1．概述
　　牡丹江市經(jīng)過五十多年的建設(shè)，特別是近二十年來的改革開放，使牡丹江市的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)各方面都發(fā)生了巨大變化，經(jīng)濟(jì)建設(shè)取得了高速發(fā)展，城市建設(shè)也取得了令人矚目的成就，城市用水量也隨之明顯提高。而牡丹江市的城市用水主要取自牡丹江的江水，根據(jù)有關(guān)部門對(duì)江水的監(jiān)測(cè)，其徑流量已呈逐年下降的均勢(shì)。一個(gè)時(shí)期以來，水資源的短缺與水污染已經(jīng)成制約一個(gè)地區(qū)或城市國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的限制因素，為保護(hù)現(xiàn)有的淡水資源，增加淡水資源的重復(fù)利用率，將牡丹江市城市污水處理廠出水進(jìn)行深度處理并再利用，造福于人類是最佳的選擇。本工程是2001年城市污水回用試點(diǎn)項(xiàng)目中央預(yù)算內(nèi)專項(xiàng)資金投資計(jì)劃內(nèi)工程，2001年同中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)，2003年12月投產(chǎn)，回用水廠建設(shè)規(guī)模為5萬噸/日。
　　2．工藝流程及其特點(diǎn)
　　2．1工藝流程
　　本工藝廠址是建設(shè)在原牡丹江市工業(yè)水源二水廠的廠址上，為保證工業(yè)企業(yè)用戶供水安全的可靠性，本工程水源由兩種水源提供，其一為牡丹江市城市污水處理廠出水，經(jīng)過污水處理廠出水泵房500m長(zhǎng)、DN1000mm的鋼管送到回用水廠。該水質(zhì)具有低溫低濁、色度高、溶解氧含量低、藻類及有機(jī)質(zhì)較多等特點(diǎn)：其二為牡丹江江水，牡丹江屬于山區(qū)河流，河道窄、河床淺、自凈能力差。汛期江水濁度由幾十度猛增到上萬度，而冬季只有幾度。該工程凈化系統(tǒng)設(shè)有穩(wěn)壓混合井、靜態(tài)混合器、小網(wǎng)格反應(yīng)池、小間距斜板沉淀池、V型濾池、反沖洗泵站和鼓風(fēng)機(jī)房等。藥劑部?jī)?nèi)設(shè)有投藥系統(tǒng)和加氯系統(tǒng)。送水泵站內(nèi)設(shè)有四臺(tái)雙吸式離心泵。
　　2．2工程設(shè)計(jì)中的主要技術(shù)特點(diǎn)：
　　由于上述兩個(gè)水源的水質(zhì)特點(diǎn)，我們?cè)谒�處理工藝上采用了高效絮凝反�?yīng)沉淀技術(shù)，即“渦旋混凝低脈動(dòng)沉淀技術(shù)”——小孔眼反應(yīng)池和小間距斜板沉淀池，大幅度地提高了水流中絮粒的碰撞機(jī)率，提高了凈水效果。該技術(shù)與傳統(tǒng)工藝相比具有快速高效、節(jié)省藥量、節(jié)省占地、出水水質(zhì)好且穩(wěn)定、水力條件好、增強(qiáng)了對(duì)原水的適應(yīng)性、產(chǎn)水量控潛能力大等特點(diǎn)。另外在過濾工藝上采用了V型濾池。其特點(diǎn)是采用單層加厚均勻顆粒的石英砂濾料、深層截污、V型進(jìn)水槽布水均勻、池底部采用帶長(zhǎng)柄濾頭底板的配水系統(tǒng)、反沖洗用氣水同時(shí)沖洗、表面掃洗的獨(dú)特形式。因此V型濾池具有過濾周期長(zhǎng)、濾料層利用率高、截污能力強(qiáng)、濾后水質(zhì)好、反沖洗強(qiáng)度小的優(yōu)點(diǎn)，效果好，節(jié)省沖洗水量和電耗。
　　3．控制系統(tǒng)
　　水廠實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制不僅可以節(jié)省勞動(dòng)力、降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且能在生產(chǎn)過程中施行自動(dòng)檢測(cè)、調(diào)整控制和事故報(bào)警，保證設(shè)備在良好的狀態(tài)下運(yùn)行，防范事故于未然，實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷供水。本設(shè)計(jì)自控系統(tǒng)采用了分布式集散型計(jì)算機(jī)管理和技能化測(cè)量?jī)x表組合的方式。采用這種結(jié)構(gòu)可使生產(chǎn)過程中的信息能夠集中管理，以實(shí)現(xiàn)整體操作、管理和優(yōu)化，同時(shí)，也使得控制危險(xiǎn)分散，提高系統(tǒng)的可靠性。既考慮了操作、管理水平的提高，同時(shí)也兼顧了在保證生產(chǎn)管理要求的前提下，實(shí)現(xiàn)低耗高效的目的。
　　回用水廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)是由中心控制室及三個(gè)自控分站組成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)。三個(gè)自控分站分別是：原水提升泵站自控分站，凈化間自控分站和變電所自控分站。整個(gè)系統(tǒng)分三級(jí)管理，包括中心控制室控制、分控制室控制及就地控制。各種數(shù)據(jù)通過PLC采集，并通過高速總線傳送到中心控制室操作站集中管理。同樣，中心控制室主機(jī)的控制命令也通過上述高速總線傳送到各PLC控制分站的測(cè)控終端，實(shí)施各單元的分散控制。中心控制室內(nèi)設(shè)置二套監(jiān)管理計(jì)算機(jī)操作站。這兩套監(jiān)控管理計(jì)算機(jī)為冗余配備。可以分別側(cè)重監(jiān)測(cè)或管理功能，故障時(shí)可為備用，具有靈活的運(yùn)行方式。
　　3．1原水提升泵站控制
　　控制方式為手動(dòng)、自動(dòng)兩種。自動(dòng)控制是根據(jù)超聲波水位計(jì)測(cè)得的泵房水位置按照PLC程序自動(dòng)控制多臺(tái)水泵的輪值運(yùn)行。同時(shí)，系統(tǒng)累加各個(gè)水泵的運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)輪換，以保證各水泵累計(jì)運(yùn)行時(shí)間基本相等，使其在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。
　　3．2SCD控制
　　本系統(tǒng)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式，自動(dòng)控制是根據(jù)原水濁度和沉淀池出水濁度的要求，設(shè)定一個(gè)SCD值為反饋?zhàn)兞浚�在原水中投加凈水劑后所測(cè)得的SCD值為前變量，組成一個(gè)前饋——反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)，通過計(jì)算機(jī)來調(diào)節(jié)變頻器的輸出頻充進(jìn)行循環(huán)控制凈水劑的投加量，使沉淀池出水濁度達(dá)到要求。
　　3．3加氯系統(tǒng)控制
　　本系統(tǒng)有自動(dòng)和手動(dòng)兩種控制方式。自動(dòng)控制方式是前加氯，根據(jù)進(jìn)入凈化間內(nèi)的流量的大小按比例投加的原則。后加氯是根據(jù)濾后水流量為前變量，加氯后水中的余氯的反饋?zhàn)兞浚�通過計(jì)算機(jī)來控制加氯量，使出廠水中的余氯達(dá)到國家飲用標(biāo)準(zhǔn)。
　　3．4V型濾池控制
　　3．4．1恒水位過濾控制
　　根據(jù)測(cè)定濾池的水位變化來控制濾池的開啟度，當(dāng)濾池水位上升，則增加閥門開啟度，增加濾后出水的斷面。使濾后水保持流速不變，濾池水位基本恒定在一定水位上。在按濾池阻力損失決定反沖洗時(shí)，PLC首先要檢查濾池出水閥門是否全開，如果尚未全開，則根據(jù)液位增加閥門和開啟度。只有在出水閥全開的情況下，阻力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，起動(dòng)反沖洗程序。
　　3．4．2反沖自動(dòng)控制
　　進(jìn)入反沖洗周期時(shí)應(yīng)經(jīng)過等待判斷，應(yīng)根據(jù)清水池水位及正進(jìn)行反沖洗的濾池格數(shù)決定，只能有一個(gè)濾池進(jìn)行沖洗。
　　3．4．2．1定時(shí)反沖洗
　　根據(jù)預(yù)定設(shè)定的時(shí)間間隔，定時(shí)順序啟動(dòng)濾池反沖洗設(shè)備。
　　3．4．2．2水頭損失反沖洗
　　PLC根據(jù)檢測(cè)濾池的水頭損失自動(dòng)啟動(dòng)反沖洗設(shè)備。
　　3．5送水泵站控制
　　根據(jù)水泵出水管道上壓力變送器的數(shù)值，觀察水泵的運(yùn)行狀態(tài)，并根據(jù)此數(shù)值判斷是否滿足水泵，閥門聯(lián)運(yùn)控制要求。
　　牡丹江市污水深度處理回用工程試點(diǎn)項(xiàng)目的建成和今后的運(yùn)行保護(hù)了現(xiàn)有的淡水資源，增加了淡水資源的重復(fù)利用率，緩解了城市水資源短缺以及城市用水供需矛盾日益加劇的問題，充分發(fā)揮建設(shè)項(xiàng)目的社會(huì)效益、為我國在污水回用方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。