污水处理厂自动化可视化2D组态系统

前言

随着城市化进程的不断加快，人们对于城市供水质量的要求也随之提高。智慧水务对于加强城市供水管理能力及用水安全能力，起到了至关重要的作用。

传统组态系统所展示的污水处理厂组态界面已逐渐无法满足当前多样化的展示所需。随着可视化技术的飞速发展，国内运用数字化技术新建设、升级改造了不少水厂、污水厂，提高污水处理的精细作业、集中管控、数据透明成为刚需。

开发技术

数维图 Sovit2D 可视化组态编辑器基于 B/S 架构，通过对传统水厂/污水厂组态图进行重构设计，对接测点数据实现 Web 化跨平台访问，打开浏览器即可随时访问监控场景，打破了只能在固定场地控制监控场景的局限，通过数据驱动让新型Web组态得以使用 2D/3D 等不同形式实现多样化展示。

效果展示

本期案例介绍的是对污水处理厂厂区内的主要工艺流程进行 2D 可视化设计，根据业务单元“预沉池监测系统”、“絮凝剂制备系统”、“AO池监测系统”进行分类设计，结合接入测点后监测到的实时数据，直观呈现工艺流程和工艺设备的运行状态。

污水处理工艺流程

污水由排水系统收集后，进入污水处理站的格栅井，去除颗粒杂物后，进入调节池，进行均质均量，调节池中设置预曝气系统，再经液位控制仪传递信号，由提升泵送至预沉池沉淀,废水自流至A级生物接触氧化池，进行酸化水解和硝化反硝化，降低有机物浓度，去除部分氨氮，然后入流O级生物接触氧化池进行好氧生化反应，在此绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解，出水自流至二沉池进行固液分离后，沉淀池上清液流入消毒池，经投加氯片接触溶解，杀灭水中有害菌种后达标外排。由格栅截留下的杂物定期装入小车倾倒至垃圾场，二沉池中的污泥部分回流至A级生物处理池，另一部分污泥至污泥池进行污泥消化后定期抽吸外运，污泥池上清液回流至调节池再处理。

预沉池监测系统

预沉池是指水厂中混凝沉淀之前的沉淀池。预沉池可除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除可沉物、油脂和漂浮物的50%、BOD的20%，按去除单位质量BOD或固体物计算，预沉池是经济上最为节省的净化步骤，对于生活污水和悬浮物较高的工业污水均易采用预沉池预处理。

数维图 Sovit2D 可视化组态界面中，主要展示了一期调节池、二期调节池、提升泵池、搅拌机、酸计量泵，碱计量泵等。其中调节池通过绑定池内液位、搅拌机电流、PH值、运行混时间等来监测生产数据。另外，可通过界面下发指令，实现远程控制搅拌机模式切换的目的；整体组态系统中的各类阀门，可通过后端传输的接口，展示出流量、流速、压强等数据，同时可切换手动与自动模式；关键管路上还可监控 PH 值、水温、实时流速等数据。

絮凝剂制备系统

絮凝沉淀是颗粒物在水中作絮凝沉淀的过程。在水中投加混凝剂后，其中悬浮物的胶体及分散颗粒在分子力的相互作用下生成絮状体且在沉降过程中它们互相碰撞凝聚。絮凝沉淀进行固液分离的方法是目前水处理技术中重要的分离方法之一。

絮凝剂制备系统是一种以一定比例的 PAM絮凝剂固体颗粒和一定比例的溶剂配制成浓度相同溶液的连续自动配药装置。

全新的 2D 组态界面，通过数维图 Sovit2D 组态编辑器，实现组态图元流畅的动态效果开发。该“絮凝剂制备系统”组态界面展示了 3 条絮凝剂制备产线工艺，采用固定面板的方式展示制备系统的液体浓度、制备次数、搅拌模式设定、系统运行状态等实时数据;以及关键设备制备罐、储备罐液位，主要阀门数据等。

AO池监测系统

AO工艺即缺氧好氧工艺(Anoxic Oxic)，是一种改进型的采用活性污泥法(有时候也会采取添加填料的生物膜法的方式组合使用，例如：接触氧化工艺)的污水处理工艺，不仅可以降解有机物，还具有一定的除磷脱氮效果。

AO池监测系统组态界面主要展示了厌氧段、好氧段、排泥等，关键节点数据包括AO池液位、沉淀池液位、风机运行时间、回流泵运行时间等，以及关键管路上的流量、压强数据；主要阀门支持切换手动与自动模式。

实现价值

以上是数维图新一代基于Web的污水处理工艺监控系统案例，案例仅仅展示了整个污水处理体系的一部分。系统接入各类设备、管线等的实时监测数据，进行统一监测、控制和调度。建立各类工艺模型构建智慧污水处理模块，实现污水厂全流程自动化控制、运维数字化管理、设备资产全生命周期管理。以更加精细、动态和智慧的方式辅助水务企业管理运维。

总结

全国各地都在如火如荼地推进智慧水务建设进程，以降低漏损率提高管理效率为目的，加速实现水务信息数字化、设备控制自动化、决策分析智能化发展。