TP-4-3高效零排放工艺包工艺技术方案模板 - V1.md 108 KB
高效零排放处理工艺包（HEZLD）。。技术方案。。金科环境股份有限公司。。2024年04月。。概述。。项目概况。。项目名称：。。项目背景介绍：。。建设规模：。。编制原则、依据、标准。。编制原则。。严格响应“污水零排放分盐装置相关技术要求”及其他相关文件，严格遵守国家、行业的相关规范、标准和规定；。。严格遵守国家关于环保、职业安全卫生、消防和节能等方面的规定；。。在安全、可靠的基础上，采用合理的工艺和控制水平，采用先进的工艺及技术，并确保出水水质指标符合业主文件要求，并且整个生产过程安全可靠；。。采用可靠、先进、高效的设备和先进、成熟的工艺流程。。。尽可能采用新技术、新材料、新设备以及先进的管理方法；。。设计中选用节能、高效设备，降低装置的运营成本；。。平面布置力求合理通畅，精心设计，功能分区明确，使用便利，互不干扰，节省占地，节省工程建设投资，加快工程建设进度；。。平面布置竖向设计充分利用场区的地形高差，各构筑物之间尽量利用地形高差实现自流，并与全厂总体规划协调，同时符合国家有关绿化及环保、消防规定；。。充分考虑当地水文地质特点和气候气象特点以及场址条件，降低处理系统的建设难度和保证系统正常运转。。。整体考虑，设计经济合理、技术先进可靠的供排水系统，加强水系统的全面管理；。。系统设计自动化程度高，操作维护方便，减轻劳动强度；。。尽量节约用水，节约水资源；。。与全厂总体规划相适应，进行统一规划；。。严格按照国家节能减排政策设计，避免产生二次污染。。。编制依据。。国家和地方相关法律、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。。现场探勘测量资料。。采用的规范与标准。。| 室外给水设计标准 | GB 50013-2018 |。。| --- | --- |。。| 建筑给水排水设计标准 | GB 50015-2019 |。。| 工业废水处理与回用技术评价导则 | GB/T 32327-2015 |。。| 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 |。。设计进出水水质。。项目设计进水水质。。表1-1 设计进水水质。。| 序号 | 指标 | 单位 | 进水限值 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- |。。| 1 | SS | mg/L | | |。。| 2 | 溶解性总固体 | mg/L | | |。。| 3 | 耗氧量 | mg/L | | CODMn法，以O2计 |。。| 4 | pH | | | |。。| 5 | 总硬度 | mg/L | | 以CaCO3计 |。。| 6 | 钙 | mg/L | | |。。| 7 | 镁 | mg/L | | |。。| 8 | 铝 | mg/L | | |。。| 9 | 铁 | mg/L | | |。。| 10 | 锰 | mg/L | | |。。| 11 | 铜 | mg/L | | |。。| 12 | 锌 | mg/L | | |。。| 13 | 钠 | mg/L | | |。。| 14 | 氨氮 | mg/L | | 以N计 |。。| 15 | 氯化物 | mg/L | | |。。| 16 | 硫酸盐 | mg/L | | |。。| 17 | 重碳酸盐 | mg/L | | |。。| 18 | 硝酸盐 | mg/L | | 以N计 |。。| 19 | 氟化物 | mg/L | | |。。| 20 | 总有机碳 | mg/L | | |。。| 21 | 电导率 | μs/cm | | |。。| 水质数据来源描述或说明： | 水质数据来源描述或说明： | 水质数据来源描述或说明： | 水质数据来源描述或说明： | 水质数据来源描述或说明： |。。项目设计出水水质。。表1-2 项目设计出水水质。。| 序号 | 指标 | 单位 | 进水限值 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- |。。| 1 | SS | mg/L | | |。。| 2 | 溶解性总固体 | mg/L | | |。。| 3 | 耗氧量 | mg/L | | CODMn法，以O2计 |。。| 4 | pH | | | |。。| 5 | 总硬度 | mg/L | | 以CaCO3计 |。。| 6 | 钙 | mg/L | | |。。| 7 | 镁 | mg/L | | |。。| 8 | 铝 | mg/L | | |。。| 9 | 铁 | mg/L | | |。。| 10 | 锰 | mg/L | | |。。| 11 | 铜 | mg/L | | |。。| 12 | 锌 | mg/L | | |。。| 13 | 钠 | mg/L | | |。。| 14 | 氨氮 | mg/L | | 以N计 |。。| 15 | 氯化物 | mg/L | | |。。| 16 | 硫酸盐 | mg/L | | |。。| 17 | 重碳酸盐 | mg/L | | |。。| 18 | 硝酸盐 | mg/L | | 以N计 |。。| 19 | 氟化物 | mg/L | | |。。| 20 | 总有机碳 | mg/L | | |。。| 21 | 电导率 | μs/cm | | |。。固体副产品产量。。本项目产生的固体副产品为氯化钠、硫酸钠和硫酸钙（根据项目实际情况进行修改），其中：。。氯化钠：×××t/a（×××t/d）符合GB×××标准。。硫酸钠：×××t/a（×××t/d）符合GB×××标准。。硫酸钙：×××t/a（×××t/d）符合GB×××标准。。工作范围。。本项目可提供的工作范围为膜处理车间及配套水池外墙内1米范围之内的所有膜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，不包含土建、暖通、给排水等其他专业范围。。。初步方案设计。。水质分析。。本项目为污水处理零排放项目，根据上文所述的项目设计进出水水质，。。TDS波动较大。。由监测数据可以看出原蒸发结晶系统进水TDS在50000~80000mg/L，变化幅度较大，对分盐装置有一定的冲击。。。TDS含量高。。TDS中氯离子较高，对设备、管道、阀门等存在较强的腐蚀性，对于系统内的所有过流部件的材质要求较高，在满足工程可靠性要求的前提下，需要合理选择所有过流部件的材料和材料标准。。。水中硫酸根离子含量波动大。。水中硫酸根含量整体上高于水中氯离子含量，但是氯离子：硫酸根（质量比）波动较大，如果直接进行蒸发结晶分盐，会造成系统停机或者运行极不稳定。。。硬度高。。进水中的钙离子、镁离子（等浓度较高，膜浓缩过程中易结垢，导致清洗频繁，影响系统的安全稳定运行，故首先需要进行硬度的去除。。。SiO2含量高。。进水二氧化硅浓度较高，如果不除硅，废水经过高倍率的膜浓缩后，废水中的硅极易造成膜浓缩单元、蒸发结晶单元的结垢，导致膜浓缩单元和蒸发结晶单元清洗频繁，影响系统的安全稳定运行，故需要在进膜前对硅进行去除。。。微量污染物。。进水中含有一定量的悬浮物、铝、氟化物、锶，以及微量的铁、钡等，进入膜系统前需设置有针对性的预处理措施。。。结晶盐品质要求高。。结晶盐品质要求严格，导致工艺系统复杂，工艺流程长，任何单元出现问题均会影响最终结晶盐的品质。。。COD含量高。。进水中的COD经过高倍率的膜浓缩后，极易造成膜浓缩单元中膜的有机物污染，会影响结晶盐的白度、纯度和品质，导致膜浓缩单元和蒸发结晶单元清洗频繁，影响系统的安全稳定运行，故需考虑有机物的去除。。。COD在污水中以悬浮性和溶解性两种形态存在。。。悬浮性COD的去除机理与SS去除机理一致，在去除SS的同时悬浮性COD可以得到部分去除。。。溶解性COD又可以分为可生物降解的COD和不可生物降解的COD。对于可生物降解的COD，其去除的原理与BOD5基本相同。不可降解的COD是很难通过物理和生物的方法得到有效去除，必要时需采用高级氧化等化学方法进行处理。本项目COD指标采用生物处理可达到50mg/L以下的设计标准。。。工艺比选。。根据本项目情况及进出水质分析可知，本系统主要采用的工艺有：软化工艺、分盐工艺、膜工艺、蒸发结晶工艺等。其中蒸发结晶系统为成熟工艺，本项目针对软化工艺、分盐工艺、膜工艺选择如下：。。软化工艺对比及选择。。本项目中钙离子和硫酸根在不断浓缩的过程中，将会生成硫酸钙结垢，针对该类水质的软化工艺有常规双碱法化学软化和Crysacter结晶软化两种工艺可供选择，两工艺的具体对比如下：。。| 比较项目 | 双碱法化学软化 | Crysacter结晶软化技术 |。。| --- | --- | --- |。。| 技术特点 | 在水中投加石灰或氢氧化钠和碳酸钠，利用钙离子与碳酸根反应生成碳酸钙沉淀，降低水中的硬度，减少后续工艺的结垢风险 | 采用诱导结晶，将水中的硫酸钙直接结晶，主要针对永久硬度较高的水质 |。。| 软化成本 | 需要投加石灰或氢氧化钠和碳酸钠药剂，运行成本较高 | 额外投加的药剂费用很低，仅为使用石灰-纯碱软化药剂费用的30%~50% |。。| 产品纯度 | 软化工艺产出的碳酸钙沉淀物中有大量杂质，纯度较低，只能作为废弃物处理 | 硫酸钙达到GB/T37785《烟气脱硫石膏》一级标准，具有良好的脱水性能，最终产品纯度可以达到98%以上 |。。| 固废处理成本 | 额外增加水中的含盐量，固废处理成本较高 | 直接将水中的钙离子和硫酸根去除，降低了水中的含盐量，减少了整个项目的排出的固废，固体处置成本较低 |。。鉴于Crysacter结晶软化技术产出的可以有效降低软化过程的药剂投加量，降低软化工艺成本，减少系统的固体废弃物产生，避免了水中溶解性固体的增加，并且有效回收水中的硫酸钙，降低系统运行的废弃物处理费用，所以浓盐水软化优先选择采用Crysacter结晶软化技术，去除水中的硫酸钙永久硬度。。。综上所述，本项目选择Crysacter结晶软化技术对进水进行软化处理。。。分盐工艺对比及选择。。目前主要的分盐工艺有纳滤分盐和热法分盐，两个工艺的具体对比如下：。。| 比较项目 | 纳滤分盐 | 热法分盐 |。。| --- | --- | --- |。。| 技术特点 | 利用纳滤膜的道南离子效应及孔径筛分原理，实现对浓盐水中氯化钠（一价盐）和硫酸钠（二价盐）的初步分离，后端再采用蒸发器或蒸发及冷冻结合等工艺实现对二者的分离结晶 | 采用蒸发器，利用氯化钠和硫酸钠的共饱和溶解度随温度变化的特点，实现对二者的分离结晶 |。。| 处理效果 | 本水质下，NF膜对SO42-的截留率在90%以上，产品盐品质较高，减少杂盐率 | 结晶盐产量和纯度较低，杂盐产量大 |。。| 运行控制 | 对来水水质波动适应性强，分盐效果稳定，易于控制产盐量及产盐品质 | 对来水水质波动适应性差，难以适应盐硝比的变化，纯热法分盐难度较大 |。。| 投资 | 略高 | 较低 |。。鉴于系统产出的杂盐减少，会减少对环境的污染，并且降低系统运行的危废处理费用，所以浓盐水首选采用NF膜初步分离，将水中的一价盐（NaCl）和二价盐（Na2SO4）分开，提高氯化钠在淡水侧纯度、硫酸钠在浓水侧浓度，使得后端蒸发结晶分盐效果更为稳定，为实现结晶盐品质及高产盐量提供了可靠保障。。。综上所述，本项目选择纳滤分盐对盐进行初步分离。。。超滤工艺对比及选择。。超滤系统的作用主要去除水中的悬浮颗粒物、浊度、大分子有机物等，目前应用较多的主要有压力式、浸没式等。本项目工艺选择主要对压力式超滤和浸没式超滤进行对比。。。以下针对压力式超滤和浸没式超滤进行对比：。。| 比较项目 | 压力式超滤 | 浸没式超滤 |。。| --- | --- | --- |。。| 适用范围 | 适宜在进水水质条件较好的环境下工作 | 适宜在较高的浊度条件下运行 |。。| 驱动方式 | 压力进水，驱动源为压力泵，高程布置灵活 | 重力进水，不需要增压泵，但受进水高程限制，驱动源为真空抽吸系统 |。。| 运行操作条件 | 封闭式系统，安装在一般的室内即可，操作环境和操作条件较好 | 开放敞开式系统，膜箱位于混凝土形式的膜池中，容易导致操作环境和卫生条件恶化 |。。| 占地面积 | 占地较小 | 由于膜通量较压力式小，占地较大 |。。| 车间环境 | 整洁美观，现代化厂房 | 开放式设计和空气擦洗导致车间环境较差 |。。| 低温时产水量/通量 | 具备较宽的调节范围、可以通过调节供水压力来获得稳定的产水量 | 压力调节范围有限，低温时产水量不稳定 |。。| 操作、维护和管理 | 操作维护简单 维护设施均为管道连接，能方便且全自动的实现膜的清洗过程 | 操作维护较复杂 设备较多，安装、拆卸、修补较麻烦，一般均设置独立的外置清洗池、真空负压操作 |。。| 出水稳定性 | 出水SDI稳定＜3 | 出水SDI＜3 |。。| 运行费用 | 较低 | 稍高 |。。综合上述分析，从运行、占地、产水稳定性等角度考虑，本项目选择压力式超滤作为反渗透系统前的预处理工艺。。。高级氧化工艺对比及选择。。高级氧化工艺能够去除反渗透浓水中的难降解有机物，为了保证反渗透浓水中的有污染物能够得到最大的去除，设置高级氧化单元。通过多种技术手段，在水中产生氧化能力更强的羟基自由基（•OH），可与有机污染物进行系列自由基链反应，从而破坏其结构，使其逐步降解为无害的低分子量的有机物，最后降解为CO2、H2O和其他矿物盐。。。以下针对常用的芬顿氧化、催化臭氧氧化、电解催化氧化、活性炭吸附进行对比:。。| 工艺 | 臭氧催化氧化 | 芬顿氧化 | 电解催化氧化 | 活性炭吸附 |。。| --- | --- | --- | --- | --- |。。| 去除效果 | COD降解较彻底、脱色效果好 | COD降解较彻底、脱色效果一般 | COD降解彻底、脱色效果好 | COD降解彻底、脱色效果好 |。。| 所需药剂 | 催化填料/UV/H2O2 | 酸、H2O2、碱、硫酸亚铁、PAM等 | 无 | 活性炭 |。。| 操作条件 | 常温、常规pH | 常温、pH2~4 | 常温、常规pH | 常温、常规pH |。。| 影响因素 | pH、有机物成分、催化剂性能 | 有机物成分、pH | 有机物成分、操作条件、含盐量及种类 | 有机物成分 |。。| 是否增加含盐量 | 不增加 | 增加含盐量 | 不增加 | 不增加 |。。| 主要运行费用 | 催化剂、电、氧气 | 所需化学品、污泥处置费 | 电 | 活性炭更换 |。。| 特殊性说明 | | 需后续沉淀池和污泥脱水设施 | 不适用易结垢水质 | |。。| 运行维护 | 简单 | 复杂 | 简单 | 需更换或再生活性炭 |。。| 占地面积 | 较小 | 面积大 | 较小 | 较小 |。。| 运行费用 | 高 | 高 | 最高 | 较高 |。。| 投资费用 | 高 | 和臭氧基本相当 | 设备投资较高 | 低 |。。| 综合成本 | 高 | 高 | 较高 | 较高 |。。综合上述分析，从投资、综合成本等角度考虑，本项目选择臭氧催化氧化工艺作为COD去除工艺。。。膜浓缩工艺对比及选择。。浓缩工艺的处理目的主要是进一步提高产水回收率，减少浓盐水量，缩小蒸发结晶装置规模。因为需要对反渗透浓水进行再浓缩，而反渗透浓水含盐量较高，低压反渗透很难对这种高盐水再浓缩，目前在高盐水浓缩处理工艺中应用较多的工艺主要有高压反渗透、DTRO等。因此本项目工艺选择主要对高压反渗透和DTRO进行对比。。。以下针对同等设计压力的高压反渗透和DTRO进行对比：。。| 比较项目 | 中/高压反渗透 | DTRO |。。| --- | --- | --- |。。| 技术特点 | 宽流道抗污染设计 | 开放式流道设计 |。。| 结构形式 | 卷式 | 碟管式 |。。| 产水水质 | 系统脱盐率高，可达97%以上，除盐性能好 | 出水水质一般，脱盐率95%，除盐效果一般 |。。| 浓缩效果 | 较好 | 较好 |。。| 优缺点 | 对预处理的要求较高；抗污染能力较强 | 预处理较简单，抗污染性能较强 |。。| 投资 | 较低 | 非常高 |。。| 占地 | 较小 | 较大 |。。综合上述分析，从投资、占地等角度考虑，本项目选择中/高压反渗透作为蒸发结晶系统前的浓缩工艺。。。工艺路线。。该工艺包的技术路线图如下：。。图 2-1技术路线图。。工艺流程技术特点。。本段描述是基于使用硫酸钙结晶器的零排放方案，请根据项目的实际情况描述修改本工艺流程的优势描述。。。金科环境高效零排放工艺技术（HEZLD）是以自诱导结晶软化为核心的低运行成本零排放技术。HEZLD技术通过浓缩让浓盐水中的硫酸钙/碳酸钙处于过饱和状态，利用诱导结晶实现软化除硬，替代碳酸钠、石灰等化学药剂。HEZLD采用了新水岛®膜浓缩、Crysacter结晶软化和蒸发结晶等技术，实现高效、低成本的液体零排放，同时产出可以广泛应用的产品盐，降低固废处置难度和成本。本零排放工艺流程具有四大技术特点：。。软化成本低。。相比于传统的药剂处理方法，该技术所需的药剂费用低，仅为使用石灰-纯碱软化药剂费用的30~50%左右，大幅降低了软化成本。。。蒸发结晶成本低。。软化过程通过诱导结晶减少了系统含盐量，不会额外增加系统含盐量，实现了最大程度高倍浓缩，显著减少蒸发浓液处理量，降低蒸发投资成本和整体运行成本。。。杂盐产量少，固体处置成本低。。蒸发结晶产生的固体盐产量少，处置难度降低，最终降低了整个项目的固体处置成本。。。产盐纯度高，市场应用前景广阔。。所产硫酸钠达到GB/T6009-2014《工业无水硫酸钠》Ⅰ类一等品标准、硫酸钙达到GB/T37785-2019《烟气脱硫石膏》一级标准、氯化钠达到GB/T5462-2015《工业盐执行质量标准》精制工业干盐一级标准，市场应用场景广阔；同时，硫酸钙产品具有良好的脱水性能，含水率仅为5-10%左右，最终产品纯度可达到98%以上，可广泛应用于建材、水泥生产等领域，有效实现了资源化。。。工艺描述。。注意：。。1.根据项目的实际情况，2.2高效沉淀池工艺描述选择增加纯碱法、除氟的化学方应方程式等。。。2.除硬工艺选择时，可能2.2高效沉淀池和2.3硫酸钙结晶器都有，也可能只有其中一种，根据项目实际情况选择。。。3.蒸发结晶单元单元有两种蒸发结晶器的描述，根据项目的实际情况保留一个或者两个都保留。。。4.每个工艺描述的前半段请根据实际项目进行修改。。。调节池。。调节池的主要功能是均衡水质、调节水量，为后续处理单元创造良好的进水条件。主要收集原有浓水反渗透的浓水，本系统中超滤系统、过滤池的反洗废水以及污泥系统上清液，由于各股水的水量并不是在一天内都是均匀的，故需要设置一定容积的调节池来缓冲不均匀进水可能带来的冲击负荷，以减轻对后续处理段的冲击负荷。。。高效沉淀池。。注意：除硬工艺选择时，可以选择2.5.2高效沉淀池、2.5.3混凝沉淀池和2.5.3硫酸钙结晶器中的一种或多种，根据项目实际情况选择。。。怀来除硬除浊的描述。。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是使用混凝沉淀的方法，确保后续膜浓缩部分不被悬浮物颗粒物污染，达到去除水中的固体悬浮物等相关杂质的效果。。。混合水先经混合反应区，先后分别投加絮凝剂溶液，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。。。污泥：×××t/a（×××t/d，60%含水率）。。根据项目的实际情况描述选择增加纯碱法、除氟的化学方应方程式等。。混凝沉淀池。。混凝沉淀池是给排水中沉淀池的一种。混凝过程是工业用水和生活污水处理中最基本也是极为重要的处理过程，通过向水中投加一些药剂（通常称为混凝剂及助凝剂），使水中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成胶体，然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体。絮凝体具有强大吸附力，不仅能吸附悬浮物，还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附，体积增大而下沉。。。混凝沉淀工艺在水处理上的应用已有几百年的历史，与其他物理化学方法相比具有出水水质好、工艺运行稳定可靠、经济实用、操作简便等优点。。。混凝沉淀池原理。。在混凝剂的作用下，使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体，然后予以分离除去的水处理法。混凝沉淀法在水处理中的应用是非常广泛的，它既可以降低原水的浊度、色度等水质的感观指标，又可以去除多种有毒有害污染物。。。混凝沉淀药剂。。聚合氯化铝。。聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生产的分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理药剂。。。它是一种无机高分子混凝剂。主要通过压缩双层，吸附电中和、吸附架桥、沉淀物网捕等机理作用，使水中细微悬浮粒子和胶体离子脱稳，聚集、絮凝、混凝、沉淀，达到净化处理效果。。。聚合氯化铝其絮凝作用表现如下：。。水中胶体物质的强烈电中和作用。。。水解产物对水中悬浮物的优良架桥吸附作用。。。对溶解性物质的选择性吸附作用。。。聚丙烯酰胺。。聚丙烯酰胺（PAM）为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的摩擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。具有良好的水溶性和吸附性，可以形成凝胶体和网状结构。在混凝过程中，聚丙烯酰胺通过与水中的颗粒或有机物发生作用，实现颗粒的聚集和沉淀。具体机制包括电荷中和、吸附、桥联和凝胶体形成等。。。聚丙烯酰胺的作用机制还与其分子量和电荷性质有关。分子量较高的聚丙烯酰胺多用于污水处理中，通过桥联作用将小颗粒聚集成大颗粒，便于沉降和去除。电荷性质则影响其与水中颗粒的吸附能力，电荷相同的聚丙烯酰胺颗粒易于吸附和沉淀。。。聚丙烯酰胺在水处理中有广泛的应用，例如浊度去除、悬浮物的沉淀、胶体和溶解有机物的分离等。在浊度去除过程中，聚丙烯酰胺通过与水中悬浮颗粒发生桥联作用，形成聚集体，促进颗粒的沉淀。同时，聚丙烯酰胺还可以通过与溶解有机物形成复合物，减小溶解有机物的浓度，提高水的透明度。。。混凝沉淀池优点。。絮凝体循环使用提高了絮凝剂的使用效果，节约10%~30%的药剂。。。斜管的布置提升了沉淀效果，具较高的沉淀速度，可达20m/h~40m/h。。。排放污泥浓度高：可达30~550g/L。一体化污泥浓缩避免了后续的浓缩工艺，产生的污泥可以直接进行脱水处理。。。耐冲击负荷：对进水波动不敏感。。。处理，单位面积产水量大，土建投资低，尤其适用于改扩建工程。。。污泥：×××t/a（×××t/d，60%含水率）。。Crysacter结晶软化技术。。传统双碱法的工艺特点制约了高硬度尤其是高永硬类型水的使用费用，而软化作为零排放工艺的关键预处理单元，是必须的处理工艺。。。我公司在传统诱导结晶工艺基础上，经过长期试验和技术改进，研发出成本更低效果更好的自诱导结晶技术—Crysacter结晶软化技术（该技术已有三项PCT国际专利）。。。除硬工艺选择。。上世纪80年代，欧洲及美国等环保政策和环保理念的觉醒，一些企业纷纷尝试采取一些措施，对排放的废水进行简单处理，再回收利用其中一些物质，但由于工艺的限制，这种方式的处理效率很低，且投资和运行成本高昂，并不适用于大部分企业。。。随着膜技术、反渗透技术的日益成熟，经过反渗透浓缩后的废水再进行蒸发结晶，大大节约了运行成本，推动了零排放工艺的发展。如今，环保意识的增强和实际对水资源的需求的增大，使得“零排放”一度成为最受关注的环保趋势。。。实际上，零排放技术还是存在很多的问题，除去居高不下的成本，如何保证终端蒸发系统的稳定运行至关重要。影响蒸发器的稳定运行主要是结垢和腐蚀，腐蚀可以通过提高蒸发器材质还可以应对，但是结垢的控制主要取决于预处理措施，因此控制结垢的预处理措施至关重要。控制结垢的预处理措施主要是针对水中的结垢离子，硅等物质设置，因此软化措施的选择是关键。。。1、双碱法除硬。。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↓。。非碳酸盐硬度（永久硬度）则需要加入碳酸钠（纯碱）才能进一步地降低，反应式如下：。。CaSO4+Na2CO3→CaCO3↓+Na2SO4。。CaCl2+Na2CO3→CaCO3↓+2NaCl。。MgSO4+Na2CO3→MgCO3+Na2SO4。。MgCl2+Na2CO3→MgCO3+2NaCl。。在较高pH值时，MgCO3很快水解：。。MgCO3+H2O→Mg(OH)2↓+CO2↑。。石灰－纯碱软化法去除硬度，可同时设置镁剂反应池去除硅。其具有如下特点：。。工艺相对成熟，应用案例多。。反应池内沉积物浓度高，易在池底和管道内沉积结垢，堵塞。。应用于永硬高的水，碳酸钠投加量大，运行成本高。。污泥量大，污泥处理成本高。。2、结晶法除硬。。传统双碱法的工艺特点制约了高硬度尤其是高永硬的水中应用，而软化作为零排放工艺的关键预处理单元，是必须的处理工艺。。。诱导结晶工艺在市场上已经有过一些研究，主要用于代替传统混凝、沉淀、脱水工艺，将废水中可形成沉淀的离子以结晶方式进行去除，适用于含氟、含重金属、硬度过高等类型废水。。。诱导结晶法是通过投加粒状固体物质加速晶核的出现，使参加反应的离子在其表面富集，从而导致局部离子浓度升高至过饱和状态。为了更好的促进结晶反应的发生，也有流态状态与结晶技术的结合的流化床洁净技术。流化床结晶技术是将诱导结晶原理与流化床工艺相结合，在反应体系中加入颗粒状固体作为晶种，废水以一定的流速从反应器底部进入，并加入反应药剂，通过调整废水的过饱和度及载体上升流速，使预处理的无机离子（如钙离子）在载体表面形成稳态结晶体（如碳酸钙结晶），当结晶体粒径达到一定程度后排出槽外，从而有效降低水中无机离子的浓度。。。Crysacter结晶软化技术。。金科环境在传统诱导结晶的基础上开发出了Crysacter结晶软化反应器。此技术已经过项目实践验证，此项技术的运行成本更低，处理效果好，适用性更强。在进水水质能满足反应器进水要求的前期下，与双碱法达到同等去除效率的前期下，可节约30~60%的运行成本。。。Crysacter结晶软化技术工艺优势。。Crysacter结晶软化的技术优势主要有以下几点：。。A. 软化药剂投加量小，产生的污泥少；。。B. 反应基本不受来水pH影响；。。C. 系统几乎不增加总系统溶解性固体量；。。D. 运行费用低，在进水水质能满足反应器进水要求的前期下，与传统药剂软化法达到同等去除效率的前期下，可节约30~60%的运行成本；。。E. 能够产出高纯度的晶体颗粒，生成的硫酸钙纯度高达98%以上，可以作为建筑材料或水泥生产原料使用。。。Crysacter结晶软化技术一共获得3项国际专利，8项实用新型专利，并且在2019全球水奖Global Water Awards（GWI）-年度最佳工业水处理提名项目中得到应用。。。Crysacter结晶软化技术工程照片。。工艺描述。。针对本项目钙永硬高且硫酸根高的特点，以硫酸钙为主的永久性硬度水质，可利用反渗透浓水中硫酸钙高于其饱和溶解度这一特性，采用结晶工艺直接析出硫酸钙晶体，相对于传统软化法，高含盐水提升进搅拌结晶器，过饱和溶液在搅拌器的作用下，围绕导流筒高速循环流动，通过离子与晶种的频繁接触促进晶体的生长。晶体混合液流向稠厚器中进一步浓缩，最后通过离心机脱水，得到含水率非常低的硫酸钙晶体。结晶器、稠厚器和离心机的上清液则进入到结晶器前端。。。结晶单元主要建构物有石膏结晶车间、晶浆池。。。结晶单元生成二水硫酸钙，是否可以产生市场价值需要和业主方进一步沟通确定。。。过滤池。。注意：过滤工艺选择时，可以选择2.5.5过滤池、2.5.6多介质过滤器中的一种或多种，根据项目实际情况选择。。。本方案设置过滤池主要用于截留预处理高效沉淀池出水中的悬浮物和胶体，确保后续单元稳定运行。。。过滤池采用V型滤池形式，填料采用石英砂。V型滤池是快滤池的一种形式，因为其进水槽形状呈V字形而得名，是我国于20世纪80年代末从法国得利满公司引进的技术。V型滤池采用均质滤料，整个滤料层在深度方向的粒径分布基本均匀，V型进水槽和排水槽分别设于滤池两侧，池子可沿着长的方向发展，布水均匀。。。V型滤池采用恒水位等速过滤，滤池出水阀随水位变化不断调节开启度，池内水位在整个过滤周期内保持不变。当某单格滤池冲洗时，待滤水继续进入该格滤池作为表面扫洗水，使其他各格滤池的进水量和滤速基本不变。。。V型滤池具有纳污容量大、反冲洗效果好等优点，由于采用气水反冲洗和表面扫洗相结合的工作方式，冲洗效果好，冲洗水消耗量少。。。多介质滤池示意图。。多介质过滤器。。多介质过滤主要是通过粒状滤料实现对水的过滤的。目前应用最多的滤料为石英砂、无烟煤等粒状滤料，其过滤精度为50-100μm，多介质出水水质SDI一般为5。。。当水从上流经滤料时，水中部分的固体悬浮物进入上层滤料形成的微小孔眼，受到吸附和机械截留作用被滤料的表层所截留。同时，这些被截留的悬浮物之间又发生重叠和架桥等作用，就好象在滤层的表面形成一层薄膜，继续过滤着水中的悬浮物质，这就是所谓的滤料表面层的薄膜过滤。这种过滤作用不仅滤层表面有，当水进入中间滤层也有这种截留作用，为区别于表面层的过滤，称为渗透过滤作用。此外，由于滤料彼此之间紧密地排列，水中的悬浮颗粒流经滤料层中那些弯弯曲曲的孔道时，就有着更多的机会及时间与滤料表面相互碰撞和接触，于是，水中的悬浮物就在滤料表面粘附，即接触过滤。将水中细小颗粒杂质截留下来，从而使水得到进一步的澄清和净化，降低水的浊度。过滤还可使水中的有机物质、细菌、病毒等随着浊度的降低而被大量去除，并为滤后的消毒创造了良好的条件。在过滤器的运行过程中，滤料表面会粘附越来越多的杂质，甚至造成滤料结成泥球。因此过滤器须定期反冲洗，恢复过滤器的功能。。。多介质过滤器的滤料主要为石英砂和无烟煤。石英砂滤料满足《水处理用滤料》（CJT43-2005）的要求。。。所有内部管路采用法兰与本体连接，并考虑检修和部件更换的便利，内部部件材质符合规定要求，紧固件等同内部管件材质相当。内表面衬耐酸橡胶防腐，衬里面延到法兰结合面，并经电火花检验无漏电；交换器本体管采用碳钢防腐。。。设备窥视镜的材料是透明的、耐腐蚀的，它的厚度能承受容器的设计压力和试验时的试验压力。窥视镜的内表面与容器的内表面平齐。容器的人孔保证检修人员的进出和更换部件的进出。人孔和人孔盖的内表面与容器的内表面平齐。人孔配有人孔盖、垫圈、螺栓、螺母和起吊杆等全套部件。。。设备内部进水、进气和集水、集气装置的布水、布气均匀，无偏流现象。内部布水方式：上布水采用穹型孔板，下布水采用多孔板水帽形式。除需现场制造的设备外，所有容器内部装置、管件、部件等在发货前在容器内安装固定好，防止遗漏零件以及在运输过程中的损坏或丢失。。。过滤器的反洗系统可以自动控制或手动控制，由时间累积或者进水出水压差控制自动反洗。每台过滤器配全套气动控制阀。。。多介质过滤示意图。。超滤系统。。本系统采用超滤作为反渗透的预处理，去除悬浮物等污染物，为反渗透系统提供合格的进水水质。。。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。。。超滤提升泵将原水提升加压，经加压后水送至超滤前自清洗过滤器，水中大于200µm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。过滤器在经过一段时间的过滤后，需要进行定时反洗。经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0.025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，TSS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产水管进入系统，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，需要对膜进行化学加强反洗，即在反洗时加入化学药品，通过化学药剂彻底去除膜表面的污染物。。。反渗透系统。。在本套装置中，反渗透是系统的核心设备，本工程反渗透膜主要用于废水中小分子有机物及盐分的去除。。。反渗透是采用膜法分离的水处理技术，其原理是在压力作用下，透过反渗透膜的水成为纯水；水中的杂质被反渗透膜截留并被带出。利用反渗透技术可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透设备系统除盐率一般为95-99%。。。反渗透原理。。反渗透膜元件的主要脱盐部分的机理类似于半透膜，能对水中的离子具有选择透过性，如下图所示：。。自然状态下，半透膜(反渗透膜)选择透过溶剂(水)由低浓度侧向高浓度侧进行自然渗透，在形成一定的渗透压差下达到自然渗透平衡；当在高浓度侧施加外界压力时，高浓度侧的溶剂克服自然渗透压和自然液位高度差而使水分子由高浓度侧向低浓度侧进行逆向渗透。。。（2）反渗透膜过滤属于横流过滤的范畴。。反渗透膜分离系统的运行方式与传统的过滤系统完全不同。传统的过滤系统在运行时，水全部通过过滤器的滤层，在截污能力降低到一定限度时，依靠设备的反冲洗操作将截留下来的污染物从滤层中除掉。而反渗透系统在运行时则是原水中的一部分水流沿与膜表面垂直的方向透过膜，同时另外未透过的部分水流则沿着与膜表面平行的方向流过，在工艺上属于横流过滤的范畴。。。反渗透采用卷式膜组件，反渗透膜的主要结构见下图：。。（3）设计优良反渗透透系统能完成良好的自身清理过程。。在反渗透系统产水的过程中，在有水流垂直透过反渗透膜时，此时原水中的盐类和其它胶体污染物也势必受给水的净压作用将被浓缩于膜表面，与此同时所剩下的另外部分未透过的水流则沿于膜表面平行的方向将被浓缩在膜表面的污染物带走。也就是说，一个设计优良的反渗透系统在运行过程中能够在正常运行的同时完成良好的自身清理过程。。。较好的横向流速能能有效地控制反渗透系统的污染速度。。工程实践表明，为有效地控制反渗透系统在适用过程中的污染速度，选择适宜的水通量及分离过程中的横向流速是十分重要的。过高的水通量设计将使膜污染的速度呈指数变化趋势上升，而膜系统若采用较高的横向流速设计则可增加膜系统运行时水流的湍流程度，从而减少已进入膜系统内的颗粒物质在膜表面的沉淀或在隔室空隙处的堆积。另外，由于系统采用了较高的横向流速，因此提高了膜表面的高浓度盐份向主体水流扩散的速度，进而减少了难溶物质沉淀在膜表面的危险。。。较好的膜选择和膜性能能有效地控制系统的污染。。除上述抗污染措施以外，有效地增加膜面积，降低单只膜元件水通量也能够有效地提高系统的抗污染性能，但关键的因素还是膜性能的好或差，膜本身有效的抗污染性能是本质的。。。根据国内外多个工程项目经验表明，合理的预处理对系统长期稳定运行起着关键作用，但反渗透装置本身的抗污堵性设计也是提高系统抗污染、污堵的重要措施之一。。。反渗透工艺在运行过程中，在生产纯水的同时，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，浓水侧的硬度是将原水中的各种污染物浓缩了3-4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。清洗周期的确定应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，膜元件内部的水中硬度处于3~4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、结构，污染膜组件。设计的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。。。臭氧氧化。。为了保证反渗透浓水中的有污染物能够得到最大的去除，需要设置臭氧催化氧化单元。臭氧催化氧化是指在常温常压下，利用催化剂将臭氧分解成氧化能力更强的羟基自由基（•OH），进而催化氧化水中的有机污染物，将高分子有机物断链，杂环有机物破环，以保证有机物的降解效果。。。臭氧溶于水后会发生两种反应：一种是直接氧化，反应速度慢，选择性高，易与苯酚等芳香族化合物及乙醇、胺等反应；另一种是臭氧分解产生•OH羟基自由基，羟基自由基是强氧化剂，其引发的链反应可使水中有机物充分降解。此反应还会产生十分活泼的、具有强氧化能力的单原子氧，可瞬时分解水中有机物质、细菌和微生物。当pH值高于7时，臭氧自分解加剧，自由基型反应占主导地位，这种反应速度快，选择性低。由于催化剂结合对水中有机物产生效应，大大提高催化剂的效率，致使水中有机物在催化剂存在下被氧化剂氧化分解，由大分子变成小分子有机物，杂环有机物破环，从而更有利于作为微生物营养物质，被微生物消化吸收，从水中将有机物去除。从而降低水中的COD值，提高水的可生化性。。。高级生物滤池。。臭氧氧化后通过高效生物滤池的微生物作用，去除可生化的COD，进而降低后续处理单元的有机污染和生物污染。。。高效曝气生物滤池工艺采用固定化微生物技术，该技术是用化学或物理手段将游离微生物活动限定于一定的空间区域，并使其保持活性、反复利用的方法，与游离微生物相比，固定化微生物明显地显示出微生物密度高、反应速度快、微生物流失少、产物分离容易、反应过程控制较容易等优点。。。高效曝气生物滤池（HBAF）是微生物、酶与载体自固定化技术的生物反应器，固定化微生物后的载体平均密度与水的密度十分接近，载体在水中呈悬浮状。固定池相比，该滤池具有比表面积大、单位体积内生物量高、接触均匀、传质度快、压损低等特点。。。微生物固定化载体是一种具有网状大孔结构的高分子合成材料，具有反应性水性、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，能与微物、酶形成共价键结合。网状大孔材料为固定在其上的微生物提供了不同于活污泥悬浮游离状态的生长环境，有利于微生物抵御水中较高浓度盐类和毒性物和一定范围内的水质波动；此外，网状大孔载体中大孔与微孔相结合，气、液、固三相在孔隙中进行高效传质，好氧、兼性、厌氧状态同时存在，载体内部与外不同的水、气条件为不同种类的微生物生长提供了良好的条件，使得反应器中生物种类提高，生物链增长，形成具有结构层次的生态系统。因此，高效曝气物滤池对废水中污染物降解速度快，耐盐和耐毒性好并有利于增值速度缓慢微生物（如硝化菌）的生长繁殖，抗冲击能力强，处理效率高，系统运行稳定并且污泥产生量少。。。工艺原理。。在高效曝气生物滤池反应器中投加占曝气池有效容积的10%-60%的功能化载体，特效微生物大量地附着并固定于其上，高效曝气生物滤池反应器实际上是综合传统活性污泥法与生物膜法优点的双生物反应器。各级高效曝气生物滤池反应器中，通过培养不同特效菌种，提高目标污染物的降解效果；载体材料表面所生长的生物量通常为18-25g/L（根据水质有变化），是普通生物膜法的1.5-2.0倍，是传统活性污泥法的10-20倍，并且微生物与载体结合牢固，不易脱落，不易流失，高负载的生物量保证了高效曝气生物滤池反应器去除污染物的高效和稳定；运行过程中载体内部存在着良好的厌氧区微环境，使其内部形成无数个微型的反硝化反应器，故而造成在同一个反应器当中同时发生氨氧化、硝化和反硝化联合作用，有力的保证了氨氮的高效去除。。。构造。。高效曝气生物滤池工艺核心处理构筑物是曝气生物滤池，池体在形式上为压差翻板式的片水流方式，可根据实际情况设计成圆形或者矩形，曝气方式为鼓风池底曝气。高效曝气生物滤池池由池体、功能化生物载体、拦截网和曝气管等部分组成。具体结构见下图。。。高效曝气生物滤池构筑物结构图。。适用范围。。城市生活污水深度处理与回用、老旧污水厂脱氮除磷改造以及河湖微污染水体原位就地修复；工业废水及工业园区废水深度处理及回用。。。特点。。可筛选出高效专用微生物，对有机物降解速度快，氨氮去除效果独特；。。生物量高，反应速度快，出水水质好，抗冲击负荷效果较好；。。可在现有构筑物上直接改造，无需新建；。。基建投资及运行费用低，占地面积小；。。好氧和厌氧反应同时进行，氨氮和总氮同时去除；。。微生物呈现分层和分群的现象，生存环境最优；。。载体与微生物紧密结合，微生物流失量少；。。可耐受废水中较高浓度的微生物抑制性物质；。。可高效、经济地处理低B/C值、低C/N比废水；。。生物链长，污泥量极少；。。无臭味；。。高效微生物载体。。固定化微生物-曝气生物滤池高效污水处理工艺所采用的微生物固定化载体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。。。载体材料带有氨基、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，固定化微生物后的密度接近于水的密度，故在水中呈悬浮状。这种载体微生物的负载量大，高达18-25g/L（40%装填量），比表面积为80-120m2/g，载体中大孔与微孔相结合，气、液、固三相在孔隙中进行高效传质，好氧、兼性、厌氧状态同时存在。故有污染物降解速度快，抗冲击能力强，处理效率高，系统稳定并且脱氮除磷效果好等特点。。。通过对污水处理系统正常运行过程的现场考察，最终确定运行5年后微生物载体的年损失率不超过8%、固定化后的微生物年流失不超过10%。。。图5-5高效微生物载体结构图。。高效曝气生物滤池与常规BAF比较具有如下特点：。。运行过程中类似于普通好氧曝气池，仅需正常运行曝气即可，不需要设置气和水的反洗系统。因而系统配置简单，无需反洗水泵、反洗风机和相应的自控系统，设备投资低。曝气系统采用穿孔管曝气，减少曝气系统的运行维护；。。池型结构简单，仅需设置进出水渠即可，无需设置反洗水池、反洗废水池、反洗进出水渠等，因而基建投资低；。。水头损失小，重力流进水即可，运行过程中动设备仅有曝气风机，运行；。。能耗低，节能效果好；。。生物填料使用寿命长，五年内无需补充，五年后根据实际运行效果，每年的补充率不超过5%；。。为了有效控制蒸发结晶单元的硝酸盐含量，防止其影响蒸发效果，高效生物滤池2设计成A/O的形式，通过臭氧氧化提高生化性，为反硝化提供碳源，同时外加部分碳源，用于满足反硝化需要，从而实现降低水中硝酸根的目的。。。组合纳滤系统。。本项目前段工艺的出水经过提升泵，使用保安过滤器去除大颗粒污染物之后进入组合纳滤系统。组合纳滤系统主要用于将水中的一二价离子进行分离。。。组合纳滤系统浓水将进入硫酸钠溶液存储池，可以经过提升，直接送至硫酸钠蒸发结晶系统使用。纳滤产水进入组合反渗透系统。。。组合纳滤将根据水中溶解性总固体的浓度不断提升，采用不同压力的纳滤膜，最终将使用高压纳滤膜。将产水中的氯化钠回收最多量；将浓水中的硫酸钠浓度尽量做到最高，浓水中的氯化钠尽量降至最低。。。纳滤膜是介于反渗透膜和超滤膜之间的一种压力驱动膜。该类膜对多价离子截流率较高，而对单价离子的截流率较低。通常纳滤膜对二价及多价盐的截流率在50~90%以上，而对于单价盐的截流率仅为10~80%左右。由于单价盐能自由透过纳滤膜，所以膜两侧不同离子浓度所造成的渗透压要远低于反渗透膜，从而使纳滤所需的驱动压力低于反渗透要求的压力。。。纳滤膜对盐的截流性能主要是由于离子与膜之间的静电相互作用，满足道南效应。盐离子的电荷强度不同，膜对离子的截流率也有所不同。对于含有不同价态离子的多元体系，由于膜对各种离子的选择性有异，根据道南效应不同离子透过膜的比例不同。例如，溶液中含有硫酸钠和氯化钠，膜对硫酸根的截流远高于氯离子的原理，故而本系统采用纳滤膜对浓水进行分盐。。。组合反渗透。。为了尽量减少进入蒸发结晶系统的水量，将纳滤产水升压后通过保安过滤器，进入组合反渗透系统浓缩。组合反渗透产水可以进入回用水池混合后使用，浓水进入氯化钠蒸发结晶系统。。。图组合反渗透现场照片。。组合反渗透将根据水中溶解性总固体的浓度不断提升，采用不同压力的反渗透膜，最终将使用超高压反渗透膜，将水量降至最低之后，再进入到氯化钠蒸发结晶系统。。。蒸发结晶单元。。反渗透的浓水进入蒸发单元，将溶液中的水全部蒸发，从水中提取出盐进行处理，最终达到从系统中减盐的目的。。。本系统蒸发主要物料为氯化钠、硫酸钠混合废水。不同温度下的两种盐分溶解度如下图所示。从图中可以看出，随温度升高，硫酸钠溶解度不断升高，氯化钠溶解度变化不大。。。盐分溶解度曲线图。。根据上述两种盐分溶解度不同，以及不同浓度盐溶液的沸点，对于纳滤产水侧，废水盐分以氯化钠为主，采用热结晶法分离氯化钠。对于纳滤浓水侧，废水盐分主要是硫酸钠和氯化钠，采用热结晶法分离硫酸钠，再通过冷却低温分离氯化钠，如此循环，直至水中COD升高到一定程度，这时排放部分母液，经杂盐结晶器、干燥生成杂盐。。。根据项目的实际情况，选择2.5.13.1MVR和2.5.13.2多效蒸发单元的工艺描述。。MVR蒸发。。本项目由于厂家没有蒸汽，建议采用MVR蒸发结晶实现废水中的蒸发浓缩过程。。。蒸发结晶系统设置蒸汽压缩机，它对蒸汽进行压缩，使其压力和温度均上升。由压缩机提供的升压以便克服浓水的沸点、同时产生温差，实现管道内外热量交换。。。压缩后的蒸汽进入换热管外壳时，会在管道的外表面冷凝。冷凝水（蒸馏液）在冷凝器的下方被收集，流入蒸馏水罐。蒸馏水泵将蒸馏液打入进水预热器传输热量给进水。冷却后的蒸馏液进入回用水箱回收利用。。。强制循环换热器作为蒸发结晶器的加热设备，蒸发结晶器产生的二次蒸汽经蒸汽压缩机压缩，提高温度和饱和蒸汽压后，进入强制循环换热器壳程作为热源，换热器管程为浓盐水，通过结晶器循环泵不停的循环而从冷凝蒸汽中获得热量，进入结晶器蒸发室后降压蒸发。。。返回蒸发器的压缩蒸汽总流量将超过蒸发工作状态所需的量。多余部分从加热器中排出，带走不饱和气体。大部分这种蒸汽冷凝后，通过进水预热器回收余热后排出。。。本工艺设置了除沫器用于去除二次蒸汽中的少量盐水液滴，以保护蒸汽压缩机并产生高质量的蒸馏水。。。蒸发单元选用MVR系统，单套系统包括进水预热器，加热器，蒸发结晶器罐体，强制循环泵，蒸汽压缩机，脱水机滤液罐，脱水机滤液泵，冷凝器，冷凝水泵及配套电气，自控系统等。。。多效蒸发。。本项目由于厂家有蒸汽，而且本系统进水浓度较高，是整个工厂废水末端，水质水量的波动性相对较大，为了在运行过程中根据进水随时调节系统的运行参数，建议采用多效蒸发系统，以实现废水蒸发浓缩的过程。。。首先原水带压进入多效蒸发器，多效蒸发器特点是几个蒸发器连接起来操作，前一效蒸发器内蒸发时所产生的二次蒸汽用作后一效蒸发器的加热蒸汽。可以节约加热蒸汽。。。蒸发过程是不断地向溶液供给热能和同时去除系统中水蒸发所产生的蒸气。在蒸发过程中溶液的沸点，随着溶液浓度的增加而逐渐升高。通常第一效在一定的表压下进行操作，第二效的压强较低，从而造成适宜的温度差，使第二效蒸发器中的液体得以蒸发。同理，多效蒸发器中的温度经过一定时间后，温度差及压力差自行调整而达到稳定，使蒸气能连续进行。。。结晶器单元。。结晶器单元由加热器、结晶器、循环泵、进料泵及晶浆泵组成。。。原料经中间罐通过进料泵进入结晶器，物料总量由结晶器的液位计控制，结晶器内物料温度及蒸发温度由压缩机的设定值确定的，在设定的温度条件下蒸发。如内部物料温度如果超过设定的温度，可以由调节生蒸汽的进汽阀门减低原料的进料温度来降低内部温度。物料在循环泵的推动下经加热器加热，沿结晶器中心管上升，在液面表面蒸发，产生最大过饱和度，由于同时有大量的晶粒随液体一同循环，液面蒸发时有大量的晶粒存在，使过饱和度消耗在晶粒生长上，避免了自发形成晶核。本单元设有密度检测仪，当物料的密度达到设定值时晶浆泵开始将晶浆送至离心分离单元，通过离心脱水得到结晶盐。离心母液收集在母液罐，部分回流，部分送至喷雾干燥生成混合晶体颗粒。。。结晶器内部设有高效捕沫器，可以提高汽液分离效率，降低雾沫夹带损失。蒸发所产生的二次蒸汽经过捕沫器除沫后进入蒸汽压缩机。加热器采用管壳换热器，壳程介质为压缩后的二次蒸汽。加热器既是物料加热器，同时也是二次蒸汽的冷凝器。。。循环泵采用大流量、低扬程的轴流泵，轴流泵特点是全开式叶轮，低转速，对于结晶盐的晶体破坏很小。低扬程可以对系统管道减小冲击，循环泵扬程主要是克服管道压降，确保结晶器物料能够按照设计流速进行强制循环，保证盐、硝晶体生长需要，延长和避免系统结垢和堵管。。。蒸发结晶器蒸发室为盐结晶设计了适当的停留时间，以允许晶体充分生长。最终蒸发结晶产生的杂盐将通过稠厚器进一步浓缩。。。稠厚器出液进入离心脱水机，将盐浆进一步脱水。晶浆脱水之后，结晶盐通过吨袋包装机进行包装，之后可以送至储存间储存或直接外运。。。最终结晶器产生的盐将通过稠厚器、干燥器，将晶浆脱水。脱水之后，结晶盐通过吨袋包装机进行包装，之后可以送至储存间储存或直接外运。。。蒸发结晶系统产生的蒸汽冷凝液直接外排回用，冷凝液输送至回用水池。。。杂盐：×××t/a。。智慧化运营管理平台。。电气说明。。总则。。执行国家最近颁布的相关规程和规范。总体设计符合国家规范，本着经济、安全、可靠、适用原则进行。。。设计范围。。电气工程设计以10KV进线电缆终端为界，厂内供配电为本工程设计范围。具体设计内容如下：。。（1） 本项目工程厂内的高低压供配电系统及其变电站。。。（2） 厂内动力、照明等的配电及其控制。。。（3） 厂区内道路照明及控制。。。（4） 厂内线路敷设及其布置平面图。。。（5） 防雷设施与接地装置。。。设计依据。。（1）3~110kV高压配电装置设计规范 （GB50060-2008）。。（2）20kV及以下变电所设计规范 （GB50053－2013）。。（3）供配电系统设计规范 （GB50052－2009）。。（4）低压配电设计规范 （GB50054－2011）。。（5） 通用用电设备配电设计规范 （GB50055-2011）。。（6） 电力工程电缆设计规范 （GB50217－2018）。。（7） 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 （GB/T50062－2008）。。（8） 电力装置的电气测量仪表装置设计规范 （GB/T50063-2008）。。（9）建筑照明设计标准 （GB50034－2013）。。（10）建筑物防雷设计规范 （GB50057－2010）。。（11） 系统接地的型式及安全技术要求 （GB14050－2008）。。（12） 设计部门各有关专业提供的技术资料。。（13） 国家有关电气专业的规范及标准。。（14） 供电部门和市政有关部门的规定和要求。。供配电设施。。电压等级。。高压电动机电源采用10kV，其余一般为交流380V配电，检修安全照明电压为交流36V，高压开关操作电源为直流220V。。。供配电系统。。（1）高压配电柜的设计要求双回路供电，正常情况下母线分列运行，双回路电源线路同时工作，在一路故障情况下，合母联能满足全部生产负荷的要求，允许短时合环运行。。。（2）本系统为小电阻接地方式，要求设置相应的零序保护，所有保护定值需公司审核同意。。。（3）要求谐波造成电网电压波形畸变率极限和用户注入电网的谐波电流允许值满足《电能质量公用电网谐波》（GB/T14549-93）的要求。。。（4）各10KV配电室以进线开关位置考核的功率因数不小于0.95。。。（4）根据厂区负荷分布情况设置区域变配电室（10/0.4kV）：各变配电室的位置尽量靠近负荷中心，正常情况下母线（变压器）分列运行，双回路电源线路同时工作，在一路故障情况下，合母联由一台变压器负担全部负荷，允许短时合环运行。所有进线断路器和母联断路器均须配备电动操作机构。低压配电系统接地保护采用TN-S系统。。。（5）高压配电柜的设计采用双回路供电，正常情况下母线分列运行，双回路电源线路同时工作，在一路故障情况下，合母联能满足全部生产负荷的要求，允许短时合环运行。。。10kV高压配电室内内设置集中高压无功补偿装置。。。高压配电柜的设计双回路供电，正常情况下母线分列运行，双回路电源线路同时工作，在一路故障情况下，合母联能满足全部生产负荷的要求，允许短时合环运行。。。照明系统。。在照明设计中体现“绿色照明”的理念。针对不同的环境及其对照度和显色性的要求。。。（1）考虑分层、分区控制。。。（2）高低压配电室、主控室、操作室等重要场所按规范要求设置应急照明。。。（3）每一个区域均设有足够的照明与检修插座，并在必要处设有固定的36V400VA安全电压电源。。。（4）各生产区域的照明设置应保证满足夜间生产足够的照度指标（不低于200Lex）。。。（5）主控室、值班室、办公室、休息室等场所采用嵌入式长条形LED吸顶灯。。。（6）配电柜后侧安装高壁灯，正面屋顶安装下垂灯，高度要求易于更换，配电柜上部空间不允许安装灯具。。。（7）建筑物的照明采用手动控制。。。（8）建筑物照明标准和功率密度标准严格按照《建筑照明设计标准》的要求设置，以节约能耗。主要场所的照度标准和功率密度限值见下表：。。| 序号 | 场所 | 照度标准值（lx） | 功率密度限值（W/m2） |。。| --- | --- | --- | --- |。。| 1 | 配电装置室 | 200 | 7 |。。| 2 | 变压器室 | 100 | 4 |。。| 3 | 一般控制室 | 300 | 9 |。。| 4 | 主控制室 | 500 | 15 |。。| 5 | 泵房、风机房等 | 100 | 4 |。。| 6 | 普通办公室 | 300 | 9 |。。| 7 | 门厅 | 100 | 4 |。。供电线缆。。厂区综合线路采用高架式电缆桥架敷设方式，电缆桥架做爬梯及检修通道。避免采用电缆沟、直埋。电缆全部采用优质铜芯电缆，选型、截面应满足设备容量要求。。。直流操作系统配线（电缆）导线截面不小于2.5mm2，合闸控制电缆不小于4mm2。。。所有敷设、电缆进出口设计设施均按规范要求采取阻火封堵、分隔等防火措施。并配备相应消防设施。。。皮带机机旁各种保护装置布线采用穿线管形式，接线或交叉部位设可打开的金属分线盒，线管和附件采用镀锌钢材质。。。防火措施。。高、低压配电室、电缆夹层均按照规范设置火灾自动报警及灭火装置。电缆进出配电室、配电柜孔洞须用防火堵料封堵，电气设备的施工及安装均按有关规程规范进行设计。。。防雷接地保护。。1. 接地保护。。本工程0.4kV系统采用TN-C-S制接地保护方式，利用建构筑物的自然接地体作为接地装置，电气仪表工作接地、保护接地与防雷接地共用接地装置，接地电阻不大于1欧姆。各建筑物内均实施等电位联结。。。2. 防雷保护。。（1）本工程年预计雷击次数≥0.05的建筑物按三类防雷建筑物设计防雷措施，设置避雷装置，接闪器采用避雷带。。。（2）10kV高压侧装设避雷器作雷电侵入波过电压保护，低压配电柜（箱）进线处设SPD浪涌保护器作为防雷电波侵入的措施。。。电缆敷设。。1、建构筑物内电缆主要采用穿预埋保护管。沿电缆沟、电缆桥架的敷设方式。。。2、厂区内电缆主要采用沿室外电缆沟敷设方式，电缆数量较少的区域采用直埋敷设的方式。。。主要电气设备选型。。高压配电设备。。（1）室外电缆路径要求架空、美观。。。（2）尽量不选用独芯电缆，如必须使用，采用定制双层护套，需要在线测量护层对地电压及电流。。。（3）敷设10KV电源电缆时，同时敷设24芯光纤4根，作为保护和通讯使用。。。（4）每个高压配电室设置综保控制后台，同时将高压电能表数据进入后台系统。设工程师站1台，操作员站2台。。。（5）每个配电室的进线柜必须与上一级出线柜保证综保和电流互感器变比一致，以保证线路差动保护的可靠性。。。（6）布置在一层的配电室内地面标高应高于户外地坪1000mm，室内电缆沟垫层底标高不低于户外地坪标高；电缆沟为钢筋混凝土现浇结构，电缆沟侧壁和沟底不设穿线管或孔防止渗水。配电室进出电缆采用架空敷设，进入配电室后再入沟。较大的一层的配电室电缆沟内设集水坑。。。直流屏。。采用快速开关电源，单一模块损坏不影响整体功能。电池采用铅锌免维护电池，单只电压12伏。。。变压器。。要求设置独立变压器间，所有变压器要求纯铜绕组。。。各类电气保护。。（1）10kV进线保护为电流速断、差动保护、延时过流、接地保护等。。。（2）变压器装设电流速断、过流、零序及温度等保护。。。（3）10KV高压异步电动机装有电流速断、过负荷、低电压、单相接地、启动超时等保护。。。高低压电气控制设备。。（1）低压配电屏全部采用GGD柜，不允许使用抽屉柜，关键设备增加备用回路，具备快速切换功能。。。（2）容量大于15kW（含15kW）的低压电动机回路装电流表。。。（3）功率≥90kW非调速低压电动机采用软起动方式，控制方式为一拖一，同时具备全压直接启动应急快速切换功能。。。（4）功率≥200kW电机采用高压电机，所有高、低压电机采用二级能效（IE3）高效节能电机。。。（5）功率大于等于3kW的低压电机保护使用电机保护器，要求具有4mA-20mA输出到上级PLC。功率小于3kW的电机采用热继电器形式。。。（6）高、低压动力电缆选用ZR-YJV型，高压电缆头采用质优冷缩头。高温区采用阻燃、耐高温电缆。低压变频设备采用变频电缆。。。（7）控制电缆采用ZR-KVV型，去PLC或传输弱电信号的电缆以及长度大于200米的其他控制电缆采用ZR-KVVP屏蔽控制电缆。。。（8）线路采用架空方式，电缆需采用阻燃电缆，高低压配电室需设置电缆夹层（夹层考虑防水渗水）。。。（9）配电室消防设计，特别注意配电室门口应急灯、逃生指示灯等设计必须完全、充分满足国家最新的安全和消防规范的要求。。。（10）电缆进入配电室、盘(柜)以及穿线管，所有出入口应设计符合规范的防火封堵。。。（11）高、低压配电室与PLC站分室布置（便于管理并起防火隔离作用）。。。（12）主控室、PLC室、操作室、配电室根据室内面积配置柜式冷暖空调，室内温度要求18℃～25℃，变频器室配置柜式制冷空调。高低压配电室根据室内面积配置工业级冷风空调。电气室内不得有水、蒸汽等介质管道。。。（13）所有户外安装的电机、操作箱、照明箱、检修电源箱，带保护开关等电气设备应有防雨设施。箱体采用防腐材质。冷却塔上不设置就地操作箱。。。（14）柜体颜色按照需方要求。。。（15）低压柜元器件布置密度应适当宽松，便于维护。接触器容量选型高二档配置，空气断路器选型高一档配置，低压柜内隔离刀开关容量选用高于空气断路器一级，电气元件及成套设备选型统一。。。（16）户外机旁操作箱考虑防尘防雨，操作箱、检修电源箱结构形式为双层防尘结构，外层使用弹簧锁。。。（17）控制方式共分为三种：机旁手动、集中联锁、集中手动控制。集中联锁操作是主要操作方式，将各设备的选择开关置于“自动”位置，PLC按照预先设定的联锁关系将各设备自动联锁启动运转及停机。集中手动方式为在计算机上人为干预控制单体，区域设备（带联锁）启动运转及停机。机旁手动操作为电气纯手动操作，在机旁手动时将各设备的选择开关置于“机旁”位置，在机旁操作并监视各设备的运转状态，机旁手动主要用于检修、调试。。。（18）根据工艺要求采用变频控制的，各变频器由PLC通过硬接线对其控制，输入输出侧装交流电抗器。。。（19）现场检修、照明、空调、起重设施等电源由低压配电室独立分路馈出，检修、照明采用一体化自动转换装置实现单台变压器停电时保证现场各检修、照明正常用电。现场检修电源箱的电源开关采用空气断路器，现场总电源断路器容量大于250A，由各低压配电柜馈出。。。（20）电气配置的内容应全面，除遵守国家及行业相关的技术标准外，还必须进一步考虑在无人值班情况下运行维护的要求。。。（21）防雷保护应设计防直击雷和防雷电波侵入二种设施。。。（22）所有中间继电器采用大容量接触器型式，信号灯采用抗干扰（100V）型。。。（23）机旁设就地按钮箱。内设急停按钮、开、停按钮、运行、故障指示灯等防水型元器件。。。（24）配电柜主母线和分支母线要求镀锡，套热缩加强绝缘，有相标。。。其它。。（1）在强腐蚀场合，如加药间等，机旁电气设施不允许安装在设备附近，至少单独隔间或设备室外，防止腐蚀气体、液体对电气元件的腐蚀。。。（2）水处理设备（如超滤、反渗透等）本体上的气动头电气部分，要单独引到设备旁边，单独安装，不得安装在设备本体上，防止设备漏水造成损坏。。。（3）室外场合要求桁架选用耐候钢并涂刷防腐油漆，托臂及桥架采用复合环氧树脂复合钢骨架防腐型式。要求全密封结构，所有外露部分全部防腐处理，任何位置不露金属。。。自控及仪表说明。。设计内容。。本次仪表及自控设计包括：自控系统设计、仪表设计、通讯网络设计、摄像系统设计、防雷/接地设计等。。。设计依据。。《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343-2012。。《视频安防监控系统工程设计规范》GB50395-2007。。《外壳防护等级（IP代码）》GB/T4208-2017。。《民用建筑电气设计规范》JGJ16-2008。。《电力工程电缆设计标准》GB50217-2018。。《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010。。《城镇排水系统电气与自动化工程技术规程》CJJ120-2008。。《系统接地的型式及安全技术要求》GB14050-2008。。自控系统设计。。概述。。本次考虑按分散控制、集中显示的原则设置1套自控系统。由可编程序控制器（PLC）及自动化仪表组成的检测控制系统----现场控制站，对污水处理厂、供水厂等各过程进行分散控制；再由通讯系统和监控计算机组成的中央控制站计算机系统，对全厂实行集中管理和调度。。。工作站计算机用于监控水厂内主要设备的工况、运行参数和在线监测设备数据，对自动化控制程序运行条件的设定，对趋势图系统进行查询、统计、生成报表、分析等功能，并用于摄像系统的监视。。。水厂设备控制分三级实现，即中央控制级、现场PLC自动控制级和就地手动控制级。控制等级由高到低依次为：就地手动控制级、现场PLC自动控制级、中央控制级。对应主要设备控制的转换开关分为三档：手动控制方式、自动控制方式（其中现场PLC手动（MMI）控制级在自动控制方式中触摸屏上实现）、远程控制方式。。。功能要求。。监视及控制。。水厂设备控制分四级实现，即中央控制级、现场自动控制级、就地手动控制级和现场手动控制级。控制等级由高到低依次为：现场手动控制级、就地手动（MMI）控制级、现场PLC自动控制级、中央控制级。对应主要设备控制的转换开关分为三档：手动控制方式、自动控制方式（其中就地手动（MMI）控制级在自动控制方式中触摸屏上实现）、远程控制方式。。。中央控制级。。中央控制级即中央控制站计算机控制方式，位于综合楼中控室。水厂处于自动运行时，中央控制级应能监视污水厂所有设备和工艺参数并采集和储存数据，和各PLC站实现对等通讯。这级运行控制方式为水厂最主要的方式。在正常情况下水厂通过中央控制级进行运行和监视。设备进行调试、维护保养时必须在就地控制级或手动控制级进行。。。当水厂部分单元位于远程控制方式时，操作人员可以直接在中控室对这些设备进行控制。。。当水厂部分单元位于自动控制方式时，本级只是对设备的运行数据进行更新，而不能对这些设备进行控制。。。当水厂设备位于手动控制方式时，本级也只是对设备的运行数据进行更新，也不能对这些设备进行控制。。。现场PLC自动控制级。。现场PLC自动控制级即现场控制站PLC控制方式，各个工艺区域内的连锁控制及程序控制主要通过现场控制级来实现的。。。当水厂在自动控制方式运行时，现场控制站PLC可以独立的、自动的对它所负责的工艺区域进行控制，而不需任何中央控制级介入。并将采集到的设备数据及运行状态送至通讯网络中，为别的现场控制站PLC和中央控制站服务，同时接收其它现场控制站PLC及中央控制站送来的数据。如果污水处理厂的某一单元处于远程控制方式时，负责这些设备的现场控制站PLC也将执行中控室传来的指令。。。当水厂设备位于手动控制方式时，现场自动控制级也只是对设备的运行数据进行更新，也不能对这些设备进行控制。。。就地手动（MMI）控制级。。每个现场控制站均设人机界面（MMI），现场控制站还可以增加一个就地手动控制级控制方式来负责所管辖的工艺区域。也就是操作人员通过人机界面（MMI）输入指令，进行手动就地操作，与水厂其他部分独立，运行数据送中央控制站。就地手动控制级控制方式常用来调试和检修，不是正常工作模式。。。就地手动控制级。。就地手动控制级即现场按钮箱控制方式，主要用于水厂主要设备手动控制方式。如：鼓风机、提升泵、搅拌机、电动阀等。现场按钮箱带有开/停按钮、急停按钮，并与电机启动器相连，这些设备的控制可由它们的现场按钮箱来完成的。。。一般情况下就地手动控制级只用来设备检查和调试。。。报警处理和事故处理。。报警是现场工艺条件或设备发生故障而引起的。报警来源于由PLC提供的“硬件连锁”信号（如低液位开关引起的跳闸信号）或由PLC计算得出的信号（如开泵有指令而无流量）。报警信号在PLC中储存，由中央控制站工作站计算机周期性读出。报警信号被收集在中控室计算机表格内并周期性读出。。。中控室操作人员通过以下方式得知它们的状态：。。报警状态显示。。报警目录。。报警打印。。本次自控系统设计为冗余结构，若自控系统发生任何一种事故应不会阻止污水厂运行。。。失去1台操作员站计算机。。如果1台操作员站计算机出现故障，剩余下的将继续工作而不产生影响。如果1台操作员站计算机出现故障，整个水厂的信息在剩下的操作员站计算机内存储，所有污水厂的功能都可以通过剩下的一台操作员站计算机执行，水厂的自动运行不受影响。。。失去所有操作员站计算机。。如果所有操作员站计算机发生故障，水厂各部分将根据最后一次收到的指令处于自动工作状态，直到其中的一台操作员站计算机恢复或通过现场控制站进入人工控制。。。通讯网络失去联络。。如果一台操作员站计算机与通讯网络失去联络，水厂运行不受影响。如果所有操作员站计算机与通讯网络失去联络，水厂各部分将根据最后一次收到的指令处于自动工作状态，在失去联系的这段时间内，仪表数据将被丢失。如果任何PLC与通讯网络失去联络，它也将根据收到的最后指令继续工作。。。失去现场控制站电源。。现场控制站电源是以UPS供电,并将数据送通讯网络，若现场控制站电源失去，由于PLC及水质分析仪表电源接在UPS上，它们将继续工作，直至UPS电源供完为止。这时由它控制的动力设备将不能自动运行，电磁阀和电动阀将停留在最后位置上。。。PLC的CPU停止运行。。如果CPU停止运行，由它控制的动力设备将不能自动运行，气动阀门、电磁阀和电动阀将停留在最后位置上。。。数据存贮和报表产生。。水厂所有工艺信息储存在数据库服务器中，服务器存储能力应为2年，包括报警。。。系统提供一个报表生成器帮助操作人员配置自由格式的实时的、历史的和统计数据报表。报表可自动打印或按需要打印。报表应以用户编写的程序、系统软件或第三者成套形式打印。。。操作人员对数据存取有使用许可权，整个自控系统使用许可权分为三级：。。一级：访问设备："仅供看"。。。二级：具有一级和键盘数据输入、打印命令、接收/清除报警、执行控制命令。。三级：则可以修改所有参数。。。工作站、MMI、PLC的使用许可权为三级。。。图像显示、表格和文字显示。。系统能够显示整个水处理厂的画面，也包括污水厂和供水厂的部分细节画面。这些图像包括但不限于以下内容：水厂总体画面显示、预处理部分画面显示、生物处理部分画面显示、深度处理画面显示、控制系统画面显示、配电系统画面显示、报警显示、趋势图、报表等。。。中央控制站。。网络安全监测平台是一款专门针对水厂控制网络设计的实时告警系统，通过特定的安全策略，快速识别出系统中存在的非法操作、异常事件、外部攻击并实时告警。网络安全监测平台可以帮助用户对工控网络数据、工控设备间的网络流量监测进行实时监测、实时告警，帮助用户实时掌握工业控制网络运行状况，并对工业控制设备异常连接发出告警，帮助用户构建适用的专属工业控制网络安全防御体系。。。现场控制站。。现场控制站独立完成该区域有关工艺过程的参数检测值和设备控制，现场子站负责该区域有关工艺过程的数据采集并将数据上传至现场控制站。。。每个现场控制站包括以下主要控制设备：。。――可编程序逻辑控制器（PLC）。。――触摸屏。。――PLC柜。。――工业以太网光端交换机。。――不间断电源（UPS）2KVA、30分钟。。――1套PLC编程软件。。取水系统现场控制系统随工艺设备配套提供；。。供水水系统现场控制系统随工艺设备配套提供；。。污水系统现场控制系统随工艺设备配套提供。。。仪表系统设计。。总体要求。。本着先进性、实用性、可升级、可扩展性相结合的原则进行水处理中心自动化控制系统设计。依据工艺特征的分配进行仪表和自动化设计。应设立先决条件监控、测量项目，以确保水处理厂的稳定性，提高产品产量和质量，确保人员、设备安全，达到节能目标，减少生产成本，增加经济效益。。。概述。。自动化控制系统以PLC为核心对水厂的工艺过程采用分散控制，集中管理方式。。。（1）基础自动化系统，系统总体结构上考虑以EIC一体化设计、PLC为控制核心，具有数据采集处理、顺序控制、过程控制、参数指示、超限报警、设备状态监视、数据存储、生产报表打印等功能，构成一个功能划分合理、层次清晰，安全、高效、开放的自动化控制系统。控制系统采用进口知名主流品牌PLC控制系统，完成机组所必须的过程控制、逻辑控制和过程监视功能。控制系统I/O点数预留15%~20%的余量。采用控制主站+远程I/O站的形式，主站与远程站优先采用标准profinet通讯方式。控制系统选用有高可靠性的CPU、电源和网络设备，具备硬件热插拔功能和完善的冗余结构，包括CPU、电源、网络等冗余。具有高速网络传输技术和高效数据交换和I/O处理能力、开放体系结构的通信网络、操作系统和标准的控制组态工具。。。（2）全厂水处理中心区域设置中央控制室，实现对全厂水处理中心生产的操控。包括：PLC室、控制室、电讯机房等，放置过程控制系统的操作台、人机界面、机柜等设备，进行主要的日常生产操作。设置区域光纤环网汇集交换机，带千兆网络接口，具备接入全厂控制环网能力控制网络能力。控制室内设数字电视设施。。。（3）PLC室、控制室、电讯机房设冷暖单体空调或中央空调，确保室内温、湿度达到设备长时间使用要求，温度最高不超过24℃。。。（4）各工艺过程都有自己独立的PLC控制系统，并配置与控制系统同品牌的触摸屏，触摸屏不小于12〃。全厂的自动化运行控制不依赖于一个控制装置或系统，即使中央控制室因故停止运行，各单体控制系统仍可独立运行，不中断水厂过程。。。仪表检测技术功能要求。。（1）远传压力/差压仪表：模块化设计，具备自诊断功能，标准两线制4~20mA信号，带表头指示，精度等级不低于0.1级，差压变送器应配套三阀组。就地压力指示表应结构坚固,防尘、防水、防振、耐腐蚀，刻度盘应不小于100mm,精度应不低于1.5级。。。（2）温度检测元件：远传温度测量采用国际标准分度热电偶（K、S）、热电阻（Pt100）。。。（3）物位仪表：物位检测设备的选用根据不同的环境及介质进行选取。。。（4）所有进出控制系统的电缆使用耐高温抗阻燃屏蔽电缆，仪表电缆敷设应设置独立电缆桥架。。。（5）分析仪表测量原则上采用介质引出外加流通池方式进行测量，设置相应的取样阀门，可方便控制取样流速。特殊场合可以使用浸入式测量方式，应配套相应测量支架或在线插拔装置。。。（6）泥水界面仪：具备故障诊断、自清洁、就地显示及操作功能等，配套设备原厂的全部附件。。。（7）所供仪表及参数显示应采用国际标准工程计量单位。。。（8）电缆进入配电室、盘(柜)以及穿线管，所有出入口应设计符合规范的防火封堵。。。通讯系统设计。。全厂通讯网络分成二级：第一级为监控级：由中控室监控计算机至现场站基于IEE802.3标准的工业以太网光纤环网组成；第二级为数据传输/控制级：由现场站至现场子站、设备配套控制箱基于IEC61158标准的现场总线组成。。。摄像系统设计。。为提高管理水平，降低工作人员工作强度，设立摄像监视系统监视工艺设备运行状况。摄像系统由室内外摄像机、视频控制设备和视频计算机组成。主要监视各工艺构筑物设备的运行状况，及厂区进出口情况。。。室外摄像机设备配置主要以变焦镜头、全天候防护罩、旋转云台的一体化枪型摄像机为主机。。。室内摄像机设备配置主要以变焦镜头、防护罩、旋转云台的一体化球型摄像机为主。。。云台采用可变速/高速旋转直流云台，防护罩采用密封、防雨、防灰尘型，室外防护罩配有自动温控装置，室外防护罩的观察窗配备遥控雨刮部件。。。现场控制箱内置光端机、设备的供电及防雷保护器。。。防护罩、旋转云台和现场控制箱按照全天候使用要求选型，满足耐腐蚀和抗环境变化要求，防护等级不得低于IP65。。。摄像机安装采用单独立杆，立杆高度为3~4米。现场摄像机应设置避雷保护，所有安装摄像机的支撑杆、架必须接地良好，综合接地电阻须达到＜1Ω。。。现场图像发送光端机直接放置在现场控制箱内。控制箱的安装位置在立杆上，电缆从控制箱直接通过杆底部到摄像机。控制箱采用不锈钢材料制作，应达到防腐蚀、密封防雨、防尘。。。摄像控制设备设于中央控制室内，视频计算机可以将摄像机信号送显示墙显示。。。视频计算机存有摄像机控制程序，可调用程序对摄像机进行路径控制。并对视频信号进行处理，供管理信息系统监视污水厂安全生产。。。防雷接地设计。。中央控制室、现场控制站、摄像系统及仪表的电源进线均设雷电保护装置。。。仪表现场总线端均配置雷电保护装置。。。本工程采用共同接地体，等电位联结，控制系统工作接地、设备保护接地、防雷电感应接地与电气接地共用接地系统，接地电阻＜1Ω。。。仪表设计。。总则。。全部仪表供电单相220V，50Hz或24VDC电源。。。测量仪表的防护等级要求；水下或有可能在水下的部分的防护等级为IP68，水上部分的防护等级为IP65。。。所有室外仪表变送器及相关的现场元器件安装在带有保护盒的遮阳罩下。保护盒是可上锁的，所有保护盒的锁可用一把钥匙打开。遮阳罩及保护盒材料为不锈钢。。。所有仪表为4~20mADC输出，与过程变量成正比。继电器输出为无源接点信号。特殊输出要求详见下文。。。所有仪表均配有安装支架及附件，仪表遮阳罩底边高度为距地面约1.3米。。。所有输出和输入信号线（不包括传感器信号线）为通过端子连接的，在仪表的下部。。。主要仪表性能描述。。电磁流量计。。1) 用途。。测量、指示和传送管道内导电液体的流量。。。2) 原理。。利用法拉第电磁感应测量原理。。。3) 型式。。A. 由传感器、变送器，安装柱，全天候防护罩，保护壳，。。B. 全部安装附件，连接电缆和接地环、法兰、安装对法兰等。。C. 传感器将通过电磁场感应方式测量出的信号输出到变送器，变送器经过计算和放大后输出与流量成比例的4~20mA信号和流量累积脉冲信号。累积信号的脉冲宽度可调，单位1m3/脉冲。。4) 性能。。适合测量进入再生水厂的各种工艺水的应用。。。5) 传感器。。A. 采用脉冲常量电磁场原理。流速范围：0.3~12米/秒。防护等级：IP68。最小电导率：3ms/cm。传感器外壳材料：钢材（防腐）。衬里材料：硬橡胶（可满足实际使用需要）。电极材料：不锈钢。以法兰方式安装，法兰符合中国标准。带有接地环。介质温度：-25~+65ºC。。。B. 测量误差：好于0.5%FS。。C. 具有测量流向的指示。。。D. 防护等级：IP68。。6) 变送器。。A. 快速16位微处理器，量程连续可调。。。B. 与传感器相匹配；具有多项诊断功能；小流量切除；正/反向测量；自动量程切换；限位触点；外部范围选择；外部积算器复位；电隔离；过载保护（电源和所有输出）；电流输出：0/4-20mA；脉冲输出：0~1000Hz满量程；状态输出：四路二进制，如流体流动方向或出错显示和范围选择；电源：85-264VAC,48-63Hz和24VDC；接口：HART标准,Profibus PA/DP/FF（可选）；可选件：显示器/积算器和控制单元；所有功能/参数可设置（可以在不打开外壳的情况下使用磁棒操作）。。。7) 安装法兰。。提供用于安装电磁流量计的对法兰，对法兰可以同电磁流量计测量管的法兰通过螺栓牢固连接。。。8) 其它。。在电磁流量计安装的位置，由管道供货商提供一段适用于安装流量仪表的可移动直管段。直管段带有法兰。投标人要减少管子的内衬以适于流量计的安装。在传感器定货之前，投标人确定管道所带的法兰的具体尺寸，使得管道法兰与传感器法兰相匹配。。。9) 安装方式： 管道安装，分体式，配套变送器箱。。压力/差压变送器。。1) 用途。。用来测量、指示和传送压力/差压信号。。。2) 原理。。电容测量原理。。3) 型式。。A. 压力/差压变送器的传感单元采用干式陶瓷。压力/差压变送器的连接方式为两线制。。。B. 仪表组成包括：传感器和变送器一体型式，采用螺纹安装方式。。4) 性能。。适用于再生水厂压缩空气的压力，水面差压的测量。。。5) 传感部分。。A. 测量精度：≤0.25%FS；。。B. 环境温度：-20℃~+70℃；零点：相对湿度：100%；可调节；结构：测量、变送单元一体化。。。C. 外壳材料：不锈钢。。6) 变送部分。。隔离输出信号：4~20mADC，Hart通讯；两线制；供电：10~42VDC；防护等级：≥IP65；外壳材料：不锈钢。。7) 安装附件。。变送器与管道通过一套带有隔离阀的组件连接，保证在将变送器拆下时不影响管道内流体的运动。按照变送器过程连接的要求，制作过程连接件。过程连接件材料为不锈钢。。。超声波液位计。。1) 用途。。测量、显示和传送液位信号。。。2) 原理。。非接触超声波测量方式。。。3) 型式。。A. 液位传感器、变送器，以及全部安装附件和电缆。。。B. 变送器处理传感器的测量信号，按照使用要求传送液位信号。液位信号传送到变送器中。。。4) 性能。。有一定克服泡沫影响的能力。。5) 传感器。。A. 带一体化温度探头用来矫正超声波的运行误差。测量范围不低于10米时，波束角不大于10。盲区不大于0.3米。使用环境条件：-40~+95°C、相对湿度100%。传感器的外壳采用防腐蚀材料。表面可实现自清洁。内置温度补偿、抗化学腐蚀。实际测量范围要求：详见仪表自控系统特殊技术要求。。。B. 超声波液位传感器采用法兰夹装安装方式。。。C. 内置“声智能”技术，可对回波信号进行有效处理。。6) 变送器。。A. 显示：大屏幕 LCD发光显示，并具有现场操作功能，可利用手持编程器进行编程。断电时可自动储存系统数据。。B. 液位变送器要求输出4~20mA信号、液位差变送器输出信号：4~20mA×2（格栅前液位及液位差）、在流量测量时可产生累计流量脉冲输出：1m3/脉冲。至少带有2个继电器输出，可设定及开关量输出自身故障报警，额定值为220VAC，5A。环境温度：-20~+50°C。。。C. 测量精度：量程的0.25%。稳定性：十二个月0.1%。可去除水面剧烈波动的干扰。重复性：<满量程0.1%。零点迁移：盲区以外任意设定。。。D. 温度补偿：-50~+150ºC。。E. 安装方式 墙挂式\立柱安装。。静压式液位计。。1）概述。。功能：将液柱的静压转化成与之相应的液位信号；。。形式：CONTITE传感器，两线制变送器。。。2）性能。。测量范围：－0.1～+0.1bar至－1～＋10bar。。测量精度：±0.2％，±0.1％可选。。环境温度：-20…70°C。。过压极限值：max.40bar。。过程温度范围：PE电缆－10～＋70°C。。FEP电缆－10～＋80°C。。稳定性：6个月 0.1%。。量程比：10:1。。零点迁移：满量程 90%。。防护等级：IP66，分离型外壳：IP68。。安装位置：任选、带现场显示。。线性度：>=0.1%。。结构：紧凑型，缆式结构。。。隔离输出信号：4～20mA, DC 带HART协议。。电源：11.5～45VDC。。超声波泥位计。。采用超声波测量原理，利用超声波发射和水中固体悬浮物回波分析,确定污泥层的高度。测量、指示和传送泥水沉淀池中泥水界面信号。由传感器，变送器及安装附件和电缆组成。。。分辨率：10mm。。模拟输出：4~20mA/5009负载。。供电：220VAC。。继电器输出：(可选配)为2组。。防护等级：传感器防护等级IP 68，投入式安装。。。变送器防护等级：IP65。。。安装探头：根据量程和探头的选型。。量程：常规量程是5米、10米、15米、20米。。测量精度：±3%~5%。。显示：中文液晶显示。。显示仪表:-20~+60℃;。。环境温度：探头:-20~+80°C。。通 信：可选485，232通信(MODBUS协议)。。探头电缆：10米。。浊度计。。1) 浊度传感器。。测量原理：双光束近红外光/散射光，90°和140°检测器，不受样品颜色干扰；。。测量范围： 0.001～100NTU；。。精度：测量浊度时：小于读数的1%；测量固体悬浮物时：小于读数的5%；。。重现性：测量浊度时：小于读数1%；测量固体悬浮物时：小于读数3%；。。检测限：测量浊度时：0.001NTU；测量固体悬浮物时：0.001mg/L；。。响应时间：1秒；。。形式： PVC材质，具有自诊断功能和机械式刮片自清洗功能；。。测量单位：浊度：NTU，FNU，或TE/F；。。工作温度：0℃~40℃；。。防护等级：IP68；。。电缆长度：10m；。。安装方式：浸没式、流通池或插入式安装。。。2) 控制器技术参数。。显示：图形数据点阵LCD，带LED背景灯照明，半透明反射式；在任意光线下可读；。。显示屏分辨率：160×240像素；。。显示屏尺寸：48×68mm；。。安全等级：两个密码保护；。。探头输入：单通道；。。输出：两路模拟的0/4-20mA输出信号，带独立的PID控制功能；。。工作环境：-20~60℃，0~95%相对湿度、无冷凝；。。存储环境：-20~70℃，0~95%相对湿度、无冷凝；。。继电器：四个SPDT（C型）触头，1200W，5A，250Vac；。。电气接口：1/2”；。。数据存储：有2个数据记录仪，每个为128Kb。。。外壳防护等级：NEMA4X/IP66；。。电源：100~240VAC±10%，50/60Hz；。。电子认证：EMC：CE认证，电磁和辐射排放符合EN50081-2，抗干扰符合EN 61000-6-2；。。安装方式：壁挂/面板/夹管式安装；。。外壳材质：聚碳酸酯，铝质（镀粉末）。。pH/及温度计。。1) 用途。。测量、指示和传送过程检测介质的pH/温度值。。。2) 原理。。利用电极外液体和电极内电介质的电势差来确定被测液体中的酸碱度。。。3) 型式。。A. 采用复合电极（测量电极、参比电极和Pt1000温度电极一体）探头、变送器、全部安装附件和电缆。。B. 传感器安装在测量杆中，变送器安装在附近的仪表保护箱中。。。4) 性能。。适于测量系统内各工艺水。。5) 探头。。测量类型：浸没式，测量杆长度：≥2米。连接电缆长度：5米。。6) 传感器。。A. 采用数字差分式传感器，适合测量水中的pH。精度好于0.1pH，流速范围0~2m/s，测量范围为0~14pH。。。B. 使用环境条件范围：0~+105℃。最大压力：6.9Bar（100ºC）。。。C. 浸没部分材料：PEEK本体。。7) 变送器。。A. 变送器具有下列功能：现场LCD显示、隔离输出信号：4~20mA×2（pH及温度）、带有温度补偿，故障报警：三个SPDT继电器输出，自身报警220VAC，5A，精度：0.05%量程。满足CE的电磁兼容性。。。B. 可同时连接一个或两个不通类型的数字化传感器。探头可“即插即用”。具有数月的数据存储能力。。。ORP氧化还原电位检测仪。。1） 传感器。。测量原理：差分式电极（含温度电极）；。。测量范围：-2100 ~ +2100mv/-5~75℃；。。环境温度：-15~50°C。。灵敏度：读数的0.1%；。。稳定性：每24小时2mV，不累积；。。传感器压力上限（不带安装附件）：85psig@75℃；。。内置温度传感器：热敏电阻，分析仪显示温度值；。。水样流速：最大3m/s；。。防护等级：传感器IP68，变送器IP65。。安装方式：室外支架浸没式安装，分体式，配变送器箱。。。2） 变送器。。变送器：带自动识别传感器功能，可以同时连接任意2个不同参数的数字化传感器，通过扩展接口可以最多连接247个传感器。。。显示：高对比度背光灯的LCD 显示。。电源： 220VAC，50HZ；。。防护等级：NEMA 4X。。变送器与传感器通信：RS-485，MODBUS协议。。信号输出：1路模拟输出0/4~20mA，2路继电器。。设备选型。。仪表及自控选型立足于可靠性、先进性，并确保工艺的精度要求和实时要求以及维护方便，耐腐蚀，运行稳定。。。信号电缆及控制电缆采用阻燃型电缆。对电缆穿线孔、洞、保护钢管应采用非燃性材料严密封堵。。。主要设备清单。。表5-1主要设备清单。。| 序号 | 设备名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- | --- |。。| | 臭氧氧化系统1 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含臭氧发生器和投加系统配套相关配件 | 套 | | ×用×备 |。。| | 曝气生物滤池1 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含曝气装置和滤池填料等 | 套 | | |。。| | 超滤系统1 | 成套撬装，满足净产水量≥×××m3/d；包含膜元件和阀架，膜元件为芳香聚酰胺反渗透膜元件，配套膜壳； | 套 | | |。。| | 反渗透系统1 | 成套撬装，满足净产水量≥×××m3/d；包含膜元件和阀架，膜元件为芳香聚酰胺反渗透膜元件，配套膜壳； | 套 | | |。。| | Crysacter结晶器1 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含结晶器和填料等配套相关配件 | 套 | | |。。| | 高效沉淀池1 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含搅拌器、刮泥机、收水槽和填料等配套相关配件 | 套 | | |。。| | 臭氧氧化系统2 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含臭氧发生器和投加系统配套相关配件 | 套 | | |。。| | 曝气生物滤池2 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含曝气装置和滤池填料等 | 套 | | |。。| | 超滤系统2 | 成套撬装，满足净产水量≥×××m3/d；包含膜元件和阀架，膜元件为芳香聚酰胺反渗透膜元件，配套膜壳； | 套 | | |。。| | 反渗透系统2 | 成套撬装，满足净产水量≥×××m3/d；包含膜元件和阀架，膜元件为芳香聚酰胺反渗透膜元件，配套膜壳； | 套 | | |。。| | Crysacter结晶器2 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含结晶器和填料等配套相关配件 | 套 | | |。。| | 高效沉淀池2 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含搅拌器、刮泥机、收水槽和填料等配套相关配件 | 套 | | |。。| | 超滤系统3 | 成套撬装，满足净产水量≥×××m3/d；包含膜元件和阀架，膜元件为芳香聚酰胺反渗透膜元件，配套膜壳； | 套 | | |。。| | 纳滤系统 | 成套撬装，满足净产水量≥×××m3/d；包含膜元件和阀架，膜元件为芳香聚酰胺纳滤膜元件，配套膜壳； | 套 | | |。。| | 反渗透系统3 | 成套撬装，满足净产水量≥×××m3/d；包含膜元件和阀架，膜元件为芳香聚酰胺反渗透膜元件，配套膜壳； | 套 | | |。。| | 高效沉淀池3 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含搅拌器、刮泥机、收水槽和填料等配套相关配件 | 套 | | |。。| | 蒸发结晶器1 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含蒸发结晶器、换热器、循环泵、稠厚器和干燥器等配套相关配件 | 套 | | |。。| | 蒸发结晶器2 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含蒸发结晶器、蒸汽压缩机、换热器、循环泵、稠厚器和干燥器等配套相关配件 | 套 | | 适用于MVR装置，不用要删除 |。。| | 蒸发结晶器2 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含蒸发结晶器、换热器、循环泵、稠厚器和干燥器等配套相关配件 | 套 | | |。。| | 杂盐蒸发结晶器 | 成套，满足产水量≥×××m3/d，包含蒸发结晶器、换热器、循环泵、稠厚器和干燥器等配套相关配件 | 套 | | |。。投资和运行成本测算。。基础数据。。运行费用按照下表中数据进行计算：。。| 序号 | 项目 | 具体数据 |。。| --- | --- | --- |。。| | 药剂 | 按市场价格计算 |。。| | 动力消耗 | 按×元/kwh考虑 |。。| | 氯化钠 | 按照×元/t考虑 |。。| | 硫酸钠 | 按照×元/t考虑 |。。| | 软化污泥处置费 | 按照×元/t考虑 |。。| | 杂盐处置费 | 按照×元/t考虑 |。。| | 超滤膜 | 更换按照5年计算 |。。| | 反渗透膜 | 更换按照3年计算 |。。| | 纳滤膜 | 更换按照2年计算 |。。运行成本测算。。减盐处理工艺单元主要包括高效沉淀池、多介质过滤、多级超滤系统、阳床、多级反渗透膜系统、多级纳滤系统以及蒸发结晶系统。。。减盐系统按照×天运行，按照处理规模×m³/d计算，直接运行成本包含电费、药剂费、膜更换费用；包括人工费、管理、维修费运营费用约×元/吨水，年运营成本约×万/亿元。。。污泥可外运综合处理，氯化钠、硫酸钙和硫酸钠外运销售，杂盐由专业机构收纳处理。。。药剂与电耗、膜耗材。。智慧化管理平台。。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。。。附件一公司简介。。金科环境股份有限公司简介。。本公司介绍偏重工业，如果用于市政项目需要更改。。。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、开封兰考等多个给水项目，为光伏、PCB、化纤、印染、钢铁等行业提供高品质给水。。。“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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