3.1項目背景
超長距離調(diào)水及常態(tài)化水源切換對城市供水廠凈水工藝穩(wěn)定運行和管網(wǎng)水質(zhì)穩(wěn)定性帶來風險和挑戰(zhàn)。本研究以北京市供水為對象,開發(fā)了新形勢新格局下廠網(wǎng)聯(lián)動精準管控技術(shù)。
本課題研究共申請國家專利6項(授權(quán)4項),軟件著作權(quán)1項,發(fā)表論文14篇,部分成果被《室外給水設(shè)計標準》收錄,編制《應對南水藻類水廠運行技術(shù)導則》1項。
3.2主要技術(shù)內(nèi)容
(1)創(chuàng)新點
① 基于大數(shù)據(jù)挖掘的多級氧化工藝控制技術(shù)(見圖3-1)。基于水廠5年的歷史運行數(shù)據(jù)挖掘,開發(fā)南水高藻和消毒副產(chǎn)物超標風險同步控制技術(shù),提出預氧化優(yōu)化策略及季節(jié)性投加方案,使粗放的預氧化技術(shù)精細化,實現(xiàn)了水質(zhì)提升、凈水能耗降低的雙重目標。
圖3-1 預氧化數(shù)據(jù)挖掘探索過程
② 適應水源水質(zhì)特征的混凝劑智能投加管控技術(shù)。研發(fā)出以雙藥絮凝為核心的適應性強、敏感度高的混凝劑智能投加模型,開發(fā)“智慧水廠精準投藥及數(shù)據(jù)治理管控平臺”,集數(shù)據(jù)治理與模型預測于一體,為水廠混凝環(huán)節(jié)從人為控制向智能控制轉(zhuǎn)變打下堅實的基礎(chǔ)。
③ 澄清工藝循環(huán)污泥實時診斷技術(shù)。自主研發(fā)沉降比自動分析裝置,基于最佳沉降比計算,對循環(huán)污泥沉降速度進行實時診斷,替代人工經(jīng)驗值,可實現(xiàn)澄清池精準排泥,為澄清池運行實現(xiàn)自控嵌入了“軟件”。
④ 活性炭池-清水池微生物風險管控的協(xié)同運維技術(shù)。揭示了活性炭吸附池、清水調(diào)蓄池、供水管網(wǎng)三者之間微生物優(yōu)勢種群關(guān)聯(lián)性,提出了清水調(diào)蓄池作為供水系統(tǒng)承上啟下的中間環(huán)節(jié)是水質(zhì)保障的重要組成部分。提出活性炭更換判定原則和使用年限延長的方法,形成活性炭池-清水池協(xié)同運維風險管控技術(shù)。
⑤ 基于多水源供水的管網(wǎng)水質(zhì)風險預測及保障技術(shù)。針對依靠管垢形態(tài)組分表征來判斷管垢穩(wěn)定性的方法,創(chuàng)新性提出了綜合性水質(zhì)腐蝕性判定指數(shù)和水質(zhì)差異度模型,為快速判斷管網(wǎng)管垢水質(zhì)敏感度提供了技術(shù)支撐。
(2)應用及推廣前景
項目成果針對生產(chǎn)問題形成的適配技術(shù),可填補行業(yè)規(guī)范和標準,可在類似地區(qū)推廣和應用。
(3)經(jīng)濟、社會效益情況
本成果已在北京市多個水廠應用,基本實現(xiàn)了廠網(wǎng)精準管控,為保障北京市供水穩(wěn)定性與安全性提供了支撐。成果的推廣應用具有較大的經(jīng)濟效益和社會效益。