自動化污水處理

2011-04-24

韋塞克斯水供（Wessex Water）污水處理廠（STW）坐落在英國多塞特郡的斯沃尼奇（Swanage），利用最先進的膜生物反應器技術(shù)使其所排放的工業(yè)廢水超過了歐洲標準，甚至比其所排入的海水還要純凈。

這次重大的升級已接近完成，其中主要引入了自動化節(jié)能計量，同時提高了膜處理車間的規(guī)模，為未來的產(chǎn)能需求做好準備。工廠升級的核心是安裝了通過Profibus現(xiàn)場總線控制的羅托克IQT智能電動執(zhí)行器（Rotork IQT），用來控制工廠新管道里的蝶閥和旋塞閥。

斯沃尼奇的污水處理廠日常為大約10000人處理生活污水，度假高峰期時，其污水處理能力可以達到2倍多。通過初步分離、除沙礫，污水流入久保田（Kubota）膜生物反應車間的6個大工藝槽進行生物反應和消毒。膜的過濾孔小到可以阻止微小的細菌和病毒通過。升級包括將每個工藝槽里的膜數(shù)量增加到36，這樣，在不超過現(xiàn)有工作范圍的情況下大大增加了處理能力。自動化的處理過程也使其提高了運行效率并減少了能耗。

在每個膜處理車間，羅托克IQT執(zhí)行器（Rotork IQT）控制污水的輸入截止閥和輸出調(diào)節(jié)閥，以及空氣、次氯酸鈉和清洗水噴射閥。另外，IQT執(zhí)行器還控制滲透隔離閥，它可以自動連續(xù)沖洗過濾膜以維持反應效率。在每個工藝槽中，共有51個智能電動執(zhí)行器被安裝到其中，自動進行污水處理，過濾膜清洗和反沖洗過程。

14條PROFIBUS-DP雙總線網(wǎng)絡(luò)把智能電動執(zhí)行器連接到工廠的電機控制中心的可編程控制器上。這些通過一個可編程控制器和韋塞克斯工廠自動化團隊所編寫的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)進行控制。可編程控制器采用雙處理器結(jié)構(gòu)，一個處理器用來控制和監(jiān)控300多個執(zhí)行器，同時另一個用來處理復雜的自動化生產(chǎn)過程，收集每個執(zhí)行器的控制、狀態(tài)和診斷數(shù)據(jù)，并且不受可編程控制器的速度和內(nèi)存限制。故障信息會出現(xiàn)在本地的閥門或者附近的人機界面，以及工廠的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)和區(qū)域操作控制中心。遠程診斷是一種比較節(jié)約成本的維護和服務方式，因為只有在有需要的情況下，操作工人才會被派到現(xiàn)場。

羅托克的執(zhí)行器實現(xiàn)了高程度的過程自動化，完善了工廠的整個控制過程，改善了自檢能力和可靠性，確保了過程控制的精確性。因為控制效率提高，預期工廠的運營成本會降低，電能、清潔劑和水的用量都會減少。使用高效率的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)場控制技術(shù)，明顯地減少了布線、終端設(shè)備和可編程控制器硬件安裝成本和人力。

Damar集團是斯沃尼奇的污水處理廠升級機電工程安裝項目的主要承包商，包括現(xiàn)場制作和管道控制閥的安裝。Wessex工程建筑服務公司（Wessex Engineering and Construction Services）負責項目管理，設(shè)計顧問是Mott MacDonald。羅托克執(zhí)行器按照供應商和韋塞克斯水供污水處理廠的框架協(xié)議進行購買。