7月3日,我们开始了认识实习.我们首先在教室里聆听导师的实习动员及介绍实习内容.让我们对实习项目有个大概的了解,并对我们在实习当中应该注意的地方进行强调说明.本次实习任务:3号在学校建工楼及游泳馆;4号朝阳污水处理厂;5号朝阳水厂;6号牛行水厂;7号完成实习报告并上交.
1.建筑给排水实习
实习基地:学校建工楼及校游泳馆
实习任务:建筑给排水设备的认识 游泳池循环水处理设备的认识
(1) 关于建筑给水
1.1增压设施
在民用建筑的消防给水设计中,采用临时高压给水系统的建筑物都应设置高位消防水箱,以保证最不利点消火栓或喷头的消防水压.《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(以下简称高规)规定,建筑高度不超过100m时,最不利点消火栓的静水压力不应低于0.07Mpa,建筑高度超过100m时,最不利点消火栓的静水压力不应低于0.15Mpa.在实际工程设计中,由于受建筑造型,结构设计的限制,当高位水箱的设置高度不能满足上述消火栓的静压要求时应设置增压设施.设计中常采用的增压形式有两种:一是设置增压泵;二是设置气压罐.我们学校采用的是增压泵形式.
增压泵
在消防水箱的出水管上设置增压泵以解决最不利点消火栓的压力要求,是一种从设计到施工都较为简单的增压形式,既方便又经济,在工程实践中得到广泛应用.其基本工作过程如图1所示:
1.1增压泵的工作原理
顶部消防给水的压力在火灾初期由增压泵供给,消防水箱出水管上设有电接点压力表,压力表设3个控制点,即上限压力值,下限压力值和启动消防泵的压 力值.当系统压力升至设计上限值时,停止增压泵的运行;当系统压力降至设计下限值时,启动增压泵,系统压力上升至上限值,如此反复来维持消防系统的压力需要;当发生火灾时,消火栓水枪或喷头开始喷水,系统压力下降,当降至设计压力下限值以下时,停止增压泵,启动消防泵.
(2) 关于建筑灭火技术
1 消火栓给水系统
建筑灭火设计已成为建筑给水排水的重要部分.在消火栓给水系统中更注重扑救初期火灾,系统中常采用稳压泵保持系统的常高压.增设小口径自救式水枪,提供给非消防专业人员使用,以便自救.在分区中可采用减压阀,多出口水泵,稳压阀,以保证消火栓的水压和出水量.为保证灭火设置能及时投入运行,加强了工作泵和备用泵的自动切换装置.
2 自动喷水灭火技术
近年来我国确立了以消火栓给水系统为主逐步向自动喷水灭火系统为主过渡的原则.高层,超高层以及大规模工业建筑发展,加强了自动喷水灭火技术的应用.自动喷水喷头除了设置在容易起火部位,疏散通道和人员密集场所外,还扩大设置在火灾蔓延通道,不易发现火灾,不易扑救火灾部位和需淋水降温保护等场所,使火灾扑救更及时,更迅速.这也是我国消防给水系统设置标准和发达国家逐步接轨的重大举措.在高层建筑中对玻璃幕墙,中庭回廊,自动扶梯开口部位和普通防火卷帘处,采取了喷头加密的方式来替代水幕.在高架仓库内引进了国外的大水滴喷头,ESFR喷头,把喷水灭火从"控火"引入以"灭火"为目的.并且在建筑高度超100m的高层建筑,其消防也有了相应的措施,如设置避难层,避难区和屋顶设直升飞机停机坪等,与此相配套的也有相应的消防给水设施.
(3)游泳池水循环处理系统
我们学校的游泳馆采用了逆流式循环方式,即在池底均匀地布置给水口,循环水从池底向上供给,周边溢流回水.这种循环方式具有配水较均匀,底部沉积物少.有利于去除表面污物的优点,是目前国际泳联推荐的游泳池池水的循环方式.我校的游泳馆达到国际标准,是目前江西省内最先进的游泳馆,可以举办国家级跳水游泳比赛.如果举办比赛,日水循环的成本大概在1万元人民币.以下是水循环示意图.
2.排水工程实习
实习基地:南昌朝阳污水处理厂
实习任务:城市污水厂水处理构筑物的认识;
南昌市朝阳污水处理厂工程于2000年底全部竣工并投产,同期被南昌水业集团收购,现已成为日处理污水8×104m3的现代化污水处理厂.工厂建立了计算机自动监测,控制和管理系统,实现了生产控制自动化和管理自动化,极大的提高了生产效率,减轻了劳动强度.
系统构成
工厂自控系统采用集中管理,分散控制的模式.控制系统分为两级:现场站和中央站.厂内设一个中央控制站,两个现场控制站.现场站独立完成该区域有关工艺过程中参数检测值的数据采集和设备控制,中央站主要完成全厂的数据显示,控制和管理.
(1)PLC控制系统
本厂设2个PLC现场站,负责收集设备状态信号及仪表测量值,并完成现场控制.1号PLC站设于进水泵房,用于粗格栅及进水泵站,细格栅及沉砂池的工艺过程参数采集和控制.2号PLC站设于配电间,用于对氧化沟,回流剩余污泥站,二沉池,排放泵站和脱水机房等主要设备状态信号,仪表参数,工艺过程参数进行采集和控制.其硬件框图如图3所示.
(2) 上位机及模拟屏监控系统
集中控制室配置互为热备的集中监控计算机操作单元两套,模拟屏一面.计算机与PLC采用了TCP/IP工业以太网通讯,构成全厂的监控网络.模拟屏采用镶嵌式彩色马赛克,用于反映全厂污水处理工艺过程和主要工艺参数的动态显示.模拟屏与计算机采用RS232口通讯.上位机能完成各种数据的处理并将处理结果提交到中央数据库进行集中管理,可打印日,月报表及报警值,还可在人机界面中显示各组相关数据,工艺流程的实时状态以及历史趋势.
(3)PLC控制方案
在介绍自控系统之前,先介绍一下朝阳污水处理厂工艺流程(如图4所示).
现将根据工艺流程,系统各部分功能介绍如下:
1 进水泵房
来自市政管网的污水先经粗格栅去除较大的飘浮物后,再由潜污泵提升入污水处理厂.泵房内设潜污泵8台(其中2台备用),正常情况下水泵由PLC根据超声波液位计显示液位启动,采用先开先停,轮换开泵,使泵开启时间均衡.在非常情况下(如城市遭受大暴雨袭击等),PLC可以执行应急控制程序,该控制程序能在极端情况下最大限度的控制设备运行,同时保证泵和配电设备的安全运行.以下是对进水泵房各环节控制方案的简要介绍.
(1)机械粗格栅控制方案
机械粗格栅正常情况下,每隔两小时启动一次,但当粗格栅前后液位差大于200mm时,立即启动除污机.当液位差恢复正常时,除污机按正常程序工作.格栅与皮带输送机,压榨机的联动由现场控制箱控制,格栅也可在现场手动控制. (2进水泵控制方案
进水泵房内共设8台潜污泵(其中两台备用),工作泵根据PLC送来的液位信号逐台开停,并根据累计运行时间自动轮值,使各泵开启时间均衡,同时现场控制箱利用高,低液位开关信号,低液位锁定停泵及高液位紧急启动,并备有应急控制程序;进水泵房集水井设超声波液位计一套,测量进水液位值,测量信号送1#PLC;设浮球开关两套,信号送1#PLC及现场控制箱,作高液位报警和水泵干运行保护.
最高报警液位Hm=15.30 (33%)
高液位 H=14.75(23%)
低液位L=14.45(17%)
最低报警液位Lm=13.65(3%)
当液位Y:
Y≥Hm:执行应急控制程序
Hm>Y> H:为开泵区,当液位再上升时增开一台泵
H>Y>L:维持泵开启台数不变
L>Y> Lm:为关泵区,当液位再下降时关闭一台泵
Lm≥Y:关闭所有泵.
PLC执行上述判别的时间为每5分钟1次
(3) 细格栅除污机控制方案
机械细格栅正常情况下,每隔两小时启动一次,但当细格栅前后液位差大于200mm时,应立即启动除污机.当液位差恢复正常时,除污机按正常程序工作.格栅与皮带输送机,压榨机的联动由现场控制箱控制,格栅也可在现场手动控制.细格栅前后各设超声波液位计一套,测量细格栅前液位,测量信号送1#PLC.
(4) 沉砂池控制方案
沉砂池内搅拌板为连续运转,砂泵可根据PLC由时间程控开停,以节约能耗.具体运行时间根据进水沙的含量来确定,砂水分离器的启停与砂泵实行联动.
两条沉砂池出水管各设一套电磁流量计,测量进水流量,测量信号送1#PLC;沉砂池设pH测量仪一套,测量进水pH,测量信号送1#PLC.
2氧化沟
沉砂池出水由底部进入配水井,通过两座调节堰门向回转式氧化沟配水后与回流污泥一起进入氧化沟.两组氧化沟共设10台叶轮表曝机.出水采用可调式堰板,每组氧化沟设2台5m长堰板.每组氧化沟设4只溶解氧测定仪,氧化沟中溶解氧的分布是不均匀的,污水对氧的需求量与进水流量,污水浓度等因素有关,因此仅仅靠溶解氧值控制表曝机不尽合理,上海市政工程设计院根据多年调试氧化沟的经验,总结了溶解氧与充氧量之间的关系,形成了"模糊技术自动控制充氧量"的技术,该技术综合了进水流量,污水浓度,溶解氧的分布等情况来控制表曝机,使氧化沟出水水质达到最佳状态,同时使表曝机处于节能的运行状态.
两座氧化沟各设四套DO测量仪,测量DO值,测量信号送2#PLC;同时各设两套MLSS测量仪,测量悬浮固体浓度,测量信号送2#PLC.
(1)表曝机控制方案
当进水流量大于1000m3/h时启动1#,2#,3#定速表曝机,1#变速表曝机由3#,4#溶氧仪控制,控制采用模糊控制技术,4#溶氧仪以2-3mg/l为最佳值,3#溶氧仪以3-4mg/l为最佳,2#变速表曝机由氧化沟溶解氧的平均值控制.
若溶解氧的平均值小于0.5mg/l,2#变速表曝机开100%;
若溶解氧的平均值大于0.5mg/l,小于1mg/l:2#变速表曝机开80%;
若溶解氧的平均值大于1mg/l,小于1.5mg/l:2#变速表曝机开60%;
若溶解氧的平均值大于1.5mg/l,小于2mg/l:2#变速表曝机开40%;
若溶解氧的平均值大于2mg/l,2#变速表曝机关闭.
(2)堰门控制方案
根据氧化沟的运行状况,可以由手动调节出水堰门的高度.
3、二沉池单元
二沉池采用周边进水,出水辐流式沉淀池,直径36m,共四座.单池内安装周边传动全桥双臂式吸泥机一台,沉淀污泥由吸泥机吸出后重力排至池边污泥井,经堰门调节后进入回流污泥泵房.
两座回流污泥泵房设浮球开关两套,作高低液位报警和水泵干运行保护,测量信号送2#PLC;同时设浮球开关两套,作高低液位报警和水泵干运行保护,测量信号送2#PLC;两条回流污泥管各设一套电磁流量计,测量回流污泥量,测量信号送2#PLC;同时各设一套电磁流量计,测量剩余污泥量,测量信号送2#PLC.
该系统采用的控制方式为:连续运行,由PLC自动显示工作状况,现场手动控制开停.
4、回流污泥泵站与剩余污泥泵站
两座回流污泥泵站位于两座沉淀池中间,每座泵站内设置3台潜污泵(其中1台备用),用于提升回流污泥至回转式氧化沟,保持氧化沟内微生物数量.
厂内设二座剩余污泥泵站,每座泵站内设置2台潜污泵(其中1台备用),用于将剩余污泥提升至均质池.当液位小于液位下下限时,PLC送出联锁信号停泵(回流污泥泵和剩余污泥泵);当液位大于液位上上限时,PLC送出联锁信号开泵(回流污泥泵和剩余污泥泵).
均质池内设超声波液位计一套,测量泥位,测量信号送2#PLC.
回流污泥泵控制方案
根据回流污泥井液位由PLC自动控制水泵开停(常开2台),自动切换,同时可采用遥控或现场手动控制.
剩余污泥泵控制方案
根据剩余污泥井液位由PLC自动控制水泵开停(常开1台),自动切换,同时可采用遥控或现场手动控制.
5污泥脱水机
本工程采用一体化浓缩脱水机.经过脱水后的污泥含水率低于80%,泥饼通过泥饼运输系统送至污泥堆棚,然后装车外运.浓缩脱水一体机共两套,控制柜由设备供货商成套提供.
6均质池
均质池内设水下搅拌器,为潜水叶轮结构,通过转向手柄可在池内任一角度进行搅拌,使池内污泥浓度均匀.
7出水泵房
为减少污水厂日常运行费用,降低流程标高,在污水处理流程末端增设出水泵房.根据抚河水位,污水厂出水采用高水位泵排,低水位重力排放的运行方式,以达到节能的目的.泵房内设潜污泵6台(其中两台备用).水泵由PLC根据液位启动,先开先停,采用轮换开泵,使各泵开启时间均衡.
3.给水工程实习
实习基地:南昌朝阳水厂 南昌牛行水厂
实习任务:城市给水水厂水处理构筑物的认识
朝阳水厂与牛行水厂的源水均取自赣江水.
朝阳水厂是历史较久远的一个水厂,分三期工程完成.一期工程于78年完成,日产水量10万m3/天;二期工程于83年完成,日产水量10万m3/天;三期工程于86年完工,也日产水量10万m3/天.现在总共日产水量30万m3/天.
牛行水厂一期工程的建成,对于大昌北新城完善城市功能,提升承载能力,改善投资环境,优化居住条件,促进快速发展都起到积极的作用.
牛行水厂一期工程于2004年10月开工建设,总投资1.8亿元,日供水设计能力10万立方米,配套输配水管线达27.47公里,是一个全自动化运行的水厂.投产后,该水厂将解决昌北城区,新建县长棱地区以及红谷滩新区的用水紧张问题.
而我们参观了中控室,可见牛行水厂比朝阳的先进,在中控室,可以清楚了解整个厂区的生产情况,对各个环节都有准确的数据能直观的呈现在大家面前.
自来水SCADA系统简介
对于城市自来水企业,为了满足对生产过程的调度和指挥,需要一个可靠的SCADA系统.它一般由企业生产调度指挥中心,分厂测控站,管网测压点等组成.它所具有的功能一般包括:数据采集控制功能,数据传输功能,数据显示及分析功能,报警功能,历史数据的存储,检索,查询功能,报表显示及打印功能,遥控功能,网络功能等.
SCADA系统的基本组成单元是远程测控终端(RTU).它完成对现场数据的采集,传输和对现场设备的控制.SCADA系统所涉及到的技术比较广泛,有仪表技术,检测技术,通讯技术,网络技术等.
系统实现功能
自来水SCADA系统可实现以下主要功能:
遥控:控制各水厂内污水泵房,反应沉淀池,滤池,送水泵房的设备运行.
遥测:根据系统设定参数,遥测水厂和不同站点RTU的监测资料(特别是管网压力监测数据),形成系统运行历史数据库.
报警:监测数据量的上,下限报警,报警记录.
参数输入及组态:输入系统参数,如巡检周期,控制参数,报警限,计算公式,系统时间等,并对这些参数进行组态,以形成完整的系统操作,控制,统计,显示,打印参数数据库.整个系统以此数据库为基础运行.
资料统计:能实现对自来水公司的总用水量,总供水量等数据信息的统计,生成报表.
数据打印:根据系统设定参数,自动打印系统遥测,遥控数据及统计报表数据.
自动巡检:自动巡检各水厂和测压站及其它站点数据及生产设备工作情况.
手动采集:手动巡检各水厂和测压站及其它站点数据及生产设备工作情况.
远程诊断,远程维护,远程升级:通过网络,可以对监控站点RTU进行远程诊断,远程维护,远程升级.
SCADA系统的优化调度关系
由于运行程序及自由组态的完全开放,生产运行人员可以在使用过程中通过自由组合来完成各项数据显示,自行进行报表设计,显示图幅设计,生产资料对比计算,在部分仪表未安装时采用调度日报表的数据自动填充,为生产调度系统应用计算机技术进行现代化的科学管理,提供了良好的软件和硬件条件,并为优化调度奠定了良好的信息源基础,可满足现代化水厂过程控制,优化调度,管理的需要.
遥测,遥信,遥控系统作为水厂监控系统的基础,将各水厂的实时生产运行参数通过有线或无线的形式送到水厂的生产调度中心,有较好的实时性,数据采集更为集中,通过调度中心分析比较,在经验调度阶段通过人工判断,作出整个供水系统的最佳调度方案安排供水生产;在宏观调度阶段,则可通过计算机采集"三遥"系统传送来的管网压力数据和水厂生产运行参数,以及通过实测得的管网工况,给出最高时,平均时,最小时供水分界线,实际供水分界线范围.选取若干管网分界线上的点和管网末稍作为控制点,由管网宏观调度程序给出最佳调度方案组织供水生产.当然宏观简单调度受多方面因素的影响,特别是通知经验所得到的管网工况参数与管网实际运行状态之间的差距,在很大程度上影响到宏观高度所提出的调度方案的准确性和精度.因此,提出简单宏观调度是希望通过测压点和各水厂二泵流量Q和扬程H以及运行费用建立起来的函数关系,在总供不量一定及满足管网服务压力的情况下,力求运行费用最小.此时由"三遥"系统已建立联系的各厂二泵H,Q与测压点压力的函数关系,就可以求出各厂的H,Q的调度值.受各厂实际情况的影响,必要时各厂的H,Q调度值需作适当调整.这一类简单宏观调度模型能随用水条件的变化,自动地不断生成.优化调节器度的最终目标是建立微观调度模型,微观调度模型必须在"三遥"系统及建立管网正确有数学模型的基础上,通过管网测压点送回的压力参数,调整模型节点流量,使理论计算和实际测压点接近.模型校正正确后用该模型进行优化调度计算,求各厂的供水量Q和供水扬程H.
三、实习总结
通过实习,让我对我们的专业有了深入了解,明确了未来工作的方向和工作任务.这样在我以后的学习中更容易抓住重点,学好专业知识.虽然只有短短四个半天的实习时间,却让我有很多的收获:
一,技术领先
当今社会日新月异,稍微晚一步,技术就会被淘汰.通过这次认识实习,通过对朝阳水厂跟牛行水厂的参观,我们可以清楚的看到技术的更新速度之快.技术的领先,不仅节约人力物力,而且效率更加高.生产工艺更加完善.现在各个水厂基本上是自动化控制,人工最多就是多按几个钮就能清楚控制整个水厂的运作.实在太奇妙了,我们也深感肩上任务之重大.
二,环境保护,节省资源,社会责任感
纵观世界各发达国家的发家史,都是在破坏环境的基础上发展的,到了严重的环境问题暴露出来以后才认真重视.我们中国虽然只是发展中国家,可却一步一个脚印地重复着这些原来发达国家的老路,甚至有过之而无不及.这些年来,自然灾害,环境恶化,各种让人恐慌的病毒,无一不是发展中忽视环境,以环境换取经济利益带来的恶果.倘若说恶有恶报,那这就是自然对我们的报应.中国现在已经不再地大物博,而是地大物薄.我们周围疯狂发展起来的各种产业,都在肆无忌惮地毁坏着我们的环境,这是对资源不合理的利用和浪费.所以,在未来的发展中,我们更加应该注意环境问题,把保护环境作为自己的责任,并由此引申向社会的各种问题,清楚自己作为一个公民应该为社会承担的责任.我们也为自己作为环保倡导者与先行者而感到自豪!
在短短四个上午的时间里,我们在老师的带领下进行了认识实习,我们通过实地参观的形式对建筑给排水,消防技术,污水处理及水处理等技术有了初步的认知,在此我们不仅加深了对自己专业的认识,也同时对自身未来的发展方向和目前的技术创新及我国与国外在技术水准上的差距等存在的许多现实问题有了了解和思考,使我们开阔了自己的眼界,也更加让我们感到了学习的重要性,技术的重要性.
