系統(tǒng)概述
　　青島市重點(diǎn)工程污水處理廠建設(shè)指揮部采用摩托羅拉公司的MOSCAD（Motorola SCADA）系統(tǒng)，監(jiān)測控制李村河所轄各污水廠和各泵站的生產(chǎn)過程，利用摩托羅拉公司的MPT1327集群通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)一體化的生產(chǎn)調(diào)度與管理。語音與數(shù)據(jù)通訊兩個(gè)子系統(tǒng)被完美地融于一個(gè)SCADA系統(tǒng)中，為指揮部整個(gè)生產(chǎn)調(diào)度、監(jiān)控、管理系統(tǒng)奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。
　　污水處理調(diào)度遠(yuǎn)程監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集（SCADA）系統(tǒng)的主要功能是通過中心站能夠全面了解相關(guān)污水處理廠、泵站的各種工藝參數(shù)；中心站將收集的參數(shù)進(jìn)行處理和綜合，以良好的界面提供給決策者，并向相應(yīng)裝置發(fā)布指令，以完善生產(chǎn)過程。
　　
系統(tǒng)規(guī)模
　　該系統(tǒng)包括1個(gè)調(diào)度中心站、4座污水處理廠和15座泵站，于2000年投入運(yùn)行。
　　
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
　　青島市李村污水處理廠自動化監(jiān)控系統(tǒng)可大致分為兩級，即第一級控制管理級（主控中心），第二級過程控制（各污水處理廠RTU及泵站RTU）。MOTOROLA公司的MOSCAD系統(tǒng)支持357~367MHz段的MPT1327集群對講系統(tǒng)SELECTACOM MX通信組網(wǎng)。
　　
系統(tǒng)功能
　　MOSCAD的主控調(diào)度中心應(yīng)由監(jiān)控和管理級的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)構(gòu)成，MCP-M是控制中心與遠(yuǎn)程終端通過無線電相連的前端處理單元，負(fù)責(zé)接收和處理來自各測站RTU的數(shù)據(jù)及相關(guān)信息。主控調(diào)度中心根據(jù)網(wǎng)絡(luò)在線數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)完成對全系統(tǒng)的管理和調(diào)度，提供有關(guān)數(shù)據(jù)報(bào)表，及向各測站發(fā)布指令。遠(yuǎn)程終端RTU檢測污水處理廠和泵站中各種參數(shù)并將其通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至控制中心�？刂浦行倪\(yùn)用Wizcon工控組態(tài)軟件完成監(jiān)控功能，中心可向RTU發(fā)送命令及查詢要求，并能通過無線信道向RTU下裝整個(gè)數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用軟件和參數(shù)。
　　控制中心與遠(yuǎn)程終端之間通350MHz頻段集群無線通信，MDLC通信協(xié)議被用于這個(gè)通信中。
　　測站由摩托羅拉公司的MOSCAD RTU和本地的PLC設(shè)備構(gòu)成，MOSCAD RTU包括CPU模塊、MPT1327集群無線通信數(shù)傳機(jī)、電源、后備電池和機(jī)箱等。本地的PLC設(shè)備為以下幾種品牌：Modicon、AB SIEMENS 等。
　　
系統(tǒng)特點(diǎn)
　　* MOSCAD系統(tǒng)中從芯片到通信機(jī)等所有部件皆由摩托羅拉公司生產(chǎn)，它較之于由多家設(shè)備拼裝而成的系統(tǒng)具有更高的可靠性，系統(tǒng)的升級、維護(hù)和擴(kuò)容更有保障。
　　* PLC系統(tǒng)與調(diào)度系統(tǒng)完美結(jié)合。

青島市李村河污水處理工程

         青島市李村河污水處理工程由青島市重點(diǎn)工程污水處理廠建設(shè)指揮部負(fù)責(zé)建設(shè)，中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，青島市第二市政工程公司和青島市安裝建設(shè)公司施工。工程設(shè)計(jì)時(shí)間1991年3月至1997年2月，1997年12月竣工，1998年7月由青島市建設(shè)委員會驗(yàn)收并交付使用。工程建設(shè)總規(guī)模17萬m3/d，其中一期工程規(guī)模8萬m3/d。工程竣工決算為20683萬元，其中外資6611萬元（1202萬美元，按1:5.5計(jì)）。該工程項(xiàng)目獲中國市政工程金杯獎(jiǎng)和山東省建筑工程質(zhì)量泰山杯獎(jiǎng)。

工程設(shè)計(jì)特點(diǎn)：

         （1）盡管李村河污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)水量構(gòu)成復(fù)雜、水質(zhì)濃度極高、變化幅度大，但取得了穩(wěn)定、優(yōu)異的處理效果，處理指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)。李村河污水系統(tǒng)工業(yè)污水占70%以上，進(jìn)水BOD5 400~1400 mg/L、COD 700~3000 mg/L、SS 450~2000 mg/L，TKN 50~100 mg/L，TP 7~35 mg/L；處理出水BOD5 6~15 mg/L、COD 45~ 90 mg/L、SS 2~30 mg/L，NH3-N 1.0~10 mg/L，TP 0.2~3.0 mg/L（平均值為0.75 mg/L）。

        （2）工藝及參數(shù)選擇基于長時(shí)間的現(xiàn)場水質(zhì)試驗(yàn)研究及國際水質(zhì)協(xié)會活性污泥數(shù)學(xué)模型理論，保證了工藝路線的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性和合理性。針對特殊的水質(zhì)情況，密切配合設(shè)計(jì)，在項(xiàng)目前期進(jìn)行了充分的試驗(yàn)研究，包括連續(xù)多年的水量調(diào)查、污染源調(diào)查和水質(zhì)特性分析，以及依據(jù)國際水質(zhì)協(xié)會活性污泥數(shù)學(xué)模型理論進(jìn)行的3個(gè)多月現(xiàn)場水質(zhì)動態(tài)工藝試驗(yàn)與生物動力學(xué)特性測定，為最終工藝路線的選擇及參數(shù)的確定提供了依據(jù)。

        （3）通過巧妙的構(gòu)筑物布置、工藝設(shè)計(jì)與設(shè)備選擇，將國際上先進(jìn)的UCT、VIP和A/O除磷脫氮工藝同時(shí)結(jié)合到污水工藝流程中，工藝運(yùn)行調(diào)節(jié)非常靈活，能可靠地按多種模式運(yùn)行，屬于有針對性的集成型生物除磷脫氮處理系統(tǒng)。為滿足處理要求和適應(yīng)進(jìn)水水質(zhì)水量的變化，在各設(shè)計(jì)階段（工程前期、初步設(shè)計(jì)、招標(biāo)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)）中，不斷吸取國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，不斷改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)及實(shí)施方式，使污水處理構(gòu)筑物能夠按多種工藝方式（UCT、VIP、A/A/O、A/O、改良A/A/O、倒置A/A/O）運(yùn)行。厭氧、缺氧、好氧區(qū)停留時(shí)間可調(diào)，運(yùn)行工況可調(diào)，進(jìn)水、污泥回流、混合液回流位置多點(diǎn)設(shè)置并可以通過渠道及閘門轉(zhuǎn)換靈活控制，體現(xiàn)了一池多工藝、多工況的特點(diǎn)，給運(yùn)行帶來了極大的方便和靈活。

       （4）采用多種先進(jìn)、高效、節(jié)能新技術(shù)及自控系統(tǒng)，優(yōu)化工藝運(yùn)行，大幅度降低能耗。選用了高效節(jié)能的曝氣設(shè)備，其中高速離心鼓風(fēng)機(jī)效率達(dá)90%～95%，供風(fēng)量在45%～100%范圍內(nèi)可調(diào)；膜片式微孔曝氣頭，氧轉(zhuǎn)移率達(dá)30%以上。生物池曝氣系統(tǒng)采用枝狀布置，各空氣主支管上設(shè)空氣自動調(diào)節(jié)閥，通過設(shè)在曝氣池好氧區(qū)各廊道的溶解氧儀，根據(jù)設(shè)定的DO值，由PLC自動調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)閥的開度及鼓風(fēng)機(jī)的供風(fēng)量。實(shí)際運(yùn)行節(jié)能效果非常顯著。

       （5）通過廠內(nèi)污水回用，節(jié)約大量新鮮用水，并降低處理廠運(yùn)行成本。采用快速高效纖維球過濾器+消毒工藝及氣壓全自動供水技術(shù)在廠內(nèi)設(shè)置了二級處理出水深度處理與回用系統(tǒng)，使全廠用水自給率達(dá)到80%，節(jié)省了大量寶貴的自來水，年節(jié)省水費(fèi)約50萬元。

       （6）通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，大型生物池采用了扶壁式結(jié)構(gòu)方案，池底板采用池壁下為受力底板、池中心為構(gòu)造底板的方案，地基處理采用碎石樁排水加強(qiáng)夯方案，節(jié)省了大量土建投資。在長120.7 m、寬49.7 m、深7.05 m的2座大型生物池設(shè)計(jì)中，通過對池壁的優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用扶壁式結(jié)構(gòu)方案代替變截面池壁方案，節(jié)省砼近千立方米，節(jié)省造價(jià)近100萬元。在生物池地基處理方案制定過程中，把池底板的結(jié)構(gòu)形式，以及對地基的適應(yīng)能力與地基處理方案同時(shí)進(jìn)行分析，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)技術(shù)的共同優(yōu)化，最終采用了池壁下為受力底板、池中心為構(gòu)造底板的方案。針對池底板下為淤質(zhì)軟土類砂的具體情況，在地基處理方案上采用碎石樁排水加強(qiáng)夯的方案，處理后的地基承載力有很大提高，由原fK = 70 kPa提高到fK = 120~140 kPa，并大大地消除了地基沉降。施工試水過程中經(jīng)數(shù)月的沉降觀測，沉降值僅3~5 mm。僅地基處理一項(xiàng)就比其它方案節(jié)省投資近200萬元。

       （7）立足無人值守運(yùn)行，所設(shè)計(jì)的自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)先進(jìn)、完善。通過借鑒國外污水廠的先進(jìn)管理模式，吸收成熟自控系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，將系統(tǒng)設(shè)計(jì)定位在無人值守運(yùn)行的高度。采用集散型控制系統(tǒng)，硬件選用性價(jià)比高，質(zhì)量可靠的PLC，并從優(yōu)化管理、節(jié)能降耗為出發(fā)點(diǎn)，詳盡給出了設(shè)備的控制要求，為系統(tǒng)集成和開發(fā)商創(chuàng)造了極為便利的條件。實(shí)際運(yùn)行效果證明了該套自控系統(tǒng)是完善的、先進(jìn)的。

       （8）本工程屬于第一批亞行貸款污水處理項(xiàng)目，對國內(nèi)首次編制該類型符合國際規(guī)范的設(shè)備標(biāo)書工作高度重視，保證了處理廠技術(shù)設(shè)備的先進(jìn)、可靠和優(yōu)質(zhì)。本工程是第一批亞行貸款污水處理項(xiàng)目之一，首次按國際規(guī)范編制標(biāo)書。在沒有國內(nèi)同類工作可供借鑒的情況下，對全廠設(shè)備進(jìn)行了詳盡的分類，按重要性、使用周期、頻率和能耗等方面，確定了設(shè)備的檔次。通過大量國內(nèi)外產(chǎn)品樣本說明書的查閱，對產(chǎn)品進(jìn)行比較、篩選，最終編制出13大類、上百種設(shè)備長達(dá)500頁的規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉?biāo)書，得到了國際咨詢公司和機(jī)電部招標(biāo)審查辦的高度贊揚(yáng)，為投標(biāo)、評標(biāo)奠定了良好的基礎(chǔ)，保證了性價(jià)比合理、質(zhì)量上乘的各類產(chǎn)品的選用。
 

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