǎn)之前；

19）供配電系統(tǒng)：10kV開關(guān)站，送水間、凈水間變電站，電量計(jì)量：電壓、電流、有功功率、無功功率，主要供配電設(shè)備工作狀態(tài)。

以上基本全面列出系統(tǒng)監(jiān)控和采集項(xiàng)目，不該列入檢修和輔助項(xiàng)目，無端增加系統(tǒng)規(guī)模，也不能隨便遺漏其中必要的項(xiàng)目。

4 自控系統(tǒng)組成

中控室主站，凈水間、投藥間、加氯間、脫水間、送水間分站，為集散型控制，分散控制、集中監(jiān)測管理系統(tǒng)。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)為環(huán)網(wǎng)經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器由光纜傳輸信號(hào)，構(gòu)建高速高可靠雙冗余工業(yè)以態(tài)網(wǎng)，數(shù)據(jù)總線為雙重化結(jié)構(gòu)，一條環(huán)網(wǎng)作數(shù)據(jù)主干網(wǎng)，另一條作后備數(shù)據(jù)網(wǎng)投入。設(shè)計(jì)上應(yīng)特別注意規(guī)范分站之間及與總站之間通信接口和傳輸協(xié)議，加氯系統(tǒng)、污泥脫水系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)一般自成體系有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，由各自生產(chǎn)商分別提供，不提前約定和規(guī)定，不同的設(shè)備不同的接口，無法直接通訊，總系統(tǒng)功能無法實(shí)現(xiàn)。

5 中控室總站

為全廠運(yùn)行控制、管理信息處理和指揮調(diào)度中心，采集工藝儀表參數(shù)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，調(diào)整和控制工藝運(yùn)行。動(dòng)態(tài)畫面顯示全廠生產(chǎn)過程、變配電系統(tǒng)的工作狀態(tài)以及工藝設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)備報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行顯示以及信息處理，并與視頻系統(tǒng)輔助相配合，實(shí)現(xiàn)全廠實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。

6 控制分站

根據(jù)工藝區(qū)域分布要求合理布局；負(fù)責(zé)工藝區(qū)域內(nèi)運(yùn)行設(shè)備的控制、管理及信息處理；采集工藝區(qū)域內(nèi)儀表參數(shù)，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，自動(dòng)控制工藝區(qū)域設(shè)備運(yùn)行，通過工業(yè)以太網(wǎng)與中心控制室交換信息，上傳信息和接收下傳調(diào)度管理指令。

7 現(xiàn)場在線儀表

實(shí)時(shí)檢測工藝參數(shù)，控制設(shè)備運(yùn)行，分析和調(diào)控工藝的依據(jù)；原則上盡量慎用并選擇高檔產(chǎn)品，如濃度、濁度、顆粒、界面、溶解氧和氨氮等。

8 結(jié)論

本文對主站、分站硬件和應(yīng)用軟件不做具體選擇探討，希望為實(shí)現(xiàn)科學(xué)合理完善的大型凈水廠自控系統(tǒng)提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]給水排水設(shè)計(jì)手冊-電氣與自控（第8冊）.中國建筑工業(yè)出版社，2008-10-23.

[2]中國城市供水協(xié)會(huì).城市供水行業(yè)2010年技術(shù)進(jìn)步發(fā)展規(guī)劃及2020年遠(yuǎn)景目標(biāo).中國建筑工業(yè)出版社，2006-7-22.