Решение для системы онлайн-мониторинга на очистных сооружениях
Система онлайн-мониторинга на станции очистки сточных вод охватывает ключевые технологические узлы, включая насосную станцию подачи воды, биологические реакторы, вторичные отстойники и выпуск очищенной воды. На объектах развернуты электромагнитные расходомеры для непрерывного измерения расхода поступающих и очищенных стоков, а также многопараметрические онлайн-анализаторы качества воды, отслеживающие такие показатели, как ХПК, аммиачный азот, общий фосфор, pH, растворенный кислород, мутность и концентрация активного ила. Данные передаются через промышленные шлюзы в диспетчерскую систему SCADA предприятия и платформу экологического надзора, обеспечивая автоматизированный контроль всего технологического процесса очистки сточных вод, оптимизацию режимов работы и гарантированное соответствие сбрасываемой воды установленным нормативам.
Overview
Кратко
Система онлайн-мониторинга на станции очистки сточных вод охватывает ключевые технологические узлы, включая насосную станцию подачи воды, биологические реакторы, вторичные отстойники и выпуск очищенной воды. На объектах развернуты электромагнитные расходомеры для непрерывного измерения расхода поступающих и очищенных стоков, а также многопараметрические онлайн-анализаторы качества воды, отслеживающие такие показатели, как ХПК, аммиачный азот, общий фосфор, pH, растворенный кислород, мутность и концентрация активного ила. Данные передаются через промышленные шлюзы в диспетчерскую систему SCADA предприятия и платформу экологического надзора, обеспечивая автоматизированный контроль всего технологического процесса очистки сточных вод, оптимизацию режимов работы и гарантированное соответствие сбрасываемой воды установленным нормативам.
Key Advantages
Challenges
- Large fluctuations in influent and effluent water quality, coupled with low frequency of manual sampling and testing (typically once every 4 hours), make it difficult to promptly detect water quality abnormalities.
- The control of dissolved oxygen in biochemical tanks relies on experience, with aeration energy consumption accounting for over 50% of the plant's total electricity costs, yet there is a lack of precise regulation methods.
- Exceeding discharge standards and facing high fines and risks of production suspension require real-time warnings rather than post-event accountability.
- Environmental authorities require the installation of online monitoring equipment at discharge outlets and data networking; falsification of data will result in criminal liability.
Results
- Проект модернизации и реконструкции городских очистных сооружений: установлено 12 комплектов электромагнитных расходомеров и 18 комплектов онлайн-анализаторов качества воды. Концентрация ХПК в очищенной воде стабильно снижена с 35 мг/л до уровня ниже 25 мг/л, что соответствует стандарту качества воды первой категории А.
- Интеллектуальная модернизация центра очистки сточных вод в промышленном парке: реализация точного контроля аэрации на основе онлайн-данных по растворенному кислороду и аммиачному азоту, годовая экономия электроэнергии составляет 420 000 кВт·ч, экономия затрат на электроэнергию — около 300 000 юаней.
- Автоматизация модернизации на уездной станции очистки сточных вод: переход от ручного дозирования реагентов к автоматической системе дозирования на основе данных онлайн-мониторинга качества воды, что позволило снизить затраты на реагенты на 25%, а уровень соответствия очищенной воды нормативам повысился с 92% до 99,8%.
Подробности решения
Решение для системы онлайн-мониторинга на очистных сооружениях
Решение для системы онлайн-мониторинга на очистных сооружениях, основанное на электромагнитных расходомерах и многопараметрических анализаторах, обеспечивает непрерывный контроль расхода и ключевых параметров качества воды в реальном времени по всему технологическому циклу. Эта интегрированная система предоставляет точные данные для гарантии соответствия сбросов нормативам, оптимизации процессов очистки и достижения значительной экономии энергоресурсов, одновременно полностью удовлетворяя требованиям природоохранных органов по подключению к государственным платформам экологического мониторинга.
Предпосылки внедрения системы онлайн-мониторинга
Ужесточение природоохранного законодательства ведет к постоянному повышению стандартов качества очищенных сточных вод — с уровня 1B до 1A и выше. Это предъявляет повышенные требования к точности и оперативности контроля. «Положение об управлении разрешениями на сброс» обязывает ключевые объекты устанавливать оборудование для онлайн-мониторинга и интегрировать его с системами надзорных органов.
В контексте «двойной углеродной цели» очистные сооружения также сталкиваются с необходимостью снижения энергопотребления. Поскольку на систему аэрации приходится 50-70% всех затрат электроэнергии, внедрение прецизионного управления на основе данных онлайн-мониторинга становится критически важным для сокращения эксплуатационных расходов.
Точки мониторинга и ключевые параметры системы
Приемная насосная станция
На входе электромагнитный расходомер точно измеряет приточный расход сточных вод. pH-метр и мутномер контролируют базовое качество поступающей воды, позволяя оперативно отслеживать резкие колебания состава стоков и прогнозировать необходимую корректировку последующих технологических этапов.
Бассейн биологической очистки
Здесь система онлайн-мониторинга фокусируется на ключевых биохимических показателях. Датчик растворенного кислорода (DO) поддерживает оптимальную концентрацию (2-4 мг/л) в аэробной зоне. Электрод ОВП контролирует окислительно-восстановительный потенциал в анаэробных зонах, а измеритель концентрации ила (MLSS) предоставляет данные для точного регулирования объема аэрации и коэффициента рециркуляции активного ила.
Вторичный отстойник и выпуск очищенных вод
В отстойнике погружной датчик мутности контролирует качество осветленной воды и высоту границы раздела ила, а ультразвуковой уровнемер следит за уровнем, предотвращая вспухание ила. На выпуске электромагнитный расходомер фиксирует расход очищенной воды, а многопараметрический анализатор и анализатор остаточного хлора обеспечивают окончательный контроль соответствия всех параметров (pH, мутность, DO, хлор) установленным нормативам сброса.
Рекомендуемая конфигурация оборудования для мониторинга
| Точка мониторинга | Рекомендуемое оборудование | Назначение |
|---|---|---|
| Входная/выходная труба | Электромагнитный расходомер LGF | Высокоточное измерение расхода (0.5%) |
| Биологический реактор | Датчик DO + Измеритель концентрации ила | Управление аэрацией и контроль уровня MLSS |
| Вход/выход | Измеритель pH/ОВП + Турбидиметр | Мониторинг основных параметров качества воды |
| Обеззараживание на выходе | Онлайн анализатор остаточного хлора | Контроль эффективности обеззараживания |
| Вторичный отстойник | Ультразвуковой уровнемер + Погружной турбидиметр | Контроль уровня воды и границы раздела ила |
| Комплексный мониторинг | Малая станция мониторинга качества воды | Интегрированный мониторинг нескольких параметров |
Ключевые преимущества решения для онлайн-мониторинга
Полное покрытие технологического процесса
Мониторинг на каждом этапе — от приема сточных вод до выпуска очищенной воды. Система устраняет пробелы в данных, обеспечивая полную прозрачность и управляемость всем процессом очистки на сооружениях.
Энергосбережение и снижение затрат
Точная аэрация на основе онлайн-данных по растворенному кислороду позволяет оптимизировать работу аэраторов. Это приводит к экономии электроэнергии на 20-30%, что в годовом выражении составляет сотни тысяч рублей.
Гарантия соответствия нормативам
Автоматическая передача данных на платформы экологического контроля по протоколу HJ 212. Решение полностью соответствует требованиям «Положения об управлении разрешениями на сброс» в части онлайн-мониторинга.
Комплексная поставка оборудования
Полный ассортимент от одного поставщика: электромагнитные расходомеры, анализаторы качества воды, уровнемеры. Поставка «под ключ» снижает затраты на координацию с множеством подрядчиков и упрощает интеграцию.
Технические характеристики и особенности системы
Точное измерение расхода притока и оттока
Электромагнитный расходомер LGF обеспечивает измерение расхода на входе и выходе очистных сооружений с высокой точностью до 0,5%. Конструкция прибора делает его невосприимчивым к влиянию взвешенных веществ и масел, typically present in wastewater.
Многопараметрический онлайн-мониторинг качества воды
Система в реальном времени отслеживает ключевые параметры: pH, растворенный кислород (DO), мутность, концентрацию ила (MLSS), остаточный хлор. Данные обновляются с периодичностью от 5 до 15 минут, обеспечивая оперативный контроль.
Оптимизация работы биохимического реактора
На основе непрерывных данных о концентрации растворенного кислорода и ОВП система автоматически регулирует объем подачи воздуха для аэрации. Это позволяет достичь режима точной аэрации, что является основой для экономии энергии в 20-30%.
Предупреждение о превышении норм сброса
При приближении или превышении пороговых значений по любому контролируемому параметру система генерирует автоматические сигналы тревоги. Это дает оператору резерв времени для корректировки технологического процесса и предотвращения нарушений.
Соответствие требованиям по передаче экологических данных
Решение обеспечивает стабильную передачу данных на национальные и региональные платформы мониторинга источников загрязнения по стандартному протоколу HJ 212, полностью выполняя требования разрешения на сброс загрязняющих веществ.
Удаленное обслуживание и диагностика
Оператор может удаленно отслеживать статус подключения всех приборов, историю калибровок и рабочие циклы через центральную платформу. Система автоматически оповещает о необходимости обслуживания или замены датчиков при обнаружении аномалий в их работе.
Approach
Как мы внедряем интеллектуальные решения пошагово.
Анализ процесса и проектирование мониторинга
Анализ полного цикла очистки (предочистка→биологическая→осаждение→сброс) и определение ключевых параметров мониторинга
Подбор приборов и монтаж
Подбор коррозионностойких расходомеров, анализаторов качества воды и уровнемеров; взрывозащищенный монтаж
Сбор данных и интеграция с SCADA
Многопараметрический сбор данных через RTU-терминалы с интеграцией в SCADA для централизованного контроля
Соответствие нормам и интеллектуальные оповещения
Настройка автоматических оповещений о превышении ПДК и механизмов быстрого реагирования
Готовы оптимизировать бизнес?
Свяжитесь с нами — наша команда предложит решения под ваши задачи.
Связаться