Автоматизация на Ехнатон в ПСОВ Кубратово

31.01.2012   |   Начало»Реализации

Редактор
Пепа Петрунова

Редактор
Пепа Петрунова

Снимки (2)

В средата на месец юни 2011 г., в присъствието на министър-председателя Бойко Борисов, министъра на околната среда и водите Нона Караджова, кмета на София Йорданка Фандъкова и други официални лица, бе открита реконструираната Софийска пречиствателна станция за отпадни води Кубратово. Станцията е част от интегриран проект за водния сектор на София, финансиран от програма ИСПА и съфинансиран от Европейската инвестиционна банка и българското правителство. Проектът включва реконструкция на първичните и вторичните утаители на ПСОВ Кубратово, изграждане на трето стъпало за отстраняване на азот и фосфор от отпадъчните води и изграждане на канализационна помпена станция и напорен тръбопровод за отпадъчни води в район Нови Искър.

Проектът за реконструкция
стартира през април 2009 г., като изпълнението се управлява от МОСВ. Изпълнител на обекта е консорциум Кубратово, а крайната цел е отпадните води на София да се пречистват по най-високите европейски стандарти.Поради тази причина се извършва мащабно проектиране за увеличаване на капацитета на станцията от 360 000 куб. м отпадни води до 480 000 куб. м. Това се равнява на 1 313 000 еквивалент жители (е.ж.), което е с 342 000 е.ж. повече от досегашния капацитет на съоръжението. За постигане на тази цел е извършена рехабилитация и реконструкция на 4 първични утаителя, 6 биобасейна, 6 вторични утаителя и на калови шахти и шахти за плаващи вещества. Изградени са и два нови вторични утаителя, помпена станция за рециркулация на активна утайка, резервоар за калови води, реагентно стопанство и трафопост.

В ПСОВ Кубратово е въведена трета степен на пречистване на отпадните води, с което се по-стига отстраняване на азот и фосфор. Това отговаря на изискванията на Директивата на ЕС за градски отпадни води и на националните наредби за емисионни норми за допустимото съдържание на вредни и опасни вещества в отпадните води, зауствани във водни обекти от т.нар. “чувствителни зони”.

Фирма Ехнатон взе участие в проекта като основен подизпълнител на електрическата част и част КИПиА. Строителните работи стартираха през януари 2010 г. и приключиха по график през декември 2010 г. Цялата реконструкция бе извършена, без станцията да прекратява дейността си. В момента се работи за достигане на проектните параметри. Обем на проекта Основна задача на проекта за реконструкция на ПСОВ Кубратово бе да се надгради системата за управление и да се работи в синхрон с нея. Работата по проекта включваше:
* Рехабилитация на четири първични утаителя.
* Рехабилитация на шест вторични утаителя.
* Ново строителство на два нови вторични утаителя и помпена станция за рециркулация на активна утайка.

* Рехабилитацията на утаителите включва реконструкция на строително-монтажната част и инсталиране на нови калочистачи, при които дебелината на утайката се измерва с ултразвукови сонди. Петте калови шахти са с подменени саваци (общо 32 бр.) и задвижки, всяка от които е свързана с интелигентни управления AUMA с Modbus управление. Всички саваци се управляват през Modbus мрежа.
* Рехабилитация на биостъпалото. По задание са предвидени измервания по 10 параметъра във всеки биобасейн, с които се управлява процесът на пречистване на азот и фосфор. Направена е реконструкция на 6 съществуващи биобасейна. При тях има инсталирани четири миксера, два флоумейкъра и две помпи – работна и резервна – за вътрешна рециркулация, всяка от които е по 160 kW. Помпите се управляват с Altivar 61.

Захранването на съоръженията в шестте биобасейна и в шестте рехабилитирани вторични утаителя се извършва от новоизграден трафопост с два трансформатора 1600 kV. Той се захранва от подстанция Кубратово.
* Изграждане на резервоар за утайкови води.
* Рехабилитация на 4 калови шахти.
* Изграждане на нова помпена станция за канални и дъждовни води Нови Искър.
* Изграждане на реагентно стопанство за железен трихлорид.

Основни цели на автоматичното управление
Сред основните цели, поставени пред системите за автоматизация в рамките на проекта, са изравняване на входящия дебит в шестте биобасейна на биостъпалото; управление на постъпващия въздух в нитрификационната зона на биобасейните с три различни режима на работа. В част КИПиА на проекта са заложени и цели за обезпечаване на автоматично управление на: нитратната рециркулация с 2 независими режима на работа; на дебита на рециркулиращата активна утайка, както и на дозирането на FeCl3 с два метода на дозиране. Към процеса на биологично отстраняване е предвиден и цикъл на химическо отстраняване на фосфора. За целта са разработени два автоматични цикъла на управление.

Технически характеристики на системата за автоматизация
Индустриалната мрежа е изградена на базата на фиброоптика с протокол TCP/IP. Изградени са 8 паралелни Modbus мрежи, които обхващат общо 125 изпълнителни механизма и измервателни устройства. Управлението се извършва посредством PLC Modicon M340 на Schneider Electric, като към всяко PLC локално е предвиден операторски терминал.

В КИПиА частта е използвана процесна измервателна апаратура на Hach Lange, а системите за измерване на ниво и дебит са на Siemens. Във всеки биобасейн са инсталирани по 10 измервателни уреда Hach Lange, свързани в мрежа SC1000. На базата на измерванията на част от тях се извършва автоматизираното управление на процеса. Критичните точки на нивомерения са дублирани с кондуктометрични системи за измерване на ниво.

В помпената станция в Нови Искър е инсталирано IPC с локална SCADA CITECT с пълни възможности за независимо управление на системата. Комуникацията между помпената станция в Нови Искър и Кубратово се осъществява с радиовръзка в обхват 5 GHz.

Предимства на новата система за управление
След успешното завършване на проекта за рехабилитация и разширяване, в софийската пречиствателна станция “Кубратово” е въведена трета степен на пречистване на отпадъчните води, с което се постига отстраняване на азот и фосфор. Това отговаря на най-високите изисквания на европейската директива за градски отпадъчни води и на националните наредби за емисионни норми за допустимото съдържание на вредни и опасни вещества в отпадъчните води, зауствани във водни обекти от т.нар. чувствителни зони. След модернизацията пречиствателната станция работи при напълно автоматизиран технологичен режим по отношение на третирането на утайките и пречистването на водата. Очаква се модернизацията на пречиствателната станция да допринесе значително за подобряване състоянието на околната среда в района на столицата.

Приключихме проекта с нови знания, опит и с по-голямо самочувствие

Реализацията на Проекта за реконструкция и модернизация на ПСОВ Кубратово е от съществено значение за развитието на фирма Ехнатон в инженеринговата област. На първо място, това беше едно голямо предизвикателство за нас, както като време за проектиране и внедряване (на практика по-малко от година), при това без прекъсване работата на ПСОВ, така и като прилагане на съвременни технически решения. Един пример е използването на хетерогенна структура от индустриални мрежи:
* Индустриална Етернет мрежа за всички Програмируеми контролери;
* Управление на голям брой изпълнителни механизми по Modbus мрежа;
* Специализирана мрежа за измервателните устройства SC1000;
* Безжична радио връзка за подобект Нови Искър и т.н.
На второ място, този проект ни даде възможност да натрупаме безценен опит в организацията на изпълнението на сложни обекти, в съвременната технология на пречиствателните съоръжения, в техническите решения за автоматизация и др.
Държа да отбележа, че всичко това стана възможно, благодарение на тясното ни сътрудничество с главния изпълнител ИСА 2000, главния проектант инж. Васил Василев, нашите доставчици на оборудване – Шнайдер Елекрик България, Hach Lange, Интертех проект, колегите от Кибернетика, нашия консултант по технологията инж. Янко Чанлиев, а така също и опитните колеги от Софийска вода.
Излизаме от този проект с много нови знания и опит и с по-голямо самочувствие.
Инж. Симеон Илински, управител на Ехнатон

Успешната реализация на проекта е следствие на доброто сътрудничество

Изграждането на система за автоматизация на СПСОВ „Кубратово” е един от най-значимите проекти във водния сектор, реализирани през последните години. Изпълнител по част Електро и КИПиА е Ехнатон ООД - един от основните партньори на Schneider Electric, специализиран в изграждане на системи за индустриална автоматизация и пречистване на води. Партньорството ни датира от много години и можем да се похвалим с реализирането на няколко големи съвместни проекта във водния сектор, сред които ПСОВ – Пазарджик, ПСОВ – Димитровград, ПСОВ – Стара Загора и т.н. Сложността на конкретния проект се състои в изграждането на нова система за управление на база нови инсталации и съществуващо оборудване, което да бъде осъвременено и приведено в съответствие с високите изисквания на технологичното задание и европейските стандарти. Успешната реализация е следствие на доброто сътрудничество между двете компании, високотехнологичното оборудване и експертизата на Schneider Electric в сектора на водите, както и професионалното управление на проекта от страна на Ехнатон ООД.
Александър Катошев, Търговски Мениджър ИА, Шнайдер Електрик България

Внедрените системи снижават разходите за енергия и коагулант

Автоматичните системи за управление, които бяха въведени в експлоатация след завършването на реконструкцията на СПСОВ по програма ИСПА, допринасят изключително много за намаляване на експлоатационните разходи за електроенергия и коагулант.

Автоматизирана бе системата за контрол на постъпващия въздух в биореакторите. Във всеки един биореактор има инсталирани кислородомери, които отчитат количеството разтворен кислород. При достигане на предварително зададено ниво на разтворения кислород в биореакторите, количеството се регистрира в SCADA-системата, като съответно започва притварянето на затворните устройства. Налягането на въздуха във въздуховодите се повишава и системата подава сигнал към въздуховодите, които редуцират оборотите си и намаляват подаваното количество въздух.

Работата на помпите за рециркулация на нитратна вода е напълно автоматизирана. Помпите са снабдени с честотни регулатори. На изход от Денитрификационна зона на биореакторите са монтирани прибори, измерващи нивото на нитратен азот. В зависимост от съдържанието на нитратен азот се регулират оборотите на рециркулиращите помпи и съответно количеството на рециркулиращата нитратна вода. Системата за дозиране на коагулант (FeCl3) също е напълно автоматизирана. На изход аерационна зона на биореакторите са инсталирани прибори измерващи съдържанието на фосфати. В зависимост от нивото на фосфатите, дозаторните помпи регулират подаваното количество коагулант.

Напълно автоматизирана бе и канална помпена станция „Нови Искър”. Работата на решетките се извършва, както на предварително зададени времеви интервали, така и на основание пад на водното ниво. Падът за всяка решетка се отчита от ултразвукови нивомери, монтирани пред и след решетката. Работата на помпите се извършва на база на водно ниво в черпателните резервоари на станцията. Канална помпена станция „Нови Искър” е свързана със системата за управление на СПСОВ „Кубратово” и може да бъде контролирана дистанционно от територията на СПСОВ „Кубратово”.
инж. Петьо Велев, главен мениджър експлоатация ПСОВ „Кубратово”