大型净水厂自控系统实现探究
大型净水厂自控系统实现探究
摘要 讲述大型净水厂自控系统实现的合理构成和内容，提出系统实现中容易出现问题和疏漏的地方，为实现合理完善自控系统提供指导。
关键词 净水厂；自控系统；实现
自控系统在大型净水厂的作用是满足工艺运行监控要求，满足运行管理收集处理信息需要，保证运行效果和出水质量，提高工作效率，减少运行人员，降低劳动强度。这里结合自身经验，力求全面合理进行系统实现探究。
1大型净水厂水处理工艺流程概要
稳压配水井→机械混合池→形板絮凝池→斜板沉淀池→V型滤池→清水池→送水泵房→配水管网。
2主要建筑物
稳压配水井、净水间及鼓风机房、清水池、送水泵房及吸水井、加氯间、投药间、排水泵房、废水回收水池、污泥处理间等。
3 在线仪表及主要控制设备
1）稳压配水井：原水流量计，控制流量调节阀、前加氯；流量调节阀，调节原水流量，开关阀门；液位计，计量水位；
2）混合池：竖轴式搅拌机，两用可调堰门；
3）絮凝池：鼓风机，悬浮填料冲洗气源；液位计，计量水位；电磁阀，控制悬浮填料冲洗；刀闸阀，絮凝池排泥；链条刮沫机；
4）沉淀池：链条刮泥机；刀闸排泥阀，污泥界面计排泥控制、排泥周期，监测泥位；污泥浓度计，排泥时间；浊度仪，测出水浊度；颗粒计数仪，检测出水颗粒分布；
5）V型滤池：反冲洗水泵，气水冲洗，水洗；液控蝶阀；流量计，反冲洗出水管；反冲洗鼓风机；空气流量计；参与控制的滤池阀门，进水阀，出水阀，反冲洗进水阀，反冲洗进气阀，反冲洗排水阀，排气阀， 初滤水阀；参与控制的滤池在线仪表：液位计，压差计，滤后水浊度仪，颗粒计数仪；
6）清水池吸水井：液位计，电磁流量计；
7）送水泵房：单级双吸卧式离心泵，单级单吸卧式离心泵，输送用水；潜
水排污泵，排除泵房积水；液控蝶阀，多功能水泵控制阀；电动蝶阀；压力变送器，供水压力监测、水泵控制；电磁流量计，计量供水量；真空泵；液位信号计，真空罐内，指示水位、控制真空泵开、关；
8）加氯间：由生产商成套，包括控制、设备和仪表；
9）投药间：碱式氯化铝，储液池→溶液池→投药泵→混合池。液位计，储液池、溶液池液位；电磁流量计，计量流量；移动电流监测仪，对应进水流量计，控制溶液投加量；储液池出药阀，储液池进气阀，液池出药阀，溶液池进气阀，溶液池进水阀；投药隔膜计量泵；鼓风机，在投药间；
10）高锰酸钾投加：溶液制备装置→投药泵→稳压配水井进水管；
11）聚丙烯酰胺投加：溶液制备装置→溶液稀释→投药泵→混合池及沉淀池出水渠。溶液制备装置，溶液稀释，投药卧式螺杆泵，电磁流量计，投药管道上，溶液制备和投加手动控制；
12）粉末活性炭投加：拆包卸料机（有吸尘器）→输送器→储料仓（真空吸尘器）→输送器→供料装置→溶解池（搅拌机和自动配水）→投加泵→流量计→稳压配水井进水管。设备手动控制；
13）废水回收池：反冲洗排水→废水回收水池→废水回收水泵→电磁流量计→稳压配水井。回收水排污泵，超声波液位计，显示液位，参与水泵控制；电磁流量计，出水总管上；
14）污泥处理：沉淀池排泥→调节池→浓缩池→污泥贮池→脱水机。污泥调节池，立式螺杆泵，污泥至浓缩池；潜水搅拌器，污泥调节池内；超声波液位计，显示液位、参与水泵控制；电磁流量计，排泥总管上，计量流量、参与排泥控制；
15）浓缩池和污泥贮池：刮泥机，排泥螺杆泵，污泥浓度计，显示污泥浓度、参与排泥泵控制；超声波液位计，显示液位，参与浓缩池排泥泵、污泥脱水机进料泵控制；潜水搅拌器，污泥贮池；
16）污泥离心脱水机，聚丙烯酰胺溶液制备装置，脱水机进料泵，脱水机投药泵，浓缩池投药泵，水平螺旋输送机，脱水机冲洗水泵，电磁阀，电磁流量计，脱水机进料管上；计量流量、参与进料泵控制；电磁流量计，脱水机投药管上；计量流量、参与投药泵控制；电磁流量计：浓缩池投药管上。脱水机由生产商提供，包括脱水机与进料泵、投药泵及螺旋输送机的联动、进料量和投药量控制、脱水机冲洗控制；聚丙烯酰胺溶液制备，溶液制备控制由装置生产商提供；
17）排水泵池：潜水排污泵；超声波液位计；显示液位，参与水泵控制；
18）取样间，取样泵，浊度仪， pH计，高锰酸盐指数测定仪，取样间；滤池出水总渠；浊度仪，pH计，溶解氧测定仪，氨氮在线测定仪， 温度变送器，
防病毒测定仪，取样间，原水管道前加氯点之前；
19）供配电系统：10kV开关站，送水间、净水间变电站，电量计量：电压、电流、有功功率、无功功率，主要供配电设备工作状态。
以上基本全面列出系统监控和采集项目，不该列入检修和辅助项目，无端增加系统规模，也不能随便遗漏其中必要的项目。
4 自控系统组成
中控室主站，净水间、投药间、加氯间、脱水间、送水间分站，为集散型控制，分散控制、集中监测管理系统。系统网络为环网经光电转换器由光缆传输信号，构建高速高可靠双冗余工业以态网，数据总线为双重化结构，一条环网作数据主干网，另一条作后备数据网投入。设计上应特别注意规范分站之间及与总站之间通信接口和传输协议，加氯系统、污泥脱水系统、供配电系统一般自成体系有独立的控制系统，由各自生产商分别提供，不提前约定和规定，不同的设备不同的接口，无法直接通讯，总系统功能无法实现。
5 中控室总站
为全厂运行控制、管理信息处理和指挥调度中心，采集工艺仪表参数，设备运行状态，调整和控制工艺运行。动态画面显示全厂生产过程、变配电系统的工作状态以及工艺设备运行状态，设备报警状态进行显示以及信息处理，并与视频系统辅助相配合，实现全厂实时监控和管理。
6 控制分站
根据工艺区域分布要求合理布局；负责工艺区域内运行设备的控制、管理及信息处理；采集工艺区域内仪表参数，设备运行状态，自动控制工艺区域设备运行，通过工业以太网与中心控制室交换信息，上传信息和接收下传调度管理指令。
7 现场在线仪表
实时检测工艺参数，控制设备运行，分析和调控工艺的依据；原则上尽量慎用并选择高档产品，如浓度、浊度、颗粒、界面、溶解氧和氨氮等。
8 结论
本文对主站、分站硬件和应用软件不做具体选择探讨，希望为实现科学合理完善的大型净水厂自控系统提供指导。
参考文献
[1]给水排水设计手册-电气与自控（第8册）.中国建筑工业出版社，2008-10-23.
[2]中国城市供水协会.城市供水行业2010年技术进步发展规划及2020年远景目标.中国建筑工业出版社，2006-7-22.
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