Измерительное решение для мониторинга и контроля количества воды в резервуаре для ливнёвой воды

Сильные ливни все чаще создают трудности для операторов канализационных систем и очистных сооружений. Заиление почвы ввиду устойчивой урбанизации увеличивает существующие риски. В комбинированных системах нагрузка от сточных вод может привести к гидравлической перегрузке очистных сооружений при изменении условий поступления воды. В результате повышается уровень загрязнения воды.

Резервуары для ливневых стоков используются для временного хранения ливневых вод в канализационных системах и для регулирования непрерывного притока вод в очистные сооружения. Новые правовые условия и проблемы структурного характера, с которыми сталкиваются многие операторы, все чаще требуют автоматической работы этих сооружений с тем, чтобы предотвратить перегрузку и гарантировать надежность процессов обработки даже во время обильных осадков. Однако многие малые и средние очистные сооружения, в частности, не предназначены для работы таким образом.

Немецкий муниципалитет Шланген также столкнулся с этой проблемой. Посредством коммунального предприятия GWS муниципалитет эксплуатирует комбинированную систему с резервуаром для ливневой воды в канализационной системе ниже по течению местной очистной станции. Ранее для ограничения количества сточных вод, поступающих на очистные сооружения через канализационную систему, был введен контроль за водозабором. Избыточное количество воды проходит обработку в резервуаре для ливневой воды. Такие меры предотвращают перегрузку канализационной системы резервуара-накопителя ниже по потоку и ограничивают поступление воды в очистные сооружения до допустимого уровня.

Резервуар-накопитель был оборудован механическим регулятором расхода во время запуска. Однако провести калибровку данного регулятора не представлялось возможным, и, таким образом, он перестал удовлетворять требованиям регулярных проверок согласно постановлению федеральной земли Северный Рейн-Вестфалия о выполнении самостоятельного мониторинга в отношении сточных вод. Ответственные водоохранные органы требовали проведения соответствующей модернизации водосброса.

Компании водоснабжения приняли решение в пользу интеллектуального управления дождевыми стоками. Установка расходомера, блока управления и задвижки должна была помочь полностью автоматизировать контроль сброса воды в канализацию. Впускной канал к очистной станции представляет собой негерметичный безнапорный трубопровод, поэтому использование типичного расходомера для технологических линий было исключено. Измерительная техника, установленная для замены механического регулятора расхода, не соответствовала требованиям эксплуатационной безопасности и не отвечала нормативно-правовым требованиям в отношении постановления о выполнении самостоятельного мониторинга в течение длительного периода времени. По данной причине оператор искал подходящую альтернативу.

Оператор рассматривал измерительное решение от компаний-партнеров KROHNE, PHOENIX CONTACT и VAG. Измерительное решение было специально разработано и спроектировано с учетом требований современной системы ливневой канализации. Оно включает измерительную технику (от KROHNE), оборудование для управления производственным процессом (от PHOENIX CONTACT) и приводную технику (от VAG).

TIDALFLUX 2300 производства KROHNE обеспечивает необходимую управляющую переменную для процесса автоматизации. Электромагнитный расходомер (ЭМР) оснащен функцией встроенного измерения уровня и способен проводить измерения даже в частично заполненных трубопроводах - в отличие от обычных ЭМР.

Измерительная труба TIDALFLUX 2300 оснащена футеровкой из полиуретана, устойчивой к абразивному и химическому воздействию. Ее гладкая поверхность предотвращает образование отложений жира и других загрязнений, снижает до минимума необходимость регулярной очистки.

Управляющая переменная - это максимальный расход, установленный оператором. ЭМР передает текущие измеренные значения расхода на блок управления через сигнал 4…20 мА.

Небольшая система управления для встроенной модульной автоматизированной системы ILC150 производства PHOENIX CONTACT регулирует водоотток и передает данные из здания на оборудование совмещенного контроля на очистных сооружениях. Каждое измеренное значение расхода (фактическое значение) сравнивается с целевым значением, заданным оператором. При необходимости положение задвижки регулируется таким образом, чтобы даже во время сильных дождей не привышалось целевое значение и обеспечивался постоянный приток.

В качестве привода используется регулирующая шиберно-ножевая задвижка ZETA производства VAG. Из операторной шиберно-ножевая задвижка управляется с помощью электрического механизма управления (1200 команд управления в час) через аналоговый сигнал (4…20 мА).