Специалисты муниципального унитарного предприятия «Липецкая станция аэрации» (МУП ЛиСА) разработали, внедрили и постоянно развивают автоматизированную систему контроля параметров технологического процесса очистки сточных вод города Липецк. Очистные сооружения г. Липецка представляют собой комплекс механической и  биологической очистки и обеззараживания сточных вод.

Технологический процесс очистки сточных вод

Сточные воды поступают на решетки 1-ой и 2-ой технологических линий очистных сооружений, где происходит удаление грубых примесей, а также обработка сточной воды овицидным препаратом. Затем  стоки освобождаются от песка в песколовках и направляются в первичные отстойники, для осаждения взвешенных частиц тонких фракций. Осветленная таким образом сточная вода поступает на аэротенки-нитриденитрификаторы и аэротенки-вытеснители.

В аэротенках осуществляется биологическая очистка стоков бактериями с участием воздуха, поступающего через пористые трубы аэрации от нагнетателей, управляемых системой АСУ ТП (рис. 2 справа). Очищенная в аэротенках иловая смесь поступает во вторичные отстойники, являющиеся составной частью сооружений биологической очистки, в результате которой происходит разделение биологически очищенной воды и активного ила, удаляемого в иловую камеру.

Затем производится обеззараживание биологически очищенной воды ультрафиолетовым излучением. Обеззараживание ультрафиолетом - это современный и прогрессивный метод, позволивший отказаться от использования как токсичного жидкого хлора, так и от его менее токсичного аналога - гипохлорита натрия, вредных для водоема и здоровья людей, а также как недостаточно эффективного в отношении ряда микроорганизмов.

В процессе очистки сточных вод образуется осадок с плохой водоотдачей, так как большая часть воды в нем находится в связанном состоянии. Для снижения объема образующегося осадка используются аэробные стабилизаторы, илоуплотнители, шламовые резервуары, цех механического обезвоживания, иловые площадки и накопители осадка.

Аэробные стабилизаторы с аэрационной системой, предназначены для улучшения оседающих свойств. В них поступает избыточный активный ил и сырой осадок первичных отстойников. Смесь сырого осадка и избыточного активного ила аэрируется воздухом в течение 48 часов. Стабилизированный осадок поступает в приемную камеру илоуплотнителей, которые предназначены для уплотнения активного ила.

Обезвоживание уплотненного ила осуществляется на ленточных фильтр-прессах со сгустителями с применением флокулянта. Обезвоженный осадок по транспортеру поступает в автомашину и вывозится в накопители осадка или на иловые площадки на территории предприятия. Из накопителей осадок сточных вод вывозится на площадки-накопители на расстоянии 30 км от города для обеззараживания в течение 5 лет. В дальнейшем осадок будет использоваться в качестве удобрения в сельском хозяйстве, в благоустройстве, рекультивации земель, в лесных питомниках. Предприятие имеет сертификат Министерства природных ресурсов Российской Федерации об экологическом соответствии обработанного осадка нормативам.

Очищенная вода поступает в реку Воронеж по трем трубопроводам диаметром 1200 мм.

АСУ ТП очистных сооружений МУП ЛиСА г. Липецка 

Целью внедрения АСУ ТП очистных сооружений МУП ЛиСА стало повышение стабильности и качества технологического процесса биологической очистки сточных вод, а также снижение потребления электроэнергии.

Для этого был обеспечен удаленный контроль состояния основных агрегатов очистных сооружений, приборный контроль отдельных параметров процесса, автоматизированное управление и регулирование технологического процесса очистки сточных вод г. Липецка. 

В настоящее время АСУ ТП очистных сооружений МУП ЛиСА включает в себя следующие объекты:

• вторичные отстойники №№ 1,2,3 (первой технологической линии);
• дренажная насосная станция (первой технологической линии);
• насосно-воздуходувная станция (первой технологической линии);
• станции ультрафиолетового обеззараживания УФО №1, (первой технологической линии);
• - аэротенки нитри-денитрификаторы №№ 1,2,3 (первой технологической линии);
• насосная станция сырого осадка;
• вторичные отстойники №№ 3,4,5,6,7,8;
• первичные отстойники №№ 1,2,3;
• воздуходувная станция (МУП «ЛиСА»);
• станции ультрафиолетового обеззараживания УФО №2;
• аэротенки нитри-денитрификаторы №№ 1,2,3,4;
• контактные резервуары (выход очищенной воды).
    

Уникальная особенность разработанной АСУ ТП заключаются в том, что она по состоянию на 2021 г. объединяет порядка 80% всех технологических участков предприятия в единую систему диспетчеризации. Общее количество параметров, контролируемых в АСУ ТП равно 5837 шт. АСУ ТП очистки сточных вод обеспечивает непрерывный визуальный контроль параметров  оборудования в реальном времени, сбор данных с приборов КИПиА (расход, уровень, температура, мутность, вибрация и т.д.), а также дистанционное управление отдельными агрегатами.

АСУ ТП очистных сооружений состоит из 3-х уровневой:

1. полевые устройства (исполнительные механизмы и датчики);
2. устройства сбора данных о состоянии технологического процесса и цифрового управления оборудованием, а также средства передачи информации на операторский уровень АСУ ТП;
3. ПК операторов - графическое отображение состояния процесса, оборудования, задание уставок, блокировок, архивирование и хранение данных. Операторский уровень выполнен на базе SCADA TRACE MODE (АдАстра, Москва).

Система визуализации разработана в инструментальной системе SCADA TRACE MODE 6.10. в клиент-серверной архитектуре. В качестве основного сервера реального времени используется TRACE MODE ДокМРВ+, обменивающийся данными с ПЛК Siemens CPU S7 через OPC Сервер. К серверу ДокМРВ+ подключены три клиентских станции TRACE MODE NetLink Light 6.10, на которых сделаны АРМ операторов. Связь между объектами автоматизации и верхним уровнем АСУ ТП осуществляется как по оптоволокну, так и по беспроводной сети Wi-Fi.

Ход работ и источники финансирования

Работы включали следующие этапы:

1. разработка технического задания;
2. разработка электрических схем шкафов управления;
3. сборка и установка шкафов управления;
4. написание программы в SCADA TRACE MODE и создание проекта визуализации.

АСУ ТП очистки сточных вод г. Липецка в очистных сооружениях разработана в рамках плановой реконструкции объектов МУП ЛиСА, финансировавшейся на деньги Новолипецкого металлургического комбината, муниципального бюджета и ЕБРР. Все работы выполнялись силами сотрудников МУП «ЛиСА» и привлеченными подрядными организациями  г. Липецка.

Разработчики системы отмечают хорошую работу службы технической поддержки «ООО АдАстра», оказавшей большую помощь при разработке АСУ ТП.  

Система очистки сточных вод г. Липецка находится в состоянии развития. Администрация города Липецка проводит реконструкцию второй технологической линии для обеспечения еще более глубокой очистки воды, такой, чтобы очищенные стоки соответствовали бы нормативам ПДК рыбо-хозяйственного водоема.
 

Источники: официальный сайт МУП ЛИСА muplisa.ru