【案例】上海昊滄：新一代高效率、高可靠、智能化水質凈化廠

時間：2021-07-05 17:22

來源：E20環境產業圈層

E20環境產業圈層匯聚了數百家中國環境產業中最優秀的企業，積累了一批具有示范意義的行業案例。為促進行業交流進步，便于行業同儕互學互促，推動中國環境產業轉型升級。E20環境產業圈層特推出2021中國水務案例專題，展示具有示范意義的水務行業優秀案例，敬請關注!

三亞市荔枝溝水質凈化二廠智慧水廠項目

項目名稱：三亞市荔枝溝水質凈化二廠智慧水廠項目

推薦單位：上海昊滄系統控制技術有限責任公司

參與環節：建設智慧水廠

項目所在地：海南省三亞市

項目概況

三亞市荔枝溝水質凈化二廠工程屬于《三亞海綿城市試點區域內PPP項目協議》內項目。本項目新建水質凈化廠一座，廠區用地面積為4.25hm2(約63.75畝)，土建及設備規模為4.0萬m3/d，出水達到一級A標準。按7.0萬m3/d規模對水質進行提標改造(包括：現狀一廠3.0萬m3/d和新建二廠4.0m3/d)。工藝采用改良AAO+深床濾池，將目前的一級A標準出水提升至北京地標B類(類地表IV類水)標準。三亞市荔枝溝水質凈化二廠智慧水廠項目建設包含5個部分內容：全廠PLC控制程序優化、廠級智慧運營管理平臺、DephOS加藥除磷智能控制系統、AVS智能精確曝氣系統、Prosee污水處理工藝優化系統。

1)全廠PLC控制程序優化，計算設備連續運轉率、程控率為設備管理提供決策依據，計算全廠連續運轉率、全廠程控率、出水達標率度量污水廠運營智能化程度;

2)廠級智慧運營管理平臺，通過云計算、物聯網、APP等技術實現實現隨時隨地掌握污水廠運營情況。通過云平臺系統和移動互聯技術，在家也能對廠內生產工藝數據、設備運行數據、視頻安防信息、經濟指標等一覽無余。

3)DephOS加藥除磷智能控制系統，實現按需自動加藥、節能降耗、減少運營成本;

4)AVS智能精確曝氣系統，實現按需自動供氣、節能降耗、減少運營成本;

5)Prosee污水處理工藝優化系統，為生產運營提供工藝預演;

項目示范意義

升級后的三亞市荔枝溝水質凈化二廠是一座新一代高效率、高可靠、智能化水質凈化廠，大大提高污水廠處理過程的自動化、智能化控制水平，穩定工藝參數、提高出水水質，節省人力物力，降低生產成本等。

項目亮點介紹

(1)實施效果

1)客觀量化和展示污水廠連續運轉率、污水廠程控率、出水達標率，運營好壞不在是一種感覺而是一串亮眼的數字。

2)實現水廠少/無人自動化運營。各類控制指令、生產調度不再依賴人工手動，而是由系統自動進行。實現閉環運行，提高污水廠程控率。

3)智慧水廠依靠先進的數學模型對工藝數據、設備數據進行監測，及時發現問題，及時切換到備用設備，提供污水廠運營穩定性。同時對設備運行過程中出現的故障、告警進行故障診斷分析，快速發現問題根源，提供維修保養建議，提高設備使用壽命和利用率。

4)智慧水廠建立了污水廠關鍵運營指標評價算法，從能耗、設備利用率、生產工藝數據、經濟價值等多個方面定期對污水廠進行數字化評估。

項目技術工藝/裝備簡介

(1)技術工藝/裝備簡介

荔枝溝水質凈化二廠設備規模為4.0萬m3/d，工藝采用改良A2/O+深床濾池，共有兩座4組生化池。設計配套4臺鼓風機，3用1備。

荔枝溝水質凈化二廠生化池設計選用4臺鼓風機，本方案采用總流量或總壓力的調節控制方式，根據AVS系統動態計算出來的總風量，通過鼓風機主控柜MCP自動控制所有鼓風機的啟停、導葉開度或頻率，使鼓風機出口風量及壓力滿足需求，避免進水負荷高峰時的曝氣不足和進水負荷低谷時的曝氣過量，實現了曝氣過程的精細化、穩定化控制，按需曝氣節約了曝氣能耗。

HC System加藥除磷控制系統實現了整個加藥環節的自動閉環控制。加藥除磷控制系統的核心為加藥量的計算，而加藥量的計算需以Prosee污水處理工藝優化與高級控制系統為依托。Prosee污水處理工藝優化與高級控制系統以國際水協IWA的活性污泥模型ASM2D為基礎，以污水廠進水的水質、水量作為輸入信號，對整個生物反應池的水力和活性污泥反應進行仿真(包括碳氧化、氨氮硝化、硝酸鹽反硝化、磷去除)。系統能根據進水流量和進水污染物濃度實時計算出溶解氧、氨氮、硝態氮、磷和MLSS等多項指標的濃度在生物池內的沿程分布，從時間和空間兩個維度追蹤上述重點指標的變化情況，從而為加藥除磷控制系統提供準確的數據支撐。

Prosee污水處理工藝優化與高級控制系統可準確預測綜合反應池出水的磷酸鹽濃度，同時結合進水水量、溫度、pH、出水總磷濃度等相關參數，除磷藥劑投加系統可準確計算出每個加藥流程的需藥量，并將需藥量信號發送至加藥泵主控柜MCP，利用加藥泵控制模塊，根據泵的流量-頻率特性設定泵的運行頻率，調節構筑物的總加藥量;同時，通過加藥管路上閥門開度的調控，來實現各個構筑物加藥量的合理分配，從而實現出水水質達標基礎上的降低藥劑投加量。

(2)工藝/裝備流程圖