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摘要：六安市金安区农村饮水安全工程—先生店水厂扩建工程厂区位于先生店乡硖石村安置房西侧，占地面积约30亩，设计供水规模2万T/d，取水口设在杭淠干渠皋陶大桥旁。
设计思想是在保证整体系统先进性的前提下、充分发挥水厂系统的供水自动化作用 ，同时又兼顾水厂内的生产环节，水源处取水系统与清水池自动/手动取水系统；加压泵供水自动/手动系统；加氯消毒自动/手动系统、水质监测系统、计算机监控系统、视频监控系统等各部分有机的独立整体系统 ，形成一个有机的独立系统和整体系统组合，充分满足用户各项工作的需要 ，不仅系统操作简单、稳定可靠、经济实用，而且提高工作效率 、增加经济效益 、保证供水服务质量
关键词：地表水；自动控制；PLC
第一章 地表水的形成
地表水由经年累月自然的降水累积而成，并且自然地流失到海洋或者是经由蒸发消逝，以及渗流至地下。
虽然任何地表水系统的自然水来源仅来自于该集水区的降水，但仍有其他许多因素影响此系统中的总水量多寡。这些因素包括了湖泊、湿地、水库的蓄水量、土壤的渗流性、此集水区中地表迳流之特性。人类活动对这些特性有着重大的影响。人类为了增加存水量而兴建水库，为了减少存水量而放光湿地的水分。人类的开垦活动以及兴建沟渠则增加迳流的水量与强度。
第二章 先生店水厂水处理工艺流程
2.1取水口
先生店自来水厂源水取自杭淠干渠，取水口设在杭淠干渠皋陶大桥旁。
取水工程机电设备包括3台250S-14，30KW离心泵，离心泵前后均安装DN400的电动蝶阀，通过控制电动蝶阀和离心泵，将源水送往制水厂区。在取水口的出水管道上安装了DN400的超声波流量计，用于测量送往厂区水的瞬时流量和累计流量。泵房内还安装有源水浊度仪，用来测量源水的质量是否能达到要求。所有的控制信号都有取水口的LCU柜（PLC柜）发出，所有的监测信号都返回LCU柜。取水口LCU柜通过专网（电信）与厂区总控室相连，反馈现场信号并被总控室控制。
2.2反应沉淀池
源水进入厂区后在管道混合器中加入絮凝剂（聚合氯化铝），使水中的胶体和细小悬浮物聚集成具有可分离特性的絮凝体，再进入反应沉淀池，池子中有钢制的网格，水流成S型流动，将杂物及絮凝体过滤掉，使比较清澈的水流向下一级而将杂物及絮凝体沉淀，池子底部安装有DN200的排泥管，两侧安装有排泥阀，用于排除沉淀的泥沙。
2.3 平流池
经过沉淀池处理过的水流向平流池，平流池总厂50米，是一个自然沉淀的过程，水从沉淀池测流向快滤池侧。平流池上安装有吸泥机，用以吸除排出沉淀的较细小的泥沙。
2.4 快滤池
经过平流池的水流向快滤池，快滤池中有大中小等不同的鹅卵石及沙粒，由大到小分层铺在池中，制水时水的流向是由上往下，快滤池管道上安装有进水阀、出水阀、反冲洗阀和排污阀，制水时打开进水阀和出水阀，关闭反冲洗阀和排污阀，水由上往下过滤。每个池子上安装有超声波液位计，监测每个池子的水位。快滤池上有一台LCU柜，用以控制快滤池所有的电动蝶阀和采集水位信号。此LCU柜通过光纤与总控室相连，反馈现场信号并被总控室控制。
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2.5清水池
经过快滤池过滤的水流向清水池，在这中间的管道上会有一道加虑工序，目的是给水消毒，使水达到安全饮用水标准。清水有两个分池，两个水池由一道电动闸门隔开，正常使用时闸门打开。在需要检修或清洗池子时，关闭闸门，则不影响正常制水。与清水池相连的是集水井，清水池的水通过集水井流向下一道工序。
2.6 二级泵房
先生店水厂二级加压供水设备包括2台20SA-22J，90KW单级双吸离心泵，4台ISG(B)200-400，75KW管道泵，1个50QW(F)13.8-10-0.75，0.75KW作业面潜水泵，1个水环式真空泵。正常供水时，由真空泵将75KW的管道泵抽成真空，在由管道泵将集水井的水送到外管网，在外管网上装有压力变送器，将出厂水压力信号变成4~20mA信号输出到模块，由模块给指令到变频器，再由变频器控制水泵的转速以调节供水量及供水压力，从而实现恒压供水。出水口还安装有超声波流量计，用于检测瞬时流量和累计流量。
出厂水还有一道检测工序，通过水质监测分析仪检测水的余氯、浊度、PH值。通过这些参考值来调整控制制水过程。
配电房有一台LCU柜，用于控制二级泵房的泵阀，采集水质信号、压力信号、流量信号。此LCU柜通过光纤与总控室相连，反馈现场信号并被总控室控制。
2.7 反冲洗
反冲洗是地表水厂必须的一道工序。因快滤池长时间过滤，会有部分泥沙沉淀，而因它特有的机构，又不能自行将沉淀的泥沙排出，此时就需要通过反冲洗来解决。反冲洗是将清水池的水通过90KW单级双吸离心泵反冲洗快滤池，水是从底部往上流，此时关闭进水阀和出水阀，打开反冲洗阀和排污阀，水从反冲洗阀进入，冲洗快滤池的过滤砂石，污水则沿着集水槽流向排污阀而排出。
2.8 工艺流程
2.8.1、正常供水流程
取水口将水送至厂区反应池，流向平流池,再流向四阀滤池。此时，打开四阀滤池进水阀，待池内水位上升至正常工作水位后打开出水阀阀门，水流向清水池，在经过二次泵房加压送至用户，(正常供水时，进水阀、出水阀开启，反冲洗阀、排水阀关闭)。
2.8.2反冲洗工艺流程
滤池运行24-48小时（可调节），关闭进水阀，停止进水；待水位下降至砂面上15cm左右，关闭出水阀，停止出水；打开排水阀，打开反冲洗闸门，进行反冲洗；反冲洗6分钟后（或反冲洗排出水浊度低于10NTU）关闭反冲洗阀门，停止反冲洗；关闭排水阀，然后打开进水阀；待滤池内水位上升至正常水位后，停止进水并静止2-3分钟，打开出水阀门，保持池内工作水位，打开进水阀，滤池恢复正常运行。
第三章 自动化控制系统
3.1自动化控制系统
自动化控制系统是基于PLC的控制，由现场的LCU柜和总控室的上位机组态软件组成。在总控室，上位机组态软件人为发令，经过程序处理，将控制信号发送给LCU柜的核心部件PLC，再由PLC控制相应的动力柜来控制相应的设备。而现场采集到的信号通过PLC上传至上位机组态软件，从而达到远程监控。
再通过软件程序的处理，实现了水厂24小时无人值守，恒压供水。
3.2视频监视系统
取水口及厂区一共安装有16套摄像机，前段视频信号通过网线或光纤传送至硬盘录像机，经过处理后在总控室显示器上显示视频信号并能存储相应的视频资料。
视频系统能能很好的监视厂区及取水口的情况及设备，有问题则能在第一时间反应出来。
结论
随着某些地方地下水开采，水位下降的日益严重，而地表水厂则显示出相应的优势。本文仅对地表水厂的处理工艺及自动控制做一个简单的阐述，但却是地表水处理工艺及自动化控制的核心内容。
论文作者:王彬
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第12期
论文发表时间:2017/12/13
标签：滤池论文; 水厂论文; 水位论文; 信号论文; 平流论文; 水池论文; 系统论文; 《建筑科技》2017年第12期论文;