3.1项目背景
超长距离调水及常态化水源切换对城市供水厂净水工艺稳定运行和管网水质稳定性带来风险和挑战。本研究以北京市供水为对象,开发了新形势新格局下厂网联动精准管控技术。
本课题研究共申请国家专利6项(授权4项),软件著作权1项,发表论文14篇,部分成果被《室外给水设计标准》收录,编制《应对南水藻类水厂运行技术导则》1项。
3.2主要技术内容
(1)创新点
① 基于大数据挖掘的多级氧化工艺控制技术(见图3-1)。基于水厂5年的历史运行数据挖掘,开发南水高藻和消毒副产物超标风险同步控制技术,提出预氧化优化策略及季节性投加方案,使粗放的预氧化技术精细化,实现了水质提升、净水能耗降低的双重目标。
图3-1 预氧化数据挖掘探索过程
② 适应水源水质特征的混凝剂智能投加管控技术。研发出以双药絮凝为核心的适应性强、敏感度高的混凝剂智能投加模型,开发“智慧水厂精准投药及数据治理管控平台”,集数据治理与模型预测于一体,为水厂混凝环节从人为控制向智能控制转变打下坚实的基础。
③ 澄清工艺循环污泥实时诊断技术。自主研发沉降比自动分析装置,基于最佳沉降比计算,对循环污泥沉降速度进行实时诊断,替代人工经验值,可实现澄清池精准排泥,为澄清池运行实现自控嵌入了“软件”。
④ 活性炭池-清水池微生物风险管控的协同运维技术。揭示了活性炭吸附池、清水调蓄池、供水管网三者之间微生物优势种群关联性,提出了清水调蓄池作为供水系统承上启下的中间环节是水质保障的重要组成部分。提出活性炭更换判定原则和使用年限延长的方法,形成活性炭池-清水池协同运维风险管控技术。
⑤ 基于多水源供水的管网水质风险预测及保障技术。针对依靠管垢形态组分表征来判断管垢稳定性的方法,创新性提出了综合性水质腐蚀性判定指数和水质差异度模型,为快速判断管网管垢水质敏感度提供了技术支撑。
(2)应用及推广前景
项目成果针对生产问题形成的适配技术,可填补行业规范和标准,可在类似地区推广和应用。
(3)经济、社会效益情况
本成果已在北京市多个水厂应用,基本实现了厂网精准管控,为保障北京市供水稳定性与安全性提供了支撑。成果的推广应用具有较大的经济效益和社会效益。