針對當前印染廢水處理廠運營存在的集成化管理程度低、運營成本與能耗高等主要問題，威士邦公司研究開發出維邦牌印染廢水處理與資源化“蛛網”智能控制系統。該系統采用“集中管理、分散控制、資源共享”的集散型系統，通過智能和自動化技術，實現污水處理過程的優化運行和精確控制，并提供具有專家經驗的優化調度與管理策略，最終達到節能降耗及減排的目的。該智能控制技術在應用過程中，取得了良好的效果，可有效控制印染廢水及其CODcr、氨氮、總氮、總磷的年排放總量，預防印染企業超排、漏排的可能，降低污水廠運行成本并提高污水廠的管理能力，具有良好的環境和經濟效益。

　　系統結構及主要功能

　　維邦牌印染廢水處理與資源化“蛛網”智能控制系統采用“集中管理、分散控制、資源共享”的集散型系統。整個系統由信息層、監控層和現場控制層組成。采用這種結構，可使廢水處理過程中的信息能夠集中管理，以實現整體操作、管理和優化；同時，也使得控制危險分散，提高系統可靠性。

　　本系統與污水治理/回用系統、在線監測系統、鼓風系統、加藥系統、污水提升系統、污泥處理系統等其他系統連接，實現內部系統聯合控制污水廠運行，降低運行成本，提高污水廠管理水平。如下圖所示。

　　維邦“蛛網”智能控制系統以PLC控制器、工業計算機、組態軟件、蛛網系統、UPS等硬件為基礎，內嵌了適用于在PLC運行的簡單有效的控制算法與在計算機上運行的全流程綜合控制算法，并建立了多級控制的協調機制，利用故障檢測算法實現控制策略的動態切換，保證污水處理廠的安全穩定運行。

　　本系統的主要功能有：WEB遠程監控、報表生成、自動報警(聲音、短息)、其他功能(權限設置)。可實現以下控制：

　　排放總量的控制

　　主要是通過累積流量計及總排口在線監測儀來實現控制，系統自動生成報表，業主可通過系統查詢本企業年排放廢水量與CODcr、氨氮、總氮、總磷的年排放量并與環評批復中規定的年排放量進行對比，從而實現排放總量的控制。

　　水量水質的控制

　　水量平衡控制：在廢水進水口、總排口設置累積流量計，控制企業廢水日排放量，當出現進水量大于出水量時(除蒸發因素外)，系統自動報警，提醒業主污水廠可能存在漏排可能，避免企業因非人為漏排遭受環保罰款或相關責任人行政處罰。

　　水質控制主要有兩種情況：

　　當進水濃度超過設計值。系統自動開啟閥門，使廢水先進入事故池進行貯存，待進水水質穩定，閥門自動關閉，廢水進入處理系統正常工作。待系統正常穩定一段時間后，人為啟動事故池內提升泵，使廢水小流量進入處理系統進行處理。

　　總排口排放水水質超標。系統報警并自動開啟閥門，使廢水先進入事故池進行貯存，待進水水質穩定，閥門自動關閉，廢水進入處理系統正常工作。待系統正常穩定一段時間后，人為啟動事故池內提升泵，使廢水小流量進入處理系統進行處理。

　　加藥量的控制

　　藥劑的費用往往成為污水廠運行成本的一大部分，本系統改變傳統憑經驗的加藥模式，其可根據廢水量大小、廢水水質及排放水質等情況及時進行數據反饋，并調整廢水加藥量，做到準確控制加藥量以降低污水廠的加藥成本。

　　用電量的控制

　　在污水處理廠中，水泵和鼓風曝氣等是重點耗電單元。本系統在對水泵、鼓風曝氣等重點耗電單元進行智能控制的基礎上，對污水廠進行全廠的整體優化控制，從而實現全流程的節能降耗。

　　水泵控制：本系統綜合考慮水量變化等相關干擾因素，通過儀表設備和自控技術的密切配合，利用多級液位動態反饋控制算法，協調水泵間開啟或變頻的時序，最終實現水流量的合理調度。

　　曝氣控制：本系統基于對氣體流量的監測和統計，通過對電動閥門和鼓風機運行工況條件的智能控制，實現對供氣量的有效控制，使之符合曝氣池中的實際需氣量，從而達到穩定控制溶解氧濃度、降低曝氣單元能耗的效果。

　　經濟效益的控制

　　本系統可根據工藝特點及業主要求，自動生成污水排污費用與回用的經濟效益表格，以供企業高層決策排污及回用的比例，最大程度實現污水治理贏利的目的。

　　技術特點及結論

　　技術特點

　　本系統采用更為有效的智能控制算法實施全流程控制，使得污水處理廠運行更加穩定可靠，保證優良的出水水質，并有效控制排放總量。

　　本系統根據數據反饋和智能控制算法，準確控制加藥量，并對水泵和鼓風機等重點耗電單元實施有效控制管理，達到節能降耗的效果，本系統比國內同類技術相比，可實現降低能耗10%以上。

　　本系統具有更高的經濟效益，投資回收期相比其他技術有所縮短。

　　本系統由于引進智能控制算法，設備操作管理更為方便，對操作維護人員的素質要求也較高。

　　由于本系統實施可以大量使用傳統自控系統中設計的相關儀表設備，是對傳統自控系統的一次智能化升級，因此在新建污水廠的設計和實施中采用該智能控制系統并不會造成系統投資費用的明顯增加。

　　結論

　　本項目研發的維邦印染廢水處理與資源化“蛛網”智能控制系統技術"內嵌了適用于在PLC運行的簡單有效的控制算法與在計算機上運行的全流程綜合控制算法，并利用故障檢測算法實現控制策略的動態切換，使得系統運行安全穩定，保證了優良的出水水質，有效控制了外排水量，減輕了企業對周邊環境的影響，同時可以實現降低系統能耗10%以上，也可實現經濟效益提高10%以上，由于經濟和環境效益顯著，系統具有廣泛的應用前景。

　　（廈門市威士邦膜科技有限公司 江嘉晶 曹誠文 王俊川 夏天華 林少華）