3.1項目背景
超長距離調水及常態化水源切換對城市供水廠凈水工藝穩定運行和管網水質穩定性帶來風險和挑戰。本研究以北京市供水為對象,開發了新形勢新格局下廠網聯動精準管控技術。
本課題研究共申請國家專利6項(授權4項),軟件著作權1項,發表論文14篇,部分成果被《室外給水設計標準》收錄,編制《應對南水藻類水廠運行技術導則》1項。
3.2主要技術內容
(1)創新點
① 基于大數據挖掘的多級氧化工藝控制技術(見圖3-1)。基于水廠5年的歷史運行數據挖掘,開發南水高藻和消毒副產物超標風險同步控制技術,提出預氧化優化策略及季節性投加方案,使粗放的預氧化技術精細化,實現了水質提升、凈水能耗降低的雙重目標。
圖3-1 預氧化數據挖掘探索過程
② 適應水源水質特征的混凝劑智能投加管控技術。研發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“智慧水廠精準投藥及數據治理管控平臺”,集數據治理與模型預測于一體,為水廠混凝環節從人為控制向智能控制轉變打下堅實的基礎。
③ 澄清工藝循環污泥實時診斷技術。自主研發沉降比自動分析裝置,基于最佳沉降比計算,對循環污泥沉降速度進行實時診斷,替代人工經驗值,可實現澄清池精準排泥,為澄清池運行實現自控嵌入了“軟件”。
④ 活性炭池-清水池微生物風險管控的協同運維技術。揭示了活性炭吸附池、清水調蓄池、供水管網三者之間微生物優勢種群關聯性,提出了清水調蓄池作為供水系統承上啟下的中間環節是水質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-清水池協同運維風險管控技術。
⑤ 基于多水源供水的管網水質風險預測及保障技術。針對依靠管垢形態組分表征來判斷管垢穩定性的方法,創新性提出了綜合性水質腐蝕性判定指數和水質差異度模型,為快速判斷管網管垢水質敏感度提供了技術支撐。
(2)應用及推廣前景
項目成果針對生產問題形成的適配技術,可填補行業規范和標準,可在類似地區推廣和應用。
(3)經濟、社會效益情況
本成果已在北京市多個水廠應用,基本實現了廠網精準管控,為保障北京市供水穩定性與安全性提供了支撐。成果的推廣應用具有較大的經濟效益和社會效益。