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青岛市李村河污水处理厂监测控制系统

更新时间:2007-12-25 11:26 来源: 作者: 阅读:3832 网友评论0

系统概述
  青岛市重点工程污水处理厂建设指挥部采用摩托罗拉公司的MOSCAD(Motorola SCADA)系统,监测控制李村河所辖各污水厂和各泵站的生产过程,利用摩托罗拉公司的MPT1327集群通信系统,实现语音、数据一体化的生产调度与管理。语音与数据通讯两个子系统被完美地融于一个SCADA系统中,为指挥部整个生产调度、监控、管理系统奠定了可靠的技术基础。
  污水处理调度远程监控和数据采集(SCADA)系统的主要功能是通过中心站能够全面了解相关污水处理厂、泵站的各种工艺参数;中心站将收集的参数进行处理和综合,以良好的界面提供给决策者,并向相应装置发布指令,以完善生产过程。
  
系统规模
  该系统包括1个调度中心站、4座污水处理厂和15座泵站,于2000年投入运行。
  
系统结构
  青岛市李村污水处理厂自动化监控系统可大致分为两级,即第一级控制管理级(主控中心),第二级过程控制(各污水处理厂RTU及泵站RTU)。MOTOROLA公司的MOSCAD系统支持357~367MHz段的MPT1327集群对讲系统SELECTACOM MX通信组网。
  
系统功能
  MOSCAD的主控调度中心应由监控和管理级的计算机系统或计算机网构成,MCP-M是控制中心与远程终端通过无线电相连的前端处理单元,负责接收和处理来自各测站RTU的数据及相关信息。主控调度中心根据网络在线数据和历史数据完成对全系统的管理和调度,提供有关数据报表,及向各测站发布指令。远程终端RTU检测污水处理厂和泵站中各种参数并将其通过无线网络传输至控制中心。控制中心运用Wizcon工控组态软件完成监控功能,中心可向RTU发送命令及查询要求,并能通过无线信道向RTU下装整个数据库、应用软件和参数。
  控制中心与远程终端之间通350MHz频段集群无线通信,MDLC通信协议被用于这个通信中。
  测站由摩托罗拉公司的MOSCAD RTU和本地的PLC设备构成,MOSCAD RTU包括CPU模块、MPT1327集群无线通信数传机、电源、后备电池和机箱等。本地的PLC设备为以下几种品牌:Modicon、AB SIEMENS 等。
  
系统特点

  * MOSCAD系统中从芯片到通信机等所有部件皆由摩托罗拉公司生产,它较之于由多家设备拼装而成的系统具有更高的可靠性,系统的升级、维护和扩容更有保障。
  * PLC系统与调度系统完美结合。

青岛市李村河污水处理工程

         青岛市李村河污水处理工程由青岛市重点工程污水处理厂建设指挥部负责建设,中国市政工程华北设计研究院设计,青岛市第二市政工程公司和青岛市安装建设公司施工。工程设计时间1991年3月至1997年2月,1997年12月竣工,1998年7月由青岛市建设委员会验收并交付使用。工程建设总规模17万m3/d,其中一期工程规模8万m3/d。工程竣工决算为20683万元,其中外资6611万元(1202万美元,按1:5.5计)。该工程项目获中国市政工程金杯奖和山东省建筑工程质量泰山杯奖。

工程设计特点:


         (1)尽管李村河污水处理厂进水水质水量构成复杂、水质浓度极高、变化幅度大,但取得了稳定、优异的处理效果,处理指标达到或优于国家标准。李村河污水系统工业污水占70%以上,进水BOD5 400~1400 mg/L、COD 700~3000 mg/L、SS 450~2000 mg/L,TKN 50~100 mg/L,TP 7~35 mg/L;处理出水BOD5 6~15 mg/L、COD 45~ 90 mg/L、SS 2~30 mg/L,NH3-N 1.0~10 mg/L,TP 0.2~3.0 mg/L(平均值为0.75 mg/L)。

        (2)工艺及参数选择基于长时间的现场水质试验研究及国际水质协会活性污泥数学模型理论,保证了工艺路线的先进性、经济性、可靠性和合理性。针对特殊的水质情况,密切配合设计,在项目前期进行了充分的试验研究,包括连续多年的水量调查、污染源调查和水质特性分析,以及依据国际水质协会活性污泥数学模型理论进行的3个多月现场水质动态工艺试验与生物动力学特性测定,为最终工艺路线的选择及参数的确定提供了依据。

        (3)通过巧妙的构筑物布置、工艺设计与设备选择,将国际上先进的UCT、VIP和A/O除磷脱氮工艺同时结合到污水工艺流程中,工艺运行调节非常灵活,能可靠地按多种模式运行,属于有针对性的集成型生物除磷脱氮处理系统。为满足处理要求和适应进水水质水量的变化,在各设计阶段(工程前期、初步设计、招标设计、施工图设计)中,不断吸取国内外先进技术,不断改进工艺设计及实施方式,使污水处理构筑物能够按多种工艺方式(UCT、VIP、A/A/O、A/O、改良A/A/O、倒置A/A/O)运行。厌氧、缺氧、好氧区停留时间可调,运行工况可调,进水、污泥回流、混合液回流位置多点设置并可以通过渠道及闸门转换灵活控制,体现了一池多工艺、多工况的特点,给运行带来了极大的方便和灵活。

       (4)采用多种先进、高效、节能新技术及自控系统,优化工艺运行,大幅度降低能耗。选用了高效节能的曝气设备,其中高速离心鼓风机效率达90%~95%,供风量在45%~100%范围内可调;膜片式微孔曝气头,氧转移率达30%以上。生物池曝气系统采用枝状布置,各空气主支管上设空气自动调节阀,通过设在曝气池好氧区各廊道的溶解氧仪,根据设定的DO值,由PLC自动调节空气调节阀的开度及鼓风机的供风量。实际运行节能效果非常显著。

       (5)通过厂内污水回用,节约大量新鲜用水,并降低处理厂运行成本。采用快速高效纤维球过滤器+消毒工艺及气压全自动供水技术在厂内设置了二级处理出水深度处理与回用系统,使全厂用水自给率达到80%,节省了大量宝贵的自来水,年节省水费约50万元。

       (6)通过优化结构设计,大型生物池采用了扶壁式结构方案,池底板采用池壁下为受力底板、池中心为构造底板的方案,地基处理采用碎石桩排水加强夯方案,节省了大量土建投资。在长120.7 m、宽49.7 m、深7.05 m的2座大型生物池设计中,通过对池壁的优化设计,采用扶壁式结构方案代替变截面池壁方案,节省砼近千立方米,节省造价近100万元。在生物池地基处理方案制定过程中,把池底板的结构形式,以及对地基的适应能力与地基处理方案同时进行分析,以达到经济技术的共同优化,最终采用了池壁下为受力底板、池中心为构造底板的方案。针对池底板下为淤质软土类砂的具体情况,在地基处理方案上采用碎石桩排水加强夯的方案,处理后的地基承载力有很大提高,由原fK = 70 kPa提高到fK = 120~140 kPa,并大大地消除了地基沉降。施工试水过程中经数月的沉降观测,沉降值仅3~5 mm。仅地基处理一项就比其它方案节省投资近200万元。

       (7)立足无人值守运行,所设计的自控系统设计先进、完善。通过借鉴国外污水厂的先进管理模式,吸收成熟自控系统的经验,将系统设计定位在无人值守运行的高度。采用集散型控制系统,硬件选用性价比高,质量可靠的PLC,并从优化管理、节能降耗为出发点,详尽给出了设备的控制要求,为系统集成和开发商创造了极为便利的条件。实际运行效果证明了该套自控系统是完善的、先进的。

       (8)本工程属于第一批亚行贷款污水处理项目,对国内首次编制该类型符合国际规范的设备标书工作高度重视,保证了处理厂技术设备的先进、可靠和优质。本工程是第一批亚行贷款污水处理项目之一,首次按国际规范编制标书。在没有国内同类工作可供借鉴的情况下,对全厂设备进行了详尽的分类,按重要性、使用周期、频率和能耗等方面,确定了设备的档次。通过大量国内外产品样本说明书的查阅,对产品进行比较、筛选,最终编制出13大类、上百种设备长达500页的规范、严谨的标书,得到了国际咨询公司和机电部招标审查办的高度赞扬,为投标、评标奠定了良好的基础,保证了性价比合理、质量上乘的各类产品的选用。
 

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