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使其所排放的工業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能計量，同時提高了膜處理車間的規模，為未來的產能需求做好準備。工廠升級的核心是安裝了通過Profibus現場總線控制的羅托克IQT智能電動執行器（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量增加到36，這樣，在不超過現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執行器（Rotork IQT）控制污水的輸入截止閥和輸出調節閥，以及空氣、次氯酸鈉和清洗水噴射閥。另外，IQT執行器還控制滲透隔離閥，它可以自動連續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雙總線網絡把智能電動執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據采集與監控系統進行控制。可編程控制器采用雙處理器結構，一個處理器用來控制和監控300多個執行器，同時另一個用來處理復雜的自動化生產過程，收集每個執行器的控制、狀態和診斷數據，并且不受可編程控制器的速度和內存限制。故障信息會出現在本地的閥門或者附近的人機界面，以及工廠的數據采集與監控系統和區域操作控制中心。遠程診斷是一種比較節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場。

羅托克的執行器實現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。使用高效率的網絡現場控制技術，明顯地減少了布線、終端設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，設計顧問是Mott MacDonald。羅托克執行器按照供應商和韋塞克斯水供污水處理廠的框架協議進行購買。