自动化污水处理

2011-04-24

韦塞克斯水供（Wessex Water）污水处理厂（STW）坐落在英国多塞特郡的斯沃尼奇（Swanage），利用最先进的膜生物反应器技术使其所排放的工业废水超过了欧洲标准，甚至比其所排入的海水还要纯净。

这次重大的升级已接近完成，其中主要引入了自动化节能计量，同时提高了膜处理车间的规模，为未来的产能需求做好准备。工厂升级的核心是安装了通过Profibus现场总线控制的罗托克IQT智能电动执行器（Rotork IQT），用来控制工厂新管道里的蝶阀和旋塞阀。

斯沃尼奇的污水处理厂日常为大约10000人处理生活污水，度假高峰期时，其污水处理能力可以达到2倍多。通过初步分离、除沙砾，污水流入久保田（Kubota）膜生物反应车间的6个大工艺槽进行生物反应和消毒。膜的过滤孔小到可以阻止微小的细菌和病毒通过。升级包括将每个工艺槽里的膜数量增加到36，这样，在不超过现有工作范围的情况下大大增加了处理能力。自动化的处理过程也使其提高了运行效率并减少了能耗。

在每个膜处理车间，罗托克IQT执行器（Rotork IQT）控制污水的输入截止阀和输出调节阀，以及空气、次氯酸钠和清洗水喷射阀。另外，IQT执行器还控制渗透隔离阀，它可以自动连续冲洗过滤膜以维持反应效率。在每个工艺槽中，共有51个智能电动执行器被安装到其中，自动进行污水处理，过滤膜清洗和反冲洗过程。

14条PROFIBUS-DP双总线网络把智能电动执行器连接到工厂的电机控制中心的可编程控制器上。这些通过一个可编程控制器和韦塞克斯工厂自动化团队所编写的数据采集与监控系统进行控制。可编程控制器采用双处理器结构，一个处理器用来控制和监控300多个执行器，同时另一个用来处理复杂的自动化生产过程，收集每个执行器的控制、状态和诊断数据，并且不受可编程控制器的速度和内存限制。故障信息会出现在本地的阀门或者附近的人机界面，以及工厂的数据采集与监控系统和区域操作控制中心。远程诊断是一种比较节约成本的维护和服务方式，因为只有在有需要的情况下，操作工人才会被派到现场。

罗托克的执行器实现了高程度的过程自动化，完善了工厂的整个控制过程，改善了自检能力和可靠性，确保了过程控制的精确性。因为控制效率提高，预期工厂的运营成本会降低，电能、清洁剂和水的用量都会减少。使用高效率的网络现场控制技术，明显地减少了布线、终端设备和可编程控制器硬件安装成本和人力。

Damar集团是斯沃尼奇的污水处理厂升级机电工程安装项目的主要承包商，包括现场制作和管道控制阀的安装。Wessex工程建筑服务公司（Wessex Engineering and Construction Services）负责项目管理，设计顾问是Mott MacDonald。罗托克执行器按照供应商和韦塞克斯水供污水处理厂的框架协议进行购买。