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水务行业/ Water Industry

工业污水处理行业解决方案

净水厂解决方案

水行业--市政管网调度解决方案

泵站自动化系统行业解决方案

工业污水处理行业解决方案

一、概述

1、行业简介

   我国工业废水污染现象严重,主要是水体污染,目前全国500多条主要河流中,有80%以上受到不同程度的污染,这主要是由于工业废水的排放造成的。   工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。因此,对于保护环境来说,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。

2、工业废水处理的基本原则
  (一)优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害废水的产生。
  (二)在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏,减少流失,尽可能采用合理流程和设备。
  (三)含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其它废水分流,以便处理和回收有用物质。
       (四)流量较大而污染较轻的废水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。
       (五)类似城市污水的有机废水,如食品加工废水、制糖废水、
造纸废水,可排入城市污水系统进行处理。
  (六)一些可以生物降解的有毒废水,如酚、氰废水,应先经处理后,按允许排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。
  (七)含有难以生物降解的有毒废水,应单独处理,不应排入城市下水道。
工业废水处理的发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。
3、面临的问题
针对以上污水处理的原则,在处理的过程中会面临很多的问题。
     1)监测仪表配置不全导致检测信号严重不足。
     2)管网建设采用雨污混流方式使得入水负荷波动频繁。
     3)不达标的污水随意排放导致异常工况频繁。 
    为了解决工业废水处理行业目前面临的这些问题,以下三个方面就成为了行业的发展方向。

二、工业污水处理工艺介绍
1、工业污水处理工艺
悬挂链式污水处理成套技术为国家环保总局2007年和2008年推荐技术

2.工艺特点
分段间歇式暴气

 

 

改进的行车设备

粗、细格栅一体化

控制系统结构

集成的智能优化系统

通过对鼓风机变频器的控制,实现按需曝气,动态调整含氧量,以达到节约能源,降低处理成本的目的

应用效果-高处理率

博微特色
       中科博微有着优秀的研发团队和具有丰富现场经验的工程师团队。我们长期致力于工业污水处理行业的系统集成及节能优化控制的研究,能够提供从现场设备层、SCADA监控层、数据分析层和管理层等完整、全面的解决方案。

1 供氧-溶解氧浓度的优化控制

 

2 污泥浓度优化控制

       控制污泥浓度既有足够数量的微生物去除入水负荷,保证出水稳定达标,又能最大限度的发挥微生物的去除能力,降低处理能耗。

       经过长期的实践。博微针对泵站行业已开发出当今主流PLC的子程序库,大大提高了编程调试效率、减少了故障点。
3 系统的平稳性-降低了能耗 

4 提供远程监控及系统诊断

 

 四、工程照片

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

净水厂工艺简介
  净水厂由一级泵房、加氯间、鼓风机房、絮凝沉淀池、滤池、清水池和二级泵房等组成。水源首先经过一级泵房(或取水泵房)至自来水厂,经过前消毒后进入絮凝沉淀池;经过絮凝—沉淀后进入滤池。滤池是水厂中的重要部分,用于过滤水中悬浮物,在过滤的过程中要实现滤池恒水位调节、滤池反冲洗(气冲——水冲——气水混合冲)等功能,至清水池,经后消毒后由二级泵房送至城市管网。

  博微公司结合多年净水行业工程实施经验,为客户提供先进的自动化控制系统,实现净水厂的生产控制、运行操作、监视管理,不仅有可靠的硬件设备,还有功能强大,运行可靠,界面友好的系统软件、应用软件、编程软件和控制软件。运行和维护费用低,操作方便。

净水工艺流程示意图

自动控制系统设计
  为了保证自来水厂工程控制过程的安全可靠和生产的连续性,提高自动化水平,博微公司采用集中和分散相结合的自动化控制系统,主要用于净水厂的生产控制、运行操作、监视管理。
  整个系统由中央监控站、现场控制站和分站组成。中央监控站由中央监控计算机、服务器(冗余)、大屏幕背投系统、GPRS DTU、厂长室计算机、工程师室计算机、生产部门计算机等构成。现场控制站采用可编程控制器(PLC),对工艺系统各过程进行分散控制,分别设于加药加氯间分站、净水间分站,滤池分站、送水泵房分站、污泥脱水机房分站、纯净水制备车间分站、换热间分站等。中控室监控计算机与厂长室、工程师室、化验室、大屏幕背投等计算机、交换机、集线器(HUB)或路由器构成100Mbsp工业以太网。
  中央控制室(操作站、工程师站)与分控站(PLC)之间采用工业以太网,网络为光纤环网,控制站≥40台,通讯波特率为100Mbps,两个光纤链路模块之间的通讯使用多模光纤,最长距离可达3000米。取水泵站与中央控制室监控计算机之间采用GPRS通讯网络进行数据通讯。变电站监控系统随10KV电气设备提供,通过MODBUS协议将变电站监控系统连接到自控系统中。
系统功能


集成架构

  系统分3层,三层结构包括:过程设备层、现场控制层(分控站)、操作监控层(中心控制站)。其中过程设备层为设置在各单体内可操作的就地设备;现场控制层由设置在净化间、脱水间、加药间和送水泵房内的分控站,以及部分工艺机组自带的控制器组成;操作监控层由设置在中心控制室内的中心控制站组成。

博微公司控制特色
  工艺过程优化以及对节能问题的日益关注(如何降低能耗、药耗、漏耗对电控系统提出更高的要求)
水质指标

  ● 沈阳大伙房东西部净水厂为例设计原水水质经处理后,低温季节出厂浊度≤0.5NTU,其他季节≤0.3NTU。
  ●博微公司经过优化控制,低温季节出厂浊度0.2NTU,其他季节0.1NTU。

降低药耗
  ●常规控制就是根据原水流量或出水浊度进行简单的PID闭环控制,还有更简单的定量控制。这种控制方法控制精度差、耗药量大。
  ●博微公司是以流动电流SCD为主要参数形成负反馈的内环,以出水浊度信号为目标值形成负反馈控制环,以原水流量及原水浊度值为参考值形成前馈控制模型,全系统中心控制器采用PID和智能模糊控制算法,消除大惯性系统的不利因素,保证清水浊度。如果某个投药泵故障,程序会自动投切备用泵。这种控制方法经过实践证明比常规控制方法控制精度高、控制效果稳定、大大降低了药耗。

降低电耗
  ●净水厂中泵能源消耗约占企业能源消耗80%-90%,常规控制就是根据压力或液位控制水泵。
  ●博微公司采用多参数、多方式进行控制,使水泵在满足目标要求的情况下 经济运行。采用泵组轮寻的方式使每台泵的台时数平均,减少由于长期使用的维修量。轴瓦温度、管网压力、运行时间、当前电流等等参数综合运用控制,经实践证明比常规控制节能25%。
   
   

专用控制功能块
  滤池反冲洗达到冲洗条件的滤池需要按优先顺序排队进行冲洗。常规的控制就是利用堆栈指令(先进先出原则)进行排队控制。确定是灵活性差、一旦进栈无法干预。
  沉淀池排泥工作,常规控制方法单一、程序量庞大不便维护。
   

博微公司经过大量的净水厂控制实践中,自主研发了针对水厂排队控制的功能块。有点如下:
   ●支持多个滤池同时排队,根据现场情况可增减排队数量。              
   ●支持多种冲洗方式,如就地冲洗控制、按滤阻排队和周期排队冲洗、逐步冲洗等。
   ●支持正在排队中强制冲洗、排队中剔除冲洗、剔除恢复排队冲洗。

   
   

博微公司经过大量的净水厂控制实践中,自主研发了针对水厂排泥控制的功能块。有点如下:
  
          ●支持多个系列沉淀池按顺序排泥。
             ●支持多达5种排泥方式等。
          ●支持正在排队中强制排泥。

 

逼真形象的控制画面
                   常规控制画面                                                        博微特色控制画面

   

功能丰富的生产分析报表

  记录并显示着用户最关心的能耗损耗情况和产量、设备使用台时等,使用户可以一目了然的了解整个生产状况和能源损耗情况,可以轻松的计算生产成本和产量,从而更好的指导生产。

 

典型案例
案例1:沈阳大伙房输水配套工程东部净水厂
  沈阳东部净水厂属于沈阳市大伙房水库输水配套工程(日处理能力40万吨/日),主要净化工艺:跌水曝气-机械混合-波形板水力絮凝-侧向流斜板沉淀-V型滤池。其水处理工艺、设备配置、过程控制和环保等方面都达到了国内领先水平,工程总造价3.03亿元。

案例2:沈阳大伙房输水配套工程西部净水厂
  沈阳西部净水厂属于沈阳市大伙房水库输水配套工程(日处理能力50万吨/日),要净化工艺:跌水曝气-机械混合-波形板水力絮凝-侧向流斜板沉淀-V型滤池。其水处理工艺、设备配置、过程控制和环保等方面都达到了国内领先水平.

案例3:营口石门水库净水厂
  营口石门水库净水厂,设计处理能力10万吨/日,净水厂坐落在距西郭屯800m的山上,水源首先经过取水泵房至净水厂,经过前消毒后进入絮凝沉淀池;经过絮凝——沉淀后进入滤池;滤池是水厂中的重要部分,用于过滤水中悬浮物,在过滤的过程中要实现滤池恒水位调节、滤池反冲洗(气冲——水冲——气水混合冲)等功能,至清水池,经后消毒后由二级泵房送至城市管网。
    
    
    
    
    
    
博微工程风采

   
   
    
    
   
  结束语
       实施“精品”战略,明确“创优工程”的质量目标,并在施工过程中实施对工程质量进行全方位、全过程的有效控制,即:从材料采购、施工与验收、实施各专业、各工序、各阶段质量控制,直到调试投运和竣工验收。
       认真贯彻ISO9001的质量方针和质量文件,有效实施质量控制;严格按各工程阶段的停止点实施有效控制,对各部门的工程质量负责。
       认真贯彻执行设计工作的有关标准和规范,认真执行图样和设计文件的审签程序,保证提供的设计图样和技术文件完整、正确、协调、统一、清晰。
       博微公司具有强大的技术团队和经验丰富的技术人员,一流的技术服务,能为用户提供最先进最优化的行业解决方案。

 

 

  水网调度系统的作用是对水资源源进行合理调度、有效分配。由于水网调度监控设备地理分散,一般需要远程采集与管理。水网调度系统主要任务是:对供水系统运行实时监控和管网运行状态预测、能够进行在线和离线调度优化决策,在获知异常或紧急情况发生时,能够及时采取有效的和合理的应对策略,在保证供水服务质量与安全性的前提下,降低与供水泵站及管网运行工况相关的供水成本。
   
   

       博微公司结合多年水行业工程实施经验,为客户提供先进的自动化控制系统,实现市政管网的监视管理,不仅有可靠的硬件设备,还有功能强大,运行可靠,界面友好的系统软件、应用软件、编程软件和控制软件。运行和维护费用低,操作方便。

                                                               管网工艺流程示意图

自动控制系统设计
   

       为了保证工程控制过程的安全可靠和生产的连续性,提高自动化水平,博微公司采用集中和分散相结合的自动化控制系统,主要用于净水厂的生产控制、运行操作、监视管理。

通讯方式
    实现与上级计算机网络的通信及数据共享 ,主要是完成数据处理,数据分析,报警,以及人机交互功能。包含以下两个部分:
  人机交互单元:客户端实现本地及远程浏览数据,包括报警,报表,分析统计工具,地理信息图,实时参数显示流程图等
  数据服务器单元:实时历史数据库,报警引擎,sql关系数据库,Web服务器,IO管理。
    数据中心的核心部分是上位机组态软件,以下是上位机软件的典型应用示意图。

  1.I/O通讯管理
  该功能块负责协调中心与外部设备的通讯,并且将正确数据提交给核心数据库。上位机IO Server服务进程,专门负责与外部设备的数据通讯。IO驱动库目前已经累积4000多种驱动。同时向客户免费开放驱动开发包,以便用户自己开发驱动接口。
  本调度系统就是按照特定的驱动协议,专门开发符合本系统特征的驱动接口。这样不仅是整个系统更加紧凑,而且效率更高
  2.实时历史数据库
  本功能模块是上位机软件的核心部分,实现数据的各种处理(实时数据、历史数据、统计数据处理,报警事件处理)提供数据核心服务。
  本系统的设计容量为一万点实时历史数据库。上位机软件的实时历史数据库是面向流程控制行业大数据量,大存储量设计。有效解决了本系统数据库的问题。同时具备高效的压缩算法40:1,采用多级文件索引,变化保存等方式,大大降低了存储数据占用的磁盘空间,提高了数据访问速度。例如:10000点模拟量数据采集周期为1秒钟,保存方式采用1秒钟定时方式,那么1天的历史数据占用磁盘空间<165兆。如果采用变化保存方式,那么1天的历史数据占用磁盘空间只有几十兆。这样的数据库性能充分保证了未来的容量扩展。
  3.数据应用
  包括流程图、趋势图、报警报表窗口等等,提供基于Web Server的IE浏览服务,网络通讯实现,数据优化分析应用等功能块。
  上位机组态软件包含有丰富的图库以及全系列的功能组件。用户可以很轻松的嵌入地理信息图,实现流程图、各种棒图饼图等统计图表,报警以及报表图。并且只需要通过简单的参数配置就能将数据应用制作成Web Server服务器。只要通过IE浏览器就能象上网一样轻松的浏览整个水网调度系统。
  用户也可以通过标准的ocx控件,利用第三方开发工具实现更深层次的数据挖掘。例如水网调度系统的专家决策子系统等。
  4.数据中心还包括SQL关系数据库,该数据库的主要任务是记录特征关系型数据,并形成特定报表。
  数据采集站点:主要是管网数据的检测和传输以及控制。包括以下设备:PLC设备,GPRS或CDMA无线模块,无线数传电台,智能仪表数据采集站点负责数据的采集、信号调理,数据传送。为数据中心提供准确、实时、稳定的现场数据。
  由于直接与管网或者泵站设备相连,因此数据采集需要考虑信号的准确与稳定。根据多年的实践积累,我们采用PLC作为数据采集终端。
采集过程简述:

  

       PLC通过I/O模块直接采集各种传感器数据和各种状态值。并对采集到的数据进行补偿、滤波等预处理。然后根据要求进行算法处理。另外PLC通过串口与其他智能仪表通讯获得数据。经过编程组态将所有数据按照规定格式汇总起来,等待发送。 
    

数据传送简述:

       与中心软件的通讯也是整个数据链的重要环节。由于水网环境复杂,通讯问题也非常突出。一般包括有线通讯,无线电台通讯,GPRS或CDMA无线通讯等等。
   有线或者无线电台通讯的设备不必特别统一通讯协议,因为这种方式实时性和带宽都能满足要求。因此力控中心可以直接和设备进行数据交换。而GPRS或CDMA无线通讯由于带宽限制以及流量计费等原因,特别设计了传输方式和传输协议。通常情况下我们采用设备定时主动上传的通讯方式,力控中心永远处于监听状态,时刻等待接受数据。并且预留了主站呼叫命令,以便支持RTU远程参数设定;通讯格式充分考虑到多站点的结构和GPRS/CDMA的通讯计费方式等因素。设计有以下特征:定长,地址区分,包头包尾,预留足够数据字节(中心可以根据数据类型自由解析)。实践证明,这种方式不仅节省了资源,而且大大提升了通讯效率,增加了整个系统的标准化 
 

  着眼未来,随着供水调度系统的自动化程度的不断深化,水网规模的空前扩展。因而对数据采集、存储、转存等提出了较高要求,同时需要定制特定IO接口和大量的特征功能组件。上位机组态软件凭借良好的性能和丰富的数据接口及灵活的扩展性,很好的满足了系统的需求。不仅为企业提供了高效的管理工具,而且为水网调度系统全面自动化提供了基础保障。供水科学调度的发展应用前景十分广阔。可实现水库、阀门的调度;建立管网水质模型、水资源模型系统和水处理模型;利用专家决策系统和事件系统建立供水安全预警系统,实现爆管预测功能;以至实现数据挖掘和人工智能决策,最终达到供水系统全自动调度的目标。
博微控制特色

逼真形象的控制画面    
                  常规控制画面                                                       博微特色控制画面

功能丰富的生产分析报表

       记录并显示着用户最关心的能耗损耗情况和产量、设备使用台时等,使用户可以一目了然的了解整个生产状况和能源损耗情况,可以轻松的计算生产成本和产量,从而更好的指导生产。

       博微工程风采
   

   
      结束语

      实施“精品”战略,明确“创优工程”的质量目标,并在施工过程中实施对工程质量进行全方位、全过程的有效控制,即:从材料采购、施工与验收、实施各专业、各工序、各阶段质量控制,直到调试投运和竣工验收。
   认真贯彻ISO9001的质量方针和质量文件,有效实施质量控制;严格按各工程阶段的停止点实施有效控制,对各部门的工程质量负责。
   认真贯彻执行设计工作的有关标准和规范,认真执行图样和设计文件的审签程序,保证提供的设计图样和技术文件完整、正确、协调、统一、清晰。
   博微公司具有强大的技术团队和经验丰富的技术人员,一流的技术服务,能为用户提供最先进最优化的行业解决方案。

 

一、概述
1、行业背景 
  如今我们已经进入了一个各行各业高速发展的时代,但随着社会的发展“水资源”成为制约发展的关键因素,生活用水、工业用水在很多城市都面临着短缺的危机。这就让区域调水泵站成为了解决当下问题个关键所在。
2、泵站面临的问题
     随着泵站在各地的兴起,很多问题也逐渐暴露出来,主要问题如下:
     1)泵站有人职守,三班工作制,照成了人力和财力的浪费。
     2)主管部门不能随时掌握泵站情况,泵站设备隐患不能及时发现,直接影响管理效率。
       泵站自控系统能很好的解决以上问题。
二、泵站自控系统介绍
1、系统总体构成
  首先通过LCU柜采集全场信号,然后通过以太网将信号上传到中央控制室,再通过有线或无线将信号上传到更高一级的调度及管理中心。

2、数据监测
  上位机界面形象直观的将全场设备的数据的展现出来。而且还通过报表曲线等形式使得数据整理分析变的简单快速。

3、远程控制
      在上位机界面上可以控制全场的设备,这就减少了人力资源的浪费。

4、视频监控
    通过在现场各个关键位置加装摄像头,并将信号通过光纤网络传输到中控室视频监控主机,可以更直观的监控设备的运行情况,从而与自控系统形成全面立体的监控网络。

5、网络浏览
  现场的监控画面可以通过网络传输给公司领导或调度。这样领导或调度就可以通过各个现场的运行情况对现场进行总体协调管理。

三、博微亮点
1、丰富的通讯集成解决经验

2、具有博微特色的泵站程序库

  经过长期的实践。博微针对泵站行业已开发出当今主流PLC的子程序库,大大提高了编程调试效率、减少了故障点。
3、自主产品的应用

       博微拥有自主研发的网络化控制系统NCS4000和现场总线仪表,稳定、可靠、开放式的通讯接口方便扩展。在泵站自动控制系统中已经得到了良好的应用。

四、典型案例

 

五、工程照片

                                                                     工程师在现场调试程序

                                                                    工程师在现场调试设备

                                                                乐甲泵房与机组

                                                       乐甲现场PLC控制柜

                                           工程师在做出厂前的检查测试

 

一、概述

1、行业简介

   我国工业废水污染现象严重,主要是水体污染,目前全国500多条主要河流中,有80%以上受到不同程度的污染,这主要是由于工业废水的排放造成的。   工业废水是指工业生产过程中产生的废水、污水和废液,其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物。随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。因此,对于保护环境来说,工业废水的处理比城市污水的处理更为重要。

2、工业废水处理的基本原则
  (一)优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害废水的产生。
  (二)在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏,减少流失,尽可能采用合理流程和设备。
  (三)含有剧毒物质废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰废水应与其它废水分流,以便处理和回收有用物质。
       (四)流量较大而污染较轻的废水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。
       (五)类似城市污水的有机废水,如食品加工废水、制糖废水、
造纸废水,可排入城市污水系统进行处理。
  (六)一些可以生物降解的有毒废水,如酚、氰废水,应先经处理后,按允许排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。
  (七)含有难以生物降解的有毒废水,应单独处理,不应排入城市下水道。
工业废水处理的发展趋势是把废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环。
3、面临的问题
针对以上污水处理的原则,在处理的过程中会面临很多的问题。
     1)监测仪表配置不全导致检测信号严重不足。
     2)管网建设采用雨污混流方式使得入水负荷波动频繁。
     3)不达标的污水随意排放导致异常工况频繁。 
    为了解决工业废水处理行业目前面临的这些问题,以下三个方面就成为了行业的发展方向。

二、工业污水处理工艺介绍
1、工业污水处理工艺
悬挂链式污水处理成套技术为国家环保总局2007年和2008年推荐技术

2.工艺特点
分段间歇式暴气

 

 

改进的行车设备

粗、细格栅一体化

控制系统结构

集成的智能优化系统

通过对鼓风机变频器的控制,实现按需曝气,动态调整含氧量,以达到节约能源,降低处理成本的目的

应用效果-高处理率

博微特色
       中科博微有着优秀的研发团队和具有丰富现场经验的工程师团队。我们长期致力于工业污水处理行业的系统集成及节能优化控制的研究,能够提供从现场设备层、SCADA监控层、数据分析层和管理层等完整、全面的解决方案。

1 供氧-溶解氧浓度的优化控制

 

2 污泥浓度优化控制

       控制污泥浓度既有足够数量的微生物去除入水负荷,保证出水稳定达标,又能最大限度的发挥微生物的去除能力,降低处理能耗。

       经过长期的实践。博微针对泵站行业已开发出当今主流PLC的子程序库,大大提高了编程调试效率、减少了故障点。
3 系统的平稳性-降低了能耗 

4 提供远程监控及系统诊断

 

 四、工程照片

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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