青島市李村河污水處理廠監測控制系統
系統概述
青島市重點工程污水處理廠建設指揮部采用摩托羅拉公司的MOSCAD（Motorola SCADA）系統，監測控制李村河所轄各污水廠和各泵站的生產過程，利用摩托羅拉公司的MPT1327集群通信系統，實現語音、數據一體化的生產調度與管理。語音與數據通訊兩個子系統被完美地融于一個SCADA系統中，為指揮部整個生產調度、監控、管理系統奠定了可靠的技術基礎。
污水處理調度遠程監控和數據采集（SCADA）系統的主要功能是通過中心站能夠全面了解相關污水處理廠、泵站的各種工藝參數；中心站將收集的參數進行處理和綜合，以良好的界面提供給決策者，并向相應裝置發布指令，以完善生產過程。
系統規模
該系統包括1個調度中心站、4座污水處理廠和15座泵站，于2000年投入運行。
系統結構
青島市李村污水處理廠自動化監控系統可大致分為兩級，即第一級控制管理級（主控中心），第二級過程控制（各污水處理廠RTU及泵站RTU）。MOTOROLA公司的MOSCAD系統支持357~367MHz段的MPT1327集群對講系統SELECTACOM MX通信組網。
系統功能
MOSCAD的主控調度中心應由監控和管理級的計算機系統或計算機網構成，MCP-M是控制中心與遠程終端通過無線電相連的前端處理單元，負責接收和處理來自各測站RTU的數據及相關信息。主控調度中心根據網絡在線數據和歷史數據完成對全系統的管理和調度，提供有關數據報表，及向各測站發布指令。遠程終端RTU檢測污水處理廠和泵站中各種參數并將其通過無線網絡傳輸至控制中心。控制中心運用Wizcon工控組態軟件完成監控功能，中心可向RTU發送命令及查詢要求，并能通過無線信道向RTU下裝整個數據庫、應用軟件和參數。
控制中心與遠程終端之間通350MHz頻段集群無線通信，MDLC通信協議被用于這個通信中。
測站由摩托羅拉公司的MOSCAD RTU和本地的PLC設備構成，MOSCAD RTU包括CPU模塊、MPT1327集群無線通信數傳機、電源、后備電池和機箱等。本地的PLC設備為以下幾種品牌：Modicon、AB SIEMENS 等。
系統特點
* MOSCAD系統中從芯片到通信機等所有部件皆由摩托羅拉公司生產，它較之于由多家設備拼裝而成的系統具有更高的可靠性，系統的升級、維護和擴容更有保障。
* PLC系統與調度系統完美結合。
青島市李村河污水處理工程
青島市李村河污水處理工程由青島市重點工程污水處理廠建設指揮部負責建設，中國市政工程華北設計研究院設計，青島市第二市政工程公司和青島市安裝建設公司施工。工程設計時間1991年3月至1997年2月，1997年12月竣工，1998年7月由青島市建設委員會驗收并交付使用。工程建設總規模17萬m3/d，其中一期工程規模8萬m3/d。工程竣工決算為20683萬元，其中外資6611萬元（1202萬美元，按1:5.5計）。該工程項目獲中國市政工程金杯獎和山東省建筑工程質量泰山杯獎。
工程設計特點：
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（1）盡管李村河污水處理廠進水水質水量構成復雜、水質濃度極高、變化幅度大，但取得了穩定、優異的處理效果，處理指標達到或優于國家標準。李村河污水系統工業污水占70%以上，進水BOD5 400~1400 mg/L、COD 700~3000 mg/L、SS 450~2000 mg/L，TKN 50~100 mg/L，TP 7~35 mg/L；處理出水BOD5 6~15 mg/L、COD 45~ 90 mg/L、SS 2~30 mg/L，NH3-N 1.0~10 mg/L，TP 0.2~3.0 mg/L（平均值為0.75 mg/L）。
（2）工藝及參數選擇基于長時間的現場水質試驗研究及國際水質協會活性污泥數學模型理論，保證了工藝路線的先進性、經濟性、可靠性和合理性。針對特殊的水質情況，密切配合設計，在項目前期進行了充分的試驗研究，包括連續多年的水量調查、污染源調查和水質特性分析，以及依據國際水質協會活性污泥數學模型理論進行的3個多月現場水質動態工藝試驗與生物動力學特性測定，為最終工藝路線的選擇及參數的確定提供了依據。
（3）通過巧妙的構筑物布置、工藝設計與設備選擇，將國際上先進的UCT、VIP和A/O除磷脫氮工藝同時結合到污水工藝流程中，工藝運行調節非常靈活，能可靠地按多種模式運行，屬于有針對性的集成型生物除磷脫氮處理系統。為滿足處理要求和適應進水水質水量的變化，在各設計階段（工程前期、初步設計、招標設計、施工圖設計）中，不斷吸取國內外先進技術，不斷改進工藝設計及實施方式，使污水處理構筑物能夠按多種工藝方式（UCT、VIP、A/A/O、A/O、改良A/A/O、倒置A/A/O）運行。厭氧、缺氧、好氧區停留時間可調，運行工況可調，進水、污泥回流、混合液回流位置多點設置并可以通過渠道及閘門轉換靈活控制，體現了一池多工藝、多工況的特點，給運行帶來了極大的方便和靈活。
（4）采用多種先進、高效、節能新技術及自控系統，優化工藝運行，大幅度降低能耗。選用了高效節能的曝氣設備，其中高速離心鼓風機效率達90%～95%，供風量在45%～100%范圍內可調；膜片式微孔曝氣頭，氧轉移率達30%以上。生物池曝氣系統采用枝狀布置，各空氣主支管上設空氣自動調節閥，通過設在曝氣池好氧區各廊道的溶解氧儀，根據設定的DO值，由PLC自動調節空氣調節閥的開度及鼓風機的供風量。實際運行節能效果非常顯著。
（5）通過廠內污水回用，節約大量新鮮用水，并降低處理廠運行成本。采用快速高效纖維球過濾器+消毒工藝及氣壓全自動供水技術在廠內設置了二級處理出水深度處理與回用系統，使全廠用水自給率達到80%，節省了大量寶貴的自來水，年節省水費約50萬元。
（6）通過優化結構設計，大型生物池采用了扶壁式結構方案，池底板采用池壁下為受力底板、池中心為構造底板的方案，地基處理采用碎石樁排水加強夯方案，節省了大量土建投資。在長120.7 m、寬49.7 m、深7.05 m的2座大型生物池設計中，通過對池壁的優化設計，采用扶壁式結構方案代替變截面池壁方案，節省砼近千立方米，節省造價近100萬元。在生物池地基處理方案制定過程中，把池底板的結構形式，以及對地基的適應能力與地基處理方案同時進行分析，以達到經濟技術的共同優化，最終采用了池壁下為受力底板、池中心為構造底板的方案。針對池底板下為淤質軟土類砂的具體情況，在地基處理方案上采用碎石樁排水加強夯的方案，處理后的地基承載力有很大提高，由原fK = 70 kPa提高到fK = 120~140 kPa，并大大地消除了地基沉降。施工試水過程中經數月的沉降觀測，沉降值僅3~5 mm。僅地基處理一項就比其它方案節省投資近200萬元。
（7）立足無人值守運行，所設計的自控系統設計先進、完善。通過借鑒國外污水廠的先進管理模式，吸收成熟自控系統的經驗，將系統設計定位在無人值守運行的高度。采用集散型控制系統，硬件選用性價比高，質量可靠的PLC，并從優化管理、節能降耗為出發點，詳盡給出了設備的控制要求，為系統集成和開發商創造了極為便利的條件。實際運行效果證明了該套自控系統是完善的、先進的。
（8）本工程屬于第一批亞行貸款污水處理項目，對國內首次編制該類型符合國際規范的設備標書工作高度重視，保證了處理廠技術設備的先進、可靠和優質。本工程是第一批亞行貸款污水處理項目之一，首次按國際規范編制標書。在沒有國內同類工作可供借鑒的情況下，對全廠設備進行了詳盡的分類，按重要性、使用周期、頻率和能耗等方面，確定了設備的檔次。通過大量國內外產品樣本說明書的查閱，對產品進行比較、篩選，最終編制出13大類、上百種設備長達500頁的規范、嚴謹的標書，得到了國際咨詢公司和機電部招標審查辦的高度贊揚，為投標、評標奠定了良好的基礎，保證了性價比合理、質量上乘的各類產品的選用。
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