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昊沧梁军:水工业的数字化之路

时间:2018-08-31 09:33

来源:中国水网

作者: 程云

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高级控制平台总体框架

在梁军看来,将高级控制系统嫁接到污水处理厂,通过自动化的算法,对AVS精确曝气流量、氨氮、加药除磷,碳源的投加量、污泥龄优化等控制单元进行可靠性的控制,实现自动化的指令,不仅使污水处理厂管理变得简单轻松,而且还有效地改善出水的水质。

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高级控制平台-全厂工艺模型优化

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出水水质

污水厂工艺专家仿真预测系统(ProSee)

接着,梁军继续讲述昊沧污水厂仿真工艺“专家”ProSee系统,它是根据特定污水厂的工艺流程定制化建模,能根据不同的进水、运行条件等工况设置相应的运行方案,通过仿真获得污水厂在各种工况下的出水和能耗状况,能为污水厂的工艺优化、运行管理提供方案决策,实现出水达标和节能降耗。

其功能及应用:

(1)适用于多种活性污泥处理工艺及其改良工艺(A/0,A/A/O,SBR,氧化沟)

(2)实现多种进水条件、运行工况下的模拟仿真

(3)提供从进水端到最终出水端的各种主要污染物指标、KPI指标和能耗状况的仿真结果,从全局层面了解污水厂的运行状况

(4)虚拟仪表和在线实时仿真

梁军解释称,ProSee系统简而言之,我们可以通过数字化的建模,对整个污水厂的控制过程进行预测预判,对于未来5分钟-2个小时的污水厂情况提前预判,通过这种预判,提前避免一些问题的出现。除此之外,ProSee系统还能对水厂能耗感知预测。

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经过十三年间的努力,上海昊沧研发AVS 精确曝气流量控制系统、ProSee 污水厂运行专家智能决策系统、NOCS 氨氮优化与控制系统等一系列明星产品,已经成功运用于北京、上海、广州等全国很多省份污水处理厂,也为上海城投,北京排水集团、兴蓉集团等大型国有企业以及知名的全国性水务集团提供移动化、精细化、数字化的整体解决方案。

AVS精确曝气控制系统更是颇受业主认可,已经占据一半以上的市场份额,污水处理量超过500万吨/天。

城市排水系统

无独有偶,城市的排水系统也可以实现智慧化管理,从泵站的输水到管网容量再到污水的处理和排放,梁军将城市排水系统用“流量”一次词概括。

城市排水系统是一个涵盖管网、泵站、污水厂,地域分布广,多变量耦合的,雨水管理、污水处置、内涝防汛、优化节能的多目标控制系统。

然而目前城市排水系统现状并不乐观:(1)泵站流量不确定、难计量,难以实现流入/泵出平衡,污水溢流风险高;(2)泵站水位难以确定合理策略,兼顾污染溢流和无效能耗;(3)蓄洪、排水调度、定量管理能力不足(4)分散独立的简易水位控制方式,缺乏各级泵站、管网液位、深邃调蓄、污水厂负荷的全局调度协调性,应对涌流能力弱。

针对城市排水系统出现的问题,我们可以创建一张检测网络、一个应用平台,通过泵站流量测算和水利模型的调度,借助建模提前预测积水的位置、深度、时间、积水量、泵站的排放量,溢流点的位置,溢流量等,自动生成排水调度预案,从而实现从感知到分析再到辅助决策的整个排水系统能力。

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监测网络

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泵站流量测算

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应用平台

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水利模型调度

演讲最后,梁军从工作方式、工艺控制、运营成本、管理模式等四个方面,将传统污水处理厂和智慧污水厂做了对比,他提到,(1)传统污水厂的工作方式以会议、组织、协调电话、人工记录来工作,而智慧污水厂是以标准化的流程,移动化的作业、快速定位等来工作;(2)传统的污水厂,它需要在厂站配备多人,专岗专用,整体人工成本比较高,而数字化的污水厂采用了精细化的模型调解现场的容错和可靠性,使用少人的控制,让人工成本降低;(3)传统污水处理厂凭人员经验进行判断、准确性相对低、出水水质及指标不平稳,而智慧污水厂通过精细化调节控制,依托智能分析预测,准确性高、出水水质及指标稳定;(4)传统的污水厂管理模式是中控室值班的模式,24小时值班自下而上的汇报式管理,而智慧污水处理厂采用移动化办公,自上而下的决策管理。

至此,梁军发言完毕,而昊沧在探索智慧化路上一直在前行,并将探索的成果广泛运用于污水处理厂、城市给排水系统。

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编辑:汪茵

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