传统老水厂的自动化改造控制方案

　    该自来水净水厂建设时间较早，采用传统混凝土建造方式，处理规模为1万t/d，净水工艺为絮凝、沉淀、过滤、消毒，经加压后供给用户。水厂自动化程度很低，水、电资源浪费严重，设备事故隐患多、管理困难。为了更好的保障该净水厂的良好运行，针对该净水厂的改造提供了自动化改造的控制方案。

1、净水厂系统工艺流程及组成

1.1 工艺流程

　　源水从水源地经一级提水泵提升输送至净水厂，并在絮凝池内加絮凝剂，经过机械搅拌器混合后自流入澄清池。处理后的清水自流输送清水池，并在清水池内投加消毒剂。当滤池水头损失达到一定程度时，中央控制系统自动关闭净水系统，开启反；中电动阀利用高位水池的水对滤池进行自动反冲洗。处理后的水从清水池通过自流供给用户(见下图)。

1.2 系统组成

　　净水厂系统组成根据其工艺流程分为一级提水控制系统、净水控制系统、絮凝剂制配投加控制系统、消毒控制系统、二级供水控制系统、中央监控控制系统、水质在线监测系统、配电及安全监控系统八部分。

2、系统自动化控制方案

2.1一级提水控制系统控制方案

　　一级提水控制系统控制柜中配置PLC可编程采集系统、数据处理系统和传输系统及新型变频供水控制系统 控制系统采用轻触按键操作中文显示， 系统具备以下功能：供水流量、压力数据的采集；每台提水泵的工作状态、故障情况的显

示；提水泵电流、电压数据的采集：对每台提水泵就地或远控启动、运行或停止的控制；通过PLC与控制中心的通讯，将所采集的数据要求实时传输至控制中心，并可根据控制中心的命令控制水泵的运转。

　　根据净水厂工艺要求，一级提水系统自动运行采用恒流量控制方式。自动运行时根据净水系统入水阀门的开启关闭信号控制一级提水系统的运行与否。同时系统根据中央监控系统或者现场操作人员的要求流量，PLC根据采集的超声波流量计瞬时流量与要求流量进行对比来自动控制提水泵组的变频运行。手动控制状态下也可对每一台提水泵独立控制，通过人工手动控制投入退出提水泵。

2.2 净水控制系统

　　净水构筑物主要分为絮凝池、澄清池、过滤池，其机电设备均由净水控制柜进行全自动控制。

　　(1)清水池水位自动检测，根据清水池水位自动启停入水阀门。

　　(2)絮凝搅拌机、刮泥机等设备均与入水阀联动，产水时同时启动：停水时同时关闭

　　(3)自动检测过滤层水头损失，当过滤层水头损失达到设定值时自动启停入水阀门、絮凝系统、消毒系统，打开电动排污阀，关闭电动出水阀，启动反冲阀门，通过高位水池对过滤层自动反冲洗。

　　(4)自动定时排泥，根据中央监控系统的命令，当排泥时间到达设定时间时，自动开启排泥阀进行排泥，同时排泥时间，也可以在中央监控系统上设定。

　　(5)反冲洗提水泵根据高位水池内的水位信号自动反冲洗。

2.3 絮凝制配投加控制系统

　　絮凝剂制配投加系统， 包含絮凝剂制配系统和絮凝剂投加系统两部分制配系统控制溶解池内机电设备，将絮凝剂搅拌混合均匀，投加系统通过设定的投加量自动将制配好的药液投加至絮凝池。

2.4消毒控制系统

　　消毒控制系统采用产量为lOOOg/h的二氧化氯发生器，可以根据设定投加量定量投加，也可根据流量自动投加。系统内各设备工作状态上传至中央控制系统。

　　消毒系统主要参数均可在可触控人机界面上设定，在消毒系统工作时，系统内部的欠压保护子系统对消毒主系统实时保护。

2.5 二级供水控制系统

　　二级供水控制系统在控制柜内配置PIC可编程采集系统、数据处理系统和传输系统及新型变频供水控制系统组成。控制系统为轻触按键操作中文显示，具备以下功能：供水流量、压力数据的采集；每台水泵工作状态、故障情况的显示；水泵电流、电压数据的采集；对每台水泵就地或远控启动、运行或停止的控制：通过与控制中心的通讯，将所采集的数据要求实时传输至控制中心，并根据控制中心的命令控制水泵的运转。

　　二级供水控制系统自动状态下系统根据水池液位以及供水管路设定压力自动控制。

2.6 中央控制系统

　　在自动控制和信息传输方面，中央控制系统采用DCS控制方式，将各个独立性能或功能的控制分解到各个子系统中自行控制。各个子系统之间彼此独立,并通过485总线方式将自己的数据上传到中央控制系统，中央控制系统将数据进行集中管理，根据数据反馈情况协调控制各个子系统运行各个独立的子系统通过485总线将控制请求及数据上传给中央控制系统，中央控制系统根据各子系统的控制请求情况，将控制请求依据净水，Y-艺流程的要求进行排序，依次对各子系统发布控制命令，协调控制各子系统的有序合理的运行，并可将水厂记录以报表的形式打印出来。

　　中央控制系统在数据共享上采用有线网络或无线传输方式 将采集整理后的净水厂系统数据信息上传至上级主管机关。上级主管机关通过净水厂管理软件接收数据，显示净水厂系统的运行情况。

2.7水质在线监测系统

　　水质在线自动监测功能，对出、入水水质进行自动监测，并上传中央控制室形成报表。出、入水水质监测项目可测定如下参数：入水浊度、入水流量、入水PH值、出水PH值、出水浊度、出水余氯值、出水流量等。

　　采用的在线监测设备有：出、入水浊度仪；出、入水PH仪；出水余氯仪：出、入水流量计等仪表。

2.8 配电及安全监控系统

　　配电系统主要负责净水厂电能的接入以及电能的分配任务。通过EDA电量模块采集及显示电能数据，并上传至中央监控系统。

　　安全监控系统采用十二路标准电视监控，摄像头为红外线式产品 对净水厂各系统运行情况以及整个厂区及外围进行关键部位监控，提高水厂及水源的安全性。实时对所监控画面24h录像，可随时调取录像视频进行查阅。

3、结束语

　　本文针对原有传统净水厂提出了系统的自动化升级改造方案啊 改造完成并经过一段时间的稳定运行表明，该改造方案具有较强的实用性和推广价值，各项功能工作正常，也达到了客户降低人力成本和管理成本的要求。