Cas d'application du système de surveillance en ligne de la station de traitement des eaux usées de l'industrie pharmaceutique de Qinghai
I. contexte et besoins du projet
Qinghai une grande entreprise pharmaceutique, l'activité principale couvre les médicaments chimiques, la production de préparations, etc., le processus de production produit un grand nombre d'eaux usées industrielles, y compris principalement les eaux usées de synthèse chimique, l'extraction des eaux usées raffinées, les eaux usées de fermentation, les eaux usées de nettoyage de l'équipement et les eaux usées domestiques, le traitement unifié des stations d'épuration des eaux usées auto - construites dans la zone de l'usine. Les particularités de l'industrie des eaux usées de l'entreprise, contenant des ingrédients actifs pharmaceutiques résiduels, des concentrations élevées de DCO, de l'azote ammoniacal, du phosphore total, des matières en suspension et une petite quantité de métaux lourds (tels que l'arsenic total, le plomb total), certaines eaux usées ont une teneur élevée en sel, une toxicité élevée et une dégradation difficile, si le traitement des rejets non conformes, non seulement polluera l'environnement de l'eau sensible locale du Qinghai (par exemple, le bassin versant), mais violera également les réglementations environnementales et les exigences du Règlement sur la prévention et la prévention de la pollution de l'eau du bassin versant du Qinghai
En raison de l'insuffisance des principes de base, des paramètres, des opérations de précision et de la capacité de détection des défaillances du personnel d'exploitation existant du laboratoire pour le nouvel équipement, si la mise en service directe est sujette à des irrégularités opérationnelles, à de grands écarts de données et à des pertes d'équipement trop rapides, etc., il n'est pas possible de répondre aux besoins opérationnels de détection efficace. Sur cette base, les fournisseurs d'équipements sont spécialement chargés d'organiser des services de formation personnalisés à domicile pour les ingénieurs techniques, afin de s'assurer que le personnel de laboratoire maîtrise pleinement les compétences d'utilisation de l'équipement et de garantir la mise en œuvre rapide de nouveaux équipements dans des applications de combat réel.
II. Informations de base sur la formation
Formation destinée à: 10 testeurs de base en laboratoire, dont 3 administrateurs d'équipement (tous expérimentés dans les tests de base de la qualité de l'eau, aucune base opérationnelle gnst - sc1000)
I) architecture globale du système
Le système utilise l'architecture à trois niveaux « couche de surveillance de site - couche de transmission de données - couche de gestion centrale», pour réaliser l'ensemble du processus de traitement des eaux usées pharmaceutiques indicateurs de qualité de l'eau de l'acquisition en temps réel à la régulation intelligente gestion en boucle fermée de l'ensemble du processus: ① couche de surveillance de site: déploiement d'équipements de surveillance en ligne multiparamétriques (contenant COD, azote ammoniacal, phosphore total, matières en suspension, pH、 Détecteur d'oxygène dissous), dispositif d'échantillonnage automatique, module de prétraitement personnalisé et capteur spécial, responsable de la détection en temps réel des indicateurs de qualité de l'eau de chaque lien; ② couche de transmission de données: transmission bi - mode via Ethernet industriel + 4G, garantissant un téléchargement stable des données dans l'environnement industriel complexe de la zone d'usine, prenant en charge le renouvellement du point d'arrêt, conforme aux normes de transmission de données environnementales HJ / t 212 et aux exigences d'amarrage de la plate - forme de surveillance environnementale de la province de Qinghai; ③ gestion centralisée: construire une plate - forme de surveillance intelligente pour réaliser l'affichage en temps réel des données, l'analyse des tendances, l'alarme anormale, la génération de rapports et le contrôle de liaison des processus de traitement des eaux usées.
Ii) Déploiement des points critiques
Combiné avec le processus de traitement des stations d'épuration des eaux usées pharmaceutiques (tri collecte - prétraitement - anaérobie - aérobie - traitement en profondeur - rejet), le déploiement précis de l'équipement de surveillance au nœud central permet une couverture complète du processus: ① unité de prétraitement: entrée de la piscine de régulation (surveillance de la DCO, des matières en suspension, jugement de la charge négative de la qualité de l'eau d'entrée), sortie de prétraitement des eaux usées hautement salées (surveillance des indicateurs de conductivité liés à la teneur en sel, évaluation de l'efficacité du prétraitement ② unité de traitement biochimique: entrée et sortie du bassin anaérobie (surveillance de la DCO, évaluation de l'effet de dégradation anaérobie), entrée et sortie du bassin d'aération (surveillance de la DCO, de l'azote ammoniacal, de l'oxygène dissous, régulation de l'intensité de l'aération), sortie du bassin de décantation (surveillance des matières en suspension, du phosphore total, évaluation de l'effet de précipitation); ③ unité de traitement en profondeur: sortie du système de filtration (surveillance des matières en suspension, pH, garantie de la précision de l'effluent); ④ sortie d'eau: sortie totale (surveillance de la DCO, de l'azote ammoniacal, du phosphore total, des matières en suspension, pH, Assurer la conformité des émissions, les données sont téléchargées de manière synchrone sur la plate - forme de surveillance environnementale écologique de la province du Qinghai). Chaque équipement de surveillance de position de point est accompagné d'un boîtier de protection anti - corrosion et anti - vibration, adapté à l'environnement humide et multi - corrosif de la station de traitement des eaux usées.
(III) Paramètres de l'équipement de base
L'équipement de surveillance en ligne sélectionné pour l'adaptation précise des paramètres de base des besoins de surveillance du traitement des eaux usées des entreprises pharmaceutiques: ① paramètres de surveillance et plage de mesure: dco (0 - 2000 mg / l), azote ammoniacal (0 - 50 mg / l), phosphore total (0 - 10 mg / l), matières en suspension (0 - 100 NTU), pH (0 - 14), oxygène dissous (0 - 20 mg / l); ② précision de mesure: COD ± 5% FS, azote ammoniacal ± 5% FS, phosphore total ± 5% FS, conformément aux spécifications de détection des effluents industriels; ③ cycle de mesure: 30 minutes pour le cycle de mesure minimum, support 1 ~ 9999min réglable arbitrairement, peut faire face aux caractéristiques variables de la composition des eaux usées pharmaceutiques; ④ période d'étalonnage: 1 ~ 99 jours tout intervalle peut être ajusté, réduire les coûts de maintenance; ⑤ environnement de fonctionnement: Température + 5 ~ 40 ℃, humidité ≤ 90% (pas de rosée), adapté aux conditions de fonctionnement à température normale du plateau de Qinghai; ⑥ fonction de sortie: prend en charge RS - 232, RS485, sortie de signal 4 - 20MA, peut connecter directement la plate - forme de contrôle central et la plate - forme de réglementation environnementale Qinghai; ⑦ fonction de protection: avec alarme anormale, données de coupure de courant sans perte de fonction, retour automatique à l'état de fonctionnement après l'appel de coupure de courant, pour garantir la continuité de la surveillance.
(IV) adaptation du module de prétraitement
Pour les caractéristiques de l'effluent de l'entreprise pharmaceutique contenant des ingrédients actifs pharmaceutiques résiduels, des matières en suspension multiples et des eaux usées partiellement riches en sel, l'équipement de surveillance accompagne le module de prétraitement personnalisé: en utilisant un dispositif de filtration à deux étages (filtration brute + filtration fine), d'abord par filtration brute de 5 μm pour éliminer les grandes particules en suspension, puis par filtration fine de 0,45 μm pour éliminer les petites impuretés et éviter de bloquer le canal de détection; Ajouter une unité d'inactivation de prétraitement des ingrédients actifs pharmaceutiques pour éliminer les interférences de médicaments résiduels avec la précision du test; Equipé d'une fonction de rétrolavage automatique à haute pression, nettoyez régulièrement les composants de filtration, garantissez un effet de prétraitement stable, adapté aux exigences pharmaceutiques de surveillance des eaux usées complexes et à forte charge.
(v) adaptation de la formation (Supplément)
Compte tenu de l'insuffisance des principes de base, de la configuration des paramètres et des capacités de détection des défaillances des équipements de surveillance en ligne des eaux usées pharmaceutiques par les opérateurs des stations d'épuration et des laboratoires, l'entreprise a chargé les fournisseurs d'équipements d'organiser une formation personnalisée à domicile: ① objectif de la formation: 10 personnes au total, dont 3 administrateurs d'équipements, dans les stations d'épuration et les laboratoires (toutes ayant une expérience de base en traitement des eaux usées et aucune base opérationnelle pour les équipements de surveillance en ligne); ② Équipement de formation: modèle opérationnel gnst - sc1000 et consommables de détection de paramètres de base tels que COD, azote ammoniacal; ③ objectif de la formation: calibrage de l'équipement, opérations de prétraitement des eaux usées pharmaceutiques, exclusion des interférences résiduelles de médicaments, jugement des données anormales, entretien Anticorrosion de l'équipement et autres contenus ciblés, afin de s'assurer que le personnel maîtrise pleinement les compétences d'utilisation de l'équipement.
Iii. Surveillance en ligne des processus de base et de la mise en œuvre des fonctions
(i) Mise en œuvre automatisée de la surveillance complète des processus
Le système met en œuvre un processus de surveillance entièrement automatisé, sans surveillance humaine: ① échantillonnage automatique: chaque équipement de surveillance de point collecte automatiquement l'échantillon d'eau selon un cycle prédéfini, le contrôle précis de la quantité d'échantillon est de 50 ML pour assurer la représentativité de la détection; ② prétraitement: l'échantillon d'eau est entré dans l'unité de détection après deux étapes de filtration, le prétraitement de l'inactivation du médicament pour éliminer les facteurs perturbateurs; ③ analyse de détection: selon différentes caractéristiques de paramètre, par spectrophotométrie, méthode d'électrode et d'autres techniques de détection correspondantes pour compléter la détection synchrone multiparamètre, l'unité de dissolution pour COD, détection de phosphore total contrôle précisément la température et la durée; ④ sortie du résultat: les données de détection sont affichées en temps réel sur l'écran tactile local de l'appareil, tandis que le canal de transmission bi - mode est téléchargé sur la plate - forme de contrôle central et la plate - forme de surveillance environnementale écologique de la province de Qinghai, le délai de transmission des données est ≤ 3 secondes.
(II) transfert de données et fonctions de gestion de la plateforme
1. Transmission de données: adopte le mode de transmission bi - mode avec Ethernet industriel prédominant et 4G comme mode de sauvegarde, prend en charge la transmission cryptographique des données, empêche la fuite d'informations, assure le téléchargement stable des données dans l'environnement de réseau complexe de la station de traitement des eaux usées, est conforme à La norme de transmission de données de protection de l'environnement HJ / t 212. 2. Fonction de base de la plate - forme: ① affichage en temps réel: la plate - forme de contrôle central affiche dynamiquement les données de qualité de l'eau Multi - Paramètres de chaque point de surveillance, l'état de fonctionnement de l'équipement (par exemple, l'état d'étalonnage, l'état de nettoyage), En utilisant un graphique linéaire, un histogramme pour présenter la tendance des changements de données, reflétant visuellement l'effet du traitement des eaux usées; ② alarme anormale: préréglage de la valeur d'alerte de chaque paramètre (par exemple, COD ≥ 80 mg / L, azote ammoniacal ≥ 8 mg / l) et de la valeur de dépassement (conformément à la limite standard de niveau 1 de l'industrie pharmaceutique), lorsque les données atteignent le seuil d'alerte précoce, la plate - forme déclenche immédiatement l'alarme acoustique et optique, tout en poussant l'alerte SMS au téléphone portable du gestionnaire, en marquant les points anormaux et les valeurs de dépassement, temps de réponse ≤ 5 minutes; ③ traçabilité des données: stockez automatiquement les données d'inspection historiques (période de stockage ≥ 1 an), soutenez l'enquête précise par temps, BIT de point, paramètre, peut générer des rapports d'inspection conformes aux exigences réglementaires environnementales de Qinghai et exporter; ④ gestion de l'équipement: la plate - forme peut définir à distance le cycle d'étalonnage de l'équipement, le cycle d'échantillonnage, surveiller l'état de défaillance de l'équipement en temps réel et générer des rappels de maintenance.
(III) contrôle de liaison et optimisation des processus
Système et système de traitement des eaux usées pour réaliser une liaison intelligente, améliorer l'efficacité du traitement et le taux de conformité: ① régulation de la charge d'eau d'entrée: selon les données en temps réel COD d'entrée de la piscine de régulation, ajuster automatiquement le débit d'eau d'entrée, éviter les chocs de charge élevée sur le système biochimique; ② régulation du processus biochimique: selon la piscine d'aération COD, l'azote ammoniacal, les données d'oxygène dissous, ajuster automatiquement la vitesse du ventilateur d'aération et la quantité d'aération, optimiser l'environnement de réaction microbienne; ③ régulation précise du dosage: selon les données de phosphore total à la sortie du bassin de drainage, calculez automatiquement la quantité de floculant, d'agent de déphosphatation injectée, la pompe de dosage couplée ajuste le taux d'injection et évite le gaspillage d'agent; ④ Élimination d'urgence: lorsque l'avertissement de dépassement de paramètre se produit dans l'orifice de décharge total, fermez automatiquement la vanne de décharge, refoulez les eaux usées vers la piscine de régulation pour le retraitement, tout en poussant le rappel d'élimination d'urgence, pour garantir la conformité stable de l'eau de sortie, pour répondre aux exigences de prévention et de contrôle de la pollution dans les zones sensibles de l'environnement de l'eau du Qinghai.
Iv. Assurance et maintenance du fonctionnement du système
(i) spécifications d'entretien quotidien
En combinaison avec les caractéristiques environnementales des stations de traitement des eaux usées humides, polycorrosives, à haute teneur en suspension et les caractéristiques climatiques du plateau de Qinghai, élaborer un programme de maintenance ciblé: ① quotidien: inspection de l'état de fonctionnement de l'équipement par une plate - forme de contrôle central, vérification de la marge de réactifs et de la pression du module de prétraitement (pour déterminer si la filtration est bloquée), nettoyage des taches d'eau et des corrosifs sur la surface de l'équipement; ② hebdomadaire: démonter et nettoyer le module de filtration de prétraitement et l'orifice d'échantillonnage pour éviter les résidus de médicaments, le blocage des matières en suspension; Terminer l'étalonnage de l'équipement selon les rappels de la plate - forme pour assurer la précision de la détection; ③ mensuel: vérification complète des performances d'étanchéité de l'équipement, stabilité de la transmission de données, remplacement des réactifs périmés; Vérifier les performances de chauffage de l'unité de dissolution et l'état des électrodes; ④ trimestriellement: vérification de l'alignement de tiers des données de détection pour s'assurer que les résultats de détection sont exacts et fiables; La synchronisation vérifie l'efficacité de la fonction de contrôle de liaison et garantit la précision de la régulation du processus.
Ii) traitement d'urgence en cas de défaillance
Pour la surveillance en ligne des défaillances courantes, mettre en place un mécanisme de réponse rapide: ① blocage de l'échantillon: l'équipement déclenche automatiquement le programme de rétrolavage, si le nettoyage n'est pas efficace, la plate - forme pousse l'avertissement de défaillance, le personnel de maintenance est présent dans les 1 heure pour démonter et nettoyer; ② Échec de l'étalonnage: la plate - forme indique que le liquide d'étalonnage échoue ou que le capteur est anormal, le liquide d'étalonnage de remplacement est recalibré, invalide, le capteur est remplacé; ③ interruption de la transmission de données: basculez automatiquement vers la transmission de secours 4G, tout en résolvant les pannes Ethernet, assurez - vous que les données environnementales ne sont pas téléchargées sur la plate - forme de surveillance environnementale de la province de Qinghai; ④ détection des écarts de précision: révision du processus de prétraitement et des paramètres de dissolution, recalibrage de l'équipement, contacter le support technique du fournisseur si nécessaire; ⑤ corrosion de l'équipement: Vérifiez régulièrement le boîtier de protection de l'équipement et les joints, trouvez que la corrosion est remplacée à temps et évitez les dommages aux composants de base de l'équipement.
V. Efficacité de l'application
Amélioration significative de la précision du contrôle de la conformité: pour réaliser la surveillance en temps réel de l'ensemble du processus de traitement des eaux usées pharmaceutiques, le temps de latence des données est réduit de 4 heures à 3 secondes, le temps de réponse d'alerte précoce anormal de la qualité de l'eau est ≤ 5 minutes, ce qui évite efficacement le risque de rejet excessif. Depuis le fonctionnement du système, les indicateurs de l'effluent de la station de traitement des eaux usées ont atteint régulièrement les normes de niveau 1 de l'industrie pharmaceutique, COD、 La concentration moyenne des émissions d'azote ammoniacal et de phosphore total est contrôlée à 32 mg / L, 3 mg / L et 0,25 mg / l respectivement, ce qui est supérieur aux normes de contrôle prédéfinies et passe sans problème la vérification spéciale de la province du Qinghai et du bassin versant de zhangshui.
Les gains d'efficacité de réduction des coûts sont significatifs: grâce à un système de dosage connecté intelligent, la consommation de floculant et de déphosphate est réduite de 30% par rapport à l'injection artificielle traditionnelle et le coût annuel des médicaments économisés est d'environ 150 000 yuans; Réguler avec précision l'aération et la charge d'entrée d'eau, réduire la consommation d'énergie des ventilateurs, des pompes à eau et d'autres équipements, économiser environ 100 000 yuans sur la facture d'électricité annuelle; Réduire la charge de travail de l'échantillonnage manuel et de l'inspection, rationaliser 2 postes d'inspection et économiser environ 140 000 yuans en coûts de main - d'œuvre annuels; Après l'optimisation du processus, le taux de réutilisation des eaux usées a été augmenté à 25%, économisant environ 8 000 tonnes d'eau par an, ce qui correspond aux exigences de conservation et d'utilisation des ressources en eau de la province du Qinghai.
Mise à niveau de la conformité et de la gestion: mise en place d'un système complet de traçabilité des données de surveillance du traitement des eaux usées pharmaceutiques, génération automatique d'un rapport d'inspection conforme aux exigences de la réglementation environnementale de Qinghai, réalisation des données "tout documenté, tout traçable"; La plate - forme de contrôle central réalise la gestion visuelle de l'ensemble du processus de traitement des eaux usées, fournit un support de données fiable pour l'optimisation des processus, améliore le niveau de raffinement des opérations et de la maintenance, garantit le fonctionnement continu et stable de la station de traitement des eaux usées, maintient la cote de crédit environnementale de l'entreprise, établit le développement vert de l'industrie pharmaceutique Qinghai.