Proyecto de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Jiahe: Automatización Inteligente Impulsando una Gestión Eficiente de Aguas Residuales
En el tratamiento moderno de aguas residuales, la precisión, la estabilidad y la sostenibilidad son primordiales.El proyecto de la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales de Jiahe aprovecha sistemas de automatización avanzados para optimizar las operaciones, mejorar la eficacia del tratamiento y reducir el consumo de recursos.A continuación se presenta una descripción detallada de sus funciones inteligentes principales y su impacto práctico:1. Control Centralizado de Equipos: Sincronizando el "Ecosistema de Tratamiento"
El sistema de control central de la planta actúa como un "centro neurálgico", permitiendo la gestión unificada de equipos críticos en todo el proceso de tratamiento de aguas residuales:
Arranque/Parada y Ajuste de Parámetros Unificados: Los operadores pueden controlar de forma centralizada las bombas de agua, los ventiladores de aireación, los mezcladores y los rascadores de lodos a través de una interfaz hombre-máquina (HMI).
Por ejemplo, los ventiladores de aireación se ajustan en tiempo real para que coincidan con la demanda de oxígeno en el tanque de reacción biológica, mientras que las velocidades de las bombas de lodos se calibran para mantener una concentración óptima de sólidos.Operación Interconectada: Los equipos operan en secuencias coordinadas, por ejemplo, cuando se enciende la bomba de entrada, el mezclador de la cámara de arena se activa automáticamente, seguido del rascador del clarificador.
Esto evita interrupciones en el proceso (como la acumulación de lodos) causadas por una sincronización incorrecta de los equipos.Acceso Remoto: El personal autorizado puede monitorear y ajustar los equipos a través de terminales móviles, lo que permite respuestas rápidas incluso fuera del sitio (por ejemplo, modificar la presión de la bomba durante los períodos de afluencia máxima).
2. Automatización de Procesos: Garantizando la Consistencia en Cada Etapa de Tratamiento
El sistema automatiza las etapas clave del proceso, eliminando errores manuales y garantizando el cumplimiento de los estándares de tratamiento:
• Control de Tiempo Basado en Etapas: Desde la entrada de agua hasta la descarga final, cada fase (regulación de entrada, reacción química, sedimentación, filtración, desinfección) se activa automáticamente en función de la lógica preestablecida.
Por ejemplo:• La válvula de entrada ajusta los caudales para evitar la sobrecarga del tanque biológico (limitado al 120% de la capacidad de diseño).
• El tanque de sedimentación cambia automáticamente al modo de descarga de lodos después de 4 horas de sedimentación estática, lo que garantiza una separación eficiente de los sólidos.
• Ajuste Adaptativo del Proceso: Durante fuertes lluvias, el sistema detecta un aumento de la turbidez de entrada y extiende el tiempo de floculación (de 20 a 30 minutos) para mejorar la eliminación de partículas, manteniendo la claridad del efluente.
3. Monitoreo en Tiempo Real y Análisis de Datos: Transparencia para Decisiones Informadas
Una red de sensores y medidores proporciona visibilidad granular del rendimiento del tratamiento:
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Seguimiento de Parámetros Clave: Los datos en tiempo real sobre los caudales de entrada/salida, el pH (mantenido entre 6,5 y 8,5), la DQO (demanda química de oxígeno), el nitrógeno amoniacal y el oxígeno disuelto (OD) en los tanques de aireación se muestran en un panel centralizado.Las alertas se activan si la DQO supera los 50 mg/L (estándar de descarga) o el OD cae por debajo de 2 mg/L (crítico para las bacterias aeróbicas).• Registro de Datos Históricos: El sistema almacena 12 meses de datos operativos, lo que permite el análisis de tendencias, por ejemplo, identificar que los picos de DQO de entrada se producen entre semana debido a la descarga industrial, lo que impulsa los ajustes de pretratamiento.
• Cumplimiento Normativo: Los informes automatizados sobre la calidad del efluente se generan diariamente, lo que simplifica el cumplimiento de los estándares nacionales (GB 18918-2002) y reduce la carga de trabajo de documentación manual en un 70%.
4. Diagnóstico de Fallas y Mecanismos de Protección: Minimizando los Riesgos
El sistema actúa como una "red de seguridad" para evitar daños en los equipos y fallas operativas:
• Detección de Fallas de Múltiples Capas: Los sensores monitorean la corriente del motor (para detectar sobrecargas), la temperatura de los cojinetes (alertando a >80°C) y la posición de la válvula (marcando las válvulas atascadas).
Por ejemplo, si la corriente de una bomba de lodos supera el 110% del valor nominal, el sistema la apaga automáticamente y activa una bomba de reserva.• Jerarquía de Alarmas: Las fallas críticas (por ejemplo, fallo del sistema de desinfección) activan alarmas audibles/visuales en la sala de control y notificaciones SMS a los ingenieros.
Los problemas menores (por ejemplo, OD ligeramente bajo) se registran para el mantenimiento programado.• Protocolos de Emergencia: En caso de un corte de energía, el sistema activa generadores de respaldo en 10 segundos, lo que garantiza el funcionamiento ininterrumpido de los equipos esenciales (por ejemplo, lámparas UV de desinfección) para evitar la descarga de aguas residuales sin tratar.
5. Operaciones Optimizadas: Equilibrando la Eficacia y la Rentabilidad
A través de algoritmos inteligentes, la planta maximiza los resultados del tratamiento al tiempo que minimiza el uso de energía y productos químicos:
• Ahorro de Energía: Los ventiladores de aireación (los mayores consumidores de energía) se controlan a través de variadores de frecuencia (VFD), ajustando la velocidad en función de los niveles de OD.
Esto reduce el consumo de energía en un 25% en comparación con el funcionamiento a velocidad fija.• Optimización Química: El sistema de dosificación de coagulantes (por ejemplo, cloruro de polialuminio) ajusta la dosis en función de la turbidez de entrada, por ejemplo, aumentando de 20 mg/L a 35 mg/L durante fuertes lluvias, para evitar la sobredosis y reducir los costos químicos en un 18%.
• Mantenimiento Predictivo: Al analizar los datos de vibración y tiempo de funcionamiento de los equipos, el sistema programa el mantenimiento de forma proactiva (por ejemplo, reemplazando los difusores del aireador antes de que se obstruyan), reduciendo el tiempo de inactividad no planificado en un 40%.
Impacto y Perspectivas Futuras