針對當(dāng)前印染廢水處理廠運營存在的集成化管理程度低、運營成本與能耗高等主要問題，威士邦公司研究開發(fā)出維邦牌印染廢水處理與資源化“蛛網(wǎng)”智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用“集中管理、分散控制、資源共享”的集散型系統(tǒng)，通過智能和自動化技術(shù)，實現(xiàn)污水處理過程的優(yōu)化運行和精確控制，并提供具有專家經(jīng)驗的優(yōu)化調(diào)度與管理策略，最終達到節(jié)能降耗及減排的目的。該智能控制技術(shù)在應(yīng)用過程中，取得了良好的效果，可有效控制印染廢水及其CODcr、氨氮、總氮、總磷的年排放總量，預(yù)防印染企業(yè)超排、漏排的可能，降低污水廠運行成本并提高污水廠的管理能力，具有良好的環(huán)境和經(jīng)濟效益。

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要功能

　　維邦牌印染廢水處理與資源化“蛛網(wǎng)”智能控制系統(tǒng)采用“集中管理、分散控制、資源共享”的集散型系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由信息層、監(jiān)控層和現(xiàn)場控制層組成。采用這種結(jié)構(gòu)，可使廢水處理過程中的信息能夠集中管理，以實現(xiàn)整體操作、管理和優(yōu)化；同時，也使得控制危險分散，提高系統(tǒng)可靠性。

　　本系統(tǒng)與污水治理/回用系統(tǒng)、在線監(jiān)測系統(tǒng)、鼓風(fēng)系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、污水提升系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)等其他系統(tǒng)連接，實現(xiàn)內(nèi)部系統(tǒng)聯(lián)合控制污水廠運行，降低運行成本，提高污水廠管理水平。如下圖所示。

　　維邦“蛛網(wǎng)”智能控制系統(tǒng)以PLC控制器、工業(yè)計算機、組態(tài)軟件、蛛網(wǎng)系統(tǒng)、UPS等硬件為基礎(chǔ)，內(nèi)嵌了適用于在PLC運行的簡單有效的控制算法與在計算機上運行的全流程綜合控制算法，并建立了多級控制的協(xié)調(diào)機制，利用故障檢測算法實現(xiàn)控制策略的動態(tài)切換，保證污水處理廠的安全穩(wěn)定運行。

　　本系統(tǒng)的主要功能有：WEB遠(yuǎn)程監(jiān)控、報表生成、自動報警(聲音、短息)、其他功能(權(quán)限設(shè)置)。可實現(xiàn)以下控制：

　　排放總量的控制

　　主要是通過累積流量計及總排口在線監(jiān)測儀來實現(xiàn)控制，系統(tǒng)自動生成報表，業(yè)主可通過系統(tǒng)查詢本企業(yè)年排放廢水量與CODcr、氨氮、總氮、總磷的年排放量并與環(huán)評批復(fù)中規(guī)定的年排放量進行對比，從而實現(xiàn)排放總量的控制。

　　水量水質(zhì)的控制

　　水量平衡控制：在廢水進水口、總排口設(shè)置累積流量計，控制企業(yè)廢水日排放量，當(dāng)出現(xiàn)進水量大于出水量時(除蒸發(fā)因素外)，系統(tǒng)自動報警，提醒業(yè)主污水廠可能存在漏排可能，避免企業(yè)因非人為漏排遭受環(huán)保罰款或相關(guān)責(zé)任人行政處罰。

　　水質(zhì)控制主要有兩種情況：

　　當(dāng)進水濃度超過設(shè)計值。系統(tǒng)自動開啟閥門，使廢水先進入事故池進行貯存，待進水水質(zhì)穩(wěn)定，閥門自動關(guān)閉，廢水進入處理系統(tǒng)正常工作。待系統(tǒng)正常穩(wěn)定一段時間后，人為啟動事故池內(nèi)提升泵，使廢水小流量進入處理系統(tǒng)進行處理。

　　總排口排放水水質(zhì)超標(biāo)。系統(tǒng)報警并自動開啟閥門，使廢水先進入事故池進行貯存，待進水水質(zhì)穩(wěn)定，閥門自動關(guān)閉，廢水進入處理系統(tǒng)正常工作。待系統(tǒng)正常穩(wěn)定一段時間后，人為啟動事故池內(nèi)提升泵，使廢水小流量進入處理系統(tǒng)進行處理。

　　加藥量的控制

　　藥劑的費用往往成為污水廠運行成本的一大部分，本系統(tǒng)改變傳統(tǒng)憑經(jīng)驗的加藥模式，其可根據(jù)廢水量大小、廢水水質(zhì)及排放水質(zhì)等情況及時進行數(shù)據(jù)反饋，并調(diào)整廢水加藥量，做到準(zhǔn)確控制加藥量以降低污水廠的加藥成本。

　　用電量的控制

　　在污水處理廠中，水泵和鼓風(fēng)曝氣等是重點耗電單元。本系統(tǒng)在對水泵、鼓風(fēng)曝氣等重點耗電單元進行智能控制的基礎(chǔ)上，對污水廠進行全廠的整體優(yōu)化控制，從而實現(xiàn)全流程的節(jié)能降耗。

　　水泵控制：本系統(tǒng)綜合考慮水量變化等相關(guān)干擾因素，通過儀表設(shè)備和自控技術(shù)的密切配合，利用多級液位動態(tài)反饋控制算法，協(xié)調(diào)水泵間開啟或變頻的時序，最終實現(xiàn)水流量的合理調(diào)度。

　　曝氣控制：本系統(tǒng)基于對氣體流量的監(jiān)測和統(tǒng)計，通過對電動閥門和鼓風(fēng)機運行工況條件的智能控制，實現(xiàn)對供氣量的有效控制，使之符合曝氣池中的實際需氣量，從而達到穩(wěn)定控制溶解氧濃度、降低曝氣單元能耗的效果。

　　經(jīng)濟效益的控制

　　本系統(tǒng)可根據(jù)工藝特點及業(yè)主要求，自動生成污水排污費用與回用的經(jīng)濟效益表格，以供企業(yè)高層決策排污及回用的比例，最大程度實現(xiàn)污水治理贏利的目的。

　　技術(shù)特點及結(jié)論

　　技術(shù)特點

　　本系統(tǒng)采用更為有效的智能控制算法實施全流程控制，使得污水處理廠運行更加穩(wěn)定可靠，保證優(yōu)良的出水水質(zhì)，并有效控制排放總量。

　　本系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)反饋和智能控制算法，準(zhǔn)確控制加藥量，并對水泵和鼓風(fēng)機等重點耗電單元實施有效控制管理，達到節(jié)能降耗的效果，本系統(tǒng)比國內(nèi)同類技術(shù)相比，可實現(xiàn)降低能耗10%以上。

　　本系統(tǒng)具有更高的經(jīng)濟效益，投資回收期相比其他技術(shù)有所縮短。

　　本系統(tǒng)由于引進智能控制算法，設(shè)備操作管理更為方便，對操作維護人員的素質(zhì)要求也較高。

　　由于本系統(tǒng)實施可以大量使用傳統(tǒng)自控系統(tǒng)中設(shè)計的相關(guān)儀表設(shè)備，是對傳統(tǒng)自控系統(tǒng)的一次智能化升級，因此在新建污水廠的設(shè)計和實施中采用該智能控制系統(tǒng)并不會造成系統(tǒng)投資費用的明顯增加。

　　結(jié)論

　　本項目研發(fā)的維邦印染廢水處理與資源化“蛛網(wǎng)”智能控制系統(tǒng)技術(shù)"內(nèi)嵌了適用于在PLC運行的簡單有效的控制算法與在計算機上運行的全流程綜合控制算法，并利用故障檢測算法實現(xiàn)控制策略的動態(tài)切換，使得系統(tǒng)運行安全穩(wěn)定，保證了優(yōu)良的出水水質(zhì)，有效控制了外排水量，減輕了企業(yè)對周邊環(huán)境的影響，同時可以實現(xiàn)降低系統(tǒng)能耗10%以上，也可實現(xiàn)經(jīng)濟效益提高10%以上，由于經(jīng)濟和環(huán)境效益顯著，系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用前景。

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