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ICA(仪表、控制与自动化)技术已经有四十年发展历史,在这个过程中遇到了诸多机遇与挑战。ICA技术包含三个维度,分别是物质流、能量流、信息流,其中信息流是ICA技术特别关注的领域。ICA技术能够为人们提供更多指导性信息,进一步完善好ICA技术能够使污水处理行业朝着更加智能化的方向发展。
ICA的特征和作用
为了应对污水处理面临的挑战,水资源的控制和管理都应朝着更加智能化方向发展,这对污水处理系统的可持续发展的能力提出了更高要求。未来污水处理厂需要发展更多有效的工具和技术,不再采用单一的水处理模式来解决所有的需求。比如,灌溉用水、电厂冷却用水,以及洗涤用水等对水质的要求不同,水资源供给模式和水处理技术也应该不同。
未来污水处理系统应用的传感器将显著增加,也会开发和应用更多不同类型的工艺和处理技术。传感器的数量可能会从现在的几十个发展到上千个,传感器也将变得更加便宜。传感器的发展会带来大量的数据和有用的信息,从而催生出行业内新的应用和服务模式。
ICA技术的支撑条件
一是仪器化的发展,特别是测量仪器本身的进步与发展。二是执行机构的发展。所谓执行机构,是指利用变频器或变频泵等进行控制的机械单元,其控制计算能力非常快。三是模型的发展,主要指系统的动态模型,藉此可以更好理解工艺。四是教育的发展。通过培养操作人员、工程师等,使他们掌握ICA原理和技术,从而推动ICA技术不断发展。五是不断提高污水处理工艺设计的灵活性。这五个条件为未来ICA技术的发展提供了可行性。
ICA技术的一些特征
研究随着时间变化的动态系统,而不是静态系统;
系统的进水负荷动态变化,有明显扰动;
使用在线传感器来获取供应的信息,实时了解系统状态;
一般使用反馈回路技术进行控制 ;
系统的操作变量具有可控性。
ICA技术的三个层次
第一个层次是保证系统能够正常运行,特别是机械部分(如泵、马达、阀门等)能稳定正常工作。第二个层次是使出水水质能够在所有(或要求)的时间段内都能达到排放标准。第三个层次是成本最小化,并使工艺处理效率最高。第三个层次是建立在前两个层次之上的。如果工艺不能正常运行,就不可能达标排放、也不可能实现更低的处理成本和更高的处理效率。
ICA技术对这三个层次的要求都有对应的解决方案,分别是设备ICA、单元工艺ICA和全系统ICA。
ICA早期发展历程
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