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中控信息工艺大脑「智」造水厂安全、低碳、高效新生态

Date | 2025.06.17    作者 | 陈雅丹

中控信息工艺大脑「智」造水厂安全低碳高效新生态

 

随着新型基础设施建设和人工智能技术深度融合,水务行业正迎来智能化转型的关键期。中控信息工艺大脑依托二十年水处理行业积淀,集成边缘计算与机理模型的水务专属AI引擎,实现加药、反冲洗等核心工艺环节的智能寻优,助力水厂节能降耗、低碳运行。

 

 

Ø 水厂生产经营面临的挑战

随着城市的发展和行业对于水厂运营管控要求的提升,水厂在运营中主要遇到以下几个问题:

ü 生产保障的问题:原水水质突变引起的工艺保障;管网压力、流量突变引起的供水保障;生产设备故障、检修、维养引起的生产保障;

ü 节能降耗的问题:如何降低药耗、电耗、水耗;日常水处理技术与成本压力;老旧设施的维修更新;

ü 管理效率与数字化转型的问题:如何提升智能化水平;如何培养复合型人才;如何提升应急反应能力。

 

针对上述运营痛点,中控信息构建水厂智能化管控体系,围绕水厂核心工艺环节部署六大工艺优化系统:智能水平衡、智能加药絮凝、智能排泥、智能反冲洗、智能消毒、泵站优化控制,通过多维度工艺参数协同优化,助力水厂构建全流程精细化控制体系,降低吨水电耗、节约药剂成本、减少人工干预频次,为水厂迈向少人化、无人化智慧运营提供关键技术支撑。

 

智能控制柜

Ø 智能水平衡

构建基于多目标优化(进水量调整幅度小、进水调整次数少、清水池液位安全)的进水流量推荐模型,通过不断优化,实现进水流量、出水流量和清水池容量三者的动态平衡。在保障供水需求的基础上减少进水的调度次数

 

目标效益:

ü 工艺运行稳定:实现水源、清水池和水泵等系统之间的平衡,确保系统运行的稳定性,避免过高或过低的水位。

ü 出水水质稳定:合理控制水源的取水量和水泵的运行状态,避免水质波动和污染的风险,提供稳定的清水供应。

ü 能源效率提升:根据实际需求调整水泵的流量和转速,减少不必要的能耗,提高能源利用效率,降低运行成本。

 

Ø 智能加药絮凝

系统根据原水流量、水质、沉淀池出水浊度要求,基于模型算法,对混凝剂的投加量进行全自动精确控制,保障沉淀池出水水质稳定,降低药耗。

 

目标效益:

ü 稳定沉淀池出水浊度:以沉淀池出水浊度为控制目标,确保沉后浊度控制在设定目标值上下波动,满足水厂内控指标要求。

ü 提高沉淀池絮凝效果:根据进水流量、水质、温度等情况,推荐合理的药剂投加量,确保絮凝效果处于最优状态。

ü 节约药剂成本:依托精确预测,确保药剂投加量与当前工艺运行实况匹配,降低控制标准,节约药剂投加总量。

ü 减少人工干预:通过精准的预测与药剂的自动投加,沉着应对水质突发情况,减少人力成本,提高工作效率。

 

Ø 智能排泥

系统根据沉淀池的污泥沉积情况,调整絮凝区和沉淀区的排泥周期和排泥时长,维持絮凝沉淀系统健康正常运行,提高排泥效率,节能降耗。

 

目标效益:

ü 提供合理的运行间隔:通过预测的排泥量和底泥分布情况,提供合理的运行间隔和运行路径。

ü 降低污泥含固率:通过合理的排泥周期和排泥路径,有效降低排泥期间的含固率。

 

Ø 智能反冲洗

系统通过调整反冲洗的周期和强度,维持气水反冲洗滤池(膜过滤池)健康正常运行,提高反冲洗效率,避免滤料膨胀流化或膜堵塞

 

目标效益:

ü 提升反冲效果:根据膜池/滤池健康状况推荐合理的反冲强度和反冲间隔,提升反冲效果。

ü 延迟膜池/滤池使用寿命:合理的化洗方案推荐,减轻化洗伤害,延迟膜池使用寿命;合理的反冲强度和时长,减少滤料流失损耗。

ü 节省化洗药剂:合理的化洗周期,节约化洗药剂成本。

 

Ø 智能消毒

系统对消毒剂投加量进行全自动精确控制,保证出水水质稳定,降低药耗,减少消毒副产物

 

ü 稳定出水余氯:以接触池/清水池出水余氯为控制目标,确保出水余氯控制在设定目标值上下波动,满足水厂出水余氯要求。

ü 提高消毒效果:根据进水流量、pH、温度等情况,推荐合理的药剂投加量,确保消毒效果处于最优状态。

ü 节约药剂成本:依托于精确预测,确保药剂投加量与当前工艺运行实况匹配,降低控制标准,节约药剂投加总量。

 

Ø 泵站优化控制

满足管网中对水量、水压水位要求的前提下,基于模型算法,对泵站进行优化控制,提高泵组运行效率,降低电耗

 

目标效益:

ü 降低泵房运行能耗自动预测供水需求,主动匹配高效率机泵组合方案,避免单泵超负荷多泵低效运行问题提升泵房效率,降低能耗

ü 提升运行效率、减少设备磨损:科学计算机泵能力,自动匹配未来供水量需求,降低单泵日均启停次数,避免低效工况运行,减少设备磨损。

 

 

中控信息水厂工艺大脑以创新科技为支撑,构建起智慧化转型的数字化底座,通过智能感知-未来预测-优化调控的闭环体系,实现了水厂生产运行精细化控制与效率跃升。面向未来,中控信息将深化AI算法与工艺机理的融合攻关,持续提升工艺控制精细化管理,为水厂全流程智能决策体系注入创新动能,打造水务行业智慧化运营新范式。