污水处理自控系统及节能系统方案介绍

变频器
3、针对污水提升泵房：正确科学的选泵，让水泵工作在高效段是 有效的手段，
4、污泥处理节能：污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的 能量回收；目前有两种回收途径：一是污泥厌氧消化气利用，一是 污泥焚烧热的利用
变频器在污水处理节能上的应用：
对污水处理厂来说，水泵风机类负载作为其 主要的用电设备，节约能源、降低消耗尤为重要 在污水处理厂采用变频调速技术，既可实现无级 调速，满足污水处理工艺过程中各项指标对电机 速度控制的要求，保证工艺流程的相对稳定，又 可实现节约能源、降低消耗，减少相关设备的开 停次数，延长设备使用寿命，并可解决由于工程 实际运行规模与设计规模不一致带来的运行过程 的偏差，对协调各工艺流程间匹配关系，起到重 要的调节作用。
➢LED异步图文控制单元
- 负责接收无线通信单元传送的节目内容和控制信息，并将其转换成屏体终 端可执行数据，实现屏体节目播放、列表更新来自百度文库控制指令执行及状态返回。
➢预警信息语音播报单元
- 安装在环境监测信息显示屏周边，将数据通讯单元传送的语音信息以号角 喇叭或广场喇叭的形式广播出去，实现更为直接、更有效的环境监测信息实时 传递，同时可有效宣传环保信息和文明公益。
➢ 监测点实时视频监控
通过安装在各监测点的专用摄像机实时观测各监测点设施运转的实际图像 ，对监控过程视频影像记录作本地存储并通过3G/4G无线通道上传至后台系统 ，更为直观的了解现场信息。
➢ 定时图像抓拍
对各监控区域预设地点按实际使用需求进行定时的图像抓拍，并上传至后 台管理系统。
2020年4月26日
变频调速技术在不同工艺流程中的应用
不同阶段工艺设备所选变频设备进行预处理工艺通常包括格栅处理、 泵房抽升和沉砂处理
1、栅格处理主要使用栅格除污机，目前大部分污水处理厂均很少使 用变频调速装置
2、污水提升泵房是污水处理厂的重要耗能设备，节能非常重要，污 水提升泵采用变频调速装置，可根据进水流量的大小，进行调节，避 免水泵的频繁起停，延长水泵寿命
6、污泥处理：污泥处理工艺中的浓缩池，污泥脱水、干燥都要消耗 大量的电能。能量消耗是相当大的，这些设备的电耗功率都很大。
针对主要能耗构筑物的节能分析：
1、针对污水提升泵房：正确科学的选泵，让水泵 工作在高效段是有效的手段；也可以使用新型的变 频器，让水泵工作更加稳定和高效。
2、生物处理构筑物：处理设施大部分的能量消耗 是发生在电机这类单一的设备上，因而节能应从提 高全厂功率因数，选择高效机电设备及减少高峰用 电要求等方面入手，节能措施既包括改善电机的电 气性能，也包括解决运转的工艺问题
本综合应用系统极大的帮助了 污水管理部门增强监测手段、提高 监管效率、完善规划部署，增加了 管理人员对设施处理能力的信任， 从而有效促进新型处理设施的建设、 投产，造福社会。新系统能达到更 准确、更实时、更环保的高要求。
监测点排放 参数采集
监测点实时 视频监控
监测信息户外 媒体发布
2020年4月26日
将LED显示屏和语音广播作为环境保护宣传的基础设施，在平常时段进行 各种环保知识的普及和相关文明公益的宣传教育。 ➢ 突发应急事件信息插播
按照实际应用需要和管理部门要求，本系统可对各类紧急信息实行临时插 播，及时引导公众。
2020年4月26日
Page: 15
污水处理厂远程运营管理系统架构图
系统软件部分功能介绍
2020年4月26日
Page: 12
可扩展的系统单元模块
➢无线视频服务器
- 根据应用环境选用不同3G制式及单路、多路视频接入，在本地实现视频编 码与存储，按系统设置无线上传至后台供实时监控及调阅，执行后台控制指令 远程遥控摄像机及云台动作，设置报警预置位等。
➢LED信息显示终端
- 包括户外广场大屏、环保、市政管委等相关单位信息显示屏等，显示效果 及规格参数符合户外环境使用技术要求。
2020年4月26日
Page: 13
系统功能简介
➢ 环境监测数据采集
安装在各监测区域、监测点的污水参数采集设备及水质参数进行实时、连 续的检测并将各项数据上传至后台管理系统。
➢ 查看实时采集数据、实时视频、智能分析、图形显示
系统支持各等级分屏显示监测数据窗口、视频监控画面，并能切换为全屏 显示方式，提供多样监测数据分析显示模式（如曲线图、柱形图等）。
2020年4月26日
Page: 6
第二部分：
•综合运营管理系统综述
污水处理自控系统解决方案
污水处理自控系统应需求而生，融合有线/无线水资源监测、无线 /有线视频监控、无线LED信息发布三位一体，将在污水处理设施采集 的参数与视频信息进行综合分析和处理，并及时、准确地向管理人员 传播监测信息和数据。
Page: 14
系统功能简介
➢ 监测联动报警 通过预设报警值及联动预案，当监测数据异常触发报警事件时，系统可自
动联动至GIS及相关视频监控点，快速反应并辅助决策。 ➢ 环境监测信息播出
系统所采集的环境监测数据经过分析处理后进行节目文件编辑、审核并最 终在各相应终端LED显示屏上播出。 ➢ 环保知识普及&公益信息宣传
➢查看实时采集数据、实时视频、智能分析、图形显示 系统支持各等级分屏显示监测数据窗口、视频监控画面，并能切换为全
屏显示方式，提供多样监测数据分析显示模式（如曲线图、柱形图等）。 ➢终端控制
添加、删除、更改系统终端，远程控制采集传感设备、监控（云镜）设 备的动作，远程配置终端参数、远程升级。 ➢环境监测信息节目文件编辑、审核、播发
XXX公司
水资源智能化管理之道
XXX公司 2013年12月22日
提纲
▪ 第一部分 ▪第二部分 ▪ 第三部分 ▪ 第三部分
2020年4月26日
XXX公司 系统应用背景 综合运营管理系统介绍 节能系统介绍 视频监控系统介绍
Page: 2
第一部分：
•系统应用背景
系统应用背景
XXX公司
水是人类生活和国民经济发展的不可或缺的重要资 源。随着经济的发展，工业现代化的加快，人口的高度 集中，城市用水量和污水的排放量不断增加，加剧了用 水紧张和水质污染。
2020年4月26日
Page: 17
亚控管理平台优势
应用范围 广
系统部署 快
组网方式 灵活
2020年4月26日
平台功能 强
系统投资 省
Page: 18
第三部分：
•节能系统介绍：
污水处理概况
现代污水处理技术，按处理程度，可分为一级、二级和三级处理 一级处理概况：一级处理主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质
风机变频器 水泵变频器
风机、水泵等设备调速节能特点
污水处理厂内一般风机、水泵的流量有一定的变化范 围，由于风机、水泵一般用不调速的笼型电动机传动，当 流量需要改变时，用改变风门或阀门的开度进行控制，效 率很低。若采用转速控制，当流量减小时，所需功率近似 按流量的3次方大幅度下降。例如风量下降到80%，转速也 下降到80%时，则轴功率下降到额定功率的51%；如风量下 降到50%，功率P可下降到额定功率的13%，当然由于实际 工况的影响，节能的实际值不会有这么明显，即使这样， 节能的效果也是十分明显的。
建设可靠、稳定、先进、经济和可扩展的水处理自 动化系统已经成为自动化和城市水行业营运管理部门共 同关心的问题。微电子、通信、自动化和计算机技术的 发展大大提高了水处理控制系统的信息化和智能化程度， 也同时促进了水处理自动化系统向智能化方向发展。
2020年4月26日
Page: 4
系统应用背景
我国污水处理自动化控制起步较晚，进入20世纪90 年代以后，污水处理厂才开始引进自动控制系统，但多 是直接引进国外成套自控设备，国产自动控制系统在污 水处理厂应用很少。早在70年代，我国的水行业就开始 应用自动化技术，到90年代，自动化、信息化在水行业 受到了普遍重视。近20年来，我国水行业在自动化技术 和信息化技术应用方面得到了长足的发展，创造了良好 的经济效益和社会效益。
2020年4月26日
Page: 5
系统应用背景
国家宏观经济建设政策明确提出，要广泛推广科学技术在各行各业的 应用，用计算机信息技术、通信技术等高科技技术，提升改造传统产业， 朝着生产过程自动化、管理信息化、高质量、高效率、节能的方向发展， 污水处理行业亦不例外，迫切需要采用计算机信息、通信、自动化控制等 高科技技术，结合污水处理行业各种处理工艺，提升改造传统污水处理厂 的生产、管理等工作;其次。计算机软件技术、通信技术、自动化控制技 术、各种传感器、智能仪器仪表的飞速发展，也为污水处理行业生产、管 理自动化、信息化提供了强有力的技术和产品支持。
➢视频采集终端 - 包括在重点监测对象的排烟口、排污口、填埋处理设施等位置设立的 枪式摄像机、匀速摄像机等
➢综合管理平台软件 - 负责系统关键的数据传输，与平台服务器保持实时连接，自动上传采 集数据、接收控制指令并返回状态。并且可以提供历史数据查询并输出、 图表显示及短信报警等扩容功
➢ 系统显示、联动及配套设施 ▪- 主要包括监控电视墙、显示控制设备、联动系统及其它配套（如 太阳能供电单元等）。
一级处理厂
一级加强处理厂
沉淀法
化学混凝沉淀法 生物处理法
化学生物絮凝处理
污水处理概况
二级处理概况：二级处理主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污 染物质(BOD.COD物质
污水处理概况
三级处理概况：进一步处理难降解的有机物，氮和磷等能够导致水体 富营养化的可溶性无机物等。
整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格 删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀 池，以上为一级处理(即物理处理)。初沉池的出水进入生物处理设备 ，有活性污泥法和生物膜。(其中活性污泥法的反应器有曝气池、氧 化沟等。生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物 流化床)。生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过 消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理。三级处 理包括生物脱氮除磷法、混凝沉淀法、砂滤法、活性炭吸附法、离子 交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物 处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水 和干燥备后，污泥被最后利用。
➢生产成本管理： 通过对能耗和生产管理所需的药剂和检修费用的分析，可以给管
理者提供改进设备的办法和改进工艺的依据，并且能对安装后的节能 设备进行节能效果的对比监测。
➢设备管理： 对污水厂的设备进行系统的统计和综合管理，记录故障信息和维
修计划，故障分析等，并且对重点监测的设备，提供报警功能。
系统拓扑图
根据监测点采集数据进行信息播出文件的制作和提交并在LED屏显示。 ➢报警联动
设定相关参数为报警触发点，预案设置被报警事件触发后，自动按预先 设定的集合执行动作：如警灯闪烁、联动至GIS系统或视频监控系统及时查 看事件发生位置、观察现场情况等。 ➢显示设置与权限管理
根据系统后端监测管理平台、显示设备的规划设置相应的显示方式，添 加及修改、删除子机构，及根据子机构定义配置对应权限。 ➢其他辅助功能：OSD设置、数据&日志查询、报表打印等。
水泵控制设备
软件管理平台
污水处理设备 鼓风机
水资源综合采集终端
3G/4G
管理主机
监控电视墙
监控摄像枪
2020年4月26日
无线视频监控终端
手机监控客户端
Page: 11
系统单元模块
➢污水测量采集单元 - 包括各项要求监测水资源的成份、含量、数量等相关参数采集，通过 有线或者无线数据通道将参数上传给管理平台
Page: 8
功能示意图
2020年4月26日
方案功能示意图
Page: 9
解决方案的实施目的
➢远程生产运行监控： 实现对各个处理厂的可视化管理，让管理者随时可以实时了解到
每个处理厂的运行状况，提高管理效率，减少管理成本。
➢水质实时监管： 可对水质数据进行实时采集、分析、显示及记录，在管理中心就
能监视各个处理厂的水质数据和统计对比数据。
各个处理构筑物的能耗分析：
1、污水提升泵房：主要设备为水泵，能耗占比例相当大
2、沉砂池：主要设备是砂水分离器和吸砂机，能耗较低。
3、初次沉淀池：主要能耗设备是排泥装置，排泥周期的影响，初沉 池的能耗是比较低的。
4、生物处理构筑物：污水生物处理单元过程耗能量之和占污水厂直 接能耗的60%以上。
5、二次沉淀池：能耗主要在污泥抽吸和漂浮物去除上，能耗较低。