水处理中的自动检测技术,即水质检测技术是保证供水和排水水质的重要手段,也是指导水处理工艺运行过程的重要依据,随着自动化技术、机械制造技术等方面的发展,出现了越来越多的新型自动化检测仪表。
现阶段使用的水处理自动化仪表包括流量、水位、温度、压力仪表以及水质测量分析仪表,如 pH 测量仪、流动电流检测仪、漏氯报警仪、余氯分析仪、高低浊度在线检测仪等。
在流量测量方面,除了传统的电磁流量计外,还出现了大量非接触式仪表。 水位测量仪表是水处理中另一类使用广泛的检测仪表,滤池、清水池、格栅配水井、配矾等处都要用到,主要有差压式、静压式、吹气式、浮子式、静电电容式、以及超声波等类型。 检测仪表是实现水厂自动化的基础,在日本等发达国家不仅大面积使用现有成熟仪表外,还不断开发出新的检测仪表并发展相关的检测技术,不断扩大检测范围,提高检测精度。
随着电子技术、计算机技术以及光电技术等相关学科的发展,工业自动化在各个方面都发生了深刻的变化,包括自动化感应部件、各种检测传感器、变送器、各种间接测量设备、各种执行机构等底层设备,以及自动回路调节器、自动控制单元、各种大小型装置控制系统乃至综合优化调度系统等。有关控制系统的研究和应用也一直是现代工业生产的重点工作之一,并且已经在控制理论和自动控制系统水平方面都发生了极大的变化。随着水处理技术的不断发展,对于水质指标的控制与水处理效率的要求也在不断提高。新工艺、新设备的广泛应用一方面提高了水处理能力,另一方面也对整个系统的控制、协调提出了更加严格复杂的要求。常规控制手段已经成为水处理行业中的薄弱环节之一,需要在现有工业自动化已经取得的成果基础上研究、设计、投用适合于水处理行业的先进控制系统。由于水处理系统(特别是混凝投药和加氯控制过程) 是一个大迟滞、非线性、时变的复杂系统,系统建模困难,很难控制好。因此各种先进的控制算法不断提了出来。虽然各种先进的控制理论和算法不断被提了出来,但是在实际的应用过程中,尤其是中小型水厂自动化控制系统中,经典的控制理论仍有着广泛的应用空间。
变频调速是一项有效的节能降耗技术,其节点效率很高,几乎能将因设计冗余和用水量变化而浪费的电能全部节省下来。变频调速控制技术是指以变频调整原理为基础,在保证供水可靠性的前提下,根据供水系统的用水量的变化情况,自动调整水泵工况,使之始终尽可能地在高效区间内运行,已达到降低能耗、提高效率的目的。这一技术既科学又可靠,它具有调速精度高、功率因素高等特点,使用它可以提高产品质量、产量,并降低物料和设备的损耗,同时也能减少机械磨损和噪音,改善车间劳动条件,满足生产工艺要求。
随着计算机网络技术的不断进步,建立一个供水系统的综合自动化系统成为可能。在现代化的大型水厂中,除了采用先进的设备和控制技术对厂区内部进行有效控制和管理外,还要求实现对一个城市或地区整个供水系统的综合自动化管理。对自来水公司而言,为了安全、稳定、可靠地管理好遍布全城的供水系统,要有一个满足企业特点的、现代化的、先进的的企业综合自动化系统(SAS)。 在该系统中,要实现对整个供水系统的现代化企业管理。主要包括社会服务系统,自来水管网地理信息系统(GIS)、自动抄表收费系统(AMR)、生产过程数据采集与监控系统(SCADA)、办公自动化系统(OAS)、自来水管网优化系统、数据仓库中心数据管理系统、信息管理中心系统(IMCS)等。在美国和加拿大等发达国家,已经建立了不少现代化的水厂,实现了整个供水系统的自动化。
系统组成:水厂远程监控系统是水司生产调度管理系统的一个子系统,主要由水司调度中心、水厂监控中心、通信平台、水厂测控终端、配电设备监测终端组成。
通信平台:水司调度中心、各水厂、各职能部门之间数据通信在局域网内完成;水厂与调度中心之间一般租用或铺设光纤。
水厂监控中心主要功能:
远程监测所辖水源井的工作情况、安防情况,远程控制所辖水源井水泵的启停;
在线监测水厂内加压泵组设备的工作情况,控制加压泵组的启停。
在线监测水厂内蓄水池水位、清水池水位;进厂原水流量;出厂清水流量和压力。
在线监测出厂水的浊度、PH值、余氯等水质指标,录入其它水质信息。
在线监测大门、制水车间等重要场所的图像。
生成各种报表及数据曲线。