智慧水務(wù)|數(shù)字化時(shí)代的供水工廠轉(zhuǎn)型與運(yùn)行管理
發(fā)布日期:2024-05-27?瀏覽次數(shù):作者:小編
在數(shù)字化時(shí)代浪潮下,智慧水務(wù)已成為提升城市供水效率與水質(zhì)安全的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力。供水工廠,作為城市水資源處理與供應(yīng)的核心環(huán)節(jié),正逐步融入這一智慧化轉(zhuǎn)型的進(jìn)程。通過集成云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)技術(shù),智慧水務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)不僅實(shí)現(xiàn)了對(duì)供水網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與智能調(diào)度,還極大增強(qiáng)了對(duì)水質(zhì)變化的預(yù)測(cè)及應(yīng)對(duì)能力,為確保居民與工業(yè)用戶的用水安全與可持續(xù)性提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。
供水工廠作為供水工程的中樞,承擔(dān)著水質(zhì)監(jiān)控與凈化的重任,其核心目標(biāo)在于運(yùn)用必要的處理技術(shù)去除水中雜質(zhì),確保生活用水既經(jīng)濟(jì)實(shí)惠又品質(zhì)卓越、安全可靠,同時(shí)為工業(yè)生產(chǎn)供應(yīng)符合水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的用水資源。無論是凈化過程還是污泥處理程序,供水工廠的運(yùn)營都必須遵循環(huán)境保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。直至上世紀(jì)90年代初,國內(nèi)對(duì)于水廠排泥水處理幾乎未有涉足,而今,隨著對(duì)水廠排放廢水造成環(huán)境污染問題的關(guān)注加深,全國近4400座城市供水廠正逐步規(guī)劃實(shí)施排泥水處理設(shè)施的建設(shè)。
在選擇凈水工藝與主體構(gòu)筑物時(shí),應(yīng)依據(jù)原水質(zhì)量、設(shè)計(jì)產(chǎn)能以及凈化后水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)綜合決定。水廠落成后,首要任務(wù)是進(jìn)行全面調(diào)試,這需緊密貼合地方運(yùn)營與管理的實(shí)際條件,并根據(jù)國家相關(guān)政策,定制適合水廠實(shí)情的管理制度,以確保供水的安全性和穩(wěn)定性。
設(shè)備安裝接近尾聲之際,便應(yīng)規(guī)劃在所有前提條件具備時(shí),啟動(dòng)設(shè)備調(diào)試程序。調(diào)試分為三個(gè)階段:第一階段為單體設(shè)備的單獨(dú)調(diào)試,涵蓋空載與滿載測(cè)試;第二階段是在單項(xiàng)調(diào)試驗(yàn)收合格后開展的滿載聯(lián)動(dòng)調(diào)試;第三階段則是聯(lián)動(dòng)調(diào)試成功通水后的工藝系統(tǒng)效能調(diào)優(yōu)。
調(diào)試前期,需細(xì)致檢查已完成的工程部分,涉及土建、管道井室、設(shè)備自身及電氣控制儀表的全面檢驗(yàn)。確保供水泵與電機(jī)通過聯(lián)軸器精確對(duì)準(zhǔn),泵啟動(dòng)前徹底排氣并用清潔水預(yù)充,入口閥門開啟,出口閥門則關(guān)閉。若電機(jī)合閘后未能啟動(dòng),應(yīng)迅速斷電以保護(hù)電機(jī)。電機(jī)運(yùn)行時(shí),密切監(jiān)控電機(jī)狀況與電流表讀數(shù),出現(xiàn)異常立即停止運(yùn)行。
針對(duì)隔膜計(jì)量泵,根據(jù)工作環(huán)境溫度添加適量潤滑油至指定油位。釋放管路及隔膜油腔內(nèi)的壓力以排除空氣,調(diào)整泄壓安全閥使空氣完全排出。隨后,按25%、50%、75%至100%的額定壓力梯度逐步增壓,每級(jí)壓力下至少運(yùn)行15分鐘。最終,在全負(fù)荷下連續(xù)運(yùn)行1小時(shí)。
通水試車是在所有設(shè)備單機(jī)調(diào)試通過的基礎(chǔ)上,按照工藝流程分階段進(jìn)行,從無負(fù)荷聯(lián)動(dòng)試運(yùn)行過渡到全系統(tǒng)通水,驗(yàn)證工藝流程暢通無阻,并在低負(fù)荷下達(dá)到水質(zhì)送水標(biāo)準(zhǔn)。臨時(shí)鋪設(shè)管線引入清水沖洗蓄水池,利用此水源反沖洗砂濾池直至清潔?;诋?dāng)日原水,通過混凝實(shí)驗(yàn)確定合適的混凝劑投加量。利用次氯酸鈉消毒泵對(duì)蓄水池進(jìn)行消毒,確保有效氯含量達(dá)到20mg/L,并保持浸泡超過24小時(shí)。隨后,排放消毒水,蓄水池即可準(zhǔn)備投入運(yùn)行。
水處理工藝流程涵蓋了從進(jìn)水泵房至送水泵房及配電間的全過程,具體為:進(jìn)水泵房—機(jī)械混合池—?jiǎng)討B(tài)絮凝池—水平沉淀池—V型過濾池—清水存儲(chǔ)池—泵房加壓及配電設(shè)施—最終出廠供水網(wǎng)。與此同時(shí),污泥處理流程涉及到排水池—排泥調(diào)節(jié)池—污泥濃縮處理—平衡調(diào)節(jié)池—脫水工作間,處理后的泥餅則被外運(yùn)處理。當(dāng)前,水廠已實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵生產(chǎn)指標(biāo),如余氯含量、濁度、水流速度、水壓等的在線監(jiān)測(cè),并且包括加藥、消毒、沉淀池排泥、濾池逆沖及泵房加壓等多個(gè)環(huán)節(jié)均采用自動(dòng)化控制系統(tǒng),不僅減輕了人工操作負(fù)擔(dān),而且確保了出水水質(zhì),顯著提升了運(yùn)行與管理的效能。
1、關(guān)于水處理工藝的詳細(xì)配置:
(1)取水與輸水系統(tǒng):日處理規(guī)模達(dá)5萬立方米,從露天渠道取水,配置兩條直徑DN800的鋼質(zhì)輸水管,實(shí)現(xiàn)雙路互備。
(2)抽水站:裝備6臺(tái)雙吸泵,其中4臺(tái)常備使用,2臺(tái)作為備用,單泵流量550立方米/小時(shí),揚(yáng)程15米,功率37千瓦。
(3)分配井:配備手動(dòng)啟閉閘門,確保兩個(gè)處理系列水量均衡,設(shè)置一座分配井,水停留時(shí)間78秒。
(4)混合池與絮凝池:分為兩個(gè)系列,每系列兩座串聯(lián),首段加入三氯化鐵,第二段加入聚合氯化鋁,每階段混合時(shí)間60秒;絮凝池共2座,絮凝時(shí)間21分鐘,有效水深5米。
(5)沉淀池與過濾:配置4座斜管沉淀池,每座面積88平方米,采用塑料六邊形蜂窩斜管,中央驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)每日運(yùn)行至少2次,必要時(shí)可增加頻率。V型濾池設(shè)計(jì)濾速為6.75立方米/小時(shí),采用氣水聯(lián)合反沖洗,反沖洗周期約10分鐘,濾料選用單一規(guī)格的石英砂,嚴(yán)格遵守篩分曲線標(biāo)準(zhǔn)。
(6)清水池與泵房:新建兩座清水池,總?cè)莘e6912立方米,調(diào)節(jié)能力占供水規(guī)模的13.8%。泵房內(nèi)設(shè)5臺(tái)水泵,分為兩組,小泵2臺(tái)(1用1備,1臺(tái)變頻),大泵3臺(tái)(2用1備,1臺(tái)變頻),根據(jù)流量和壓力自動(dòng)調(diào)控水泵運(yùn)行。
(7)加藥與消毒:采用三氯化鐵與聚合氯化鋁聯(lián)合投加,前者濃度至少38%,后者有效Al?O?含量不低于10%;加氯使用10%濃度的次氯酸鈉,原液儲(chǔ)存后經(jīng)計(jì)量泵和在線稀釋系統(tǒng)投加。
2、污泥處理工藝細(xì)節(jié):
(1)排水與排泥處理:排水池總?cè)莘e330立方米,分為兩格,配備潛水泵和吸泥機(jī),用于接納濾池反沖洗水及沉淀池排泥,安排定時(shí)運(yùn)行。
(2)污泥調(diào)節(jié)與濃縮:排泥池總?cè)莘e363立方米,通過潛污泵送至濃縮池,配置潛水?dāng)嚢铏C(jī)防止沉降,設(shè)置連續(xù)式輻流濃縮池,配備刮泥機(jī)和螺桿泵,采用干粉聚丙烯酰胺作為絮凝劑。
(3)脫水與處置:設(shè)置均衡池與脫水車間,采用陰離子型聚丙烯酰胺作為脫水藥劑,配備離心機(jī)進(jìn)行脫水處理,脫水后的泥餅通過螺旋輸送器送至存儲(chǔ)區(qū)域,整個(gè)流程旨在高效、環(huán)保地處理水廠產(chǎn)生的污泥。
水廠管理在保障生產(chǎn)安全方面需要建立相關(guān)的安全制度,著重加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn),定期鞏固理論知識(shí)和操作技能,確保每位工作人員熟練掌握各項(xiàng)系統(tǒng)的操作和控制技巧,以保證水廠穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),有效控制成本,實(shí)現(xiàn)費(fèi)用的節(jié)約與合理利用。
水廠建成后需要進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)試和試車,以驗(yàn)證設(shè)備供貨和安裝質(zhì)量是否符合合同標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,調(diào)試各工序水處理設(shè)施的運(yùn)行參數(shù)。在日常運(yùn)行中,必須深入了解每個(gè)工段的運(yùn)行原理和重點(diǎn),加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)工作,依托先進(jìn)的自控系統(tǒng),精心管理整個(gè)廠區(qū)的流程,確保系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),水廠需制定嚴(yán)格詳實(shí)的管理制度,加強(qiáng)人員技術(shù)培訓(xùn),保障水廠正常運(yùn)行,確保出廠水的水量、水壓和水質(zhì)指標(biāo)符合規(guī)定要求。
綜上所述,供水工廠在智慧水務(wù)系統(tǒng)平臺(tái)框架下的轉(zhuǎn)型升級(jí),不僅標(biāo)志著城市供水管理進(jìn)入了新的智能化階段,也為全球水資源的高效利用和環(huán)境保護(hù)樹立了典范。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新理念的深化,未來的供水工廠將更加側(cè)重于數(shù)據(jù)的深度挖掘與應(yīng)用,以及系統(tǒng)間的無縫協(xié)同,進(jìn)一步提升服務(wù)的精準(zhǔn)度與響應(yīng)速度。智慧水務(wù)的發(fā)展,不僅重塑了供水行業(yè)的面貌,更為構(gòu)建綠色、健康、可持續(xù)的城市水生態(tài)系統(tǒng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),引領(lǐng)我們邁向更加智慧、更加美好的水管理未來。
中交路橋科技是大型智慧水務(wù)公司,發(fā)力智慧市政賽道,自主研發(fā)了智慧市政系列系統(tǒng)平臺(tái) - 基安云·物聯(lián)網(wǎng)科技系列平臺(tái),該平臺(tái)包括IOT平臺(tái),大數(shù)據(jù)平臺(tái)、AI平臺(tái)和數(shù)字孿生平臺(tái)、分別提供可賦能智慧城市治理所需的感能、數(shù)能、算能和圖能的四大能力,實(shí)現(xiàn)智慧市政全場(chǎng)景、全周期數(shù)據(jù)融合應(yīng)用,為實(shí)現(xiàn)城市精細(xì)治理、體驗(yàn)美好生活提供數(shù)字底座。基安云智慧水務(wù)系統(tǒng)其使用對(duì)象不僅僅局限于水廠管理者,對(duì)于水務(wù)工作決策者、水管維護(hù)員、營收業(yè)務(wù)員與用戶均適用,該系統(tǒng)集數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控、管網(wǎng)巡線、管線布控、供水綜合運(yùn)營調(diào)度、供水漏損控制、營收收費(fèi)等于一體,助力水利發(fā)展。