Онлайн-решение для мониторинга очистных сооружений сточных вод: цифровой двигатель для усовершенствованного управления процессами, энергосбережения и снижения выбросов

Проблемы отрасли и срочность оптимизации процессов

Будучи основным объектом экологической очистки воды для городов и промышленных парков, современные очистные сооружения сталкиваются с двойным давлением — всё более строгими экологическими нормами по сбросу и внутренним контролем затрат. Традиционные модели масштабной эксплуатации больше не могут удовлетворить требования отточенной и интеллектуальной разработки.

Проблемы отрасли

• Высокий риск превышения стоков из-за колебаний качества воды: Незаконные промышленные сбросы сточных вод или концентрированный приток во время сильных дождей часто вызывают резкие всплески влиющей нагрузки (например, с высоким COD или токсичные вещества), сильно воздействуя на активированные шламовые микроорганизмы в биохимической системе и вызывая внезапное превышение сточных вод.

• Аэрация и дозирование химических веществ полностью зависят от опыта, что приводит к высокому энергопотреблению: Системы аэрации вентиляторов и дозирование углеродных источников/веществ для удаления фосфора часто не имеют обратной связи в реальном времени. Для слепого соблюдения требований операторы обычно выбирают чрезмерную аэрацию и передозировку, из-за чего затраты на электроэнергию и химикаты снижают большую часть прибыли предприятия.

• Традиционные влажные химические анализаторы крайне громоздки в обслуживании: Ранее широко используемые анализаторы химических реагентов имеют сложную структуру, трубопроводы, подверженные масштабированию и засорам, а также огромные ежемесячные расходы на реагенты и очистку жидких отходов, что затрудняет достижение второго уровня реакции.

Зачем нужен онлайн-мониторинг?

Очистка сточных вод по сути представляет собой динамический и сложный биохимический процесс реакции. Полагаясь исключительно на ручной периодический анализ выборки, данные задержились в несколько часов, что не может направлять корректировки процессов в реальном времени. Онлайн-мониторинг может преобразовывать физико-химические показатели биохимических реакторов (таких как анаэробные, аноксические и аэробные резервуары) и выходов сточных вод в непрерывные временные ряды. Он служит «глазами» автоматизации процессов по очистке сточных вод. Только при восприятии второго уровня возвратные коэффициенты можно оперативно корректировать во время влиятельных колебаний или аэрационные машины точно останавливаются после окончания нитрификации.

Что может решить онлайн-система мониторинга очистных сооружений сточных сооружений YEXsensor?

Онлайн-система мониторинга очистных сооружений сточных вод, разработанная YEXsensor, использует передовые цифровые физические, оптические и электрохимические датчики для полной замены традиционных химических реагентов с высоким уходом. Система не только точно контролирует индикаторы соответствия на конечном выходе сточных вод, но и может быть внедрена на месте в основных процессных узлах, таких как крупные экраны, уравнительные резервуары, аэрационные баки и вторичные осадочные резервуары. С помощью стандартного протокола Modbus-RTU система бесшовно интегрируется с существующими системами управления SCADA заводами и непосредственно участвует в замкнутом цикле обратной связи, такой как аэрация с переменной частотой и автоматическое дозирование, обеспечивая значительное снижение энергопотребления и химического потребления на заводе при одновременном соблюдении требований сточных вод.

Сценарии применения онлайн-системы мониторинга очистных сооружений сточных вод

Эта система обладает высокой устойчивостью к загрязнению и химической коррозии, идеально покрывая все узлы управления процессом очистки сточных вод:

• Резервуар и вход для выравнивания влияния: Мониторинг высококонцентрационных влиятельных ударов, предоставление предупреждений о предварительной обработке и первичных процессах осадконакопления, чтобы предотвратить повреждение биохимического осадка токсичными веществами.

• Биологические реакционные резервуары (анаэробные/аноксичные/аэробные): точно фиксируют основной биохимический статус каждой зоны для управления распределением аэрации и переключением нитрификации/денитрификации.

• Вторичный резервуар для осадка и система возврата осадка: отслеживайте интерфейс осадка и концентрацию взвешенных твердых частиц для предотвращения потери осадка и оптимизации коэффициента возврата осадка (R) и избыточного сброса осадка в реальном времени.

• Конечный выход сточных вод (мониторинг сбросов с соблюдением нормы): круглосуточный непрерывный мониторинг индикаторов сброса для обеспечения 100% соответствия национальным и местным экологическим нормам.

• Промышленные сооружения предварительной очистки сточных вод: Подходят для автоматизированного управления на внутренних станциях сточных вод промышленных предприятий с высокой концентрацией, таких как химическая, бумажная, печатная и окрашивающая, а также гальваниковое покрытие.

Компоненты онлайн-системы мониторинга очистных сооружений сточных сооружений

1. Промышленный класстер датчиков качества воды (физический уровень восприятия)

• YEX-S1-COD Анализатор поглощения УФ: Безреагентный оптический физический метод поглощения 254 нм УФ, автоматически устраняет помехи взвешенных твердых веществ, выдает органические тенденции нагрузки за секунды, жидкость без отходов.

• YEX-S1-NHN Датчик аммиачного азота на ионных селективных электродах: Продвинутый метод ISE без реагентов, интегрированный аммоний, калий (устранение интерференций) и электроды pH для быстрого реагирования на месте.

• YEX-S1-PH Промышленный pH датчик: Конструкция двойного соляного моста с крупной площадью PTFE-кольца, высокая устойчивость к загрязнению поверхностно-активными веществами и органическими растворителями.

• YEX-S1-ORP Датчик потенциала окисления-восстановления: Высокочистая платиновая поверхность точно отражает конечные точки управления нитрификацией и денитрификацией в аэрационных резервуарах.

Параметры мониторинга и принцип работы

Ключевые особенности

• Физические измерения без реагентов, устраняющие вторичное загрязнение от отходов

• Встроенный сжатый воздух/механическая самоочистка, устойчивый к сильному загрязнению

• Многоуровневая аппаратная и программная фильтрация для подавления помех пузырьков

• Бесшовная интеграция с SCADA системами

Архитектура системы

Система использует классическую трёхслойную промышленную IoT архитектуру с высокой разъединённостью и высокой когезией:

[In-situ Node Process Node In-situ (RS485 Bus)] → [Локальное управление и передача станции] → [Центральный командный прикладной уровень]

YEX-S1-COD, YEX-S1-NHN, YEX-S1-PH, YEX-S1-ORP YEX-S1-ZS → Промышленный интеллектуальный телеметрический шкаф (Modbus-TCP) → Централизованная система SCADA завода → YEXsensor Intelligent Wastewater Cloud Platform (через 4G/LoRa)

Ценность и преимущества для клиентов

• Комплексная цифровизация процессов, укрепление 100% соответствия сточных вод

• Усовершенствованный контроль аэрации и дозировки, значительно снизив эксплуатационные расходы (15-25% энергосбережения, более 20% химического сокращения)

• Значительно снижает нагрузку на передовую эксплуатацию и обслуживание

Рекомендованный список продуктов для датчиков

1. Интегрированный блок по соблюдению сточных вод с тремя параметрами: Безреагентный COD + ISE Ammonia Nitrogen + pH, с взрывоустойчивым корпусом из нержавеющей стали и автоматической промывкой воздуха.

2. Комплект для биохимических резервуаров ORP и концентрации осадка: Высокочистый платиновый ORP + высокодиапазонный измеритель концентрации осадка.

3. Цифровой шкаф управления связью завода (YEX-RTU-1): Совместим с Siemens, 4G-роутер, сенсорный экран, защита от перенапряжения.

Кейс проекта

Случай 1: Проект оптимизации энергии с умной аэрацией на муниципальном очистном сооружении сточных вод в Центральном Китае (50 000 тонн в сутки)

Предыстория: Длительное фиксированное аэрирование, высокие летние затраты на электроэнергию и чрезмерная аэрация ночью, приводящие к распаду осадка.

Решение: Развернуты датчики YEX-S1-ORP и YEX-S1-ZS в аэробных баках, интегрированные с Siemens S7-1500 PLC через Modbus-TCP.

Результаты: Через 8 месяцев энергопотребление аэрации снизилось на 21,4%, при этом содержание азота аммиака в сточных водах лучше, чем стандарт класса A, что позволило сэкономить десятки тысяч юаней на ежемесячных счетах за электроэнергию.

FAQ

Вопрос 1: Как оптический COD сенсор (YEX-S1-COD) предотвращает загрязнение линзы в масляных и высоковзвешенных твёрдых сточных водах?
Ответ: Корпус датчика использует конструкцию с наклонёнными поверхностями гидродинамики для снижения сцепления. Он оснащён промышленной автоматической системой обратной промывки воздуха или механической щеткой. Перед каждым измерением распыляется воздух высокого давления или активируется кисть, чтобы мгновенно удалять масло и биопленку.

Вопрос 2: Будет ли ионоселективный электрод, датчик аммиака азота (YEX-S1-NHN), воздействован ионами калия в воде?
Ответ: Да, ионы калия и аммония имеют схожие характеристики. YEXsensor использует мультипараметрическую интегрированную технологию компенсации с выделенным калийским электродом внутри зонда. Микропроцессор автоматически вычитает интерференцию с помощью математических моделей для обеспечения точных показателей азота аммиака.

Вопрос 3: Зачем использовать ORP для вспомогательного управления процессами? В чём разница от растворённого кислорода (DO)?
Ответ: DO отражает только свободный кислород и часто показывает 0,0 мг/л в аноксических/анаэробных баллонах, становясь неэффективным. ORP отражает общий макроскопический уровень окисления-восстановления и может захватывать конечные точки реакции за счёт комбинированных изменений кислорода (нитратов), что позволяет утончить контроль, чего DO не достичь.

Свяжитесь с YEXsensor для интеллектуальных решений по очистке сточных сточных вод

Ищете передатчики управления сердечником для обновления аэрации с переменной частотой или оптимизации логики связи дозирующего насоса с источником углерода? Добро пожаловать, чтобы связаться с командой экспертов по промышленной очистке воды YEXsensor для получения полной технической поддержки.

Техническая консультация: +8615111147890

Электронная почта: sales@yexsensor.com