Решение задач цифровизации производства питьевой воды необходимо выполнять с учетом применения опыта наилучших доступных технологий онлайн контроля, позволяющих создавать высоконадежные отечественные измерительно-вычислительные комплексы. Такие комплексы должны объединятся в единое информационно-аналитическое пространство, создаваемое на объекте водоподготовки и позволяющее оценивать эффективность каждой технологической операции на каждой ступени очистки.
Специалистами ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» выполнена оценка пригодности результатов измерений параметров качества воды проточными анализаторами для обоснования возможности их использования в автоматических системах управления дозированием реагентов на сооружениях водоподготовки. Проведено сопоставление результатов онлайн и лабораторных измерений на примерах измерения истинной цветности воды и концентрации общего остаточного активного хлора.
Многолетний положительный опыт эксплуатации системы автоматизированного контроля качества воды на станциях водоподготовки ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» создал предпосылки для использования получаемой информации не только для сокращения количества лабораторных определений по программе технологического контроля, но и для использования полученной информации в системах дозирования реагентов.
В 2020 г. на фильтро-отстойных сооружениях № 2 (ФОС-2) Южной водопроводной станции были успешно проведены опытно-промышленные испытания (ОПИ) системы управления дозированием гипохлорита натрия и сульфата аммония на основе онлайн контроля остаточных концентраций общего хлора и свободного иона аммония в фильтрате.
С 15 мая 2021 г. и по настоящее время на ФОС-2 проводятся опытно-промышленные испытания системы управления дозированием коагулянта с автоматической коррекцией дозы по результатам оценки показателей качества исходной воды и фильтрата. Продолжительность проведения испытаний связана с необходимостью оценить эффективность системы управления в условиях сезонного изменения качества водоисточника.
Достигнутый на текущий момент положительный результат ОПИ является основой для расширения применения новых технологий на других станциях предприятия на основе разработанной методики создания информационно-аналитического пространства, интегрированного с существующим технологическим оборудованием очистных сооружений.
Одним из значимых результатов внедрения системы автоматической коррекции дозы коагулянта является ожидаемое снижение годовых затрат по статье «Химические реагенты» на 10−20 % по отношению к расходам коагулянта при традиционном способе определения требуемой дозы для воды источника сопоставимого качества.
На основе результатов проведенных ОПИ определены технические требования к измерительно-вычислительным комплексам и требования к организации онлайн контроля в целях автоматизации дозирования реагентов.
Технические требования к измерительно-вычислительным комплексам, обеспечивающие высокую надежность измерений:
- высокая селективность, чувствительность к малым концентрациям измеряемой величины и высокая точность проточных анализаторов;
- автоматическая компенсация измерений по влияющим факторам;
- возможность анализа нескольких показателей в одной пробе за одно измерение;
- предустановленные заводские калибровки и возможность локальной калибровки анализаторов на месте измерений;
- автоматическая очистка и самодиагностика;
- продолжительный межсервисный интервал.
Требования к организации онлайн контроля:
- представительность пробы;
- стабильность условий подачи проб к проточным ячейкам;
- локальная калибровка для сближения результатов лабораторных и онлайн измерений;
- периодическая проверка проточных анализаторов на соответствие результатов измерений величине доверительного интервала;
- наличие программного обеспечения для валидации данных.
В статье специалистов ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», опубликованной в журнале НДТ № 2-2022, описан один из основополагающих этапов разработки методики – обеспечение достоверности онлайн измерений в целях обоснования возможности их использования в автоматических системах дозирования. Приведены примеры в отношении показателей качества природной и очищенной воды, используемых в программах производственного контроля сооружений водоподготовки – цветность и общий остаточных активный хлор.
Узнайте первыми от первых о сфере ВиВ в нашей группе VodaNews в Telegram