Пример применения онлайновой системы мониторинга станции очистки сточных вод Ляонинского моторного предприятия

I. Предыстория проекта и потребности

Крупное предприятие по производству двигателей в провинции Ляонин, основная деятельность охватывает обработку цилиндров двигателя, термическую обработку деталей, испытания сборки и т. Д., В процессе производства производится большое количество промышленных сточных вод, в том числе механическая обработка нефтесодержащих сточных вод, термическая обработка охлаждающих сточных вод, поверхностная обработка кислотных сточных вод и живых сточных вод, унифицированный ввод в зону завода для обработки собственной станции очистки сточных вод. Сточные воды предприятия сложны по составу, содержат нефтепродукты, COD、 Аминоазот, общий фосфор, взвешенные вещества и небольшое количество тяжелых металлов (например, Zn, Ni) и других загрязняющих веществ, если обработка выбросов не соответствует стандарту, не только загрязнит окружающую водную среду, но и нарушит экологические правила.

Из - за существующих операторов лаборатории на новом оборудовании основные принципы, параметры настройки, точная работа и возможности обнаружения неисправностей недостаточны, если прямой ввод в эксплуатацию подвержен нестандартной работе, большое отклонение данных, слишком быстрые потери оборудования и другие проблемы, не могут удовлетворить потребности эффективного тестирования бизнеса. Исходя из этого, предприятие поручает поставщикам оборудования организовать технических инженеров для проведения услуг по индивидуальному обучению на дому, чтобы гарантировать, что лабораторный персонал полностью овладеет навыками использования оборудования и гарантирует, что новое оборудование будет быстро введено в практическое применение.

II. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ПОДГОТОВКЕ КАДРОВ

Предмет обучения: 10 основных тестировщиков в лаборатории, включая 3 администратора оборудования (все с базовым опытом тестирования качества воды, без операционной базы GNST - SC1000)

(i) Общая архитектура системы

Система использует трехуровневую архитектуру « слой мониторинга на месте - слой передачи данных - центральный управленческий уровнь», чтобы реализовать полный процесс управления замкнутым контуром для измерения качества воды в процессе очистки сточных вод от сбора в режиме реального времени до интеллектуального регулирования: ① слой мониторинга на месте: развертывание многопараметрического онлайнового оборудования мониторинга (содержащего COD, аммиак, общий фосфор, нефть, суспензии, pH детекторы), поддерживающего автоматическое устройство отбора проб, модуль предварительной обработки и специальный датчик, отвечающий за проверку показателей качества воды во всех звеньях в режиме реального времени; б) уровень передачи данных: через промышленную Ethernet + 4G двухмодовую передачу, чтобы обеспечить стабильную загрузку данных в сложной промышленной среде на заводе, поддержку непрерывной передачи точки останова, чтобы соответствовать требованиям экологических норм передачи данных; (3) Руководство с центральным управлением: создание интеллектуальной платформы мониторинга для реализации отображения данных в режиме реального времени, анализа тенденций, сигнализации об аномалиях, генерации отчетов и управления связью процессов очистки сточных вод.

(ii) Развертывание ключевых точек

В сочетании с технологическим процессом станции очистки сточных вод, точное развертывание оборудования мониторинга на базовом узле для достижения полного покрытия процесса: (1) блок предварительной обработки: регулируемый вход в бассейн (мониторинг COD, нефти, суспензии, определение нагрузки на качество входящей воды), выход из нефтеизоляционного бассейна (мониторинг класса нефти, оценка эффекта обезжиривания); б) блок биохимической обработки: вход и выход из аэрационного бассейна (мониторинг COD, аммиак азота, растворенный кислород, регулирование интенсивности аэрации), выход из вторичного бассейна (мониторинг суспензии, общий фосфор, оценка эффекта осаждения); 3) блок глубокой обработки: выход системы фильтрации (мониторинг суспензии, pH, обеспечение точности выхода воды); (iv) Выходные выходы воды: общие выбросы (мониторинг COD, аммиака и азота, общего фосфора, нефти, взвешенных веществ, pH， Обеспечить соблюдение стандартов выбросов, синхронную загрузку данных на платформу мониторинга экологической среды провинции Ляонин). Оборудование для мониторинга точек оснащено антикоррозионной, вибрационной защитной оболочкой, адаптированной к среде влажных и поликоррозионных газов на станции очистки сточных вод.

(3) Параметры основного оборудования

Выбранные основные параметры оборудования для онлайнового мониторинга Точная адаптация требований к мониторингу очистки сточных вод предприятия двигателя: (1) параметры и диапазоны мониторинга: COD (0 - 1000mg / L), аммиак и азот (0 - 50mg / L), общий фосфор (0 - 10mg / L), класс нефти (0 - 50mg / L), суспензия (0 - 100NTU), pH (0 - 14); Точность измерения: COD ± 5% FS, аммиачный азот ± 5% FS, общий фосфор ± 5% FS, в соответствии с нормами обнаружения промышленных сточных вод; 3) Период измерения: Минимальный период измерения 30 минут, поддержка от 1 до 9999min произвольно регулируемый, может быть гибко настроен в соответствии с требованиями процесса; (4) Калибровочный цикл: 1 - 99 - дневный произвольный интервал может быть отрегулирован, чтобы снизить затраты на обслуживание; (5) Эксплуатационная среда: температура + 5 ~ 40°C, влажность < 90% (без росы), адаптация к внутренним и внешним условиям установки станции очистки сточных вод; • Выходные функции: поддержка выхода сигналов RS - 232, RS485, 4 - 20mA, прямая стыковка с платформой центрального управления и платформой экологического регулирования; (7) Защитные функции: с аномальной сигнализацией, данные отключения не теряются функциями, отключение вызова автоматически восстанавливает рабочее состояние, обеспечивает непрерывность мониторинга.

(4) Адаптация модулей предварительной обработки

Для характеристики большого содержания масла в сточных водах предприятия двигателя и множества взвешенных веществ, контрольное оборудование, поддерживающее модуль предварительной обработки настройки: использование двухступенчатого фильтра (грубого фильтра + точного фильтра), сначала через 5 - мкм грубого фильтра для удаления больших частиц суспензии, а затем через 0,45 - мкм фильтра для удаления мелких примесей, чтобы избежать блокировки канала обнаружения пробки; Добавьте блок разделения нефти и воды, чтобы заранее отделить нефтяное пятно в пробах воды и устранить помехи нефти точности обнаружения других показателей; Оснащен функцией автоматической обратной промывки высокого давления, регулярно очищает фильтрующие компоненты, обеспечивает стабильный эффект предварительной обработки, адаптируется к потребностям мониторинга сточных вод с высокой нагрузкой.

(v) Корректировка на адаптацию к обучению (дополнение)

Принимая во внимание, что операторы станции очистки сточных вод не имеют основных принципов, параметров и возможностей обнаружения неисправностей для оборудования онлайн - мониторинга, предприятие поручает поставщику оборудования провести индивидуальную подготовку на дому: (1) объект обучения: 10 основных операторов станции очистки сточных вод, в том числе 3 администратора оборудования (все имеют базовый опыт очистки сточных вод, нет базы для работы оборудования онлайн - мониторинга); 2) Учебное оборудование: комплект практических прототипов оборудования для онлайнового мониторинга и COD, аммиак и другие основные параметры для обнаружения расходных материалов; 3) Учебные приоритеты: калибровка оборудования, операции по предварительной обработке сточных вод, оценка аномальных данных, антикоррозионное обслуживание оборудования и другое целевое содержание, чтобы гарантировать, что персонал полностью овладеет навыками использования оборудования.

Мониторинг основных процессов и функциональных возможностей в режиме онлайн

(i) Автоматизация мониторинга всего процесса

Система реализует полностью автоматизированный процесс мониторинга, не требует ручного дежурства: (1) автоматический отбор проб: оборудование мониторинга точек в соответствии с установленным циклом автоматического сбора проб воды, точное управление пробоотбором 50 мл, чтобы обеспечить представительность тестирования; 2) Предварительная обработка: образец воды после двухступенчатой фильтрации, разделения нефти и воды в блок обнаружения, удаление помех; 3) Анализ обнаружения: в соответствии с различными параметрическими характеристиками, через спектрофотометрию, электродный метод и другие соответствующие методы обнаружения для завершения многопараметрического синхронного обнаружения, блок растворения для COD, общий фосфор обнаружения точности контроля температуры и времени; Выход результатов: данные обнаружения отображаются в режиме реального времени на локальном сенсорном экране устройства, в то же время загружаются на платформу с центральным управлением и платформу экологического мониторинга провинции Ляонин через двухмодовый канал передачи данных, задержка передачи данных составляет 3 секунды.

(2) Функции передачи данных и управления платформой

1. Передача данных: использование промышленного Ethernet в основном, 4G в качестве резервного двухмодового режима передачи данных, поддержка передачи шифрования данных, предотвращение утечки информации, обеспечение стабильной загрузки данных в сложной сетевой среде станции очистки сточных вод, в соответствии со стандартами передачи экологических данных HJ / T 212. 2. Основные функции платформы: (1) демонстрация в режиме реального времени: платформа с центральным управлением динамически отображает многопараметрические данные о качестве воды в каждой точке мониторинга, рабочее состояние оборудования (например, калиброванное состояние, состояние очистки), с использованием диаграммы складки, цилиндрической карты, чтобы показать тенденцию изменения данных, интуитивно отражает эффект очистки сточных вод; б) тревога об аномалии: предустановьте значения раннего предупреждения по каждому параметру (например, COD ≥ 80 мг / л, аммиачный азот ≥ 12 мг / л) и превышение стандарта (соответствует стандартному порогу уровня A), когда данные достигают порога раннего предупреждения, платформа немедленно запускает акустическую и оптическую тревогу, в то же время толкая текстовое предупреждение на мобильный телефон менеджера, отмечая аномальные точки и превышение значений, время ответа составляет 5 минут; (3) Отслеживание данных: автоматическое хранение исторических данных обнаружения (цикл хранения ≥ 1 год), поддержка точного запроса по времени, точкам, параметрам, может генерировать отчеты обнаружения, соответствующие нормативным требованиям, и экспортировать; (4) Управление оборудованием: Платформа может дистанционно устанавливать циклы калибровки оборудования, циклы отбора проб, контролировать неисправное состояние оборудования в режиме реального времени, генерировать напоминания об обслуживании.

(3) Управление связью и оптимизация процесса

Система и технологическая система очистки сточных вод для достижения интеллектуального соединения, повышения эффективности обработки и скорости достижения: (1) регулирование нагрузки на воду: в соответствии с регулируемым входом в бассейн COD, данные нефтяного класса в реальном времени, автоматическое регулирование потока воды, чтобы избежать высокой нагрузки ударной биохимической системы; 2) биохимическое технологическое регулирование: в соответствии с данными об аэрационном бассейне COD, аммиачном азоте, растворенном кислороде, автоматическое регулирование скорости вращения и аэрации аэрационного вентилятора, оптимизация среды реакции микроорганизмов; 3) точное регулирование дозировки: в соответствии с данными общего фосфора на выходе из бассейна второго погружения, автоматически вычисляется количество флокуляции, добавки дефосфоратора, скорость впрыска регулируется насосом, чтобы избежать отходов препарата; (4) Аварийное удаление: при появлении предупреждения о превышении параметров в общем выпускном отверстии автоматически закрывается сливной клапан, сточные воды возвращаются в регулирующий бассейн для повторной обработки, а также выдается напоминание о аварийном удалении, чтобы обеспечить стабильное соблюдение стандарта выхода воды.

IV. Эксплуатационное обеспечение и обслуживание системы

(1) Повседневные нормы обслуживания

В сочетании с влажными, многократно коррозионными, высоковзвешенными экологическими характеристиками станции очистки сточных вод, разработать целевую программу технического обслуживания: (1) Ежедневно: проверять рабочее состояние оборудования через платформу центрального управления, проверять запас реагента и давление модуля предварительной обработки (чтобы определить, заблокирована ли фильтрация), очищать поверхность оборудования от водяных пятен и коррозионных веществ; б) еженедельно: демонтаж и очистка предварительно обработанных фильтрационных модулей и пробоотборников, чтобы избежать загрязнения нефтью, засорения суспензии; В соответствии с напоминанием платформы для завершения калибровки оборудования, чтобы обеспечить точность обнаружения; 3) ежемесячно: всесторонняя проверка герметичности оборудования, стабильности передачи данных, замена реагентов с истекшим сроком годности; Проверьте нагревательные свойства и состояние электродов в блоке дегазации; iv) ежеквартально: проверка данных испытаний по сравнению с третьими лицами для обеспечения точности и надежности результатов испытаний; Синхронизация проверяет эффективность функции управления связью для обеспечения точности регулирования процесса.

(ii) Аварийное устранение неполадок

Для онлайн - мониторинга общих неисправностей, создание механизма быстрого реагирования: (1) Заблокировка выборки: оборудование автоматически запускает программу обратной промывки, если очистка неэффективна, платформа толкает предупреждение о неисправности, обслуживающий персонал в течение 1 часа на месте демонтажа и очистки; 2) Ошибка калибровки: платформа указывает на отказ калибровочной жидкости или аномалию датчика, заменяет калибровочную жидкость для перекалировки, если она недействительна, заменяет датчик; Прерванная передача данных: автоматическое переключение на резервную передачу 4G, а также устранение неполадок Ethernet для обеспечения бесперебойной загрузки экологических данных; (4) Обнаружение отклонения точности: обзор процесса предварительной обработки и параметров рассеивания, повторная калибровка оборудования, при необходимости обращение к поставщику технической поддержки; Коррозия оборудования: Периодически проверять защитную оболочку и уплотнения оборудования и обнаруживать, что коррозия своевременно заменяется, чтобы избежать повреждения основных компонентов оборудования.

V. Эффективность применения

1. Значительно повысилась точность контроля за соблюдением стандартов: был реализован мониторинг всего процесса очистки сточных вод в режиме реального времени, время задержки данных сократилось с традиционных 4 часов до 3 секунд, время реагирования на предупреждение об аномальном качестве воды составляет 5 минут, что эффективно предотвратило риск избыточных выбросов. С тех пор, как система работает, показатели выхода воды из станции очистки сточных вод стабильно соответствуют стандарту первого уровня A, COD、 Средняя концентрация выбросов аммиака азота и общего фосфора контролируется в пределах 35 мг / л, 5 мг / л, 0,3 мг / л соответственно, что превосходит установленные стандарты контроля и успешно проходит многократную проверку в провинции Ляонин.

2. Снижение затрат и повышение эффективности достигли значительных результатов: потребление флокуляционных и дефосфатных добавок сократилось на 35% по сравнению с традиционными искусственными инъекциями через интеллектуальную систему дозирования, годовая экономия на лекарствах составляет около 180 000 юаней; Точное регулирование аэрации и загрузки воды, снижение энергопотребления вентиляторов, насосов и другого оборудования, ежегодная экономия электроэнергии около 120 000 юаней; Сокращение рабочей нагрузки по ручному отбору проб и тестированию, упорядочение 2 контрольных постов, ежегодная экономия затрат на рабочую силу около 160 000 юаней; После оптимизации процесса коэффициент повторного использования сточных вод был увеличен до 30%, годовая экономия воды около 12 000 тонн соответствует требованиям промышленной экономии воды в провинции Ляонин.

3. Модернизация соблюдения и управления: создать полную систему отслеживания данных мониторинга очистки сточных вод, автоматически генерировать отчеты об испытаниях, отвечающие требованиям экологического регулирования, для достижения данных « весь процесс поиска, вся прослеживаемость»; Платформа центрального управления реализует визуальное управление всем процессом очистки сточных вод, обеспечивает надежную поддержку данных для оптимизации процесса, повышает уровень детализации эксплуатации и обслуживания, обеспечивает непрерывную и стабильную работу станции очистки сточных вод, сохраняет кредитный рейтинг предприятия по охране окружающей среды, устанавливает зеленое развитие предприятия по производству оборудования в Ляонине.

2. Достижения по снижению эффективности являются значительными: потребление ингибиторов коррозии уменьшается на 30% по сравнению с традиционными ручными инвестициями и добавлением через интеллектуальную систему дозирования, а годовая экономия на лекарствах составляет около 150 000 юаней; Точное регулирование канализации и пополнения воды, сокращение потребления свежей воды около 10%, ежегодная экономия воды около 5000 тонн, в соответствии с требованиями промышленной экономии воды в провинции Хэбэй; Сокращение рабочей нагрузки по ручному отбору проб и тестированию, упорядочение 1 контрольной должности, ежегодная экономия затрат на рабочую силу около 80 000 юаней; Сокращение отказов оборудования сокращает время простоя производства и косвенно повышает эффективность производства.

3. Модернизация соблюдения и управления: создание полной системы отслеживания данных мониторинга циркулирующей воды общего железа, автоматическая подготовка отчетов об испытаниях в соответствии с нормативными требованиями, успешная проверка отделом управления экологической средой и промышленностью провинции Хэбэй; Платформа управления реализует визуализацию всего процесса мониторинга общего железа, обеспечивает надежную поддержку данных для предотвращения и контроля коррозии системы циркуляционной воды и оптимизации процесса, повышает уровень детализации эксплуатации и обслуживания, обеспечивает непрерывную и стабильную работу производственного оборудования и обеспечивает надежную гарантию качества и стабильности табачной продукции.