Технологии производства воды и очистки сточных вод

Технологии производства
воды и очистки сточных вод
ВВЕДЕНИЕ
Будучи ведущим поставщиком автоматизированных инженерных технологий, INDAS проектирует и изготавливает
специализированное оборудование для производства питьевой воды и очистки сточных вод.
На всех этапах обработки воды – от производства воды и водоснабжения до очистки сточных вод – INDAS
обеспечивает надёжный мониторинг, телеметрию и контроль за полным технологическим процессом. Компания
предоставляет следующие услуги:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
консультирование, техническая поддержка и экспертиза, шеф-монтаж, управление проектом
проектирование и планирование электрических, механических/гидравлических, технологических и
конструкторских систем
проектирование электрических систем автоматизации и сетей передачи данных
поставка и доставка высококачественного оборудования
проектирование и разработка программного обеспечения для ПЛК, АРМ, SCADA-систем, распределённых
систем управления, связного программного обеспечения
изготовление операторского пульта (с полным тестированием, проверкой перед отгрузкой и заводскими
приёмочными испытаниями)
установка на месте, подключение, пуско-наладочные работы, приёмочные испытания на месте
ввод в эксплуатацию (с полным тестированием проекта оборудования и полной проверкой системы)
обучение персонала, техническая документация изготовителя, послепродажная поддержка и обслуживание
Применяя комплексный подход к управлению работой всей системы водоснабжения и обработки сточных вод,
INDAS даёт заказчику возможность выбора оптимальных вариантов введения в действие и поддержки системы.
1.
Производство воды
1.
2.
2
Автоматизация водозаборных скважин
и источников сырой воды
Автоматизация станций водоподготовки
Технологии производства воды и очистки сточных вод
3.
2.
7.
6.
4.
Распределение и
обработка сточных вод
5.
6.
Насосные станции для перекачки сточных вод
7.
Автоматизация станций очистки сточных вод
Водоснабжение
3.
Автоматизация насосных станций и бустерных установок
4.
Мониторинг и управление резервуаром
5.
Проведение измерений, управление и зонирование систем подачи воды
3
Прикладные системы • Производство воды
4
Технологии производства воды и очистки сточных вод
ПРОИЗВОДСТВО ВОДЫ
АВТОМАТИЗАЦИЯ ВОДОЗАБОРНЫХ СКВАЖИН И ИСТОЧНИКОВ
СЫРОЙ ВОДЫ
Для достижения максимальной эффективности при эксплуатации водозаборных скважин необходимо
осуществление управления потоком в соответствии с динамически изменяющимся потреблением.
Одновременно следует проводить непрерывный мониторинг и контроль за уровнем давления. Более
того, система должна быть защищена от чрезмерной откачки, что влечёт за собой необходимость
поддержания уровня воды.
Компанией INDAS спроектирован и разработан оригинальный специализированный каскадный
контроллер потока, давления и уровня, основным предназначением которого является обеспечение
оптимального использования всего водоисточника на основании измерения расхода воды в каждой
скважине. В случае превышения заданного диапазона давлений на уровне всего водоисточника
функцию основного управления перенимает контроллер давления, обеспечивающий тем самым
поддержание давления в системе. В случае достижения уровнем воды в скважине минимальной
заданной отметки функция основного управления может перейти к контроллеру уровня.
В зависимости от стандартных параметров настройки и нужд вододобывающего предприятия
программное обеспечение позволяет производить измерение, настройку и поддержание желаемых
процессных значений, таких как расход воды – Q (л/сек), давление – P (бар) или уровень – L (м).
Помимо осуществления оптимального управления целым водоисточником, программное обеспечение
выполняет также следующие функции: защита от сухого хода, защита от чрезмерной эксплуатации,
сбалансированное функционирование насоса, продление срока службы скважины, снижение
издержек производства и расходов на техническое обслуживание, экономия электроэнергии.
Во время работы программное обеспечение постоянно осуществляет сбор измеряемых процессных
значений и производит вычисления следующих системных параметров:
•
•
•
•
уровень депрессии скважины S(м)= Sstat(м) – Sdyn(м)
удельный дебит скважин q= (л/сек)/м
потребление электроэнергии: P (кВт), Q ( кВАр), S (кВ-А), cos φ
удельный расход электрической энергии скважин η=кВт/м3
Усовершенствованное таким образом управление позволяет заказчику свести к минимуму
потребление энергии на кубический метр откачиваемой воды и получать от системы надёжную
информацию о дебите скважины, извещения о регенерации скважины, а также любую прочую
стандартную статусную информацию (время выполнения, аварийные сигналы и пр.).
5
Прикладные
системы • Производство воды
Scope of services
6
Технологии производства воды и очистки сточных вод
АВТОМАТИЗАЦИЯ СТАНЦИЙ ВОДОПОДГОТОВКИ
Компанией INDAS реализована автоматизация оборудования для обработки грунтовой и сырой воды,
удовлетворяющая повышенные требования и включающая в себя следующие технологические части:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
аэрационный блок
фильтровальные установки с фильтрами из песка, гранулированного активированного угля
и фильтрами типа «Каллиган»
очистка – осаждение
флокуляция и коагуляция
установка преозонирования и озонирования
компрессорная и насосная станция
станция для фильтра с функцией обратной промывки
резервуар для питьевой воды
станция хлорирования
насосная станция для питьевой воды
Компанией INDAS спроектировано и разработано универсальное решение по управлению
фильтрами – РУФ, обеспечивающее оптимальный контроль за уровнем воды в фильтрах.
Оптимальное управление позиционерами клапанов сводит к минимуму действие клапанов и
изменения потока, способствуя таким образом улучшению качества отфильтрованной воды.
Преимущества этого решения были отмечены при его внедрении на станциях водоподготовки,
использующих как песочные фильтры, так и фильтры из гранулированного активированного
угля и фильтры типа «Каллиган».
Решение по управлению фильтрами РУФ наделено возможностями улучшения фильтрации и
управления процессом обратной промывки, обеспечивая продолжительную и надёжную работу
фильтра без необходимости вмешательства оператора.
Предприятием INDAS реализовано также программное обеспечение для автоматизации станций
водоподготовки – ПОАСВ, позволяющее осуществлять автоматическое управление целой станцией.
Наше контрольно-мониторинговое программное обеспечение ПОАСВ позволяет полностью
автоматизировать работу станции – от забора сырой воды и полной её обработки до подачи
питьевой воды потребителям через сеть водоснабжения.
На всех этапах водопроизводства системой осуществляется непрерывный мониторинг всех
важнейших технологических параметров качества воды: мутности, содержания остаточного
хлора, температуры, уровня, давления и расхода.
Решения РУФ и ПОАСВ предусматривают подготовку всех необходимых данных для их последующей
визуализации посредством развитой SCADA-системы. На основании этих данных программным
обеспечением SCADA-системы составляются отчёты о балансах потребления энергии в процессе
обработки воды, количестве воды в скважине (м3), количестве воды, проходящей через фильтр
обратной промывки (м3), потреблении электроэнергии, расходе химикатов в производственном
процессе, производстве питьевой воды (м3).
7
Прикладные системы • Водоснабжение
8
Технологии производства воды и очистки сточных вод
ВОДОСНАБЖЕНИЕ
АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ И БУСТЕРНЫХ УСТАНОВОК
Управление насосной станцией должно обеспечивать снабжение потребителей необходимым
количеством воды и поддержание давления в системе, используя при этом необходимый минимум
электроэнергии и сводя к минимуму общие издержки распределения. Эта задача существенна,
поскольку каждый кубический метр воды, проходящий через систему водоснабжения, оборачивается
значительными затратами электроэнергии. Затраты растут с каждым кубометром, утраченным
в утечках.
Компанией INDAS разработано собственное специализированное программное обеспечение
контроллера насоса ПОКН, позволяющее осуществлять комбинированное управление в зависимости
от желания клиента экономить воду или экономить электрическую энергию.
Пока расход не превышает предельного значения, программное обеспечение ПОКН поддерживает
требуемый уровень давления (согласно заданному значению) в системе водоснабжения. С
достижением предельного значения расхода программное обеспечение ПОКН закрепляет
расход на этом уровне, поддерживая его до момента достижения заданного значения давления.
Программное обеспечение ПОКН предотвращает холостой ход и переполнение насоса, обеспечивает
его сбалансированную работу и оптимальное управление им, позволяя снизить издержки
производства и затраты по техническому обслуживанию, а также экономить электроэнергию. В
соответствии с динамически изменяющимся потреблением в системе водоснабжения программное
обеспечение ПОКН позволяет осуществлять измерение, настройку и поддержание заданных
процессных значений: давления на входе и выходе P (бар), расхода Q (л/сек) и уровня воды в
резервуаре L (м).
Программное обеспечение ПОКН разработано с расчётом на поддержание следующих
функциональных возможностей:
•
•
•
•
•
•
•
•
наполнение трубы, предотвращающее перелив и гидравлический удар
обнаружение отсутствия потока, защита от сухого хода
обнаружение низкой мощности, слишком низкого расхода
обнаружение конца кривизны скважины, чрезмерного расхода – наличия утечки в трубе
переключение с низшей ступени на высшую и с высшей на низшую
чередование ведущего насоса
режим ожидания
различные критерии пуска и остановки следующего насоса по: заданному порядку, времени
прогона, числу включений, времени простоя
Программным обеспечением ПОКН с наивысшей эффективностью используются две переменные
– ограниченные ресурсы воды и электроэнергии.
9
Прикладные системы • Водоснабжение
10
Технологии производства воды и очистки сточных вод
МОНИТОРИНГ И УПРАВЛЕНИЕ РЕЗЕРВУАРОМ
Предприятием INDAS разработано собственное специализированное программное
обеспечение для управления резервуаром – ПОУР, позволяющее осуществлять мониторинг и
полное управление оборудованием резервуара: реле уровня и измерительными приборами,
расходомерами входа и выхода, впускными и выпускными клапанами.
На основании данных, полученных с помощью программного обеспечения для управления
резервуаром ПОУР, программное обеспечение SCADA вычисляет и производит вывод следующей
системной информации, относящейся к входу и выходу резервуара на заданный промежуток
времени: общий расход воды (м3), средний расход воды (л/сек), минимальный расход воды (л/
сек), максимальный расход воды (л/сек).
Эта современная программная платформа ПОУР и SCADA сообщает пользователю следующую
дополнительную важную информацию:
•
•
•
запас доступной воды (м3)
процентная доля имеющихся запасов воды в системе водоснабжения (%)
имеющиеся запасы воды в резервуарах согласно среднему потреблению воды (ч)
Программное обеспечение для управления резервуаром ПОУР позволяет экономить воду,
электроэнергию, время и деньги, одновременно повышая производительность системы. В число
его преимуществ входит:
•
•
•
снижение затрат на энергию путём назначения времени заполнения резервуара на период
низких тарифов на электроэнергию и низкого спроса
различные режимы начислений: максимальное потребление воды и замена воды в резервуаре
(количество накапливаемой воды)
значительное снижение необходимости посещения водозаборного сооружения
обслуживающим персоналом в целях осмотра, сбора данных и корректировки
Программное обеспечение для управления резервуаром ПОУР позволяет достичь наивысшей
эффективности в управлении запасом воды в резервуаре в соответствии с уровнем потребления
в системе водоснабжения, периодически изменяющимся в зависимости от времени суток (дня
или ночи) и времени года (летом, зимой и пр.), и осуществлять бесперебойное снабжение
потребителей водой.
11
Прикладные системы • Водоснабжение
12
Технологии производства воды и очистки сточных вод
ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ, УПРАВЛЕНИЕ И ЗОНИРОВАНИЕ
СИСТЕМ ПОДАЧИ ВОДЫ
Компанией INDAS разработано собственное специализированное универсальное решение по
управлению распределительной сетью РУРС, обеспечивающее осуществление мониторинга и
управления водораспределительной системой в режиме реального времени.
Это решение позволяет осуществлять мониторинг и полное управление оборудованием
распределительной сети – двухсекционными клапанами и клапанами регулировки уровня,
давления и расхода.
РУРС позволяет осуществлять измерения следующих параметров: расхода, давления, остаточного
хлора Cl2, мутности. РУРС и программное обеспечение SCADA предоставляет клиенту следующую
информацию по каждому из измеряемых значений (в табличной форме или в виде диаграммы
тенденции):
•
•
•
измерение значения в режиме реального времени
минимальное, максимальное, среднее значение на протяжении выбранного промежутка
времени (например, 15 минут)
суммарное значение – общий расход
На основании этих данных, собранных на различных участках распределительной сети,
программное обеспечение SCADA также вычисляет и составляет балансовые отчёты, являющиеся
основой обнаружения утечек и потерь воды.
Применение РУРС и программного обеспечения SCADA в управлении и процессах принятия
решений позволяет достичь наивысшего уровня эффективности в работе распределительной сети.
13
Прикладные системы • Распределение и обработка сточных вод
14
Технологии производства воды и очистки сточных вод
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ И
ОБРАБОТКА СТОЧНЫХ ВОД
АВТОМАТИЗАЦИЯ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ ДЛЯ ПЕРЕКАЧКИ
СТОЧНЫХ ВОД
Целью управления насосной станцией является обеспечение постоянного отвода сточных вод
и правильное реагирование на быстрое изменение их притока.
Предприятие INDAS разработало собственное специализированное программное обеспечение
для контроллера насоса сточных вод – ПОКНСВ, предназначенное для обработки большого объёма
сточных вод.
На основании измерений уровня или расхода воды в безнапорных потоках ПОКНСВ обнаруживает
превышение нормальной скорости подъёма уровня воды и начинает откачку прежде, чем уровень
воды достигает заданного значения, тем самым предотвращая затопление.
ПОКНСВ снижает затраты на электроэнергию, используя насосы, расходующие электричество
в непиковые часы. Настройка запуска и остановки, предусмотренная для функции установки
времени электропотребления, позволяет насосу включаться и производить отвод воды из
насосной станции в периоды низких тарифов на электроэнергию.
Программное обеспечение ПОКНСВ разработано с расчётом на выполнение следующих
технологических функций:
•
•
•
•
обнаружение отсутствия потока, защита от сухого хода
обнаружение низкой мощности, слишком низкого расхода
чередование ведущего насоса
различные критерии пуска и остановки следующего насоса по: заданному порядку, времени
прогона, числу включений, времени простоя
Программное обеспечение ПОКНСВ даёт также возможность краткосрочного включения насоса
в целях предотвращения блокировки рабочего колеса, получения извещений о неожиданном
положении реле уровня, снижения риска прерывания работы, сокращения издержек вследствие
поломки и множество иных преимуществ, позволяющих минимизировать затраты в работе
насосной станции на протяжении всего периода эксплуатации.
Программное обеспечение ПОКНСВ гарантирует оптимальную работу Вашей насосной
станции посредством осуществления мониторинга, записи и предупреждения клиента о любых
потенциальных проблемах.
15
Прикладные системы • Распределение и обработка сточных вод
16
Технологии производства воды и очистки сточных вод
АВТОМАТИЗАЦИЯ СТАНЦИЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Компанией INDAS разработано решение, позволяющее осуществлять мониторинг и управление
станциями очистки сточных вод – как стандартными, так и снабжёнными последовательноциклическими реакторами. Программное обеспечение для автоматизации станций очистки
сточных вод ПОАСОСВ включает в себя проверенное решение для конкретных технологических
этапов очистки сточных вод:
•
•
•
•
•
первичная очистка
вторичная очистка
третичная очистка
обработка осадка
обеззараживание и сброс сточных вод
Особое преимущество программного обеспечения ПОАСОСВ заключается в снижении затрат на
обработку в сочетании с повышенной эффективностью очистки сточных вод.
Программное обеспечение ПОАСОСВ осуществляет также мониторинг и управление следующими
элементами процесса очистки:
•
•
•
•
•
сгуститель осадка (откачка осадка из биореактора шламовыми насосами)
ёмкость с мешалкой для гомогенизации осадка
бассейн для приёма сгущённого осадка
уплотнитель, в котором производится обезвоживание осадка
очистка с вывозом осадка на свалку
Программное обеспечение ПОАСОСВ значительно сокращает уровень загрязнения окружающей
среды и даёт возможность повторного использования очищенных сточных вод.
17
Прикладные
системы
Scope of services
18
Технологии производства воды и очистки сточных вод
КАЛИБРОВОЧНОИСПЫТАТЕЛЬНЫЙ СТЕНД
NDAS в сотрудничестве с EWT, лидером австрийского рынка водоизмерительных приборов, на
заказ поставляет калибровочно-испытательные стенды для бытовых водомеров DN15-DN40 и
промышленных водомеров DN50-DN200. Все калибровочно-испытательные стенды спроектированы
для проверки соответствия водомеров метрологическим классам A, B и C для холодной воды,
согласно части 3-ей DIN-ISO 4064, и директивам Европейского Союза 75/33EC, с возможностью
соблюдения нормы MID R50-R160 в будущем.
Нами также производятся автоматизированные устройства для быстрой регулировки бытовых
водомеров DN15-DN40.
Все механические и электрические части соответствуют европейским стандартам безопасности и
должны быть допущены к использованию компетентными органами соответствующего государства.
По требованию мы проектируем и изготавливаем автоматический усилитель давления, встроенный
в калибровочно-испытательный стенд для бытовых водомеров и в устройство для быстрой
регулировки. Для проверки крупных расходов – до 400м3/ч – устройство производится нами в
качестве отдельного блока.
Производимые нами калибровочно-испытательные стенды могут быть разработаны с расчётом
как на ручную, так и на полностью автоматизированную работу в зависимости от конкретных
требований пользователя. Полностью автоматизированная работа поддерживается программным
обеспечением для ручного привода и протоколирующим программным обеспечением ПК,
позволяющими:
•
•
•
•
•
•
ввод серийного номера водомера
получение результатов испытательного ввода данных
передачу данных проверки в ПК
вычисление погрешности измерения
распечатку результатов испытания
сохранение результатов всех проверок в базе данных
Совершенствуя процесс калибровки и испытания, INDAS предлагает клиенту следующие
преимущества:
•
•
•
•
•
сокращение времени испытания
повышение эффективности испытания
одновременное испытание множества счётчиков
высокая точность результатов измерений
система рециркуляции позволяет сократить потребление воды при испытании счётчиков
19
Прикладные системы
20
Технологии производства воды и очистки сточных вод
СИСТЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
УПРАВЛЕНИЯ
Предприятием INDAS реализованы чрезвычайно развитые, надёжные и проверенные
коммуникационные технологии для дистанционного мониторинга и управления и телеметрические
решения, предназначенные к применению в глобальных сетях SCADA-системами, в автоматизации
управления промышленности и процессах распределения.
Наша концепция inControl охватывает различные аппаратные (модули связи inCom и оборудование
пультов дистанционного управления) и программные средства (веб-SCADA система inView и OPCсервер), спроектированные для применения на типах оборудования, отличающихся повышенной
требовательностью.
Данная концепция полностью автоматизированных систем управления позволяет осуществлять
удалённый мониторинг и управление оборудованием целых установок или системных комплексов,
расположенных на широком пространстве, с помощью прикладных систем реального времени,
использующих сети LAN, WAN, WLAN, VSAT, GPRS и радиосвязь.
Крайне эффективные проприетарные протоколы, передающие данные в сжатом и зашифрованном
виде, разработаны в целях обеспечения оптимальной передачи информации и максимальной
её защиты.
Все наши средства связи inCom осуществляют локальную бортовую регистрацию в целях
избежания потери данных вследствие проблем в коммуникации, причём поддерживается даже
резервный канал связи.
Доступ к любой информации, хранящейся на OPC-сервере системы inView, может быть осуществлён
посредством любой SCADA-системы.
Благодаря нашему собственному решению веб-SCADA inView, система не нуждается в установке
клиентского программного обеспечения: достаточно любого интернет-браузера. Это позволяет
передавать промысловые данные везде, где имеется интернет-соединение: машиной-клиентом
может служить персональный компьютер, планшетный компьютер или смартфон.
Веб-SCADA система inView поддерживает также иерархическую распределённую архитектуру и
может использоваться в качестве сервиса облачных вычислений.
Вся собранная информация, хранящаяся в стандартной базе данных SQL-типа, может быть
использована для дальнейшего анализа и планирования с помощью специализированного
программного обеспечения третьей стороны.
Наше концептуальное решение inControl имеет следующие преимущества: значительное
сокращение эксплуатационных расходов, повышенная надёжность, улучшение функциональности
и пр.
21
Рекомендации
22
Технологии производства воды и очистки сточных вод
РЕКОМЕНДАЦИИ
KFW, Германия
Setec, Клагенфурт, Австрия
Водоканал, Санкт-Петербург, Россия
Tahal Санкт-Петербург, Санкт-Петербург, Россия
RAAB Karcher Baustoffe, Saint Gobain Group, Нуфринген, Германия
Ludwig Pfeiffer Hoch- und Tiefbau GmbH & Co.KG, Кассель, Германия
EWT-ELIN, Вена, Австрия
Београдски водовод и канализация, Белград, Сербия
Водовод и канализация, Нови-Сад, Сербия
Naissus – Водовод и канализация, Ниш, Сербия
Водовод и канализация, Крагуевац, Сербия
Водовод и канализация, Панчево, Сербия
Водовод, Баня-Лука, Босния и Герцеговина
Водовод, Билеча, Босния и Герцеговина
Водовод и канализация, Скопье, БЮР Македония
Водовод и канализация, Прилеп, БЮР Македония
Waterworks, Чарикар, Афганистан
CBMC, Азербайджан
SADE, Азербайджан
NIVA, Осло, Норвегия
DOSCON, Осло, Норвегия
Станция очистки сточных вод, Лиллестрём, Норвегия
Станция подготовки питьевой воды, Ваншо, Норвегия
Zheijang Scientific Instr., Ханчжоу, Китай
Ruixing Leather Product Co. LTD, Хайнин, Китай
Станция подготовки питьевой воды № 2, Хайнин, Китай
Станция подготовки питьевой воды «Salcon», город Хайнин, провинция
Чжэцзян, Китай
23
INDAS d.o.o. Serbia
21000 Novi Sad
Heroja Pinkija 95
Tel: (+381) 21 480 4800
Fax: (+381) 21 480 4808
E-mail: office@indas.rs
www.indas.rs
11070 Novi Beograd
Jurija Gagarina 14n
Tel: (+381) 11 398 7450
Fax: (+381) 11 398 7500
E-mail: office@indas.rs
www.indas.rs
INDAS d.o.o.
Bosnia and Herzegovina
76300 Bijeljina
Trg Kralja Petra I Karađorđevića 1
Tel: (+387) 65 475 490
E-mail: office@indas.ba
www.indas.ba
Представительство «INDAS»
в Азербайджанской Республике
AZ 1009, г.Баку
ул.Видади 73, кв.20
Tel: +( 99450) 6465459
E-mail: office@indas.rs
www.indasengineering.com
AZ Industry Assistance GmbH
A-2320 Schwechat, Austria
Concorde Business Park 1/A/2/3b-c
Tel: + 43 1 7061535 20
Fax: + 43 1 7061535 99
E-mail: office@az-indas.com
www.az-indas.com
CP WWT V1.2 RU