前言

水是關(guān)系到人類生存和社會(huì)發(fā)展的基本物質(zhì)條件，是一種有限的、不可替代的寶貴資源，也是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。近年來，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速增長(zhǎng)，珠江三角洲等城鎮(zhèn)密集地區(qū)的發(fā)展迎來了前所未有的機(jī)遇期，然而，工業(yè)化進(jìn)展的同時(shí)也引發(fā)了供水緊張與水體污染等問題，甚至發(fā)生了嚴(yán)重的“生態(tài)危機(jī)”事件，國(guó)家為此付出了巨大的資源和環(huán)境代價(jià)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，亟待解決。

2009年1月，國(guó)務(wù)院頒布《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要》，規(guī)劃指出，到2012年城鎮(zhèn)污水處理率要達(dá)到80％，城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理率達(dá)到85％，工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率達(dá)到90％。根據(jù)廣東省“十一五”發(fā)展的規(guī)劃，在“十一五”期間廣東經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)——東西北地區(qū)要實(shí)現(xiàn)所有縣城都配備污水處理設(shè)施。

在此背景下，為了更好地完成污水處理目標(biāo)，廣東省廣業(yè)資產(chǎn)經(jīng)營(yíng)有限公司下屬的環(huán)保集團(tuán)——廣東省廣業(yè)環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團(tuán)公司（簡(jiǎn)稱“廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)”）提出了把欠發(fā)達(dá)地區(qū)的污水處理項(xiàng)目設(shè)施，全部打包給有經(jīng)濟(jì)條件、有資質(zhì)的國(guó)有企業(yè)來承擔(dān)建設(shè)、運(yùn)營(yíng)這一思路并得到了政府的重視。之后，廣東省財(cái)廳率先提出創(chuàng)新機(jī)制方案，省財(cái)政安排25億元，由省屬企業(yè)牽頭籌集100億元，用于東西北地區(qū)污水設(shè)施建設(shè)。由此，在省政府的統(tǒng)一部署下，廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)承接了廣東省內(nèi)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的一批污水處理廠項(xiàng)目，其中的51個(gè)規(guī)模（日處理能力）在1~8萬(wàn)噸的項(xiàng)目由廣州東芝白云自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司（簡(jiǎn)稱“東芝白云”）提供電氣及自動(dòng)化集成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、工程安裝和保養(yǎng)服務(wù)，廣東省清遠(yuǎn)市清新縣太平污水處理廠即為其中之一。

廣州東芝白云自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司簡(jiǎn)介

廣州東芝白云自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司是廣州白云電器設(shè)備有限公司、株式會(huì)社 東芝、東芝（中國(guó)）有限公司共同投資設(shè)立的中外合資企業(yè)。據(jù)公司董事總經(jīng)理筱崎功先生介紹，公司作為西門子授權(quán)的系統(tǒng)集成商，自2004年成立以來就把與水環(huán)境相關(guān)的自動(dòng)化業(yè)務(wù)作為主營(yíng)目標(biāo)，運(yùn)用東芝集團(tuán)多年積累的制造、集成、運(yùn)營(yíng)管理的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合西門子先進(jìn)的電氣自動(dòng)化產(chǎn)品為客戶提供符合我國(guó)國(guó)情的全套解決方案。

嚴(yán)峻考驗(yàn)

2009年8月，廣州東芝白云自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司在得到廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)負(fù)責(zé)的廣東省東西北部污水處理廠自動(dòng)化系統(tǒng)集成訂單后即面臨了前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。多達(dá)51個(gè)污水處理廠的龐大規(guī)模、對(duì)于出廠水質(zhì)必須達(dá)標(biāo)的嚴(yán)苛要求以及作為標(biāo)準(zhǔn)示范工程的重大影響都給東芝白云施加了前所未有的壓力與考驗(yàn)。筱崎功先生在進(jìn)行回顧時(shí)認(rèn)為，本項(xiàng)目從公司自身提供的技術(shù)與管理等層面，可將面臨的挑戰(zhàn)總結(jié)為以下兩點(diǎn)：

1. 全廠控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及易維護(hù)性

建設(shè)污水處理過程自動(dòng)化控制系統(tǒng)的目的之一是對(duì)全廠設(shè)備的工作情況、水質(zhì)液位等工藝參數(shù)以及其它現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)視和自動(dòng)調(diào)控，防止污水處理過程運(yùn)行在非正常的狀態(tài)之下，提高管理人員的事故處理能力和應(yīng)變速度，并且可以通過各種自動(dòng)報(bào)警手段和緊急處理程序把事故隱患消滅于萌芽之中，保障污水處理過程的安全可靠性和生產(chǎn)的連續(xù)性；另外一個(gè)主要目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)污水處理過程的全方位自動(dòng)控制，可以通過操作員工作站與全廠設(shè)備進(jìn)行操作互動(dòng)，控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的自動(dòng)運(yùn)行、停止和自動(dòng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)和過程的無人值守管理。

因此污水處理控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行及方便操作維護(hù)是評(píng)價(jià)系統(tǒng)優(yōu)劣的重要條件，也是與污水處理廠日常生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)息息相關(guān)的決定因素。加之廣東東西北部地區(qū)潮濕、多雷雨的自然條件，對(duì)暴露在室外的儀表、設(shè)備的抗外界環(huán)境干擾能力也提出了新的考驗(yàn)。

2. 超短貨期、超大工程量

按照正常工程建設(shè)周期，設(shè)計(jì)實(shí)施一個(gè)污水處理廠的過程控制系統(tǒng)首先需要詳細(xì)分析污水處理被控對(duì)象的工藝過程及工作特點(diǎn)、根據(jù)統(tǒng)計(jì)的與PLC有關(guān)的輸入/輸出設(shè)備分配I/O點(diǎn)并進(jìn)行外圍線路設(shè)計(jì)、再根據(jù)電器布置圖及安裝接線圖進(jìn)行控制柜的設(shè)計(jì)與施工，同時(shí)涉及大量的PLC與監(jiān)控軟件的組態(tài)開發(fā)工作，工程量之巨可想而知。本項(xiàng)目遇到的51個(gè)污水處理廠工程同時(shí)實(shí)施并要求在2個(gè)月內(nèi)全部完成，對(duì)于所有的系統(tǒng)集成商而言都是一項(xiàng)“不可能完成的任務(wù)”。

積極應(yīng)對(duì)

作為與世界知名企業(yè)東芝集團(tuán)合資的公司，廣州東芝白云自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司完整地借鑒并引入了東芝集團(tuán)先進(jìn)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)施工流程，從系統(tǒng)分析、基本設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量檢查、廠內(nèi)實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)安裝、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試到最終交付投產(chǎn)，公司在每一個(gè)流程環(huán)節(jié)都一貫秉承標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的原則，對(duì)每個(gè)工程細(xì)節(jié)都力求踏實(shí)做好、嚴(yán)格把關(guān)。在不斷認(rèn)真總結(jié)過去的成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上形成了一套統(tǒng)一規(guī)范的管理模式。正是這種高效嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧鞒坦芾砼c科學(xué)務(wù)實(shí)的工作作風(fēng)為按時(shí)保質(zhì)完成工程進(jìn)度提供了先決條件。

從另一個(gè)側(cè)面來講，作為系統(tǒng)集成商，東芝白云提供的是一種適合水處理領(lǐng)域的應(yīng)用平臺(tái)，在此基礎(chǔ)之上，將自己的工程經(jīng)驗(yàn)和對(duì)特定應(yīng)用對(duì)象工藝要求的理解轉(zhuǎn)化為應(yīng)用解決方案，并通過工程實(shí)踐，將供應(yīng)商提供的應(yīng)用平臺(tái)的價(jià)值進(jìn)行個(gè)性化的提升。因此，在工程項(xiàng)目的實(shí)施過程中，東芝白云面臨著與自動(dòng)化廠商、最終用戶（廠方）多方協(xié)調(diào)配合的工作。考慮到與西門子公司長(zhǎng)期以來彼此愉快的合作經(jīng)歷及其強(qiáng)大的供貨支持、服務(wù)保障能力，東芝白云毫不猶豫地選擇了西門子的全集成自動(dòng)化解決方案為廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的廣東東西北部污水處理廠保駕護(hù)航。

實(shí)施方案

  廣東省清遠(yuǎn)市清新縣太平污水處理廠位于清新縣太平鎮(zhèn)工業(yè)園，一期設(shè)計(jì)規(guī)模為1萬(wàn)噸/日，污水處理工藝采用A2/O 工藝。

工藝描述

A2/O 生物法為目前我國(guó)中小型污水處理廠廣泛應(yīng)用的一種污水處理工藝。主要處理工段可分為污水處理和污泥處理兩個(gè)環(huán)節(jié)。污水處理段由粗格柵間、進(jìn)水泵房、細(xì)格柵間、旋流沉砂池、微曝氧化溝、二沉池和消毒出水池組成。污泥處理段由回流污泥泵站、污泥脫水機(jī)房組成。

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

按照符合水廠總體管控和工藝特點(diǎn)的需求，全廠采用了以計(jì)算機(jī)加PLC和現(xiàn)場(chǎng)儀表的方式構(gòu)成一個(gè)分布式控制系統(tǒng)，根據(jù)西門子公司全集成自動(dòng)化（TIA，Totally Integrated Automation）的思想，可以將太平污水處理廠控制系統(tǒng)分為管理級(jí)和現(xiàn)場(chǎng)級(jí)兩個(gè)層次。