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展望“十二五”水處理自動化的新熱點

摘要：隨著水體污染控制與治理科技重大專項啟動一年多來以來，中國的水務市場將在相當長的一段時期持續保持15%的年增長率。2010年，我國供水投資將達到2000億元；同時，污水處理率將達到60%，用于污水處理的總投資將達到4000億元。

自動化、信息技術是水行業開展節能減排的重要手段。專家表示，未來水處理控制系統將是集計算機技術、信息技術、自動化技術、網絡技術、智能化于一體的系統。水處理工業自動化控制的網絡化作業、智能化作業將成為未來發展的主導優勢。在“十二五”即將開局之際，筆者從行業的角度，探討了水處理行業中的市場趨勢與技術熱點。

“十二五”水處理自動化市場巨大

　　環保部科技標準司司長趙英民表示，“‘十二五’總體戰略將從‘十一五’的‘控源減排’向‘減負修復’過度”。技術產業化與強調企業管理和技術的介入，也正是我們環境事業全面走向實踐的有力保障。目前，工業企業處于基本達標狀態，深度和穩定性都不夠，“十二五”期間要使其達到在達標基礎上，進一步按照區域總量控制的要求深化治理。

　　“十二五”期間，投入的污水處理廠建設規模約3000~5000萬t。已建成的污水處理廠要加強運營的監管，包括污水處理廠負荷率的提升、污水收集管網的完善、污泥處理處置設施的建設運行，再生水的利用。同時將加強畜禽企業的廢物綜合利用和農村綜合環境治理。

　　統計顯示，截至2009年底，全國設市城市、縣及部分重點建制鎮累計建成城鎮污水處理廠1993座，總處理能力超過1億立方米／日。正在建設的污水處理項目2360個，可新增污水處理能力約6400萬立方米/日，在建和已建項目處理能力總和預計可達1.6億立方米／日，成為污水處理能力短期內增長最快的國家之一。

　　自動化、信息技術是水行業開展節能減排的重要手段，水工業市場的快速壯大為自動化企業帶來了巨大的市場機遇。“推動水行業提升自動化水平，用信息技術武裝水行業”，工信部節能司綜合利用處處長黃建忠表示，自動化、信息化技術將解決水行業生產水、供水的過程控制與管理智能化，從而可以最大限度地減少水資源的浪費，最大程度地實現環境保護和最大限度的水的循環利用。

新興自動化技術在水處理中的應用

　　隨著現代化進程的不斷加深，計算機和網絡技術的不斷發展，以及自動化領域的不斷延伸，自動化技術也越來越多的深入到水處理行業中云，發揮其控制、監測等作用，提高了行業的效率和先進性。

　　進入21世紀，水處理自動化技術進入了管控一體化綜合集成階段，管控一體化系統將所有底層現場的電氣控制、過程控制、運動控制和數以萬計的儀器儀表測試系統都高度、有機地融合在綜合自動化網絡上。從自動化控制和生態管理到企業全方位管理的信息數據全部集成，再不是過去的plc、dcs、fcs的自動化孤島，實現了管理信息系統、生產監控系統和生產決策系統的有機融合。

　　隨著兩化融合的深入推進、物聯網等新興技術的興起，毫無疑問在線狀態監測系統、無線傳感器和無線網絡技術、決策支持技術等被相關自動化企業成功應用到水處理當中。

　　水廠水處理中水泵機組是非常重要的設備，其運行狀況的好壞影響著整個生產能否正常運行。因此通過泵組在線狀態監測系統來了解和掌握設備在使用過程中的實時狀態、早期發現異常并提供早期的預警，降低了維修成本、增強了設備的可靠性。目前，新型的泵組在線狀態監測系統具有實時狀態監測、故障預警、優化運行參數、故障現場判斷、遠程診斷、狀態報告等功能。如亞控的自動化能夠將全站泵組、電氣系統、公用油、水、氣系統、閘門控制系統、勵磁系統及直流系統等大型復雜系統實時狀態以模擬動畫、視頻影像、gis信息高度集成的形式在scada畫面上顯示，形成數據模擬與視頻影像、gis系統無縫集成的監控方式，保證泵站更加安全、可靠、經濟地運行。

　　無線傳感網絡以其低功耗、低成本、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。在水處理中，可以利用無線傳感網絡實現對水質的無線遠程監測。利用無線傳感及無線網絡技術并采用zigbee無線通信和gprs遠程通信技術相結合的方式來實現水質的遠程監測。如，上海正偉gprs無線水質監測系統，集自動化、即時化、智能化于一體。該系統可以對排污口污水的ph值、do、溫度、電導和排污流量進行實時監控，通過gprs/cdma無線終端將數據傳送到監控中心和環境管理部門，工作人員可以在監控中心或辦公室進行遠程監測，隨時得到即時數據報告，實現遠端無人值守。同時運用gprs/cdma無線網絡還可把中心采集的水質信息發送到led顯示屏上，且可隨時更新屏幕的內容。

　　優化決策支持。無論在何種生產技術中，不管做了什么樣的改變，目的都是為了提高生產效率、減少人、物力消耗，節省能耗降低成本。但是水廠建成自動化系統后能否真正減低成本，或者說實現生產過程優化經濟運行，則還需要另一先進技術的支持。優化決策支持即在自動化控制運行基礎上進一步挖掘運行成本潛力，保證生產過程中水質實時能觀性及能控性，實現水廠的工藝優化決策運行，節能能耗及物耗，降低運行成本。

　　實踐證明，經由優化決策支持達到了節能、減耗的效果，通過機組優化組合的運行使綜合效率提高了1～1.5%左右。大保證水質的情況下，通過合理控制原材料分配，每日生產成本核算有3%左右的節約。

　　廣東省科學院自動化工程研制中心主任程滔波表示，未來水處理控制系統將是集計算機技術、信息技術、自動化技術、網絡技術、智能化于一體的系統。水處理工業自動化控制的網絡化作業、智能化作業將成為未來發展的主導優勢。而這一切都將離不開自動化技術的發展與進步。水處理行業的自動化技術應用為提高水質量、保障供水、優化成本提供了重要的技術支持和保障。

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