Автоматизацията в пречистването на питейни води

27.03.2023   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

За разлика от големите индустриални обекти, в които макар и далеч не повсеместно, управлението на технологичните процеси е базирано на съвременни като функционалност, комуникации и архитектура автоматизирани системи, във ВиК сектора и по-специално пречистването на питейните води подобни решения все още са рядкост. 

Разбира се, ниската степен на автоматизация на значителна част от изградените и функциониращи пречиствателни станции за питейни води (ПСПВ) е следствие от редица фактори, сред които относително простите за управление технологични процеси, цената на човешкия труд и енергията, липсата на инвестиционни средства и т.н. 

Възможности за автоматизация на ПСПВ

Съществуват различни мнения за и против необходимостта от автоматизиране работата на ПСПВ. Най-често изказваният аргумент от противниците на комплексните решения за автоматизация на водопречистването е необходимостта от инвестиране на значителни финансови средства за закупуване и инсталиране на полево оборудване и системен хардуер и софтуер, при положение, че при нормални работни условия пречистването и осигуряването на качеството на питейната вода може да се поддържа задоволително и с ръчно управление.

В подкрепа на тезата, за ползата от автоматизиране на ПСПВ има редица сериозни аргументи, сред които на първо място възможността да се подобри значително управлението на технологичния процес на пречистване. 

Ползите от автоматизацията

Сред насоките, в които инсталирането на информационно-управляваща система може да подобри работата на пречиствателната станция чрез автоматизация, са оптимизиране и поддържане стойностите на контролираните показатели за качеството на питейната водата в законово определените граници независимо от входните условия; ограничаване до минимум на възникнали в резултат на човешки грешки повреди в оборудването и избягване на аварийни ситуации.

При добре разработените системи за автоматизация е налице строга отчетност на всички възникнали събития, позволяваща прецизен анализ на общото техническо състояние на пречиствателната станция, диагностициране на възникнали неизправности и аварийни ситуации, облекчаване работата на персонала по поддръжката и др. 

В крайна сметка финансовите средства вложени за автоматизация на процесите на пречистване се възвръщат в дългосрочен план, като резултат от оптималното използване на скъпоструващите  реагенти, намаляване броя на принудителните ремонти на скъпоструващи съоръжения и агрегати, ограничаване на загубите, чрез контрол в реално време на преминалото количество и спестяване на средствата, които би трябвало да плати ВиК дружеството, под формата на санкции от страна на ХЕИ за несъответствие на законово регламентираните норми.

Подходи и технологии за автоматизиране

Характерът на технологичните процеси в ПСПВ определя възможността на комплексната им автоматизация. Всеки от отделните етапи, през които преминава постъпилата в ПСПВ вода, подлежи на автоматичен контрол и управление.

Сред основните предпоставки за постигане на максимална степен на пречистване на питейната вода е точно дозиране на използваните реагенти. Възможността за автоматизация на дозирането и подаването на реагентите в зависимост от измерената мътност и рН на водата на входа на пречиствателната станция би повишило ефективността на използваната пречиствателна технология. 

Известно е, че в периодите на пролетно топене на снеговете и есенно нарастване на количеството валежи се наблюдава повишаване на мътността на питейната вода, което изисква непрекъснато изменение на оптималната за конкретните условия доза реагент. Ръчната корекция на дозата създава затруднения в работата на експлоатационния персонал и нерядко причинява грешки, рефлектиращи върху качеството на пречистване. 

Филтърни клетки

Ефективността на работа на ПСПВ се определя основно от състоянието на филтърните им клетки.  От точното определяне на периода, през който се налага да се промие всяка от използваните филтърни клетки в зависимост от индивидуалното й натоварване, в крайна сметка зависи степента на пречистване на водата, преминала през пречиствателната станция. Освен, че оптимизира режима на работата на всяка филтърна клетка, автоматизацията на промивката спестява много усилия от страна на персонала по поддръжката.

Хлорирането

Хлорирането е последният етап от използваната технология за пречистване. Съдържанието на хлор е сред показателите за качеството на водата, които подлежат на най-строг контрол от страна на органите на ХЕИ. Според действащия в момента БДС №2383 от 1983 г. съдържанието на хлор в питейната вода не трябва да излиза извън границите - 0.2 до 0.4 mg/l. 

Промените в работния капацитет на пречиствателните станции поставят необходимостта от непрекъснато коригиране на количеството разтваряна във водата хлор, с цел поддържане на хлорното съдържание в законово определените граници на изменение. 

При автоматично хлориране, необходимата доза се определя в зависимост от показанията на разходомер, монтиран в изходна измервателна шахта на пречиствателната станция. Според утвърдената от ХЕИ практика, пробите за контрол на хлорното съдържание се вземат от резервоарите на населените места, които по правило се намират на значителни разстояния от пречиствателните станции. По тази причина за реализиране на автоматичен контрол върху хлорното съдържание се налага използването на определена комуникационна среда за дистанционен обмен на данни.

Информационно-управляваща система

За да се говори за система за автоматизация при пречистването, базова е необходимостта от изграждане на съвременна информационно-управляваща система, обхващаща всички основни етапи от използваната технология за пречистване на питейните осигурява дава широки възможности за дистанционен мониторинг и контрол на протичащите процеси от операторска станция. 

Сред софтуерно поддържаните от системите функции за визуализация на процесите са - контрол в реално време на показателите за качество на водата на входа и изхода на пречиствателната станция от екрана на диспечерски пункт, следене на трендовете на изменение на избрани параметри за определен период от време, архивиране на данните от измерванията, автоматично генериране на справки и отчети, регистрация и сигнализация на отклонения в зададения режим на работа на машините и съоръженията, диагностика на причините за възникнали неизправности и аварийни ситуации. 

Мониторингът върху работата на ПСПВ осигурява непрекъсната информация за контролираните технологични величини и текущото състояние на инсталираните съоръжения, подпомагайки експлоатационни персонал при вземането на по-ефективни управленски решения.

Друго преимущество на съвременната автоматизация на станции за пречистване, което несъмнено ще се използва от ВиК дружествата в бъдеще, е възможността за предаване на данни по електронен път за състоянието на пречиствателните станции към централен диспечерски пункт (ЦДП) в съответното ВиК дружество или централното управление на ВиК мрежата.

Ключови думи: Питейни води   пречистване   ПСПВ   автоматизация   пречиствателни станции  

Област: ВиК