前言

水是關系到人類生存和社會發(fā)展的基本物質條件，是一種有限的、不可替代的寶貴資源，也是實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的重要保證。近年來，伴隨著我國經(jīng)濟快速增長，珠江三角洲等城鎮(zhèn)密集地區(qū)的發(fā)展迎來了前所未有的機遇期，然而，工業(yè)化進展的同時也引發(fā)了供水緊張與水體污染等問題，甚至發(fā)生了嚴重的“生態(tài)危機”事件，國家為此付出了巨大的資源和環(huán)境代價，經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境的矛盾日趨尖銳，亟待解決。

2009年1月，國務院頒布《珠江三角洲地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要》，規(guī)劃指出，到2012年城鎮(zhèn)污水處理率要達到80％，城鎮(zhèn)生活垃圾無害化處理率達到85％，工業(yè)廢水排放達標率達到90％。根據(jù)廣東省“十一五”發(fā)展的規(guī)劃，在“十一五”期間廣東經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)——東西北地區(qū)要實現(xiàn)所有縣城都配備污水處理設施。

在此背景下，為了更好地完成污水處理目標，廣東省廣業(yè)資產經(jīng)營有限公司下屬的環(huán)保集團——廣東省廣業(yè)環(huán)保產業(yè)集團公司（簡稱“廣業(yè)環(huán)保集團”）提出了把欠發(fā)達地區(qū)的污水處理項目設施，全部打包給有經(jīng)濟條件、有資質的國有企業(yè)來承擔建設、運營這一思路并得到了政府的重視。之后，廣東省財廳率先提出創(chuàng)新機制方案，省財政安排25億元，由省屬企業(yè)牽頭籌集100億元，用于東西北地區(qū)污水設施建設。由此，在省政府的統(tǒng)一部署下，廣業(yè)環(huán)保集團承接了廣東省內經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)的一批污水處理廠項目，其中的51個規(guī)模（日處理能力）在1~8萬噸的項目由廣州東芝白云自動化系統(tǒng)有限公司（簡稱“東芝白云”）提供電氣及自動化集成系統(tǒng)的設計、工程安裝和保養(yǎng)服務，廣東省清遠市清新縣太平污水處理廠即為其中之一。

廣州東芝白云自動化系統(tǒng)有限公司簡介

廣州東芝白云自動化系統(tǒng)有限公司是廣州白云電器設備有限公司、株式會社 東芝、東芝（中國）有限公司共同投資設立的中外合資企業(yè)。據(jù)公司董事總經(jīng)理筱崎功先生介紹，公司作為西門子授權的系統(tǒng)集成商，自2004年成立以來就把與水環(huán)境相關的自動化業(yè)務作為主營目標，運用東芝集團多年積累的制造、集成、運營管理的經(jīng)驗，結合西門子先進的電氣自動化產品為客戶提供符合我國國情的全套解決方案。

嚴峻考驗

2009年8月，廣州東芝白云自動化系統(tǒng)有限公司在得到廣業(yè)環(huán)保集團負責的廣東省東西北部污水處理廠自動化系統(tǒng)集成訂單后即面臨了前所未有的嚴峻挑戰(zhàn)。多達51個污水處理廠的龐大規(guī)模、對于出廠水質必須達標的嚴苛要求以及作為標準示范工程的重大影響都給東芝白云施加了前所未有的壓力與考驗。筱崎功先生在進行回顧時認為，本項目從公司自身提供的技術與管理等層面，可將面臨的挑戰(zhàn)總結為以下兩點：

1. 全廠控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性及易維護性

建設污水處理過程自動化控制系統(tǒng)的目的之一是對全廠設備的工作情況、水質液位等工藝參數(shù)以及其它現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行監(jiān)視和自動調控，防止污水處理過程運行在非正常的狀態(tài)之下，提高管理人員的事故處理能力和應變速度，并且可以通過各種自動報警手段和緊急處理程序把事故隱患消滅于萌芽之中，保障污水處理過程的安全可靠性和生產的連續(xù)性；另外一個主要目的是實現(xiàn)對污水處理過程的全方位自動控制，可以通過操作員工作站與全廠設備進行操作互動，控制現(xiàn)場設備的自動運行、停止和自動進行參數(shù)調節(jié)，實現(xiàn)生產現(xiàn)場和過程的無人值守管理。

因此污水處理控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運行及方便操作維護是評價系統(tǒng)優(yōu)劣的重要條件，也是與污水處理廠日常生產運營息息相關的決定因素。加之廣東東西北部地區(qū)潮濕、多雷雨的自然條件，對暴露在室外的儀表、設備的抗外界環(huán)境干擾能力也提出了新的考驗。

2. 超短貨期、超大工程量

按照正常工程建設周期，設計實施一個污水處理廠的過程控制系統(tǒng)首先需要詳細分析污水處理被控對象的工藝過程及工作特點、根據(jù)統(tǒng)計的與PLC有關的輸入/輸出設備分配I/O點并進行外圍線路設計、再根據(jù)電器布置圖及安裝接線圖進行控制柜的設計與施工，同時涉及大量的PLC與監(jiān)控軟件的組態(tài)開發(fā)工作，工程量之巨可想而知。本項目遇到的51個污水處理廠工程同時實施并要求在2個月內全部完成，對于所有的系統(tǒng)集成商而言都是一項“不可能完成的任務”。

積極應對

作為與世界知名企業(yè)東芝集團合資的公司，廣州東芝白云自動化系統(tǒng)有限公司完整地借鑒并引入了東芝集團先進的項目設計施工流程，從系統(tǒng)分析、基本設計、詳細設計、生產制造、質量檢查、廠內實驗、現(xiàn)場安裝、現(xiàn)場調試到最終交付投產，公司在每一個流程環(huán)節(jié)都一貫秉承標準化、系統(tǒng)化的原則，對每個工程細節(jié)都力求踏實做好、嚴格把關。在不斷認真總結過去的成功經(jīng)驗的基礎上形成了一套統(tǒng)一規(guī)范的管理模式。正是這種高效嚴謹?shù)牧鞒坦芾砼c科學務實的工作作風為按時保質完成工程進度提供了先決條件。

從另一個側面來講，作為系統(tǒng)集成商，東芝白云提供的是一種適合水處理領域的應用平臺，在此基礎之上，將自己的工程經(jīng)驗和對特定應用對象工藝要求的理解轉化為應用解決方案，并通過工程實踐，將供應商提供的應用平臺的價值進行個性化的提升。因此，在工程項目的實施過程中，東芝白云面臨著與自動化廠商、最終用戶（廠方）多方協(xié)調配合的工作?？紤]到與西門子公司長期以來彼此愉快的合作經(jīng)歷及其強大的供貨支持、服務保障能力，東芝白云毫不猶豫地選擇了西門子的全集成自動化解決方案為廣業(yè)環(huán)保集團建設運營的廣東東西北部污水處理廠保駕護航。

實施方案

  廣東省清遠市清新縣太平污水處理廠位于清新縣太平鎮(zhèn)工業(yè)園，一期設計規(guī)模為1萬噸/日，污水處理工藝采用A2/O 工藝。

工藝描述

A2/O 生物法為目前我國中小型污水處理廠廣泛應用的一種污水處理工藝。主要處理工段可分為污水處理和污泥處理兩個環(huán)節(jié)。污水處理段由粗格柵間、進水泵房、細格柵間、旋流沉砂池、微曝氧化溝、二沉池和消毒出水池組成。污泥處理段由回流污泥泵站、污泥脫水機房組成。

控制系統(tǒng)設計

按照符合水廠總體管控和工藝特點的需求，全廠采用了以計算機加PLC和現(xiàn)場儀表的方式構成一個分布式控制系統(tǒng)，根據(jù)西門子公司全集成自動化（TIA，Totally Integrated Automation）的思想，可以將太平污水處理廠控制系統(tǒng)分為管理級和現(xiàn)場級兩個層次。