智慧污水厂又有哪些先进的理念和应用
随着水工业自动化技术、物联网技术、BIM技术、IT技术等不断发展,在先进、有效和可靠的智能算法和控制策略指导下,新一代或未来污水处理厂(简称:污水厂)将向高效率、高可靠、智能化、智慧化方向发展。
通过构建污水处理厂全自动化、智能化控制体系可以大大降低污水厂的水耗、能耗及药耗,稳定工艺处理过程参数,提高出水水质。那么,未来实现这个目标,智慧污水厂又有哪些先进的理念和应用呢?
1、
自控和设备仪表智能化
对于污水厂而言,自控和设备仪表的智能化,主要是指传统的自动化监控SCADA系统、智能设备、仪表的安装,这是基本的自动化控制要求。如果没有这些终端设备、仪表,就无法获取各个工艺段的设备和工艺运行情况。
主要应用内容包括:主要包括设备和仪表、PLC控制、PLC程序与逻辑、SCADA系统、工艺控制、安防与视频监控。
2、
高级优化控制系统
高级优化控制,是针对传统自动化监控而言的,在自动化控制系统的基础上,建立一套专门用于污水厂各工艺段实现智能化、精细化控制的应用软件,能够通过个性化的组态,专业化的参数设置,通过与控制系统的配合高效完成各工艺段优化的高级控制系统,包括针对控制所需的专业算法。
主要应用包括:智能加药控制、智能泵组优化控制、污水厂工艺仿真建模、精确曝气控制系统、数据处理及其他工艺段优化控制系统。
3、
软件管理平台
(1)工业物联网及数据采集
污水厂的数据采集和视频集成,需要按2条不同的专网来考虑,保障各自的数据和视频传输稳定性,数据的采集需要通过专业的隔离网关来保障安全传输。
(2)设备设施及巡检管理
设备设施按照标准化、冗余备份的基本原则部署之后,紧接着是对污水厂的设备设施的全生命周期管理,包括设备采购、设备信息管理、合同管理、库存管理、供应商管理、维修养护、巡检管理、外包管理等主要应用。这些应用主要是保障设备的安全可靠性而做准备的,通过系统能够及时、准确、全面、直观地了解和掌握设备运行和故障状况。
(3)生产运行监视及管理
生产运行监视及管理,是对SCADA系统的扩展,由于SCADA组态主要是用于局域网内使用,负责现场设备的远程控制,不宜对外开放使用,故将工艺组态画面、设备运行情况、电气及网络状况集成到软件管理平台进行集中监视,并集监视画面、运行报表、运行报警、数据分析曲线四大集中调度要素为一体,辅助中控室生产运行调度。
(4)安全及事件管理
安全管理,是对污水厂内的生产、设备、门禁及安防等进行集中监控和实时报警,主要包括门禁管理、监控管理、定位管理、智能安全帽管理、风险应急处理与预案管理等应用。
(5)能耗及成本管理
设备能耗是污水厂的成本大户,特别是鼓风机和水泵能耗。深入挖掘供配电设备和生产设备的历史运行数据和设备状态数据,分析运行规律,主要应用包括能耗实时监控、能耗统计与分析、设备能耗异常预警报警和能耗查询统计等应用。
(6)移动应用
移动应用是针对移动办公需求而量身定制的功能,主要是延伸中央调度和巡检的功能,将集中调度和巡检功能搬到移动终端,实现移动、互联、远程办公模式,实现去中心化应用,让调度中心无处不在。主要应用包括运行监视、曲线趋势、报表、报警、信息提醒、视频查看及移动巡检等应用。
4、
污水厂如何助力碳减排?
针对国家“双碳”背景下的水务环保技术需求,结合水行业特征,主要是体现在节水管理、节能减排、清洁能源、污水处理、城镇污泥处置与资源化、农村污水处理与多途径综合利用等水处理与资源化利用、节能减排为主攻方向,实现水处理的“碳中和”,为我国水务“2030年碳达峰”和“2060年碳中和”贡献力量。
在污水厂方面主要应用还是体现在节水、节电和节药方面。在工艺方面如何从设计出发考虑绿色工艺和设备装备、污泥处置的再生利用;在结构方面如何采用低碳施工技术;在建筑方面采用低碳建筑材料;电气方面采用低碳环保设备;智能控制方面采用节能节水优化控制系统。
中交路桥科技基安云·智慧污水厂解决方案,
实现对污水厂进行集中监控,真实反应污水厂的建设施工、生产、运维全过程状况。通过智慧污水厂管控平台对各个工艺环节设备设施进行集中监控,使得各级管理人员能够及时、准确、全面、直观的了解和掌握生产状况,进而实现对整个污水厂生产运维的统一指挥和智慧调度。同时基于大数据分析技术,建立智慧污水厂数学模型,通过监测进水水质、水量,智能调节加药量、曝气量、污泥回流量等,以降低污水厂的生产运营成本,科学指导污水厂的智慧运营,实现整个污水厂的节能降耗、出水水质的稳定达标。