【案例】合肥市十五里河凈水廠

時間：2023-05-09 10:38

來源：中國水網

關鍵環節精準控制

精確加藥系統

精確加藥系統于2020年8月投入使用，在其投用后，十五里河廠的生產藥劑單耗整體呈下降趨勢。2019年至2021年全年平均碳源單耗分別為：1.473、1.378、1.340 t/萬噸水，2021年碳源單耗同比2019年下降約10%。2019年至2021年全年除磷藥劑單耗分別為0.695、0.636、0.559 t/萬噸

項目技術工藝/裝備簡介

關鍵環節精準控制

精確加藥系統

基礎環節建設

十五里河首創自2018年11月接手十五里河廠運營，各期加藥間設備陳舊銹蝕、整體環境較差、電氣設備規范性不符合要求等，嚴重影響藥劑的正常投加及運行控制。

為提升廠區形象，節能降耗，公司于2019年11月開始實施加藥系統技改項目，通過改造原有加藥間，新增加藥設備、重新鋪設加藥管線、新增關鍵節點過程數據儀表和開發精準加藥系統等措施，使十五里河廠加藥系統有了質的改變。

圖片38.png

圖2：加藥間現場照片

信息收集與自動控制

通過鋪設光纖，使加藥間的PLC與中控室的數據庫之間實現了數據和控制共享，現場加藥間的PLC通過讀取中控室數據庫中的進水水量水質數據、工藝關鍵節點的硝態氮和磷酸鹽數據、出水的水量水質數據，計算得出實時所需的生產藥劑瞬時投加量，然后控制精確加藥設備來調整加藥量，以此實現自動控制加藥。

圖片39.png

圖3：加藥系統光纖及電纜布置圖片

數據價值深度挖掘

該系統核心動態算法的參數設置，是根據十五里河廠歷年水質水量、加藥數據計算得到且經過調試驗證。同時在日常的使用過程中，還可以通過對每日過程樣數據的分析，修改算法的系數，根據不同氣溫、不同進水量下的水質數據，調整計算系數從而讓該系統更加適應當前水質。精確加藥系統的投運，緩解了運行人員手動調整加藥的壓力，同時也避免了因人為調控導致的加藥量誤差以及不及時性。

精確除砂系統

基礎環節建設

十五里河廠有4座曝氣沉砂池，改造前通過人工現場開啟的方式運行，不僅耗時耗力還經常出現因開啟頻次不足而導致提砂管道堵塞的現象。

為了提高除砂效率，降低設備故障率，2021年，十五里河廠對全廠的曝氣沉砂系統實施自動化改造，改造內容主要包括新增沉砂池設備自動控制邏輯及對應的PLC遠控系統，同時在中控系統上位機中添加了控制畫面，讓運行人員可以遠程更改控制參數，控制系統運行。

圖片40.png

圖4：曝氣沉砂池自控改造圖片

信息收集與自動控制

改造部分控制系統和增加中控上位機組態畫面。現場對行走橋、提沙井、砂水分離器進行線路和控制開關改造。行走橋更換接近開關，控制行走橋的啟停。現場增設PLC控制柜，控制行走橋、提沙井、砂水分離器的運行，中控室增設上位機組態畫面，可遠程控制各期曝氣沉砂池的工作狀態。

圖片41.png

圖5：曝氣沉砂池PLC

數據價值深度挖掘

通過對全天水量的波動規律分析，該系統可以實現分時調整開啟頻次。在清晨和傍晚水量低時，降低開啟頻次實現節能降耗，在下午和晚上居民用水高峰期間增大開啟頻次，提高除砂效率，確保進水中的無機砂礫得到有效的去除。同時還可以根據進水SS濃度高低，對運行人員進行彈窗報警，讓運行人員手動開啟系統，確保除砂系統的運行效率。

水量調配系統

十五里河廠雖然分四期建成，但是各期進水可以互通，廠內建設有兩座配水井，可以實現一二期、三四期之間水量的互相調配。配水井現場均采用電動閥門控制，各生化系統進水端安裝有電磁管道流量計，為各期水量分配提供數據支撐。

由于目前十五里河廠的實際生產負荷率約為80%左右，并未滿負荷運行，所以我廠在實際運行過程中，按照水質第一、節能降耗的原則對各期的水量進行調配，在處理水量較低時將大部分水量分配至能耗較低的系統中進行處理；在進水水質較高時將大部分水量分配至體量較大的系統中進行處理，減少進水的沖擊；而當水量充足時則盡量保證各期系統的滿負荷運行，保證前池處于低液位的運行狀態，做到污水應收盡收，防止外部管網發生冒溢事故。

圖片42.png