20240627-邹平众兴水务有限公司再生水及浓水处理技术方案.md 48 KB
邹平众兴水务有限公司。。再生水及浓水处理项目。。技术方案。。金科环境股份有限公司。。2024年06月。。目 录。。1、 项目概述 1。。1.1 项目概况 1。。1.2 编制原则、依据及标准 1。。1.2.1 编制原则 1。。1.2.2 编制依据 2。。1.2.3 采用的规范与标准 2。。1.3 工作范围 3。。1.4 设计进出水水质 3。。1.4.1 设计进水水质 3。。1.4.2 设计出水水质 4。。1.4.3 排放水质要求 4。。2、 工艺路线及技术特点 5。。2.1 工艺路线 5。。2.2 工艺技术特点 6。。3、 工艺设计 7。。3.1 再生水处理系统 7。。3.1.1 超滤工艺设计 7。。3.1.2 一级反渗透工艺设计 8。。3.1.3 二级反渗透工艺设计 9。。3.2 浓水处理系统 10。。3.2.1 高效沉淀池工艺设计 10。。3.2.2 高效臭氧催化氧化工艺设计 11。。3.2.3 高效生物滤池工艺设计 13。。3.2.4 活性炭滤池工艺设计（备用） 15。。3.3 污泥处理系统 15。。4、 自动控制 16。。4.1 设计采用的标准、规范 16。。4.2 设计原则 16。。4.3 控制系统的构成和功能 16。。4.3.1 控制方式 16。。4.3.2 控制系统的功能 16。。4.3.3 系统显示 17。。4.4 生产安全保护 18。。4.5 仪表类型的确定 18。。4.5.1 液位仪表 18。。4.5.2 流量仪表 18。。4.5.3 压力仪表 19。。4.5.4 电导率仪表 19。。4.6 仪表用电源 19。。5、 电气说明 20。。5.1 设计范围 20。。5.2 采用的标准和规范 20。。5.3 负荷等级 20。。5.4 供电电源 20。。5.5 供电方式 20。。6、 主要配置清单 22。。7、 智慧化运营管理平台 27。。8、 公司简介 32。。项目概述。。项目概况。。项目名称：邹平众兴水务有限公司再生水及浓水处理项目。。项目背景：邹平众兴水务有限公司再生水项目处理水源主要来源于邹平污水处理厂地表水准Ⅳ类出水水质标准（此污水厂收纳水源为生活污水30%+工业污水70%），再生水经过处理后用于魏桥电厂锅炉补给水。经水质监测分析，原水主要是TDS、电导率等离子指标超标，本项目再生水拟采用“超滤+两级反渗透”处理工艺进行处理，本技术方案的目的是保证勾兑处理后的水质满足魏桥电厂锅炉补给水用水水质标准，即电导率≤50μs/cm。。。超滤反洗废水及反渗透浓水的混合水拟采用“高效沉淀池+一级臭氧催化氧化+高效生物滤池+二级臭氧接触氧化+活性炭滤池”处理工艺进行处理，处理后的产水达到《地表水环境质量标准》（gb3838-2022）准Ⅳ类水水质标准，与污水厂的水一起排放。。。设计规模：再生水回用系统设计产水规模30,000m3/d。。。编制原则、依据及标准。。编制原则。。遵循国家规范与标准：在规划和实施再生水工程时，必须严格遵守国家关于环境保护和城市污水再生利用的相关法律法规，确保工程的合规性和可持续性。。。合理确定再生水量与水质：根据城市的给水需求、地理位置、气候条件和用户特性，科学合理地确定再生水的使用量和水质标准，确保再生水的供应与城市发展的需要相匹配，同时保护和改善城市水环境。。。统筹规划与合理布局：再生水工程应进行整体规划，优化布局，力求在空间利用和工程布局上实现紧凑高效，同时考虑将再生水设施靠近污水处理厂，以便于管理和运营。。。选用成熟高效的处理技术：在确保出水水质满足要求的基础上，优先选择投资少、节能高效、运行稳定、占地面积小、操作简便的成熟水处理技术，以确保再生水工程的长期稳定运行。。。积极采用创新技术：在确保技术成熟可靠的前提下，积极引入和应用新技术、新工艺、新材料和新设备，不断提升再生水处理的技术水平和管理效率。。。选择高效可靠的设备：在设备选择上，应优先考虑国内外高效节能、运行稳定、管理便捷、维护简单的水处理专用设备，以提高工程的整体性能和可靠性。。。优化构筑物布局与水力流程：通过科学合理的设计，优化处理构筑物的布局和水力流程，有效减少工程投资和运营成本，实现能源的节约和经济效益的最大化。。。实现自动化与现代化管理：运用现代信息技术，建立自动化管理系统，确保技术先进、经济合理、运行可靠、操作便捷，提升再生水工程的管理水平和服务质量。。。编制依据。。国家和地方相关的法律、法规、规范、标准、定额和指令性规划文件。。建设方提供的原水水量、水质指标。。建设方提供的产品水水质需求资料。。现场踏勘测量资料。。采用的规范与标准。。| 水回用导则 再生水利用效益评价 | GB/T 42247-2022 |。。| --- | --- |。。| 水回用导则 再生水厂水质管理 | GB/T 41016-2021 |。。| 水回用导则 再生水分级 | GB/T 41018-2021 |。。| 水回用导则 污水再生处理技术与工艺评价方法 | GB/T 41017-2021 |。。| 城市污水再生利用 工业用水水质 | GB/T 19923-2005 |。。| 地表水环境质量标准 | GB 3838-2002 |。。| 生活饮用水卫生标准 | GB 5749-2022 |。。| 水处理设备制造技术条件 | NB/T 10790-2021 |。。| 超滤水处理设备 | CJ/T 170-2018 |。。| 反渗透水处理设备 | GB/T 19249-2017 |。。| 低压配电设计规范 | GB 50054-2011 |。。工作范围。。本项目可提供的工作范围为膜处理车间、配套水池及浓水处理系统外墙内1米范围之内的所有处理设备及配套的水泵、阀门、管道、电气、自控仪表系统等完整的处理装置的设计、供货、安装、调试和整体交付，不包含取水系统、外供水系统、外排水系统、土建、暖通、给排水等其他专业范围。。。设计进出水水质。。设计进水水质。。本项目进水水质为邹平污水处理厂准地表Ⅳ类出水，根据建设单位提供的污水厂尾水水样检测数据，确定本项目设计进水水质如下表所述：。。表1设计进水水质。。| 序号 | 指标 | 单位 | 数值 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- |。。| | 电导率 | μs/cm | 3650 | |。。| | TDS | mg/L | 2500 | |。。| | PH | / | 7.18 | |。。| | 浊度 | NTU | 10.7 | |。。| | 氯化物 | mg/L | 595 | |。。| | 碱度 | mg/L | 219.5 | |。。| | 暂时硬度 | mg/L | 219.5 | |。。| | 永硬度 | mg/L | 626.5 | |。。| | 全硬度 | mg/L | 846 | |。。| | 硫酸根 | mg/L | 312.53 | |。。| | 硅酸根 | mg/L | 15.16 | |。。| | 重碳酸根 | mg/L | 267.79 | |。。| | 钙 | mg/L | 191.25 | |。。| | 镁 | mg/L | 88.56 | |。。| | COD | mg/L | 30 | |。。设计出水水质。。本项目二级反渗透产水水质满足魏桥电厂锅炉补给水用水水质标准，即电导率≤50μs/cm。。。排放水质要求。。超滤反洗废水及反渗透浓水的混合水经过处理后的产水达到《地表水环境质量标准》（GB3838-2022）准Ⅳ类水质标准，与污水厂的水一起排放。。。工艺路线及技术特点。。工艺路线。。本项目的工艺流程图如下：。。图 2 1工艺流程图。。说明：。。浓水处理系统工艺路线为初步暂定工艺路线，仅供参考。详细说明如下：。。根据业主提供的最新资料，本项目原水混有70%的工业水，工业废水有电厂循环冷却水、印染废水、纺织废水、医药产业园废水、啤酒厂、白酒厂废水、生产塑料助剂、维生素B2等的化工废水、焦化废水、少量电镀废水工业企业排水与其生产工艺有关，周期性排水，由于污水中工业废水占了相当大的比例，水质复杂且可生化性较差，需要取水样进行试验后才能确定最终浓水处理工艺路线，待试验结果出来后，我公司将根据最新的试验数据进行调整或细化技术方案。。。工艺技术特点。。根据本项目的水源特点以及出水水质要求，本项目拟采用金科环境再生水处理工艺包，以膜滤技术为核心，集膜防污染技术（导向冲洗）以及精确加药控制、精准阻垢控制于一体，保障工艺的稳定运行，构建起一个高效、稳定且灵活的再生水处理系统，大大降低水源中的污染物浓度，提高回用水的利用率，达到节约水资源的目的。。。本工艺技术具有以下特点：。。（1）抗污染能力强。。膜防污染技术可有效降低进水侧的微生物污染和胶体颗粒物污染，实现短期、快速和高频次的膜性能恢复，使系统运行更加稳定。。。（2）运行成本低。。精确加药和精准阻垢控制技术可实现对药剂种类和用量的精确控制，避免不必要的药剂浪费或加药不足导致的膜污染，减少运营成本。。。（3）运维智慧化。。双胞胎智慧运营管理平台通过与膜水厂自动化监测及控制系统连接，可监控水厂全生命周期数据，实现数字化运营和智慧化管理。。。工艺设计。。再生水处理系统。。超滤工艺设计。。超滤工艺介绍。。本系统采用超滤作为反渗透的预处理，提供合格的反渗透进水水质。。。超滤是一种膜过滤技术，主要去除水中的悬浮颗粒物、浊度、大分子有机物。超滤具有：产水水质好，出水水质稳定；能够大大改善反渗透的进水水质条件，延长反渗透的使用寿命；对SS、微生物具有良好的截留效果（近99%的去除率）；进水水质耐冲击负荷；超滤具有较少的药剂消耗，运行维护费用低；较之传统的多介质过滤和活性炭过滤，超滤能够大大减少占地面积，降低土建部分的投资费用。超滤的出水水质指标主要表现为SDI值稳定的小于3。。。超滤供水泵将预处理出水提升加压，经加压后水送至超滤自清洗过滤器，水中大于300µm的悬浮颗粒得到去除，同时也保护超滤膜元件端口不会受到大颗粒物质的擦伤而损坏。自清洗过滤器在经过一段时间的过滤后，需要进行定时反洗。经自清洗过滤器过滤后的带压水进入超滤膜组件，由于超滤膜本身的特性，大部分的细菌、藻类、胶体物质和微小（大于0.03微米）的颗粒物质被截留在膜的表面，水及水溶性的物质透过膜孔，水质在膜系统得到净化。通过超滤膜的过滤作用，SS及胶体物质基本得以去除。。。过滤一定时间后，在膜的表面会沉积一层污染层，需要对膜元件进行反洗：反洗水泵将超滤出水提升加压后由超滤出水管进入系统，带压反洗水将膜表面的污染物冲洗出系统，膜元件的通量得以恢复。由于水中含有各种细菌、有机物、无机物等，仅用清水进行反洗并不能完全恢复膜通量，所以，在膜元件过滤一定时间后，需要对膜进行CEB清洗，通过化学药剂彻底去除膜表面的污染物。。。本系统在设计时充分考虑水质水量的影响，系统在设计温度、进水水质满足设计进水水质的要求的条件下运行。当季节性温度变化或其他因素引起水温变化时，由于膜本身的热胀冷缩和水黏度的变化，对膜通量有一定的影响，一般来说，温度升高膜通量增加，温度降低膜通量减少。在本项目中，采取一定措施（超滤供水泵设置变频器，同时在每组超滤装置前设置气动调节阀），使温度变化在一定范围时，可通过超滤供水泵变频或气动调节阀门，增加透膜压差保持恒定的膜通量（即恒流变压运行）。。。设计参数。。| 设计参数 | 数值 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| 超滤进水量 | 49300 | m³/d | |。。| 超滤净产水量 | 44370 | m³/d | |。。| 回收率 | ≥90% | | |。。| 设计运行通量 | ≤55 | LMH | |。。一级反渗透工艺设计。。反渗透工艺介绍。。本项目采用反渗透系统主要用于去除水中的TDS和电导率。。。反渗透具有：产水水质好，出水水质稳定；分离过程常以压力和化学势为推动力，因此几乎不造成环境污染，是一种绿色环保的物理化学过程；装置简单，操作容易且易于控制，便于维修且分离效率高，具有占地面积小，处理效率高的特点。。。反渗透膜采用卷式膜组件。该过程是采用半透膜的压力分离过程，对高价离子具有选择性脱除能力，能够有效的去除水中的溶解盐类、小分子有机物等。。。反渗透工艺在运行过程中，在生产纯化水的同时，污染物/盐分在浓水侧浓缩，超过了在水中的自然溶解度，造成浓水容易结垢。工艺选择不同的阻垢剂来破坏反渗透膜浓水侧的垢的形成及晶体晶格结构减轻结垢趋势。。。反渗透设备运行一段时间后，浓水侧的含盐量是将原水中的各种污染物浓缩了几倍，由于浓差极化的原因，可能会在反渗透膜表面产生各类污垢，致使反渗透膜性能下降、产水量下降、脱盐率下降，这时必须进行化学清洗来恢复膜的透水量。清洗周期的确定在同样产水量下膜运行压力超过10%或同等压力下产水量减少10%时清洗，膜的通量恢复较好，可使膜的产水量恢复到接近原有水平。。。当反渗透系统由于各种原因停机时，膜元件内部的水中含盐量处于几倍的浓缩状态，在水流静止的情况下，容易造成污染物质沉积、结垢，污染膜组件。反渗透系统中有在线自动冲洗装置。在系统停机时，可自动冲洗膜元件表面，将膜表面的污染水置换成净化水，减轻表面沉积物的污染，从而保证膜元件的正常寿命。。。设计参数。。| 设计参数 | 数值 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| 反渗透进水量 | 47899 | m³/d | |。。| 反渗透净产水量 | 33529 | m³/d | |。。| 回收率 | ≥70% | | |。。| 设计通量 | ≤20.5 | LMH | |。。二级反渗透工艺设计。。工艺介绍。。二级反渗透主要功能是进一步去除一级反渗透产水中的TDS、电导率的含量，以保证产水水质满足魏桥电厂锅炉补给水水质要求。。。设计参数。。| 设计参数 | 数值 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| 反渗透进水量 | 23529 | m³/d | |。。| 反渗透净产水量 | 20000 | m³/d | |。。| 回收率 | ≥85% | | |。。| 设计通量 | ≤32 | LMH | |。。浓水处理系统。。高效沉淀池工艺设计。。高效沉淀池工艺介绍。。来水经过提升进入高效沉淀池单元，根据本项目的水质特点及工艺设计，高效沉淀池的主要目的去除污水中的部分暂硬和碱度。。。混合水先经混合反应区，先后分别投加混凝剂、石灰及絮凝剂溶液，在机械搅拌机混合搅拌下进行反应，去除暂时硬度后进入絮凝反应区，助凝剂溶液经搅拌机搅拌提升后进入斜管沉淀区进一步澄清。澄清产生污泥沉于澄清区池底，部分由污泥回流泵输送至絮凝反应区前，提供核心便于形成大的絮状矾花，多余污泥由剩余污泥泵输送至厂区污泥浓缩系统统一处置。。。高效沉淀池示意图。。石灰软化原理：。。石灰软化是最常用的一种药剂软化方法，根据溶度积原理，通过投加氢氧化钙使水中的碳酸盐硬度（暂时硬度）形成难溶性化合物而被去除，具体反应式如下：。。Ca(HCO3)2+Ca(OH)2→2CaCO3↓+2H2O。。Mg(HCO3)2+Ca(OH)2→MgCO3+CaCO3↓+2H2O。。MgCO3+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+CaCO3↓。。石灰软化法去除水中部分硬度和碱度，同时可以去除水中小部分有机物和二氧化硅与氟等离子。。。设计参数。。| 序号 | 名称 | 数量 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- |。。| 1 | 处理规模 | 19300 | m³/d | |。。| 2 | 数量 | 2 | 座 | |。。| 3 | 混凝池停留时间 | 2 | min | |。。| 4 | 反应池停留时间 | 8 | min | |。。| 5 | 絮凝池停留时间 | 10 | min | |。。| 6 | 沉淀区斜管上升流速 | 7.5 | m/h | |。。| 7 | PH调节池停留时间 | 1 | min | |。。| 8 | 污泥回流比 | 5% | | 流量可调 |。。高效臭氧催化氧化工艺设计。。高效臭氧催化氧化工艺介绍。。根据水源水质计算，反渗透浓水及超滤反洗废水的混合水COD浓度为≤75mg/L，而浓水处理后要求达到《地表水环境质量标准》（gb3838-2022）准Ⅳ类水标准。。由于本水源的水质可生化性差，直接上生化处理单元处理效果无法保证，因此本次设计臭氧催化和生物处理相结合的处理工艺：。。浓水进入臭氧催化高级氧化池，臭氧催化氧化采用均相催化反应器，臭氧催化氧化池采用高有效水深的反应罐设计，可以有效提高臭氧与水中污染的接触时间，通过控制实现在污水中精准（微剂量ppb级别）投加对臭氧具有催化作用的离子。然后进入臭氧催化高级氧化池，从原水取一定比例的水进行循环，在离心泵管道上设置高效臭氧溶气装置，通过高效臭氧溶气装置投加臭氧，利用电磁的作用改变污水分子的微观物质形态，达到提高臭氧气体的溶解效率，并有效减少臭氧投加量。溶解臭氧的污水，通过池底设置的二次混合设备，将含臭氧污水与原污水充分混合。含臭氧的污水在均相催化反应器投加的离子催化作用下，激发产生羟基自由基，羟基自有基的氧化还原电位为E0=2.8ev，在如此高的氧化电位的作用下大部分难降解的有机物发生断链反应形成短链的有机物或直接被氧化至CO2和H2O，使污水中难降解有机物被充分降解。。。针对污废水提标改造及浓盐水有机物去除，我公司开发出“难降解有机物去除组合工艺技术”，该工艺技术集成HEOCCT O3/H2O2协同催化氧化技术（以下简称：高效臭氧催化氧化技术）。催化氧化技术提高氧气利用率，分解难降解有机物，降低O/C，同时配套具有抗堵塞功能的生物滤池进一步去除水中的COD，总氮，总磷等指标，保证系统的处理效果。。。高效臭氧催化集成了协同氧化技术、智能投加控制系统、快速管道反应器等多项专利技术，并经过多年研发及工程应用，难降解COD去除效果明显，抗干扰能力强。。。设计参数。。| 序号 | 名称 | 数量 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- |。。| 1 | 处理规模 | 19300 | m³/d | |。。| 2 | 催化氧化池数量 | 2 | 座 | 分两级 |。。| 3 | 臭氧浓度 | ≥10%，148mg/L | | |。。高效生物滤池工艺设计。。高效生物滤池介绍。。高效反硝化滤池（HDNF）。。在高效曝气生物滤池的基础上，专门针对总氮的去除改进开发了高效反硝化滤池（HDNF），该滤池滤料为多孔悬浮球组合功能化载体，由两部分组成，外壳为中空鱼网状多孔悬浮球体，内部填充改性高分子生物填料（功能化载体）。组合滤料在其形成生物膜之后，其密度接近于水，可在水中呈悬浮状态。。。生物填料是一种具有网状大孔结构的高分子合成材料，具有反应性、亲水性、通透性、高比表面积等特点，并具有空间悬臂及网络交联结构，能与微生物、酶形成价键结合。生物填料带有氨基、羧基、环氧基等活性基团，在污水中具有良好的稳定性和物化性能，其空隙率为 96%以上。这种载体微生物的负载量大，载体中大孔与微孔相结合，液、固两相在孔隙中进行高效传质，故有污染物降解速度快，抗冲击能力强，处理效率高，系统稳定并且脱氮效果好等特点。。。高效曝气生物滤池（HBAF）。。高效曝气生物滤池处理废水的原理是反应器内填料上生长的生物膜中微生物氧化分解作用、填料及生物膜的吸附截留作用和沿水流方向形成的食物链分级捕食作用以及生物膜内部微环境和厌氧段的反硝化作用。首先是微生物附着在填料表面上，污水在流经载体表面过程中，通过有机营养物的吸附，氧向生物膜内部的扩散以及膜中所发生的生物氧化作用，对污染物进行分解。在生物滤池中，污染物、溶解氧及各种必需的营养物质首先要经过液相扩散到生物膜表面，进而到生物膜内部，不但维持了膜上生物群的生长，而且扩散到生物膜表面或内部的污染物也有机会被生物膜生物所分解与转化，最终形成各种代谢产物(CO2、水等)。。。曝气生物滤池的过滤作用表现为填料本身就具有机械的截留作用和吸附作用,进水中的颗粒粒径较大的悬浮状物质被截留，经过培菌后滤料上生长有大量微生物，微生物新陈代谢作用产生的粘性物质如多糖类、酯类等起吸附架桥作用，与悬浮颗粒及胶体粒子粘结在一起，形成细小絮体,通过接触絮凝作用而被去除。因此，生物滤池通过过滤作用就能去除部分污染物，与一般的生物接触氧化反应器仅靠微生物作用去除污染物相比，更具有优越性。。。由于生物膜生长，固着在比表面积较大的滤料表面上，这就使得池中容纳着大量微生物，从而在体现出容积负荷高、停留时间短的特点的同时，又能保证滤池在较低的污泥负荷下运行，为进一步降解污水中的有机污染物提供了可靠的保证,进而获得了优良的处理效果，保证了出水的稳定性。。。曝气生物滤池处理效果优于一般传统的工艺，因为曝气生物滤池处理有机物不仅依赖于生物氧化，还存在显著的生物吸附和过滤作用，不仅可去除粒径较大的污染物，还可吸附去除一些可生化性不强的物质。由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超过20mg/l，出水非常清澈透明；因不断的反冲洗，生物膜得以有效更新，表现为生物膜较薄（一般为110微米左右），活性很高。高活性的生物膜不仅体现在生物氧化、降解方面，更表现为生物絮凝、吸附作用。对一些难降解的物质，可将其吸附、截留在池中，得以去除。。。曝气生物滤池具有很高的处理负荷：水力负荷、容积负荷均显著高于传统污水处理工艺（水力负荷可达到3－6m3/m2.h；容积负荷可达3－6kgBOD5/m3.d），停留时间短（单级可达到0.5－0.66h）。。。设计参数。。| 序号 | 名称 | 数量 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- |。。| 1 | 处理规模 | 18978 | m³/d | |。。| 2 | 数量 | 2 | 座 | |。。| 3 | 反硝化滤池停留时间 | 1.5 | h | |。。| 4 | 曝气生物滤池停留时间 | 2.5 | h | |。。活性炭滤池工艺设计（备用）。。活性炭滤池工艺介绍。。本方案设置活性炭滤池作为备用设备，主要通过活性炭的吸附作用去除浓水中的有机污染物，确保出水的COD、BOD等稳定达标。。。设计参数。。| 序号 | 名称 | 数量 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- |。。| 1 | 处理规模 | 18978 | m³/d | |。。| 2 | 数量 | 2 | 座 | |。。| 3 | 停留时间 | 1.5 | h | |。。| 4 | 气冲洗强度 | 15 | L/(s·m2) | |。。| 5 | 水冲洗强度 | 5 | L/(s·m2) | |。。| 6 | 冲洗时间： | 15 | min | |。。| 7 | 反冲洗周期 | 24 | h | |。。污泥处理系统。。1）污泥脱水装置需考虑污水处理系统各工艺段产生的污泥量，系统产生的污泥应集中收集，经污泥泵提升进入污泥浓缩池，经过污泥浓缩、脱水处理，污泥含水率降至60%后的泥饼外运处置。。。2）污泥量计算：本项目软化系统会产生一定量的污泥，经过计算，绝干污泥的产量约为32.2t/d，经过压滤机脱水设施脱水后，脱水干泥含量水率60%的泥饼约为80t/d。。。3）污泥脱水设备采用高压隔膜式压滤机，处理容量满足污水站污泥处理的要求。泥饼运输需考虑在脱水机间能直接装车外运。。。4）脱水后的泥饼含水率应保证≤60%。。。自动控制。。设计采用的标准、规范。。本设计采用下列标准规范。。（1）《过程检测和控制系统文字代号和图形符号》 HG20505。。（2）《自控专业工程设计文件的深度规定》 HG/T20638。。（3）《仪表设计规定的编制》 HG/20637.3。。设计原则。。根据工艺装置的规模、特点及其控制要求，本系统控制为自动控制运行，化学清洗为手动控制运行。。。与系统运行相关的各工艺单元的有关温度、液位、压力、流量、pH值及电导设置相应的在线分析仪表。对控制系统的关键变量，均采取了自动联锁和报警措施。。。控制系统的构成和功能。。控制方式。。采用操作员站进行监视控制，即通过CRT画面和键盘（或鼠标）对整个工艺系统进行监视控制，控制室不再设常规控制仪表盘。整套工艺流程及测量参数、控制对象状态、成组参数都可在CRT屏幕上显示出来。当参数越限报警或控制对象故障和变化时，CRT以不同的颜色显示，并配有音响提示。在每台设备旁边设有就地控制箱，就地控制箱上有一对一的操作开关，主要用于调试初期和紧急情况下的操作。正常情况下操作集中在控制室由PLC进行程控操作。。。控制系统的功能。。本系统采用先进的计算机控制系统，主要用于水处理系统的生产控制、运行操作、监视管理。控制系统不仅有可靠的硬件设备，还有功能强大、运行可靠、界面友好的系统软件、编程软件和控制软件。操作员站具有以下功能：。。1. 实现水处理系统自动、半自动、手动的运行及工艺过程实现实时监控，每个工艺设备运行状态以不同颜色指示；。。2. 对系统工艺参数仪表信号数据进行采集、显示、报警、提醒运行人员注意。。。3. PLC编程及参数修改；。。4. 工艺系统总画面。此画面可显示整套工艺系统的运行工况（从进水箱至RO产水总管出口）；。。5. 超滤系统画面。此画面可显示超滤工艺系统的运行工况，包括流量、压力，产水浊度等；。。6. 反渗透系统画面。此画面可显示反渗透工艺系统的的运行工况，包括流量、压力，进出水电导率等；。。7. 每台设备画面，此画面除可显示本设备的运行工况外，还可显示每台设备步序、时间及调出远操操作画面；。。8. 机泵画面。此画面除可显示每台机泵状态并可调出远操操作画面；。。9. 所有模拟量参数棒状图、实时趋线图、历史曲线、报警窗报警确认等。。。10. 各种报表的生成和打印等；。。11. 各种设备运行操作指导。。。系统显示。。本系统上为机显示至少包括：。。a) 单台的设备、控制阀的运行状态；。。b) 水泵的运行状态；。。c) 系统进水参数；。。d) 每套超滤产水、累计流量显示；。。e) 每套反渗透产水、浓水瞬时和累计流量显示，产水回收率显示；。。f) 每套反渗透产水的产水电导率；。。g) 反渗透进水母管的电导率；。。h) 反渗透进水箱液位；。。生产安全保护。。本装置的生产安全和保护涉及传动系统的连锁保护和报警、紧急停车系统、设备维护提示。。。连锁保护和紧急停车主要包括：。。1、与水箱关联的机泵设备水位不足时报警和紧急停车，该系统通过水箱和水池的液位计与机泵连锁保护，在水位不足时通过PLC在中央控制室上位机上报警，提示操作人员采取相应的操作措施；。。2、对于反渗透增压泵，在供水不足或阀门未开启时，在泵前泵后采用压力开关与泵连锁保护；。。3、为防止开机时突然启动时的“水锤”对反渗透膜和管道系统造成的危害，保护设备正常运行，采用电动慢开门消除“水锤”现象。。。设备维护提示包括：。。1、超滤的反洗通过时间控制，定时反洗；。。2、反渗透的化学清洗通过膜前和膜后的压力变化、产水量变化控制，通过压力传感器和流量计将系统运行参数传至中央控制系统，并进行计算，当膜前膜后的压力差大于设定值或产水水量小于设定值时，上位机提醒操作人员应进行设备维护（化学清洗）。。。以上过程（除精密过滤器）均通过PLC在控制计算机上完成，并记录运行和事故状况，为系统长期稳定运行提供依据和参考。。。仪表类型的确定。。液位仪表。。液位仪表主要用于水箱液位测量和传动设备连锁控制，水箱液位仪表选用静压式液位计，配套现场控制箱二次仪表。。。流量仪表。。流量仪表主要是用于液体的测量。液体的测量采用电磁流量计。流量仪表用于了解输入输出过程计量、中间过程控制和调节。。。压力仪表。。就地压力仪表原则上选用隔膜式压力表和普通压力表两种。。。电导率仪表。。用于测量反渗透进出水的电导率，反应反渗透设备的运行状况，并配套现场控制箱二次仪表，现场了解系统运行状况。。。仪表用电源。。1）表用电源采用220VAC/24VDC。。电气说明。。设计范围。。本设计包括以下内容：。。1．用电设备和工艺设施（如罐、容器等）的供配电和接地系统设计；。。2．继电保护与控制；。。采用的标准和规范。。《通用用电设备配电系统设计规范》 GB50055-2011。。《电力装置的电测量仪表装置设计规范》 GBJ63-90。。《工业与民用建筑电力装置的过低压保护设计规范》 GBJ64-83。。《化工企业防静电接地设计技术规定》 HGJ28-90。。《化工企业照明设计技术规定》 HG/T20586-96。。负荷等级。。负荷等级：根据《供配电系统设计规范》GB50052-2009中对负荷等级的规定，结合本工程实际情况，将其工艺主要用电设备确定为二级用电负荷，其它为三级用电负荷，仪表控制电源为重要负荷。。。供电电源。。1、电源要求提供380V双回路电源；。。2、电源接点由业主提供，并送至界区内总进线柜上。。。供电方式。。1．根据本工程用电负荷及电源情况，考虑在工程界区建一个车间配电室，以满足本工程用电；。。2. 供电部分由业主统一考虑。。。5.6 动力配电设计。。1．低压用电设备的保护和测量仪表：采用自动开关或自动开关与热继电器的组合作为短路、过负荷和断相保护，用自动开关的失压线圈或接触器的失压线圈作失压保护。。。30KW以上电机采用软启动。。。15kW以上的电动机在配电室的开关柜上设电流表。。。部分具有节能功能的电机采用变频控制。。。2．动力配电方式: 根据本工程特点，主要大部分用电设备（电机）由变配电所直接采用放射式配电，对像加药泵这样的小型用电设备，在各自所属的厂房设置就地动力配电箱，再由动力箱放射式配电给各用电设备。。。3．动力线路及配线：动力线路主要采用交联聚氯乙烯绝缘铜芯电力电缆ZR-YJV，控制电缆ZR-KVV，电缆敷设方式为电缆沿桥架明敷，然后局部穿钢管暗敷设至用电设备。。。主要配置清单。。表 6-1主要设备清单。。| 序号 | 设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- | --- |。。| 1 | 超滤供水泵 | 离心泵；Q=750m³/h；H=25m；N=75kW；叶轮材质：SS316；壳体材质：铸铁 | 台 | 4 | 3用1备 |。。| 2 | 自清洗过滤器 | 产水水量750m³/h | 台 | 4 | 3用1备 |。。| 3 | 超滤主机 | 成套撬装，包含膜元件和阀架，配套膜壳，单套产水量≥7395m³/d； | 套 | 6 | |。。| 4 | 反冲洗水泵 | 离心泵；Q=810m³/h；H=30m；N=110kW；叶轮材质：SS316；壳体材质：铸铁 | 台 | 3 | 2用1备 |。。| 5 | 超滤加药系统 | | | | |。。| 5.1 | 盐酸加药装置 | 整体撬装，1箱2泵；计量箱：PE，3000L，计量泵：气动隔膜泵，1用1备，1600L/h，3.5bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE | 套 | 1 | |。。| 5.2 | NaClO加药装置 | 整体撬装，1箱2泵；计量箱：PE，3000L；计量泵：气动隔膜泵，1用1备，2800L/h，3.5bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE | 套 | 1 | |。。| 5.3 | NaOH加药装置 | 整体撬装，1箱2泵；计量箱：PE，3000L，配套搅拌器；计量泵：气动隔膜泵，1用1备，1600L/h，3.5bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE | 套 | 1 | |。。| 5.4 | 还原剂加药装置 | 整体撬装，1箱2泵；计量箱与反渗透系统共用，配套搅拌器；计量泵：气动隔膜泵，1用1备，1100L/h，3.5bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE | 套 | 1 | |。。| 5.5 | 防污染加药装置 | 整体撬装，1箱2泵；计量箱：PE，5000L，配套搅拌器；计量泵：机械隔膜泵，1用1备，95L/h，5bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE，变频控制 | 套 | 1 | |。。| 6 | 一级反渗透高压泵 | 离心泵，Q=340m³/h，H=185m，N=280kW，叶轮材质：SS316，壳体材质：SS316，变频控制 | 台 | 7 | 6用1备，变频控制 |。。| 7 | 一级反渗透主机 | 成套撬装，包含膜元件和阀架，满足单套净产水量≥5588.2m³/d； | 套 | 7 | 6用1备 |。。| 8 | 一级反渗透段间泵 | 离心泵，Q=160m³/h，H=30m，N=22kW，叶轮材质：SS316，壳体材质：SS316，变频控制 | 台 | 7 | 6用1备，变频控制 |。。| 9 | 反渗透加药系统 | | | | |。。| 9.1 | 阻垢剂加药装置 | 整体撬装，2箱7泵；计量箱：PE，1000L，配套搅拌器；计量泵：电磁隔膜泵，6用1备，8L/h，bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE，接收4~20mA信号 | 套 | 1 | |。。| 9.2 | 还原剂加药装置 | 整体撬装，1箱2泵；计量箱：PE，2000L，配套搅拌器；计量泵：机械隔膜泵，1用1备，80L/h，3.5bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE，变频控制 | 套 | 1 | |。。| 9.3 | 非氧化性杀菌剂加药装置 | 整体撬装，1箱2泵；计量箱：PE，1000L，配套搅拌器；计量泵：机械隔膜泵，1用1备，85L/h，3.5bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE，变频控制 | 套 | 1 | |。。| 10 | 二级反渗透高压泵 | 离心泵，Q=330m³/h，H=130m，N=185kW，叶轮材质：SS304，壳体材质：SS304，变频控制 | 台 | 3 | 变频控制 |。。| 11 | 二级反渗透主机 | 成套撬装，包含膜元件和阀架，满足单套净产水量≥6666.7m³/d； | 套 | 3 | |。。| 12 | 反渗透加药系统 | | | | |。。| 12.1 | 阻垢剂加药装置 | 整体撬装，4泵；计量箱：与一级反渗透阻垢剂计量箱共用，计量泵：电磁隔膜泵，3用1备，2L/h，bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE，接收4~20mA信号 | 套 | 1 | |。。| 12.2 | 氢氧化钠加药装置 | 整体撬装，1箱2泵；计量箱：PE，2000L，配套搅拌器；计量泵：机械隔膜泵，1用1备，25L/h，3.5bar，泵头材料：PVC；隔膜材质：PTFE，变频控制 | 套 | 1 | |。。| 13 | 大水量冲洗泵 | 离心泵，Q=415m³/h，H=30m，N=55kW，叶轮材质：SS304，壳体材质：铸铁，变频控制 | 台 | 2 | 1用1备，变频控制 |。。| 14 | CIP清洗水泵 | 离心泵，Q=415m³/h，H=30m，N=55kW，叶轮材质：SS316，壳体材质：SS316，变频控制 | 台 | 2 | 1用1备，变频控制 |。。| 15 | CIP清洗精密过滤器 | 流量：415m³/h；圆筒，配快开封头，SS316；滤芯采用大流量滤芯，过滤精度5μm，PP滤芯9支 | 台 | 1 | |。。| 16 | 空压机 | 空压机流量1Nm³/min，压力0.85MPa，配套包含冷干机、过滤器、储气罐等 | 台 | 2 | 1用1备 |。。| 17 | 泵房集水坑潜污泵 | 潜污泵，Q=30m3/h，H=10m，P=2.2KW，材质：铸铁 | 台 | 2 | 1用1备 |。。| 18 | 浓水提升泵 | 离心泵；Q=410m³/h；H=15m；N=30kW；叶轮材质：SS316L；壳体材质：铸铁 | 台 | 3 | 2用1备 |。。| 19 | 混合池搅拌器 | 功率7.5KW,材质SS316 | 台 | 2 | |。。| 20 | 石灰反应池搅拌器 | 功率15KW,材质SS316L | 台 | 2 | |。。| 21 | 絮凝池搅拌器 | 功率7.5KW，材质SS316L | 台 | 2 | |。。| 22 | 沉淀池刮泥机 | D=10500mm，v=1.5m/s，功率2.2KW，材质SS316L | 台 | 2 | |。。| 23 | 斜管填料 | 直径：Φ32mm，垂高：H=1000mm，厚度：1mm，采用一次原生材料，材质PP，水平倾角 60º。含斜管支撑，支撑槽钢材质：SS316L | 批 | 1 | |。。| 24 | 出水堰板及出水槽 | L=3.5m，200×300mm，δ=3mm,材质SS316L | 套 | 20 | |。。| 25 | 污泥循环泵 | 螺杆泵，流量：Q=25m³/h ，扬程：H=30m，功率：5.5kW,转子SS316L | 台 | 3 | 2用1备 |。。| 26 | 污泥排放泵 | 螺杆泵，流量：Q=25m³/h ，扬程：H=30m，功率：5.5kW,转子SS316L | 台 | 3 | 2用1备 |。。| 27 | PFS加药装置 | 整体撬装，1箱3泵，加药箱：20m³，PE，配套搅拌机，加药泵，3台，2用1备，机械隔膜泵，150L/h，5Bar，配套安全阀，背压阀，防护等级IP55， | 套 | 1 | |。。| 28 | PAM一体化加药装置 | 干粉制备能力1kg/h | 套 | 1 | |。。| 29 | PAM加药 | 螺杆泵，1.5m³/h，5Bar； 配定速电机，材质： 定子丁晴橡胶，转子SS316L | 台 | 3 | 2用1备 |。。| 30 | 石灰加药装置 | | | | |。。| 31 | 石灰料仓 | 60m³,配套下料机、探测等设备，N=7.5KW,材质碳钢防腐 | 台 | 2 | |。。| 32 | 螺旋输送机 | 倾角：15°，输送长度6m，P=3Kw，不锈钢 | 台 | 2 | |。。| 33 | 螺旋给料机 | P=3Kw，不锈钢 | 台 | 2 | |。。| 34 | 水雾除尘器 | 配套（含电磁阀） | 套 | 2 | |。。| 35 | 石灰乳溶液箱 | 15m³，材质：碳钢防腐 | 台 | 2 | |。。| 36 | 石灰乳溶液箱搅拌机 | 功率11Kw | 台 | 2 | |。。| 37 | 石灰加药泵 | 螺杆泵，Q=3.0m³/h，H=60m； 配定速电机,材质： 定子丁晴橡胶，转子SS316L | 台 | 3 | 2用1备 |。。| 38 | 浓硫酸加药装置 | 整体撬装，1箱3泵，加药箱：2m³，加药泵，3台，2用1备，气动隔膜泵，20L/h，5Bar，配套安全阀，背压阀，防护等级IP55， | 套 | 1 | |。。| 39 | 浓硫酸储罐 | 容积30m³ | 台 | 1 | |。。| 40 | 卸料泵 | 化工泵，Q=3m³/h,H=20m,N=1.5KW，材质：氟塑料 | 台 | 1 | |。。| 41 | 臭氧发生器 | 含电源柜和控制柜 | 台 | 3 | 2用1备 |。。| 42 | 制氧机系统 | 工艺配套，含配套风机及其他辅助设备 | 套 | 1 | |。。| 43 | 双氧水加装置 | 工艺配套，含加药箱及加药泵 | 套 | 1 | |。。| 44 | 臭氧投加系统 | 工艺配套，含射流泵 | 套 | 2 | 含一级、二级臭氧池 |。。| 45 | 臭氧尾气破坏器 | 与臭氧发生器产生尾气配套 | 套 | 2 | 含一级、二级臭氧池 |。。| 46 | 污泥排放泵 | 螺杆泵，Q=50m3/h，H=20m，N=7.5kW； | 台 | 2 | 1用1备 |。。| 47 | 硝化液回流泵 | 离心泵；Q=600m³/h；H=10m；N=30kW；叶轮材质：SS316L；壳体材质：铸铁 | 台 | 3 | 2用1备 |。。| 48 | 曝气风机 | Q=16.5m3/min,P=70kPa,N=55kW | 台 | 3 | 2用1备 |。。| 49 | 污泥脱水系统 | 成套系统，含系统内所有设备，管道，阀门及电控等；污泥属性：石灰软化污泥，绝干污泥量32.2t/d，配套附属设备及自控系统等 | 套 | 2 | |。。| 57 | 配套阀门、仪表 | 工艺配套：含自动阀门、手动阀门 | 批 | 1 | |。。| 58 | 系统连接管道、管件、支架 | 主工艺管道：碳钢衬塑；化学清洗管道：UPVC ； 加药管道：化工级UPVC；压缩空气管道SS304 | 批 | 1 | |。。| 59 | 电气系统 | 与工艺系统配套， 低压配电柜，变频柜，就地控制柜，动力电缆，桥架等 | 项 | 1 | |。。| 60 | 自控系统 | 与工艺系统配套，含自控PLC，I/O控制子站，控制电缆，桥架等 | 项 | 1 | |。。注：本设备清单为初步工艺清单，仅供参考，待试验结果出来后，我公司将根据最新的试验数据进行细化或调整。。。智慧化运营管理平台。。金科环境数字化运营管理平台是公司为适应当前数字化技术发展趋势和提高水处理工艺效率而推出的一款智能化管理系统。该平台整合了先进的信息技术、大数据分析和人工智能等技术，旨在实现水处理工艺的智能化运营管理，提高水处理效率和质量，降低运营成本。。。金科环境“水厂双胞胎”通过融合了工程项目的BIM设计数据、实施过程数据和运行数据，记录了实体水厂从无到有的发展历程，以及实时运行状态，实现了实体水厂的数字化模拟，为实体水厂的资产管理、远程监测、运行智慧化提供了数字化工具。。。水厂双胞胎运营管理平台价值：。。为客户水厂提供无人值守的高效运营管理模式。。基于工艺智能算法模型,评估系统工况,优化生产运营决策,保稳定生产。。基于数字化专家系统与物联感知系统,实现系统自检,保障设备健康运行。。通过引入人工智能技术,实现基于计算机视觉的智能巡检。。构建基于BIM技术的数字孪生水厂,精细化管理水厂全生命周期数据。。实现智能化控制系统优化,各工艺环节模型模块化定制。。产品架构如下：。。图 7-1水厂双胞胎运营管理平台架构图。。水厂双胞胎运营管理平台主要由以下部分组成：。。集团综合运营驾驶舱。。平台将集团旗下水厂进行综合管理，实现实时监测多个水厂的运行状况、生产成本、能耗、水质水量等信息，从而更全面地监测和管理各水厂的运行情况。基于GIS+BIM的产品技术架构，平台打造了灵活高效可配置的用户交互界面和数据可视化平台，为运营专家提供了高效的产品界面。与厂站内智慧运营管理平台的模型相结合，整体减少集团生产运营管理工作对人工经验的依赖，同时保留应急处理人工接管功能权限。。。水厂驾驶舱。。水厂运行实时数据驾驶舱实现了实时监测工艺工况和经营指标，综合显示水厂运行效果数据、效率数据以及运行过程数据。利用高效数据可视化分析工具，实现了多参数比对的历史数据曲线、丰富的数据可视化呈现形式，以及基于BIM三维可视化的数据三维交互式呈现。这一平台具有高度灵活可配的特点，各类数据的可视化形式以及驾驶舱布局均可根据不同用户需求进行动态配置，为用户提供了个性化的数据展示和分析功能，可一键完成若干工艺指令执行喝参数数值切换，按模式管理水厂运行。。。工况管理。。代替生产过程中,技术人员基于经验的生产调度决策过程，基于数据和算法给出生产调度任务指令，实现无人值守的高效运营管理模式。基于工艺仿真模型、专家系统模型和神经网络模型，实时评估系统运行状态,优化生产运营决策和自控系统指令。在不依赖于人工经验的模式下,保障系统稳定生产，综合降低生产运营成本。。。系统自检。。基于专家系统和神经网络模型系统，实时评估系统设备运行状态当故障或有故障趋势的数据发生时，给出预防性运维任务指令。代替生产运营过程中，巡检人员基于感官的巡检过程，基于计算机视觉等技术判断系统运行健康情况。在不依赖于人工经验和感官的模式下，保障系统设备健康运行，综合降低运营成本。。。智能安防。。实现视频监控、门禁、烟感等系统的安防消防智能联动。基于计算机视觉技术,实现厂区内人员行为智能分析与报警功能，可包括周界管理、危险区域限制、攀爬报警、吸烟报警、明火报警、安全帽报警、人员聚集报警等智能监管报警功能。实现厂区内动态区域管理,基于蓝牙等技术实现人员的区域定位，可用于管理制定人员的指定区域作业规范性，也可提供人员区域停留过久等危险行为预警等功能。。。有限空间管理。。针对有限空间管理,平台提供“标、监、辅、救”四类功能,旨在确保有限空间作业的安全性和规范性。建立有限空间台账;加装空间空气质量传感器,监测空气质量安全程度;提供空间作业辅助工单程序;提供救援作业辅助救援功能。按照市级有限空间安全作业标准规范，定制数字化有限空间作业管理流程。。。精细化管理。。平台提供精细到设备位号的维修保养计划任务管理功能,确保诸如维护、保养、加药等定期任务能够得到按时保质的完成。系统对逾期未执行的维修保养计划,将给出预警报警,并派发工单到指定人员,数字化驱动运维工作执行。维修保养操作可通过移动端完成作业数据记录，可通过拍照或录视频的方式记录关键动作和结果，综合管理运维人员相关绩效。。。数据资产管理中心。。平台将水厂生产运营过程中发生的数据视为核心资产，进行统的治理和应用。动态异构数据集成等数平台数据中心提供数据清洗、分布式存储、统一接口管理、动据处理工具链，确保平台数据完整有效。向上支持宏观智慧城市等大平台高效访问，向下支系统提供双向数据访问接持厂站内数据应用高效访。同时支持动态生成数据报表等基础数据管理功能。。。公司简介。。金科环境股份有限公司简介。。金科环境创立于2004年，是科创板上市的国家高新技术企业（股票代码：688466）。公司专注水的深度处理和污废水资源化领域，采用投资、建设、运营和服务模式为客户提供全生命周期的解决方案。。。公司率先探索出“污废水资源化”的商业模式，让污废水再生回用，把水中其他污染物转化为具有商业价值的产品，从根本上解决水污染、水短缺和水安全问题。公司提出“工程产品化”的创新理念，以工业产品思维彻底颠覆传统水厂的工程建设模式，应用公司自主开发基于AI算法的智慧软件，将全厂的设备、设施和建/构筑物集成为一个产品化的智能机组-新水岛，实现无人值守、高效运行，为工业企业、工业园区、城镇提供高品质水，解决水资源短缺、环境容量不足、水安全、成本高等问题。。。金科环境承接了大量国家重要项目，包括北京冬奥会崇礼和延庆主会场饮用水厂，雄安新区第一自来水厂，北京南水北调石景山水厂，国内首座30万吨级反渗透深度处理项目-张家港第四水厂等，其中张家港第四水厂获得GWI“2022全球水奖-年度最佳市政供水项目”金奖，雄安新区第一自来水厂获得2022-2023年度国家优质工程奖；在污废水资源化领域，公司负责无锡锡山、无锡安镇、无锡健鼎、唐山南堡、开封兰考等多个再生水项目，为光伏、PCB、化纤、印染、钢铁等行业提供高品质再生水。。。“与客户共创价值，以科技赋能发展”，金科环境将继续开发满足客户和环境需求的产品与技术，在实现业务发展的同时助力行业实现高质量发展目标。。。金科环境二维码 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