Автоматизация очистных сооружений

Аэрация — крупнейший потребитель электроэнергии на очистных, и чаще всего она работает с избытком.

Каскадное управление группой воздуходувок по давлению в воздушной сети с ротацией по наработке и разнесением пусков во времени. Частотное регулирование ведущей машины для точного поддержания режима. Там, где установлены датчики растворённого кислорода, подача воздуха регулируется по фактической концентрации в аэротенке, а не по постоянной уставке давления, — это и есть основной источник экономии. Защиты по температуре, давлению и току, контроль состояния фильтров на всасывании.

Насосов на очистных много, и почти все они выигрывают от перевода на автоматический режим.

Шкафы управления приёмной насосной станцией, иловыми и рециркуляционными насосами, дренажными насосами. Пуск и останов по уровню и расходу, ротация по наработке, автоматический ввод резерва, защиты по сухому ходу, перегреву обмоток, перекосу фаз и заклиниванию. Частотное регулирование там, где производительность должна следовать за притоком: это снижает и расход энергии, и гидроудары в напорных линиях. Ручной режим на каждом агрегате сохраняется всегда.

Дозирование «на глаз» означает либо перерасход дорогого реагента, либо несоблюдение режима очистки.

Управление насосами-дозаторами пропорционально расходу стоков, с коррекцией по измеряемому параметру там, где такие приборы установлены. Контроль уровня в расходных ёмкостях с предупреждением об остатке заранее, а не по факту опустошения. Учёт фактического расхода реагентов за период и сопоставление с объёмом обработанных стоков — удельный показатель, по которому видно и перерасход, и отклонения в работе дозирующего оборудования.

Очистные — конечная точка сети, и разбирать их отдельно от КНС не имеет смысла.

Очистные сооружения, канализационные насосные станции и коллекторы сводятся в один диспетчерский контур с картой площадок и общим журналом аварий. Диспетчер видит цепочку целиком: залповый сброс или отказ КНС на подходе отражается на приёме через предсказуемое время, и к нему можно подготовиться. Каналы связи для удалённых объектов — сотовые, с локальным архивом на каждой площадке.

Значительная часть работы службы эксплуатации — это заполнение журналов, которое можно не делать вручную.

Автоматический учёт объёмов на входе и выпуске, суточные и месячные ведомости, расход электроэнергии и реагентов, наработка оборудования, журнал событий и аварий с метками времени. Формирование отчётных форм за период и выгрузка в Excel. Данные о фактических режимах работы сохраняются в архиве, поэтому при разборе нештатных ситуаций есть на что опереться, кроме записей обходчика.

Возможность подавать воздух по фактической потребности биологического процесса, а не по постоянной уставке давления. Аэрация — крупнейший потребитель электроэнергии на очистных, и работа с запасом здесь оплачивается круглосуточно. Условие одно: нужны датчики растворённого кислорода в аэротенках, они требуют регулярного обслуживания и калибровки. Без них регулирование ведётся по давлению в сети, что тоже лучше нерегулируемого режима, но эффект скромнее.

Да, и такие объекты дают наибольший эффект. Начинать разумно с насосных групп и воздуходувной станции: там результат самый заметный, а риск для процесса минимальный. Насосы, воздуходувки, трубная обвязка и часто силовая часть щитов переиспользуются — меняется логика управления и добавляются датчики. Ручной режим на каждом агрегате сохраняется всегда.

Полная остановка невозможна и не требуется — стоки не ждут. Работы ведутся поэтапно: сначала подключается контроль параллельно существующей схеме, затем управление переводится на контроллер по одному узлу, с сохранением возможности ручного режима. Шкафы собираются и программируются заранее, на площадке остаются монтаж, подключение и пусконаладка.

Да, и для водоканала это обычно и есть цель. Очистные — конечная точка сети водоотведения, и разбирать их отдельно от насосных станций малопродуктивно: залповый сброс или отказ КНС отражается на приёме через предсказуемое время. В общем контуре с картой площадок и единым журналом аварий диспетчер видит цепочку целиком и успевает подготовиться.

Дозирование ведётся пропорционально расходу стоков, с коррекцией по измеряемому параметру там, где такие приборы стоят. Система учитывает фактический расход реагента за период и соотносит его с объёмом обработанных стоков — этот удельный показатель и есть рабочий индикатор: его рост означает либо перерасход, либо неисправность дозирующего оборудования. Отдельно контролируется остаток в ёмкостях с предупреждением заранее.

Контролируется наличие питания на вводах, работа схемы автоматического ввода резерва и состояние дизель-генератора, если он предусмотрен. Сообщение о пропаже питания уходит ответственным — для этого оборудование телеметрии питается через источник бесперебойного питания, иначе объект просто исчезнет со связи без объяснения причины. После восстановления питания порядок запуска оборудования задаётся алгоритмом, а не происходит лавинообразно.