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自来水厂自动化控制系统解决方案

自来水厂自动化控制系统


一、 系统概述

水厂自动化控制系统,是专为现代供水企业量身打造。该系统可实现远程监控和操作现场设备运行。具有生产过程自动化、办公自动化、各指标在线监测自动化的优点。操作人员可在中控室远程监测进水厂流量、浊度、ph、滤池液位、清水池液位、出厂水的余氯、流量、压力、ph和浊度等。实时了解各个数据,可以远程监测高低压配电系统的运行、电流电压参数。可远程启停水厂各电气设备,完全实现自动化运行。

二、 系统构成

水厂自动化控制系统由三部分组成。分为终端设备、控制站点和自动化控制平台。设备层就是水厂内的现场设备,包含加压泵、风机、潜水泵、空气压缩机、搅拌器、在线与仪表等。控制站点则为我们分散的plc站点,I/O站点,搭配触摸屏,现地控制箱等。自动化控制平台则为我们的上位机组态中控系统集中统一监控管理,可完全实现操作人员一人一岗一水厂。

通过稳定高质量的水厂自动化控制系统,实现自来水厂自动化运营,提高生产效率,降低人力成本,极大方便了管理人员。保障水厂高效、稳定、安全运营。

三、 总体方案。以南水北调水厂为例,详细讲一下水厂整个工艺流程,以及水厂自控通信流程。

如以上流程图所示,在南水北调河流旁边建立取水泵站,将原水加压送到水厂的稳压配水井。稳压配水井,提供一个高程,水自流由混合器进入絮凝沉淀池,经过絮凝沉淀后进入v型滤池进行过滤,之后进入清水池储存。通过吸水井和送水泵房,将水配送到供水管网里边。

四、 生产运行过程

生产过程是分散控制,集中统一管理,各个单元独立工作,由控制中心集中同系管理

1、 取水泵站

取水泵站根据进水流量、清水池液位,自动确定几台大小不同功率的水源提升泵的开启数量和大小组合,并实现轮值工作。

2、 稳压配水井

稳压配水井提供一个水高程,在这里需要检测进水的浊度、ph、温度等水质参数作为原水参数

3、 混合器

混合器是将原水与加药间输送过来的混凝剂进行混合,利于絮凝和沉淀

4、 高效率涡街絮凝池

高效率涡街絮凝池,通过水流绕流带动反应器转动,达到充分混合絮凝的作用,池低配有污泥排放阀门,分为气动阀门和电动阀门

5、 斜板沉淀池

斜板沉淀池通过斜板沉淀工艺,是絮凝池反应过的水絮状物沉淀到池低,达到分离去除颗粒物,净化水质的目的,池底安装有排泥阀,根据水的浊度,污泥浓度,时间周期(用的较多)来进行污泥排放作业

6、 V型滤池

V型滤池是快滤池的一种形式,因为其进水槽形状呈V字形而得名其主要特点是:(1)可采用较粗滤料较厚滤层以增加过滤周期。(2)气、水反冲再加始终存在的横向表面扫洗,冲洗水量大大减少。待滤水由进水总渠经进水阀和方孔后,溢过堰口再经侧孔进入被待滤水淹没的V型槽,分别经槽底均匀的配水孔和V型槽堰进入滤池,被均质滤料滤层过滤的滤后水经长柄滤头流入底部空间,由方孔汇入气水分配管渠,在经管廊中的水封井、出水堰、清水渠流入清水池反冲洗过程常采用"气冲→气水同时反冲→水冲"三步

V型滤池作为水厂的一部分,也是最为重要的一部分,对土建施工工艺的要求很高,如果工艺达不到,将直接影响水厂整体生产效率。

7、 清水池

清水池作为处理过后饮用水的储水池,要做到三防,防漏,防渗,防污染。一旦漏水不容易发现,危及周边建筑物,造成资源浪费和不必要的损失。池壁及池顶要覆土,种植纸杯,起到保护池子的作用。

8、 吸水井

吸水井与清水池相连是专门作为泵房送水的取水口,一样要求做到三防,防漏、防渗、防污染。一样覆土,种植植被。

9、 送水泵房

送水泵房自动化运行,通过控制器采集压力信号,反馈,变频调节实现恒压供水,压力可调,可分时段设定,比如白天用水量大,可以设定的高一些,晚上用水量小可以设定的低一些。变频可设定一用一备轮值工作,减缓设备损耗。其它工频运行水泵也可实现轮值工作,每次启动更换工作顺序。

送水泵房一般与高低压配电间、操作间在一起,方便观察、维护、保养、检修。送水泵房承担着供水的任务,集中了水泵,阀门,控制柜等电气设备,也是长期运行,不间断作业的部分。需定期维护保养。水泵有没有异响,变频软启散热条件是否满足,尤其是夏天,更要主意散热通风。

10、 排水排泥池

排水池内设有潜水泵,超声波液位计,搅拌器,可根据水位自动启停潜水泵,排水池来水为反冲洗废水,可回收至稳压配水井,作为原水,回收利用。

排泥池也配有潜水泵,超声波液位计,搅拌器,是絮凝沉淀池废水经过泥水分离处理达标后排入河流,一般南水北调水厂泥量很少,所以利用率很低。

11、 浓缩池和平衡池

浓缩池是进行泥水分离的,来水为排泥池污水,配有刮泥机、泥水界面仪、污泥浓度计。污水不断进入,泥沉淀,上清水溢流进入雨水管网,刮泥机不断将沉淀下来的泥刮到中间,通过水压自动流入平衡池作为脱泥机房的水源。

12、 脱水机房

脱水机房分为两套系统,一个是消毒加药,一个是泥水分离。污泥螺杆泵将平衡池泥水输送到脱泥机,加药系统将混凝剂输送到脱泥机的水槽,在脱泥机自身搅拌器的作用下,絮凝沉淀,上清水流走,沉淀的泥被脱泥机压缩,通过平螺旋和斜螺旋输送到运泥车内,然后经过堆肥,可以作为植物肥料使用。




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