排水工程實習報告
一,實習目的
認識實習是本專業的重要實踐性教學環節,通過認識實習,使學生對給水排水工程有初步的認識和了解,提高學生對給水排水工程在國民經濟和社會經濟建設發展中的作用及地位的認識,增強感性認識,穩定專業思想，希望這篇排水工程實習報告，可以給大家作為參考范例。
1,重點了解和掌握給水工程排水工程建設給排水工程的基本組成,布置和運轉情況,為學習專業理論知識,打下良好基礎.
2,了解給水排水工程的規劃,設計,建設和管理的主要內容,初步了解工程建設程序及管理程序,了解先進的管理技術.
二,實習內容
7月3日,我們開始了認識實習.我們首先在教室里聆聽導師的實習動員及介紹實習內容.讓我們對實習項目有個大概的了解,并對我們在實習當中應該注意的地方進行強調說明.本次實習任務:3號在學校建工樓及游泳館;4號朝陽污水處理廠;5號朝陽水廠;6號牛行水廠;7號完成實習報告并上交.
1.建筑給排水實習
實習基地:學校建工樓及校游泳館
實習任務:建筑給排水設備的認識 游泳池循環水處理設備的認識
(1) 關于建筑給水
1.1增壓設施
在民用建筑的消防給水設計中,采用臨時高壓給水系統的建筑物都應設置高位消防水箱,以保證最不利點消火栓或噴頭的消防水壓.《高層民用建筑設計防火規范》GB50045-95(以下簡稱高規)規定,建筑高度不超過100m時,最不利點消火栓的靜水壓力不應低于0.07Mpa,建筑高度超過100m時,最不利點消火栓的靜水壓力不應低于0.15Mpa.在實際工程設計中,由于受建筑造型,結構設計的限制,當高位水箱的設置高度不能滿足上述消火栓的靜壓要求時應設置增壓設施.設計中常采用的增壓形式有兩種:一是設置增壓泵;二是設置氣壓罐.我們學校采用的是增壓泵形式.
增壓泵
在消防水箱的出水管上設置增壓泵以解決最不利點消火栓的壓力要求,是一種從設計到施工都較為簡單的增壓形式,既方便又經濟,在工程實踐中得到廣泛應用.其基本工作過程如圖1所示:
1.1增壓泵的工作原理
頂部消防給水的壓力在火災初期由增壓泵供給,消防水箱出水管上設有電接點壓力表,壓力表設3個控制點,即上限壓力值,下限壓力值和啟動消防泵的壓 力值.當系統壓力升至設計上限值時,停止增壓泵的運行;當系統壓力降至設計下限值時,啟動增壓泵,系統壓力上升至上限值,如此反復來維持消防系統的壓力需要;當發生火災時,消火栓水槍或噴頭開始噴水,系統壓力下降,當降至設計壓力下限值以下時,停止增壓泵,啟動消防泵.
(2) 關于建筑滅火技術
1 消火栓給水系統
建筑滅火設計已成為建筑給水排水的重要部分.在消火栓給水系統中更注重撲救初期火災,系統中常采用穩壓泵保持系統的常高壓.增設小口徑自救式水槍,提供給非消防專業人員使用,以便自救.在分區中可采用減壓閥,多出口水泵,穩壓閥,以保證消火栓的水壓和出水量.為保證滅火設置能及時投入運行,加強了工作泵和備用泵的自動切換裝置.
2 自動噴水滅火技術
近年來我國確立了以消火栓給水系統為主逐步向自動噴水滅火系統為主過渡的原則.高層,超高層以及大規模工業建筑發展,加強了自動噴水滅火技術的應用.自動噴水噴頭除了設置在容易起火部位,疏散通道和人員密集場所外,還擴大設置在火災蔓延通道,不易發現火災,不易撲救火災部位和需淋水降溫保護等場所,使火災撲救更及時,更迅速.這也是我國消防給水系統設置標準和發達國家逐步接軌的重大舉措.在高層建筑中對玻璃幕墻,中庭回廊,自動扶梯開口部位和普通防火卷簾處,采取了噴頭加密的方式來替代水幕.在高架倉庫內引進了國外的大水滴噴頭,ESFR噴頭,把噴水滅火從"控火"引入以"滅火"為目的.并且在建筑高度超100m的高層建筑,其消防也有了相應的措施,如設置避難層,避難區和屋頂設直升飛機停機坪等,與此相配套的也有相應的消防給水設施.
(3)游泳池水循環處理系統
我們學校的游泳館采用了逆流式循環方式,即在池底均勻地布置給水口,循環水從池底向上供給,周邊溢流回水.這種循環方式具有配水較均勻,底部沉積物少.有利于去除表面污物的優點,是目前國際泳聯推薦的游泳池池水的循環方式.我校的游泳館達到國際標準,是目前江西省內最先進的游泳館,可以舉辦國家級跳水游泳比賽.如果舉辦比賽,日水循環的成本大概在1萬元人民幣.以下是水循環示意圖.
2.排水工程實習
實習基地:南昌朝陽污水處理廠
實習任務:城市污水廠水處理構筑物的認識;
南昌市朝陽污水處理廠工程于2000年底全部竣工并投產,同期被南昌水業集團收購,現已成為日處理污水8×104m3的現代化污水處理廠.工廠建立了計算機自動監測,控制和管理系統,實現了生產控制自動化和管理自動化,極大的提高了生產效率,減輕了勞動強度.
系統構成
工廠自控系統采用集中管理,分散控制的模式.控制系統分為兩級:現場站和中央站.廠內設一個中央控制站,兩個現場控制站.現場站獨立完成該區域有關工藝過程中參數檢測值的數據采集和設備控制,中央站主要完成全廠的數據顯示,控制和管理.
(1)PLC控制系統
本廠設2個PLC現場站,負責收集設備狀態信號及儀表測量值,并完成現場控制.1號PLC站設于進水泵房,用于粗格柵及進水泵站,細格柵及沉砂池的工藝過程參數采集和控制.2號PLC站設于配電間,用于對氧化溝,回流剩余污泥站,二沉池,排放泵站和脫水機房等主要設備狀態信號,儀表參數,工藝過程參數進行采集和控制.其硬件框圖如圖3所示.
(2) 上位機及模擬屏監控系統
集中控制室配置互為熱備的集中監控計算機操作單元兩套,模擬屏一面.計算機與PLC采用了TCP/IP工業以太網通訊,構成全廠的監控網絡.模擬屏采用鑲嵌式彩色馬賽克,用于反映全廠污水處理工藝過程和主要工藝參數的動態顯示.模擬屏與計算機采用RS232口通訊.上位機能完成各種數據的處理并將處理結果提交到中央數據庫進行集中管理,可打印日,月報表及報警值,還可在人機界面中顯示各組相關數據,工藝流程的實時狀態以及歷史趨勢.
(3)PLC控制方案
在介紹自控系統之前,先介紹一下朝陽污水處理廠工藝流程(如圖4所示).
現將根據工藝流程,系統各部分功能介紹如下:
1 進水泵房
來自市政管網的污水先經粗格柵去除較大的飄浮物后,再由潛污泵提升入污水處理廠.泵房內設潛污泵8臺(其中2臺備用),正常情況下水泵由PLC根據超聲波液位計顯示液位啟動,采用先開先停,輪換開泵,使泵開啟時間均衡.在非常情況下(如城市遭受大暴雨襲擊等),PLC可以執行應急控制程序,該控制程序能在極端情況下最大限度的控制設備運行,同時保證泵和配電設備的安全運行.以下是對進水泵房各環節控制方案的簡要介紹.
(1)機械粗格柵控制方案
機械粗格柵正常情況下,每隔兩小時啟動一次,但當粗格柵前后液位差大于200mm時,立即啟動除污機.當液位差恢復正常時,除污機按正常程序工作.格柵與皮帶輸送機,壓榨機的聯動由現場控制箱控制,格柵也可在現場手動控制. (2進水泵控制方案
進水泵房內共設8臺潛污泵(其中兩臺備用),工作泵根據PLC送來的液位信號逐臺開停,并根據累計運行時間自動輪值,使各泵開啟時間均衡,同時現場控制箱利用高,低液位開關信號,低液位鎖定停泵及高液位緊急啟動,并備有應急控制程序;進水泵房集水井設超聲波液位計一套,測量進水液位值,測量信號送1#PLC;設浮球開關兩套,信號送1#PLC及現場控制箱,作高液位報警和水泵干運行保護.
最高報警液位Hm=15.30 (33%)
高液位 H=14.75(23%)
低液位L=14.45(17%)
最低報警液位Lm=13.65(3%)
當液位Y:
Y≥Hm:執行應急控制程序
Hm>Y> H:為開泵區,當液位再上升時增開一臺泵
H>Y>L:維持泵開啟臺數不變
L>Y> Lm:為關泵區,當液位再下降時關閉一臺泵
Lm≥Y:關閉所有泵.
PLC執行上述判別的時間為每5分鐘1次
(3) 細格柵除污機控制方案
機械細格柵正常情況下,每隔兩小時啟動一次,但當細格柵前后液位差大于200mm時,應立即啟動除污機.當液位差恢復正常時,除污機按正常程序工作.格柵與皮帶輸送機,壓榨機的聯動由現場控制箱控制,格柵也可在現場手動控制.細格柵前后各設超聲波液位計一套,測量細格柵前液位,測量信號送1#PLC.
(4) 沉砂池控制方案
沉砂池內攪拌板為連續運轉,砂泵可根據PLC由時間程控開停,以節約能耗.具體運行時間根據進水沙的含量來確定,砂水分離器的啟停與砂泵實行聯動.
兩條沉砂池出水管各設一套電磁流量計,測量進水流量,測量信號送1#PLC;沉砂池設pH測量儀一套,測量進水pH,測量信號送1#PLC.
2氧化溝
沉砂池出水由底部進入配水井,通過兩座調節堰門向回轉式氧化溝配水后與回流污泥一起進入氧化溝.兩組氧化溝共設10臺葉輪表曝機.出水采用可調式堰板,每組氧化溝設2臺5m長堰板.每組氧化溝設4只溶解氧測定儀,氧化溝中溶解氧的分布是不均勻的,污水對氧的需求量與進水流量,污水濃度等因素有關,因此僅僅靠溶解氧值控制表曝機不盡合理,上海市政工程設計院根據多年調試氧化溝的經驗,總結了溶解氧與充氧量之間的關系,形成了"模糊技術自動控制充氧量"的技術,該技術綜合了進水流量,污水濃度,溶解氧的分布等情況來控制表曝機,使氧化溝出水水質達到最佳狀態,同時使表曝機處于節能的運行狀態.
兩座氧化溝各設四套DO測量儀,測量DO值,測量信號送2#PLC;同時各設兩套MLSS測量儀,測量懸浮固體濃度,測量信號送2#PLC.
(1)表曝機控制方案
當進水流量大于1000m3/h時啟動1#,2#,3#定速表曝機,1#變速表曝機由3#,4#溶氧儀控制,控制采用模糊控制技術,4#溶氧儀以2-3mg/l為最佳值,3#溶氧儀以3-4mg/l為最佳,2#變速表曝機由氧化溝溶解氧的平均值控制.
若溶解氧的平均值小于0.5mg/l,2#變速表曝機開100%;
若溶解氧的平均值大于0.5mg/l,小于1mg/l:2#變速表曝機開80%;
若溶解氧的平均值大于1mg/l,小于1.5mg/l:2#變速表曝機開60%;
若溶解氧的平均值大于1.5mg/l,小于2mg/l:2#變速表曝機開40%;
若溶解氧的平均值大于2mg/l,2#變速表曝機關閉.
(2)堰門控制方案
根據氧化溝的運行狀況,可以由手動調節出水堰門的高度.
3、二沉池單元
二沉池采用周邊進水,出水輻流式沉淀池,直徑36m,共四座.單池內安裝周邊傳動全橋雙臂式吸泥機一臺,沉淀污泥由吸泥機吸出后重力排至池邊污泥井,經堰門調節后進入回流污泥泵房.
兩座回流污泥泵房設浮球開關兩套,作高低液位報警和水泵干運行保護,測量信號送2#PLC;同時設浮球開關兩套,作高低液位報警和水泵干運行保護,測量信號送2#PLC;兩條回流污泥管各設一套電磁流量計,測量回流污泥量,測量信號送2#PLC;同時各設一套電磁流量計,測量剩余污泥量,測量信號送2#PLC.
該系統采用的控制方式為:連續運行,由PLC自動顯示工作狀況,現場手動控制開停.
4、回流污泥泵站與剩余污泥泵站
兩座回流污泥泵站位于兩座沉淀池中間,每座泵站內設置3臺潛污泵(其中1臺備用),用于提升回流污泥至回轉式氧化溝,保持氧化溝內微生物數量.
廠內設二座剩余污泥泵站,每座泵站內設置2臺潛污泵(其中1臺備用),用于將剩余污泥提升至均質池.當液位小于液位下下限時,PLC送出聯鎖信號停泵(回流污泥泵和剩余污泥泵);當液位大于液位上上限時,PLC送出聯鎖信號開泵(回流污泥泵和剩余污泥泵).
均質池內設超聲波液位計一套,測量泥位,測量信號送2#PLC.
回流污泥泵控制方案
根據回流污泥井液位由PLC自動控制水泵開停(常開2臺),自動切換,同時可采用遙控或現場手動控制.
剩余污泥泵控制方案
根據剩余污泥井液位由PLC自動控制水泵開停(常開1臺),自動切換,同時可采用遙控或現場手動控制.
5污泥脫水機
本工程采用一體化濃縮脫水機.經過脫水后的污泥含水率低于80%,泥餅通過泥餅運輸系統送至污泥堆棚,然后裝車外運.濃縮脫水一體機共兩套,控制柜由設備供貨商成套提供.
6均質池
均質池內設水下攪拌器,為潛水葉輪結構,通過轉向手柄可在池內任一角度進行攪拌,使池內污泥濃度均勻.
7出水泵房
為減少污水廠日常運行費用,降低流程標高,在污水處理流程末端增設出水泵房.根據撫河水位,污水廠出水采用高水位泵排,低水位重力排放的運行方式,以達到節能的目的.泵房內設潛污泵6臺(其中兩臺備用).水泵由PLC根據液位啟動,先開先停,采用輪換開泵,使各泵開啟時間均衡.
3.給水工程實習
實習基地:南昌朝陽水廠 南昌牛行水廠
實習任務:城市給水水廠水處理構筑物的認識
朝陽水廠與牛行水廠的源水均取自贛江水.
朝陽水廠是歷史較久遠的一個水廠,分三期工程完成.一期工程于78年完成,日產水量10萬m3/天;二期工程于83年完成,日產水量10萬m3/天;三期工程于86年完工,也日產水量10萬m3/天.現在總共日產水量30萬m3/天.
牛行水廠一期工程的建成,對于大昌北新城完善城市功能,提升承載能力,改善投資環境,優化居住條件,促進快速發展都起到積極的作用.
牛行水廠一期工程于2004年10月開工建設,總投資1.8億元,日供水設計能力10萬立方米,配套輸配水管線達27.47公里,是一個全自動化運行的水廠.投產后,該水廠將解決昌北城區,新建縣長棱地區以及紅谷灘新區的用水緊張問題.
而我們參觀了中控室,可見牛行水廠比朝陽的先進,在中控室,可以清楚了解整個廠區的生產情況,對各個環節都有準確的數據能直觀的呈現在大家面前.
自來水SCADA系統簡介
對于城市自來水企業,為了滿足對生產過程的調度和指揮,需要一個可靠的SCADA系統.它一般由企業生產調度指揮中心,分廠測控站,管網測壓點等組成.它所具有的功能一般包括:數據采集控制功能,數據傳輸功能,數據顯示及分析功能,報警功能,歷史數據的存儲,檢索,查詢功能,報表顯示及打印功能,遙控功能,網絡功能等.
SCADA系統的基本組成單元是遠程測控終端(RTU).它完成對現場數據的采集,傳輸和對現場設備的控制.SCADA系統所涉及到的技術比較廣泛,有儀表技術,檢測技術,通訊技術,網絡技術等.
系統實現功能
自來水SCADA系統可實現以下主要功能:
遙控:控制各水廠內污水泵房,反應沉淀池,濾池,送水泵房的設備運行.
遙測:根據系統設定參數,遙測水廠和不同站點RTU的監測資料(特別是管網壓力監測數據),形成系統運行歷史數據庫.
報警:監測數據量的上,下限報警,報警記錄.
參數輸入及組態:輸入系統參數,如巡檢周期,控制參數,報警限,計算公式,系統時間等,并對這些參數進行組態,以形成完整的系統操作,控制,統計,顯示,打印參數數據庫.整個系統以此數據庫為基礎運行.
資料統計:能實現對自來水公司的總用水量,總供水量等數據信息的統計,生成報表.
數據打印:根據系統設定參數,自動打印系統遙測,遙控數據及統計報表數據.
自動巡檢:自動巡檢各水廠和測壓站及其它站點數據及生產設備工作情況.
手動采集:手動巡檢各水廠和測壓站及其它站點數據及生產設備工作情況.
遠程診斷,遠程維護,遠程升級:通過網絡,可以對監控站點RTU進行遠程診斷,遠程維護,遠程升級.
SCADA系統的優化調度關系
由于運行程序及自由組態的完全開放,生產運行人員可以在使用過程中通過自由組合來完成各項數據顯示,自行進行報表設計,顯示圖幅設計,生產資料對比計算,在部分儀表未安裝時采用調度日報表的數據自動填充,為生產調度系統應用計算機技術進行現代化的科學管理,提供了良好的軟件和硬件條件,并為優化調度奠定了良好的信息源基礎,可滿足現代化水廠過程控制,優化調度,管理的需要.
遙測,遙信,遙控系統作為水廠監控系統的基礎,將各水廠的實時生產運行參數通過有線或無線的形式送到水廠的生產調度中心,有較好的實時性,數據采集更為集中,通過調度中心分析比較,在經驗調度階段通過人工判斷,作出整個供水系統的最佳調度方案安排供水生產;在宏觀調度階段,則可通過計算機采集"三遙"系統傳送來的管網壓力數據和水廠生產運行參數,以及通過實測得的管網工況,給出最高時,平均時,最小時供水分界線,實際供水分界線范圍.選取若干管網分界線上的點和管網末稍作為控制點,由管網宏觀調度程序給出最佳調度方案組織供水生產.當然宏觀簡單調度受多方面因素的影響,特別是通知經驗所得到的管網工況參數與管網實際運行狀態之間的差距,在很大程度上影響到宏觀高度所提出的調度方案的準確性和精度.因此,提出簡單宏觀調度是希望通過測壓點和各水廠二泵流量Q和揚程H以及運行費用建立起來的函數關系,在總供不量一定及滿足管網服務壓力的情況下,力求運行費用最小.此時由"三遙"系統已建立聯系的各廠二泵H,Q與測壓點壓力的函數關系,就可以求出各廠的H,Q的調度值.受各廠實際情況的影響,必要時各廠的H,Q調度值需作適當調整.這一類簡單宏觀調度模型能隨用水條件的變化,自動地不斷生成.優化調節器度的最終目標是建立微觀調度模型,微觀調度模型必須在"三遙"系統及建立管網正確有數學模型的基礎上,通過管網測壓點送回的壓力參數,調整模型節點流量,使理論計算和實際測壓點接近.模型校正正確后用該模型進行優化調度計算,求各廠的供水量Q和供水揚程H.
三,實習總結
通過實習,讓我對我們的專業有了深入了解,明確了未來工作的方向和工作任務.這樣在我以后的學習中更容易抓住重點,學好專業知識.雖然只有短短四個半天的實習時間,卻讓我有很多的收獲:
一,技術領先
當今社會日新月異,稍微晚一步,技術就會被淘汰.通過這次認識實習,通過對朝陽水廠跟牛行水廠的參觀,我們可以清楚的看到技術的更新速度之快.技術的領先,不僅節約人力物力,而且效率更加高.生產工藝更加完善.現在各個水廠基本上是自動化控制,人工最多就是多按幾個鈕就能清楚控制整個水廠的運作.實在太奇妙了,我們也深感肩上任務之重大.
二,環境保護,節省資源,社會責任感
縱觀世界各發達國家的發家史,都是在破壞環境的基礎上發展的,到了嚴重的環境問題暴露出來以后才認真重視.我們中國雖然只是發展中國家,可卻一步一個腳印地重復著這些原來發達國家的老路,甚至有過之而無不及.這些年來,自然災害,環境惡化,各種讓人恐慌的病毒,無一不是發展中忽視環境,以環境換取經濟利益帶來的惡果.倘若說惡有惡報,那這就是自然對我們的報應.中國現在已經不再地大物博,而是地大物薄.我們周圍瘋狂發展起來的各種產業,都在肆無忌憚地毀壞著我們的環境,這是對資源不合理的利用和浪費.所以,在未來的發展中,我們更加應該注意環境問題,把保護環境作為自己的責任,并由此引申向社會的各種問題,清楚自己作為一個公民應該為社會承擔的責任.我們也為自己作為環保倡導者與先行者而感到自豪!
在短短四個上午的時間里,我們在老師的帶領下進行了認識實習,我們通過實地參觀的形式對建筑給排水,消防技術,污水處理及水處理等技術有了初步的認知,在此我們不僅加深了對自己專業的認識,也同時對自身未來的發展方向和目前的技術創新及我國與國外在技術水準上的差距等存在的許多現實問題有了了解和思考,使我們開闊了自己的眼界,也更加讓我們感到了學習的重要性,技術的重要性.
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