實(shí)現水廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)控制的目的是:通過(guò)提高水廠(chǎng)的自動(dòng)化程度來(lái)提高水廠(chǎng)的現代化管理水平與生產(chǎn)過(guò)程調控能力,從而提高水廠(chǎng)生產(chǎn)的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益[21-26]。具體表現在以下方面:
(1) 水質(zhì)優(yōu)化:通過(guò)自動(dòng)化控制系統的調節,提高供水水質(zhì)的安全可靠性,并降低水處理系統的運行費用。例如在預處理+常規處理+深度處理工藝中,可以根據常規處理出水的水質(zhì)情況來(lái)控制活性炭工藝的關(guān)停,當常規處理出水水質(zhì)優(yōu)于水質(zhì)標準時(shí),則控制系統自動(dòng)關(guān)閉活性炭吸附工藝,反之則啟動(dòng)活性炭工藝。
(2) 能耗優(yōu)化:水廠(chǎng)是耗能大戶(hù)。通過(guò)自控系統的調節,可以*限度地節約能耗。例如通過(guò)對取水泵站和送水泵站水泵電機的調速控制,使之按恒定流量或恒定壓力方式運轉,避免能量浪費,即實(shí)現能耗優(yōu)化。又如可以根據濾池出水濁度及原水水質(zhì)情況,控制系統自動(dòng)調節沉淀池出水濁度目標,在保證出廠(chǎng)水水質(zhì)合格的前提下,實(shí)現水處理系統運行的總費用*(藥劑費用、排泥水費、濾池反沖洗水費之和)。
(3) 單體構筑物運行優(yōu)化:可以根據系統總體運行條件要求(原水水質(zhì)、產(chǎn)水量等),各控制單元對各個(gè)水處理構筑物的運行工況進(jìn)行自動(dòng)調節,通過(guò)改變投藥量、排泥工況、反沖洗周期及時(shí)間等實(shí)現單個(gè)構筑物在*工況下運行。
以上三種處理工藝的原理設計中均應包括有全廠(chǎng)的自動(dòng)化控制系統??刹捎没诂F場(chǎng)總線(xiàn)的以太網(wǎng)控制技術(shù)實(shí)現全廠(chǎng)生產(chǎn)的自動(dòng)控制,根據不同的控制要求分別設立現場(chǎng)控制子站。主要的現場(chǎng)控制子站有:1) 加藥現場(chǎng)子站,可實(shí)現加藥、加氯、加氨的自動(dòng)控制,同時(shí)還可包括沉淀池和反應池的排泥自動(dòng)控制;2) 濾池現場(chǎng)子站,主要實(shí)現濾池恒壓過(guò)濾和濾池反沖洗的自動(dòng)控制;3) 送水泵房現場(chǎng)子站,可實(shí)現水泵啟、停和運行的自動(dòng)控制;4) 臭氧投加現場(chǎng)子站,可實(shí)現臭氧投加的自動(dòng)控制。對于膜處理的自動(dòng)控制現場(chǎng)子站,則設超濾現場(chǎng)子站、納濾現場(chǎng)子站、加藥現場(chǎng)子站和泵房現場(chǎng)子站。在自動(dòng)控制的現場(chǎng)子站和中央控制室中,都具有對設備和運行狀態(tài)的監控,一旦出現異常情況,則可以發(fā)出報警,自動(dòng)采取安全措施等。
(1) 水質(zhì)優(yōu)化:通過(guò)自動(dòng)化控制系統的調節,提高供水水質(zhì)的安全可靠性,并降低水處理系統的運行費用。例如在預處理+常規處理+深度處理工藝中,可以根據常規處理出水的水質(zhì)情況來(lái)控制活性炭工藝的關(guān)停,當常規處理出水水質(zhì)優(yōu)于水質(zhì)標準時(shí),則控制系統自動(dòng)關(guān)閉活性炭吸附工藝,反之則啟動(dòng)活性炭工藝。
(2) 能耗優(yōu)化:水廠(chǎng)是耗能大戶(hù)。通過(guò)自控系統的調節,可以*限度地節約能耗。例如通過(guò)對取水泵站和送水泵站水泵電機的調速控制,使之按恒定流量或恒定壓力方式運轉,避免能量浪費,即實(shí)現能耗優(yōu)化。又如可以根據濾池出水濁度及原水水質(zhì)情況,控制系統自動(dòng)調節沉淀池出水濁度目標,在保證出廠(chǎng)水水質(zhì)合格的前提下,實(shí)現水處理系統運行的總費用*(藥劑費用、排泥水費、濾池反沖洗水費之和)。
(3) 單體構筑物運行優(yōu)化:可以根據系統總體運行條件要求(原水水質(zhì)、產(chǎn)水量等),各控制單元對各個(gè)水處理構筑物的運行工況進(jìn)行自動(dòng)調節,通過(guò)改變投藥量、排泥工況、反沖洗周期及時(shí)間等實(shí)現單個(gè)構筑物在*工況下運行。
以上三種處理工藝的原理設計中均應包括有全廠(chǎng)的自動(dòng)化控制系統??刹捎没诂F場(chǎng)總線(xiàn)的以太網(wǎng)控制技術(shù)實(shí)現全廠(chǎng)生產(chǎn)的自動(dòng)控制,根據不同的控制要求分別設立現場(chǎng)控制子站。主要的現場(chǎng)控制子站有:1) 加藥現場(chǎng)子站,可實(shí)現加藥、加氯、加氨的自動(dòng)控制,同時(shí)還可包括沉淀池和反應池的排泥自動(dòng)控制;2) 濾池現場(chǎng)子站,主要實(shí)現濾池恒壓過(guò)濾和濾池反沖洗的自動(dòng)控制;3) 送水泵房現場(chǎng)子站,可實(shí)現水泵啟、停和運行的自動(dòng)控制;4) 臭氧投加現場(chǎng)子站,可實(shí)現臭氧投加的自動(dòng)控制。對于膜處理的自動(dòng)控制現場(chǎng)子站,則設超濾現場(chǎng)子站、納濾現場(chǎng)子站、加藥現場(chǎng)子站和泵房現場(chǎng)子站。在自動(dòng)控制的現場(chǎng)子站和中央控制室中,都具有對設備和運行狀態(tài)的監控,一旦出現異常情況,則可以發(fā)出報警,自動(dòng)采取安全措施等。