【案例】上海昊沧：新一代高效率、高可靠、智能化水质净化厂

时间：2021-07-05 17:22

来源：E20环境产业圈层

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三亚市荔枝沟水质净化二厂智慧水厂项目

项目名称：三亚市荔枝沟水质净化二厂智慧水厂项目

推荐单位：上海昊沧系统控制技术有限责任公司

参与环节：建设智慧水厂

项目所在地：海南省三亚市

项目概况

三亚市荔枝沟水质净化二厂工程属于《三亚海绵城市试点区域内PPP项目协议》内项目。本项目新建水质净化厂一座，厂区用地面积为4.25hm2(约63.75亩)，土建及设备规模为4.0万m³/d，出水达到一级A标准。按7.0万m³/d规模对水质进行提标改造(包括：现状一厂3.0万m³/d和新建二厂4.0m³/d)。工艺采用改良AAO+深床滤池，将目前的一级A标准出水提升至北京地标B类(类地表IV类水)标准。三亚市荔枝沟水质净化二厂智慧水厂项目建设包含5个部分内容：全厂PLC控制程序优化、厂级智慧运营管理平台、DephOS加药除磷智能控制系统、AVS智能精确曝气系统、Prosee污水处理工艺优化系统。

1)全厂PLC控制程序优化，计算设备连续运转率、程控率为设备管理提供决策依据，计算全厂连续运转率、全厂程控率、出水达标率度量污水厂运营智能化程度;

2)厂级智慧运营管理平台，通过云计算、物联网、APP等技术实现实现随时随地掌握污水厂运营情况。通过云平台系统和移动互联技术，在家也能对厂内生产工艺数据、设备运行数据、视频安防信息、经济指标等一览无余。

3)DephOS加药除磷智能控制系统，实现按需自动加药、节能降耗、减少运营成本;

4)AVS智能精确曝气系统，实现按需自动供气、节能降耗、减少运营成本;

5)Prosee污水处理工艺优化系统，为生产运营提供工艺预演;

项目示范意义

升级后的三亚市荔枝沟水质净化二厂是一座新一代高效率、高可靠、智能化水质净化厂，大大提高污水厂处理过程的自动化、智能化控制水平，稳定工艺参数、提高出水水质，节省人力物力，降低生产成本等。

项目亮点介绍

(1)实施效果

1)客观量化和展示污水厂连续运转率、污水厂程控率、出水达标率，运营好坏不在是一种感觉而是一串亮眼的数字。

2)实现水厂少/无人自动化运营。各类控制指令、生产调度不再依赖人工手动，而是由系统自动进行。实现闭环运行，提高污水厂程控率。

3)智慧水厂依靠先进的数学模型对工艺数据、设备数据进行监测，及时发现问题，及时切换到备用设备，提供污水厂运营稳定性。同时对设备运行过程中出现的故障、告警进行故障诊断分析，快速发现问题根源，提供维修保养建议，提高设备使用寿命和利用率。

4)智慧水厂建立了污水厂关键运营指标评价算法，从能耗、设备利用率、生产工艺数据、经济价值等多个方面定期对污水厂进行数字化评估。

项目技术工艺/装备简介

(1)技术工艺/装备简介

荔枝沟水质净化二厂设备规模为4.0万m³/d，工艺采用改良A2/O+深床滤池，共有两座4组生化池。设计配套4台鼓风机，3用1备。

荔枝沟水质净化二厂生化池设计选用4台鼓风机，本方案采用总流量或总压力的调节控制方式，根据AVS系统动态计算出来的总风量，通过鼓风机主控柜MCP自动控制所有鼓风机的启停、导叶开度或频率，使鼓风机出口风量及压力满足需求，避免进水负荷高峰时的曝气不足和进水负荷低谷时的曝气过量，实现了曝气过程的精细化、稳定化控制，按需曝气节约了曝气能耗。

HC System加药除磷控制系统实现了整个加药环节的自动闭环控制。加药除磷控制系统的核心为加药量的计算，而加药量的计算需以Prosee污水处理工艺优化与高级控制系统为依托。Prosee污水处理工艺优化与高级控制系统以国际水协IWA的活性污泥模型ASM2D为基础，以污水厂进水的水质、水量作为输入信号，对整个生物反应池的水力和活性污泥反应进行仿真(包括碳氧化、氨氮硝化、硝酸盐反硝化、磷去除)。系统能根据进水流量和进水污染物浓度实时计算出溶解氧、氨氮、硝态氮、磷和MLSS等多项指标的浓度在生物池内的沿程分布，从时间和空间两个维度追踪上述重点指标的变化情况，从而为加药除磷控制系统提供准确的数据支撑。

Prosee污水处理工艺优化与高级控制系统可准确预测综合反应池出水的磷酸盐浓度，同时结合进水水量、温度、pH、出水总磷浓度等相关参数，除磷药剂投加系统可准确计算出每个加药流程的需药量，并将需药量信号发送至加药泵主控柜MCP，利用加药泵控制模块，根据泵的流量-频率特性设定泵的运行频率，调节构筑物的总加药量;同时，通过加药管路上阀门开度的调控，来实现各个构筑物加药量的合理分配，从而实现出水水质达标基础上的降低药剂投加量。

(2)工艺/装备流程图