Analyse van zwevende deeltjes en SVI.Ontdek S3A

Toepassingen

Automatische coagulatieregeling van Compass bij de Mythe-waterzuiveringsinstallatie – Casestudy

Severn Trent kiest standaard voor het Compass geautomatiseerde stollingscontrolesysteem van PMA

Uit het PMA-archief. Dit artikel behoudt de oorspronkelijke publicatiedatum; de beschikbaarheid van producten, specificaties en contactgegevens kunnen inmiddels zijn gewijzigd.

Projectoverzicht

Eerder reageren op een veranderende bron.

De waterzuiveringsinstallatie van Mythe haalt water uit de rivier de Severn. In het oorspronkelijke verslag van de casestudy wordt beschreven dat de waterkwaliteit tijdens zomerse periodes snel kan veranderen, wat een veeleisende toepassing op het gebied van coagulatiecontrole met zich meebrengt.

In 2011 werd in het kader van een Compass-proef van één jaar de bestaande doseringsstrategie van de locatie vergeleken met een locatiespecifiek voorspellingsmodel. Bij de proef werd gebruikgemaakt van continue UV-Vis- en troebelheidsmetingen, in combinatie met SCADA-gegevens van de installatie en laboratoriumresultaten.

Hoe deze casestudy te lezen

De hieronder vermelde apparatuur, modellen en financiële waarden hebben betrekking op een historische installatie. Ze vormen geen actuele algemene specificatie of prestatiegarantie.

Context van het proces

De werkzaamheden, de metingen en de controlevraag

In de evaluatie werd onderzocht of een voortdurend bijgewerkte Compass-voorspelling soepeler en sneller op veranderingen in de watertoevoer zou kunnen reageren dan het bestaande doseeralgoritme.

Toegang tot de waterzuiveringsinstallatie van Mythe tijdens de historische casestudy van Compass
Waterzuiveringsinstallatie van Mythe. Foto van deze historische locatie, met bronvermelding op de oorspronkelijke pagina: Geograph.

Historische installatie

Een locatiespecifiek model op basis van bedrijfsgegevens

Een offline s::can UV-Vis-spectrometer en een externe troebelheidssensor hielden het binnenkomende water in de gaten. De verkregen meetresultaten werden vergeleken met SCADA- en laboratoriumgegevens, terwijl Compass een voorspelde dosering voor het coagulatiemiddel berekende.

Bij lopende Compass-projecten kan er sprake zijn van een andere generatie meetapparatuur. PMA bevestigt voor elk project welke sensoren, panelen, signalen en welk validatieplan van toepassing zijn.

Werkcapaciteit

136 ml/dag

Capaciteit zoals vermeld in het dossier van de historische casestudie.

Bronwater

De rivier de Severn

Een variabele bron die een flexibele stollingsregeling vereist.

Proefperiode

Een jaar

Modelontwikkeling en vergelijking met de bedrijfsgegevens van de locatie.

Beoordelingsmethode

Van continue meting tot een voorspelde dosis

In het onderzoek werden de metingen, de modelontwikkeling en de vergelijking losgekoppeld van het latere besluit om de aanbevolen dosis online te zetten.

01

Maat

De continu gemeten UV-Vis- en troebelheidsgegevens gaven een beeld van de veranderingen in het binnenkomende water.

02

Vergelijken

SCADA-gegevens en laboratoriumresultaten vormden de context voor de ontwikkeling van het model.

03

Voorspellen

Het locatiespecifieke Compass-model berekende hoe de behoefte aan stollingsmiddel tijdens de proef veranderde.

04

Valideren

De voorspelde dosering werd vergeleken met de bestaande strategie van de installatie voordat de online regeling werd ingevoerd.

Opgenomen evenement

Een vroegere, soepelere reactie bij veranderende omstandigheden van het ruwwater

Uit de gepubliceerde vergelijking blijkt dat Compass de voorspelde aluindosis vanaf 3 oktober geleidelijk heeft verhoogd, terwijl het bestaande algoritme van de installatie later en abrupter reageerde. Dit is historisch bewijs op basis van één voorval, geen algemeen geldend resultaat.

Historische grafiek waarin de door de installatie toegediende dosis aluminium wordt vergeleken met de door Compass voorspelde dosis bij de waterzuiveringsinstallatie van Mythe
Historische vergelijking tussen het huidige installatiealgoritme en de door Compass voorspelde aluümdosering, 1–8 oktober.

Wat de grafiek laat zien

Een voorspelde progressieve aanpassing

Compass begon de voorspelde dosis al te verhogen voordat de belangrijkste stap in de productie van de bestaande installatie plaatsvond. Uit de interpretatie van de casestudy bleek dat deze vroegtijdige reactie abrupte veranderingen zou kunnen verminderen en periodes van onder- of overdosering zou kunnen voorkomen.

De grafiek bewijst op zichzelf nog niet dat er gegarandeerd een besparing wordt gerealiseerd. De grafiek geeft de dosisvergelijking weer die tijdens het onderzoek is gebruikt.

Bewijs met betrekking tot de waterkwaliteit

De troebelheid van het gefilterde water nam toe naarmate de gebeurtenis zich verder ontwikkelde

Uit de oorspronkelijke casestudie bleek dat de troebelheid van het gefilterde water op 4 oktober toenam en op 5 oktober een piek bereikte van meer dan 0,1 FTU, waarna deze weer terugkeerde naar de eerdere stabiele toestand. In de gepubliceerde interpretatie werd dit in verband gebracht met de tragere reactie op veranderende omstandigheden in het ruwwater.

Historische grafiek van de troebelheid van gefilterd water voor het Mythe Compass-onderzoek
Historische gegevens over de troebelheid van gefilterd water in drie beken tijdens de gebeurtenis in oktober.

Interpretatiegrens

Het bewijsmateriaal moet locatiespecifiek blijven

Deze grafiek geeft de reactie van de installatie tijdens de proefperiode weer. De grafiek pleit ervoor om een snellere reactie van het regelingssysteem te onderzoeken, maar mag niet worden opgevat als bewijs dat Compass op zichzelf bepalend is voor de kwaliteit van het eindwater.

De toestand van de bron, de chemische processen bij de stolling, de procesomstandigheden, de controlegrenzen en de nabehandeling zijn allemaal van invloed op het resultaat.

Historische resultaten

Wat het onderzoeksteam rapporteerde en voorspelde

De waargenomen bedrijfsresultaten en de gemodelleerde financiële ramingen worden afzonderlijk gepresenteerd, zodat de bevindingen niet worden overschat.

2013

Volledig automatische besturing

Na de proefperiode en een periode waarin de aanbevelingen van Compass online werden toegepast, blijkt uit het oorspronkelijke verslag dat Mythe in 2013 is overgestapt op een volledig geautomatiseerde stollingscontrole.

£8k

Verwachte winterbesparing

Uit de historische analyse bleek dat er gedurende een winterperiode van zes maanden gemiddeld 8.000 pond aan koaguleringsmiddelen zou worden bespaard. Dit was een op basis van een model berekende, locatiespecifieke schatting.

£ 60.000+

Verwachte kans voor de zomer

Uit de beoordeling bleek dat er bij een bepaalde configuratie voor pH-regeling gedurende zes zomermaanden meer dan 60.000 pond aan besparingen op coagulatiemiddelen te realiseren waren. Dit was geen algemene prestatiegarantie.

Operationele voortgang

Van voorspelling op basis van proeven tot bredere evaluatie

Het gepubliceerde verslag beschrijft een gefaseerde overgang in plaats van een onmiddellijke overgang naar onbemande besturing.

01

Mythe-validatie

Het locatiespecifieke model werd ontwikkeld in het kader van een proefperiode van een jaar, vergeleken met de bestaande strategie en vervolgens gebruikt om een online aanbeveling te geven voordat de regeling volledig automatisch werd uitgevoerd.

  • Continue meting van het bronwater
  • Vergelijking met SCADA- en laboratoriumgegevens
  • Beoordeling van de voorspelde dosis
  • Beoordeling door de operator vóór de automatisering

02

Overige locaties

Op de oorspronkelijke pagina worden de daaropvolgende proeven in Mitcheldean, Whitacre en Shelton beschreven, waarbij de installaties in de loop van 2016–2017 op verschillende locaties van Severn Trent zijn voltooid.

  • Mitcheldean: 55 ML/dag
  • Whitacre: 43 ML/dag
  • Shelton: 36 ml/dag
  • Voor elke aanvraag waren aparte bewijsstukken nodig

Praktijklessen

Wat een moderne Compass-recensie zou moeten aantonen

De casestudie over Mythe illustreert het belang van het koppelen van metingen, modelontwikkeling, integratie van regeltechniek en validatie.

01

Variabiliteit in de bron

Seizoensgebonden en door gebeurtenissen veroorzaakte veranderingen die de regelstrategie moet herkennen.

02

Behandelingsdoelstelling

Troebelheid, verwijdering van organische stoffen en het vereiste werkingsbereik.

03

Actuele gegevens

Laboratorium-, SCADA- en online metingen die geschikt zijn voor modelontwikkeling.

04

Instrumentatie

De huidige generatie sensoren, de opstelling van de monsters en het onderhoudsplan.

05

Controlegrenzen

Dosisgrenzen, noodmodi, alarmen en verantwoordelijkheden van de operator.

06

Validatieplan

Uitgangssituatie, proefperiode, acceptatiecriteria en evaluatie na ingebruikname.

PMA-ingenieurs bespreken een Compass-toepassing voor drinkwater buiten een zuiveringsinstallatie
Lopende projecten beginnen met een beoordeling van de aanvraag, een bevestiging van de instrumentatie en een overeengekomen validatieplan.

Veelgestelde vragen

Belangrijke achtergrondinformatie voor het interpreteren van de casestudy over Mythe en het opstellen van een huidige Compass-aanvraag.

Is de besparing van 60.000 pond gemeten?

Nee. In de oorspronkelijke casestudie werd dit voorgesteld als een verwachte zomerkampagne van zes maanden onder een specifieke configuratie voor pH-regeling.

Werd bij het onderzoek gebruikgemaakt van de huidige Compass-instrumenten?

Nee. Bij de historische proef werd gebruikgemaakt van s::can UV-Vis-apparatuur. Voor lopende projecten is een PMA vereist om de toepasselijke sensor- en besturingsconfiguratie te bevestigen.

Wat werd er rechtstreeks waargenomen?

Het gepubliceerde verslag bevat metingen in de installatie, een vergelijking tussen de werkelijke dosis en de voorspelling van Compass, en de daaropvolgende ontwikkeling naar online aanbevelingen en automatische regeling.

Waarom is het jaar 2013 zo belangrijk?

Dit markeert de historische overgang naar volledig geautomatiseerde besturing in Mythe. Dit mag niet worden opgevat als een huidige specificatie of als bewijs dat elke locatie hetzelfde programma volgt.

Kan het resultaat van Mythe worden toegepast op andere werken?

Er mogen geen resultaten rechtstreeks worden overgenomen. Het bronwater, het coagulatiemiddel, het behandelingsproces, de meetapparatuur, de controlegrenzen en de validatie-eisen zijn locatiespecifiek.

Wat heeft PMA nodig voor een eerste beoordeling?

Geef gegevens over het bronwater en de installatie, de zuiveringsdoelstelling, het coagulatiemiddel en het doseringsbereik, bestaande metingen, SCADA-gegevens en de gewenste validatiemethode.

Gerelateerde technische richtlijnen

Lees verder met de recensie van Compass

Gebruik het huidige productoverzicht voor actuele toepassingsadviezen en bekijk vervolgens de mogelijkheden op het gebied van monitoring van organische stoffen en afvalwaterbeheer.

Drinkwater

Automatische stollingsregeling

Bekijk hoe de huidige Compass-toepassingen metingen, locatiespecifieke modellering en besturingsintegratie combineren.

Controle op biologische producten

Monitoring van het vormingspotentieel van DOC en DBP

Onderzoek het verband tussen online spectrale metingen, de verwijdering van organische stoffen en het risico op desinfectiebijproducten.

Afvalwater

Compass CPR en Compass CEP

Ontdek hoe de Compass-serie bijdraagt aan fosforverwijdering en chemisch ondersteunde voorbehandeling van afvalwater.

Technische ondersteuning door PMA

Van historisch bewijsmateriaal tot een actuele beoordeling van de toepassing

PMA-ingenieurs bespreken een actueel Compass-project op het gebied van drinkwater

Beoordeling van de aanvraag

Bepaal het behandelingsdoel

Begin met de variabiliteit van de uitgangsmaterialen, de chemie van de stolling, de bestaande controlemaatregelen en het resultaat dat het proces moet opleveren.

Integratie

Controleer het huidige systeem

Leg de instrumentatie, signalen, grenswaarden, bedrijfsmodi, alarmen en verantwoordelijkheden voor de voorgestelde installatie vast.

Validatie

Verzamel het bewijsmateriaal ter plaatse

Vergelijk de werking met een overeengekomen referentiepunt en beoordeel de prestaties onder representatieve omstandigheden.

Bespreek je sollicitatie

Neem contact op met PMA voor automatische stollingsregeling

Geef ons informatie over het bronwater, de zuiveringsdoelstelling, de bestaande metingen, het coagulatiemiddel, het doseringsbereik en de opzet van het controlesysteem. Onze ingenieurs kunnen vaststellen welke informatie nodig is voor een eerste Compass-beoordeling.

Ingenieurs van PMA analyseren gegevens over drinkwaterzuivering

Contactpersonen

Vragen over producten en toepassingen

Technisch team van PMA

[email protected]
01484 843 708

Nieuws en mediavragen

Fowzie Smith-Tahir

[email protected]
01484 843 708