實施概況
佛羅里達州奧維耶多市的市政水系統(tǒng)從West Mitchell Hammock與A.M. Jones水處理廠向超過30,000的當?shù)鼐用裉峁﹥?yōu)質(zhì)水。West Mitchell Hammock廠設計時的平均日流量是10MGD(百萬加侖/日)，最大設計流量達16MGD。它采用了先進的強制通風曝氣處理工藝，可以去除地下水中99%的天然硫化氫，此外，它還具有化學劑儲存和給料設施、地下存儲、傳輸設備和高壓泵，以及相關的建筑和儀表/控制系統(tǒng)等。這些水處理廠的特性如下:
美國佛羅里達州奧維耶多市
操作大樓中有先進的SCADA系統(tǒng)、實驗室、辦公室，以及培訓室
強制通風曝氣和氣味控制洗滌器
CO2預處理至低pH水平
七種不同的化學劑給料系統(tǒng)
傳輸泵站，帶泵變速驅(qū)動器，支持擴展
備用的柴油發(fā)電機，具有支持工廠100%運行的能力
250萬加侖(MG)的防漏地下儲藏罐
橫河電機在佛羅里達州的代理商Classic Controls有限公司成功安裝了綜合SCADA系統(tǒng)，其中包括CENTUM CS 3000集散控制系統(tǒng)，用作RTU的多控制器FA-M3，UT55A數(shù)字指示調(diào)節(jié)器，F(xiàn)F現(xiàn)場總線設備，以及工廠資源管理器軟件包(PRM)。
挑戰(zhàn)與解決方案
(1)所有系統(tǒng)的整合
West Mitchell Hammock水處理廠全年365天不間斷運行。當壓損等問題發(fā)生時，四英里開外的A.M. Jones廠會自動開始向市政水系統(tǒng)供水。通過無線連接，位于West Mitchell Hammock廠主控室的操作員可以通過兩個大屏幕顯示器遠程監(jiān)視A.M. Jones廠的情況，需要額外供水時能夠馬上對應。由于設置了ITV，West Mitchell Hammock水處理廠可以通過遠程操作的攝像機得到監(jiān)視。AM Jones后備泵站的報警系統(tǒng)也配備攝像機，但是通過一家安全公司監(jiān)視。當事故發(fā)生時由這家安全公司負責通知操作員。
在West Mitchell Hammock廠，帶冗余CPU的主系統(tǒng)控制器安裝在化學劑注入*1和曝氣處理*2區(qū)域，通過冗余光纖電纜相連。各個工藝的FF現(xiàn)場總線設備與CS 3000控制系統(tǒng)相連，在中控室即可通過圖像顯示監(jiān)視所有工藝數(shù)據(jù)。操作員可以實時掌握整個工廠的系統(tǒng)及設備的狀態(tài)和條件，并且采取快速果斷的行動以確保一切都運行平穩(wěn)與安全。
中控室
ITV監(jiān)視工廠安全
(2)遠程工程
有時，為了改善工廠某些部分的運行，需要對系統(tǒng)進行修改。位于Classic Controls公司的工程師站距離水處理廠約100英里之遙，因此必須實施安全的系統(tǒng)遠程訪問。修改工作在代理商的辦公室中完成后再上傳至系統(tǒng)。這種遠程工程支持服務無需出行即可實現(xiàn)，節(jié)約了很多時間。
(3)維護成本減少
為了減少維護成本，奧維耶多水處理廠的工程師團隊決定采用FF現(xiàn)場總線設備和PRM軟件包。因此，工程師站的操作員可以連續(xù)監(jiān)視所有現(xiàn)場設備的狀態(tài)，消除了去現(xiàn)場檢查的必要。FF現(xiàn)場總線技術的應用也同樣減少了變送器替換等工作的工程量。
系統(tǒng)工程師站
客戶滿意度
West Mitchell Hammock水處理廠經(jīng)理Steve Medeiros先生說，“我們對工廠中采用的橫河電機高度可靠的CS 3000和FA-M3系統(tǒng)，以及UT55A調(diào)節(jié)器、FF現(xiàn)場總線設備非常滿意。感謝Classic Controls公司的大力支持。他們處理控制系統(tǒng)和現(xiàn)場設備的能力是一流的，我們期待與他們再次合作?！?/FONT>
關于Classic Controls有限公司
Classic Controls有限公司位于佛羅里達州雷克蘭市，可以提供包括從系統(tǒng)工程、儀表選型、工藝設計到系統(tǒng)安裝和操作員培訓在內(nèi)的全方位解決方案。在系統(tǒng)工程方面，這家公司堪稱全美國最強的橫河電機代理商之一。
應用于化學劑處理工藝的FA-M3
原水處理中帶浪涌保護器的pH計
化學劑處理工藝的現(xiàn)場控制站
曝氣工藝中帶浪涌保護器的EJA變送器
*1 化學劑注入
為了給井水消毒，次氯酸鈉和氫氧化銨的混合物需要注入，生成氯胺分子。這種方式較之加氯處理有以下諸多好處:
氯胺分子可以抑制三鹵甲烷(THM)化合物的形成，三鹵甲烷具有致癌性。
氯胺分子具有更持久的余氯，減少了城市水系統(tǒng)在遠程區(qū)域設置加壓站的必要性。
盡管奧維耶多市幾年來一直采用氯胺消毒方式，但是自從橫河電機的系統(tǒng)全面控制給料工藝后，水質(zhì)得到了大幅改善。新系統(tǒng)運行后，客戶對于水質(zhì)的投訴幾乎降到了零。
*2 曝氣處理
West Mitchell Hammock水處理廠曝氣處理之前，需要先注入CO2將井水的pH值從7.8左右降低至6.5。pH值水平越低，曝氣過程中去除H2S的效率就越高。當水進入曝氣池時，與來自鼓風機的氣流相遇，氣流與水流呈反向流。曝氣池中使用塑料濾料分散氣體和水。曝氣過程從水中去除H2S，而氣體直接進入汽提塔，通過氫氧化鈉溶液后返回液體狀態(tài)，以便排放至下水道。這個洗滌系統(tǒng)非常重要，可以有效防止難聞的氣味和有毒的H2S氣體排入空氣中。由于溶液要排放至下水道，還需要注入硫酸將pH值從10左右中和至7。曝氣工藝去除H2S后，水中令人厭惡的硫的氣味也相應去除。而且，如果沒有這個高效的系統(tǒng)，氫氧化鈉溶液就需要和H2S反應以去除難聞的氣味。這樣一來，不僅花費高，而且會生成更多的THM。
遠程終端設備(RTU)
該市從距離West Mitchell Hammock廠幾英里遠的井場取水。FA-M3多控制器作為遠程終端設備，為每個井口提供CS 3000系統(tǒng)接口，通過500MHz帶寬的以太網(wǎng)運行，而CS 3000系統(tǒng)位于West Mitchell Hammock廠。FA-M3的協(xié)議用于啟動/停止泵，并監(jiān)視流量。距離水處理廠1英里的幾處新井通過光纖電纜與CS 3000系統(tǒng)連接。使用UT55A遠程終端設備，通過Modbus RTU協(xié)議與CS 3000系統(tǒng)通信。
（轉(zhuǎn)載）
