坦佩雷水厂在维美德的帮助下有效节省能源和化学品
5月 11, 2016
坦佩雷水厂最近在位于芬兰坦佩雷的Viinikanlahti污水处理厂安装几台维美德固体总浓度测量设备和一套污泥脱水控制设备。
坦佩雷水厂的Viinikanlahti污水处理厂投入使用后效果立竿见影，不但可降低泵送能耗，还可改善厌氧消化和后续污泥脱水效果。除了更好的含固率控制，这些测量设备还有助于更好地了解该厂运行情况，以实时含固率数据替代少量的实验室分析数据。维护工程师Ari Oksanen评价道：“现在我们终于能够掌握数千米范围内的工艺参数，不再局限于几立方米以内，这对于不同阶段的优化处理工艺有很大的帮助。”
Viinikanlahti的生物和化学污水处理主要基于活性污泥法加上硫酸铁磷沉淀。该处理工艺包括过滤、除砂、初沉、通风和二次沉淀。污水污泥在厌氧消化池中消化，然后污泥通过离心机脱水。消化池内的沼气可用于为污水处理厂供电和供热。
虽然坦佩雷水厂高效的处理方法满足芬兰和欧盟法规的要求，但他们仍然决定在2015年通过采用维美德的最新技术提升化学品和能源效率。坦佩雷水厂技术经理Heikki Syrjälä对于维美德在这一项目中的重要作用给予高度评价：“我们正在规划一个新的污水处理厂，而该项目为我们了解最新技术提供很好的契机。维美德展现出的质量和技艺非常出色，”他说。
固体总浓度测量
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项目使用三台维美德固体总浓度变送器（Valmet TS）测量初级澄清池处理之后、消化池和脱水离心机处理之前的固体总浓度。Viinikanlahti的四个圆形初级澄清池使污水中的固体泵送到污泥增稠槽沉淀池之前沉降到澄清池底部。在安装Valmet TS之前，四个澄清池的泵送按照定时序列控制，这意味着澄清池内的固体将不时排空，只有水会泵送到增稠槽。使用Valmet TS测量固体总浓度含量后，现在四个澄清池的泵送时序得到有效控制，尽可能保持最低的固体含量，从而避免过量水泵送到污泥增稠槽沉淀池。操作工程师Sami Ilomäki称，泵送量的减少程度相当显著：“过去我们向增稠槽泵送的量高达每小时76立方米。现在借助精确的固体总浓度控制设备，泵送量下降到每小时仅50立方米，降低了泵送能耗，减少了向增稠槽泵送的多余的水。”
安装在增稠槽后的第二台Valmet TS变送器测得输送到消化池的固体含量从3.5%提高到5%。“消化池内更高的固体含量降低了加热需求，而且减少了产生的泡沫，”Ilomäki说。优化的固体含量不但需要的热量更少，还增加了消化池的停留时间，能够产生更多沼气。
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Viinikanlahti的工程师Sami Ilomäki和Ari Oksanen对Valmet TS表示非常满意。 |
离心机控制
厌氧消化后，污泥需要先进行脱水,然后用卡车运往农田、园林等需要进行土壤改良的地点。污泥通过离心机进行脱水，离心机将污泥中的水分离出来。然后将干燥的污泥（干饼）通过输送机输送出去，再用卡车从处理厂运出。从离心机分离出的离心滤液再循环回到处理工艺中。Syrjälä解释说：“污泥脱水是个需要使用能源和化学品的复杂过程。为了避免浪费，节省运输成本，有必要进行优化。以最优方式手动运行整套流程是非常困难的。”
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| 处理后的干饼干化污泥，用卡车从处理厂运出。 | Valmet DS干化污泥测量技术，可测量落在输送机上的干饼干化污泥的固体含量。 |
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| 维美德工程师Janne Katiska和Sami Ilomäki在污水处理厂的控制室内查看Valmet SDO的操作员界面。 |
污泥脱水的优化
维美德的脱水优化解决方案采用valmet SDO（污泥脱水优化）控制套件。valmet SDO是一种小型valmet DNA控制系统，采用多变量模型预测控制设备 (MPC)控制离心机运行。valmet TS变送器用于稳定输送至离心机的质量流量，现在每小时能够测量数千米的污泥。在2015年12月的第一阶段优化，脱水絮凝剂能够作为质量流量的比率进行控制，而不是以前基于立方米的流速。在质量流量得到控制后，在2016年1月进行第二阶段优化，通过转矩控制和絮凝剂两方面对滤液中的固体浓度和干饼中的水分进行优化。
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| Sami Ilomäaki表示：“Valmet LS低固体浓度测量设备帮助我们节约了50%的再循环材料。” |
维美德低固体浓度测量设备（Valmet LS）安装在滤液出口处，另一台专业测量设备- Valmet DS用于测量传送机上干饼干化污泥的固体含量。在这个步骤中，Valmet SDO独有的多变量模型预测控制发挥重要作用。随着离心机扭矩的增加，更多水从污泥中分离出来，干燥污泥中的固体含量增加，同时滤液的固体含量也会增加，不经济地在处理厂内重新循环。增加絮凝剂用量会提高干燥污泥的固体含量，也会降低滤液的固体含量，所以控制同时包含最佳转矩和正确的絮凝剂用量，以降低能耗和化学品用量，实现最佳固体废弃物量和离心机脱水后干饼的更高干燥度。
更多出色成绩
新测量设备和离心机脱水控制都非常成功，Sami Ilomäki称：“以前，我们的离心机运行参数必须保留很大的安全余量，以限制废弃（滤液）固体的再循环。现在我们成功地将固体废弃物量减少50%。Ilomäki认为，随着人们对于控制设备越来越熟悉，仍然存在很大的改进空间：“这些控制设备不但易于操作，而且系统非常人性化，我们可以轻松调整参数，甚至测量不同絮凝剂的有效性。现在我们能够更好地掌握处理过程中发生的情况。”
详情，敬请联系：
Heli Karaila
产品经理
heli.karaila@valmet.com
Tel. +358 40 543 4724
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项目启动后两个月即实现与实验室结果的良好相关性。从上到下依次为：送往消化池的干固体污泥、离心机滤液和干饼固体干化污泥。 |
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