2. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения

2.1. Особенности автоматизации водопроводно-канализационных сооружений

Современные системы водоснабжения и канализа­ции городов и промышленных предприятий состоят из ряда сложных сооружений, машин и аппаратов. К ним относятся водоприемные сооружения, станции очистки во­ды, сети водоснабжения и канализации с устройства­ми на них, насосные станции. В этих объектах осущест­вляются различные механические, гидравлические, фи­зико-химические и микробиологические процессы. Опе­ративный контроль за протеканием этих процессов зат­руднен их сложностью, быстрым протеканием, взаимо­действием и запаздыванием информации об изменениях отдельных параметров.

К числу основных общих особенностей систем во­доснабжения и канализации как объектов автоматиза­ции относятся:

• высокая степень ответственности работы соору­жений, требующая обеспечения их надежной беспере­бойной работы;

• работа сооружений в условиях постоянно ме­няющейся нагрузки и отсутствия складов готовой про­дукции;

• зависимость режима работы сооружений от изме­нения качества исходной воды;

• территориальная разбросанность сооружений и не­обходимость координирования их работы из одного центра;

• сложность технологического процесса и необхо­димость обеспечения высокого качества обработки воды;

• необходимость постоянного повышения произво­дительности систем вследствие роста городов и свя­занного с этим увеличения водопотребления и водоотделения;

• необходимость обеспечения наиболее экономичной работы насосных агрегатов, являющихся крупными пот­ребителями электроэнергии, что требует быстрого изме­нения как числа работающих агрегатов, так и их соче­тания в зависимости от режима водопотребления;

• необходимость сохранения работоспособности при авариях на отдельных участках системы.

Приведенные особенности работы систем водоснабже­ния и канализации показывают, что для оптималь­ного управления ими недостаточно наличия квалифи­цированного персонала, необходимо использование сов­ременных средств автоматического контроля и управ­ления.

Малейшее нарушение ритма работы системы водоснабжения может привести к большим авариям, поэтому к системе водоснабжения предъявляется ряд обязательных требований:

• бесперебойность водоснабжения, что обеспечивается рациональным построением технологической схемы водоснабжения и применением автоматизации, телемеханизации и диспетчеризации;

• максимальное освобождение технической воды от механических примесей, так как присутствие взвешенных частиц в охлажденной воде неизбежно приведет к засорению охладительных конструкций;

• освобождение воды от солей жесткости посредством умягчения на специальных установках;

• достаточно низкая температура воды для охлаждения, что гарантирует нормальную работу охладительной системы.

При переводе управления системы водоснабжения на автоматическое управление необходимо:

• автоматизировать работу всех насосов;

• автоматизировать контрольно-измерительную технику основных параметров воды (расход, температуру, давление и др.);

• управление задвижками, расположенными на водоводах, перевести на диспетчерский пункт;

• автоматизировать контроль и управление охладительными установками.

В современных условиях на автоматизированных на­сосных станциях пуск и остановку насосов производят автоматически в зависимости от уровня воды в резер­вуаре, напора или расхода воды в магистральном во­доводе или отдельных участках водопроводной сети. Ав­томатизируют закрывание и открывание задвижек, залив насосов, включение запасного агрегата вместо получив­шего аварийное повреждение, сигнализацию о работе оборудования насосных станций, широко применяют ав­томатическую защиту агрегатов.

Автоматизация водопроводных очистных сооружений обеспечивает автоматическую подачу и дозирование реа­гентов, регулирование скорости фильтрования и промыв­ки фильтров, обеззараживание воды хлором, аммонизацию и озонирование воды.

На канализационных очистных сооружениях осущест­вляются автоматическое поддержание заданной тем­пературы осадка в метантенках, автоматический конт­роль за уровнем осадка в отстойниках и его удаление. С помощью самопишущих приборов контролируется при­ток сточных вод на сооружения, расход воздуха, нали­чие в очищенной жидкости растворенного кислорода.

В каждом проекте водоснабжения или канализации городов и промышленных предприятий наряду с техно­логическими решениями разрабатываются вопросы авто­матизации сооружений.

При комплексной автоматизации технологических процессов очистки воды функции человека ограничатся наблюдением за работой сооружений и выбором необ­ходимого режима работы в качестве задания авто­матическим устройствам. Полностью автоматизирован­ные сооружения обеспечат выбор оптимального техноло­гического режима работы всех устройств станций в за­висимости от качества исходной воды и требований, предъявляемых к качеству воды потребителями, без участия человека.