TP-5-3 COBF浓盐水达标排放工艺技术方案模板-V1（含7、8和9）.md 84 KB
COBF浓盐水达标排放工艺包。。技术方案。。金科环境股份有限公司。。2024年04月。。目 录。。1. 工程概述 1。。1.1 项目背景 1。。1.2 设计范围 1。。1.3 设计原则 1。。1.4 设计标准及规范 2。。1.5 设计进出水水质 2。。1.5.1 设计进水水质 2。。1.5.2 设计出水水质 2。。2. 工艺选择思路 3。。2.1 水质难点分析 3。。2.1.1 软化成本高 3。。2.1.2 难降解CODCr浓度高 3。。2.1.3 总氮浓度高 3。。2.1.4 磷（TP）浓度高 3。。2.2 水质难点应对方法及工艺选择 3。。2.2.1 软化工艺选择 3。。2.2.2 难降解CODCr去除工艺选择 5。。2.2.3 除磷工艺选择 11。。2.2.4 出水终端保障工艺选择 12。。2.2.5 浓盐水处理工艺确定 14。。2.3 工艺流程 14。。2.4 工艺技术特点 14。。2.4.1 工艺技术优势 14。。2.4.2 工艺技术价值 15。。2.4.3 工艺技术竞争力 16。。3. 工艺方案设计 17。。3.1 Crysacter®结晶软化工艺设计 17。。3.2 O3/H2O2协同催化氧化工艺设计 18。。3.3 防堵塞生物滤池工艺设计 18。。3.4 超滤工艺设计 19。。4. 电气设计 28。。4.1 总则 28。。4.2 设计范围 28。。4.3 设计依据 28。。4.4 供配电设施 29。。4.4.1 电压等级 29。。4.4.2 供配电系统 29。。4.4.3 照明系统 29。。4.4.4 供电线缆 30。。4.4.5 防火措施 31。。4.4.6 防雷接地保护 31。。4.4.7 电缆敷设 31。。4.5 主要电气设备选型 31。。4.5.1 高压配电设备 31。。4.5.2 直流屏 32。。4.5.3 变压器 32。。4.5.4 高低压电气控制设备 32。。4.5.5 其它 34。。5. 自控及仪表设计 35。。5.1 设计内容 35。。5.2 设计依据 35。。5.3 自控系统设计 35。。5.3.1 概述 35。。5.3.2 功能要求 36。。5.3.3 中央控制站 39。。5.3.4 现场控制站 39。。5.4 仪表系统设计 40。。5.4.1 总体要求 40。。5.4.2 概述 40。。5.4.3 仪表检测技术功能要求 41。。5.5 通讯系统设计 41。。5.6 摄像系统设计 42。。5.7 防雷接地设计 42。。5.8 设备选型 43。。6. 主要构筑物及配置清单 44。。6.1 配置清单 44。。6.2 主要构筑物清单 44。。7. 直接运行成本分析 45。。7.1 基础数据 45。。7.2 直接运行成本 45。。8. 智慧化管理平台 47。。9. 公司简介 51。。工程概述。。项目背景。。项目名称：***********。。项目背景：********。。设计规模：***********。。浓盐水水质特点：再生水或脱盐水反渗透系统产水的浓缩水，特别是采用污水厂出水或地表水作为水源的，经过多倍浓缩后污染物浓度高、可生化性差处理难度大。。。设计范围。。本项目可提供的设计范围为COBF工艺包及配套水池外墙外1米范围之内的所有设备及配套的水泵、阀门、管道、电气、自控仪表系统等完整的处理装置的设计、供货及安装，不包含土建、暖通、给排水等其他专业范围。。。设计原则。。本项目设计遵循以下原则。。产水水质达到用水水质要求的标准；。。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；。。采用合理的工艺和控制水平，确保出水水质和生产安全可靠；。。贯彻节约用地，节约投资的原则；。。合理布置，精心设计，节省工程建设投资，加快工程建设进度。。。设计标准及规范。。设计进出水水质。。设计进水水质。。根据业主方提供的资料，确定如下的进水水质：。。表1-1 设计进水水质。。| 序号 | 水质指标 | 单位 | 设计值 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| | | | |。。| | | | |。。| | | | |。。| | | | |。。设计出水水质。。本项目设计产水水质如下表所示：。。表1-2 设计出水水质。。| 序号 | 水质指标 | 单位 | 设计值 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| | | | |。。| | | | |。。| | | | |。。| | | | |。。工艺选择思路。。水质难点分析。。浓盐水主要是本再生水厂项目的浓排水及系统冲洗和清洗废水，水源水经过再生水工艺浓水后，浓排水有机污染物和盐分相对进水浓缩了3~4倍，因此浓盐水处理主要应对难降解CODCr、总氮、总磷和高硬度等去除，具体分析如下。。。软化成本高。。根据本项目的设计进水水质及脱盐工艺的浓缩倍比，为了降低浓盐水结垢对处理工艺的影响，需要增加软化预处理措施，如果设计采用化学沉淀法降低硬度，药剂耗量大，污泥产量高，进而造成运营成本过高。。。难降解CODCr浓度高。。一般达标污水中的CODCr多为生化难降解物质，经过反渗透膜系统浓缩后，CODCr浓度为膜系统进水的3~4倍，如果要做到达标排放，需通过吸附或者高级化学氧法去除。。。总氮浓度高。。污水中总氮的去除一直是生化法设计的重点，浓盐水中BOD含量很低，生物活性差，提高了总氮去除的难度。。。磷（TP）浓度高。。经过膜系统浓缩后，浓盐水的总磷也得到了几倍浓缩，浓度远超达标排放标准，综合考虑生化和化学沉淀结合的方式确保总磷达标排放。。。水质难点应对方法及工艺选择。。软化工艺选择。。化学软化技术。。软化原理。。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。。。技术特点。。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。。结晶软化技术。。软化原理。。Crysacter®结晶软化技术是我公司在传统结晶工艺基础上，经过长期试验和技术改进，研发出成本更低效果更好的专利结晶技术。。。Crysacter®结晶软化技术充分利用反渗透浓水中的结垢性物质的浓度积超过其饱和溶度积的特点，结合生成微溶/不溶的化学物质，在结晶器水力条件下，结晶沉淀析出。。。原理：Ca2++SO42-+2H2O→CaSO4.2H2O↓。。结晶沉淀工艺去除水中的结垢性物质并同时去除水中的总磷；。。低温结晶技术主要是通过反应器水力条件控制，利用水中已有的盐组份，在不投加/少投加化学药剂的前提下，达到除盐目的。。。本项技术已在工程实践中得到验证，运行成本更低，在同等设计条件下，与化学加药软化相比可节约30~60%的运行成本。结晶单元无固废产生，生成的结晶盐可用作建筑材料或水泥生产原料，创造商业价值。。。技术特点。。药剂投加量小，固体含量不足20mg/L，几乎不增加总系统固体量；。。运行费用低，相同硬度去除情况下，相比于化学药剂沉淀，运行费用可节约30~60%；。。不再额外增加系统水质总溶解性固体含量；。。产品为晶体形态固体，易脱水，纯度高达98%以上，可作为建筑材料或水泥生产原料使用，创造经济价值。。。软化工艺确定。。经过上述两种软化工艺的分析比较，建议选择结晶软化技术作为浓盐水达标排放工艺包的软化单元设计。。。难降解CODCr去除工艺选择。。经过分析可知浓盐水中绝大多数CODCr难降解程度高，依靠传统生化工艺很难去除。通过高级氧化后提高废水的可生化性，建议设计后置生物法对废水进行生化降解，去除水中的CODCr，降低氧化剂的投加量，进而降低运行费用。。。高级氧化法工艺选择。。目前，常用的高级氧化法主要有臭氧催化氧化和Fenton氧化，分别介绍如下：。。(1) 臭氧催化氧化法。。臭氧氧化体系具有较高的氧化还原电位，能够氧化废水中的大部分有机污染物，被广泛应用于工业废水处理中。臭氧能氧化水中许多有机物，但臭氧与有机物的反应是有选择性的，而且不能将有机物彻底分解为CO2和H2O，臭氧氧化后的产物往往为羧酸类有机物。且臭氧的化学性质极不稳定，尤其在非纯水中，氧化分解速率以分钟计。在废水处理中，臭氧氧化通常不作为一个单独的处理单元，通常会加入一些强化手段，如光催化臭氧化、碱催化臭氧化和多相催化臭氧化等。。。(2) Fenton氧化法。。该技术起源于19世纪90年代中期，由法国科学家H.J.Fenton提出，在酸性条件下，H2O2在Fe2+离子的催化作用下可有效的将酒石酸氧化，并应用于苹果酸的氧化。长期以来，人们默认的Fenton主要原理是利用亚铁离子作为过氧化氢的催化剂，反应产生羟基自由基式为：Fe2++H2O2——Fe3++OH-+•OH，且反应大都在酸性条件下进行。。。Fenton氧化法效果较好，但是存在产泥量较大的问题，较难处理。。。综上分析，臭氧催化氧化法简单实用，应用广泛，且没有二次产物，浓盐水的高级氧化工艺建议选择臭氧氧化为主的技术单元。。。高级氧化工艺确定——HEOCCT O3/H2O2协同催化氧化技术。。工艺原理。。浓盐水高级氧化工艺设计采用金科环境自主研发的“HEOCCT O3/H2O2协同催化氧化技术”。。。臭氧具有强氧化性，能够直接氧化水中的有机物，不产生二次污染，但传统臭氧技术由于臭氧在水中不稳定、传质效率低等特点，导致投资和运行成本较高。我公司针对类似于反渗透浓盐水的难生物降解废水，开发出具有自主知识产权的HEOCCT O3/H2O2协同催化氧化技术。。。HEOCCT O3/H2O2协同催化氧化技术（以下简称O3/H2O2协同催化氧化技术）除了有常规臭氧氧化的特点外，兼有低能耗及高效的特征，主要体现在选择了适用且成本低的催化剂提高了氧化效果，降低了臭氧的投加量，同时采用智能臭氧投加装置可以更准确的控制臭氧投加量，有效降低了投资及运行成本。。。研究显示，非均相催化剂成本高昂，且催化填料易受水中氯离子、硬度和碱度影响，易出现板结和中毒失效的现象。极板均相催化氧化虽然受水质影响较小，但是极板是耗材，但极板作为耗材，更换成本昂贵且存在技术垄断。我公司通过工程实践，在臭氧催化氧化组合工艺的应用研究及如何降低系统运行能耗等方面取得了技术突破。采用常规的双氧水作为催化剂，对双氧水与臭氧的投加方式和投加配比进行深入研究，实现了无需昂贵催化剂即可达到相同处理能力的目标。双氧水协同臭氧氧化利用臭氧在双氧水的协同作用下产生更多具有强氧化能力的中间产物，如羟基自由基(·OH)，用于氧化分解水中的有机污染物。这些中间产物具有极强的氧化能力，反应无选择性，能快速氧化分解臭氧无法处理的高稳定性、难降解的有机物。。。经过技术研发和提升，我司的高效臭氧催化技术在抗离子干扰方面取得了显著进展。通常情况下，常规臭氧催化技术在水中氯化物含量达到1000mg/L时，氧化效果会显著下降。但经我司改进后的臭氧催化技术可以在含有几千mg/L氯化物的废水中确保催化氧化效果。。。我司自主研发的高效臭氧催化技术能够在很短时间内达到处理要求，既可作为单独处理技术，又可与其他处理过程相匹配。例如，它可以作为生化处理的预处理工艺，降低整体处理成本。这种灵活性和高效性使得该技术在不同场景下都具有广泛的应用潜力，为处理高盐废水中难降解COD等问题提供了一种可靠的解决方案。。。图 2-1 高效臭氧双氧水催化氧化技术工艺流程简图。。技术特点。。高效臭氧催化氧化技术集成了金科自主研发的臭氧催化技术、协同氧化技术、智能投加控制系统、快速管道反应器和臭氧接触氧化塔等核心技术单元，具有以下特点：。。① 臭氧经催化氧化后引发羟基自由基反应，可以解决臭氧选择性差、利用率低、矿化能力弱、污染物分解不彻底等问题；。。臭氧反应速度快，30min内即可完成，可有效减少臭氧反应池内的停留时间，减少占地；。。臭氧投加和扩散系统效率高，臭氧溶解和利用效率≥95%；。。独特的臭氧投加方式，能适应具有结垢倾向的水质条件；。。智能投加控制系统保证臭氧、催化剂、水质三者之间的最佳匹配，处理效果好；。。气源利用整合技术，氧气利用率为传统工艺的2~4倍；。。运行成本低，约为传统臭氧工艺成本的40%~60%。。。后置生物膜法工艺选择。。后置生物膜法工艺目前常用的有普通曝气生物滤池和防堵塞生物滤池，现就两种工艺分别介绍如下：。。传统曝气生物滤池。。曝气生物滤池（Biological Aerated Filter，BAF）是80年代末在欧美发展起来的一种新型污水处理技术。其独特的填料式设计，借鉴了生物滤池和生物接触氧化法的优点，综合了过滤、吸附和生物代谢等多种废水处理工艺，使其具有水力负荷高、抗冲击能力强、污泥产量少、无污泥膨胀等优点，是目前水处理的先进工艺，其主要应用于废水的深度处理，适应于处理低有机负荷废水，不同的填料尺寸对应不同的废水处理要求。但是，普通曝气生物滤池由于选用陶粒、火山岩、沸石等材料作为滤料，比重大，故在运行中遇到的最大难题是反冲洗较为困难。另外，在传统的生物处理中过高的氨氮将对微生物产生抑制作用，故普通生物处理工艺对于高浓度有机污水和高氨氮污水很难达到理想的处理效果。同时，传统的生物处理工艺普遍存在着投资大，运行费用高，占地面积大，操作管理复杂，处理效率低等不足之处。。。防堵赛生物滤池。。防堵塞生物滤池是微生物、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。与固定床滤池相比，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。。。工艺原理。。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，防堵塞生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。。。图 2-2 高效微生物载体结构图。。构造。。防堵塞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。防堵塞生物滤池池由池体、功能化生物载体、拦截网和曝气管等部分组成。具体结构详见下图。。图 2-3 防堵塞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。。。技术特点。。可筛选出高效专用微生物，对有机物降解速度快，总氮去除效果好；。。生物量高，反应速度快，出水水质好，抗冲击负荷效果较好；。。生物链长，污泥量极少；。。可耐受废水中较高浓度的微生物抑制性物质；。。基建投资及运行费用低，占地面积小。。。对比分析。。两个工艺处理比选方案的综合因素比较详见下表。。。表2-1 HBAF与BAF工艺比较表。。| 项目 | HBAF工艺 | BAF工艺 |。。| --- | --- | --- |。。| BOD容积负荷 | ≥1.5 | ≥1 |。。| 抗冲击负荷能力 | 强，生物相稳定 | 较强，生物相稳定，但菌落简单 |。。| 基建投资 | 低 | 较高 |。。| 运行管理 | 简单 | 复杂 |。。| 运行费用 | 0.02～0.06元/吨水 | 0.10～0.2元/吨水 |。。| 氨氮去除率 | 90-95%，出水基本无氨氮 | 85-90%，但出水氨氮不稳定 |。。| 技术适用性 | 各种工业废水、市政污水及河道微污染水体治理 | 市政污水处理为主 |。。| 载体类型 | 大孔、中孔、微孔，系列化 | 陶粒、火山岩等 |。。| 高效菌种类型 | 复合工程菌，可根据水质特点进行质配 | 活性污泥 |。。根据上述比较可知，防堵塞生物滤池运行过程中，不仅可以高效地去除COD和氨氮，同时可降解部分总氮。综上所述，浓盐水设计选择防堵塞生物滤池作为与臭氧结合使用的后生物处理工艺。。。除磷工艺选择。。生物除磷。。生物除磷，是指活性污泥法处理污水时，将活性污泥交替在厌氧以及好氧状态下运行，能使过量积聚磷酸盐的积磷菌占优势生长，使活性污泥含磷量比普通活性污泥高。污泥中积磷菌在厌氧状态下释放磷，在好氧状态下过量地摄取磷。经过排放富磷剩余污泥，其结果与普通活性污泥法相比，可去除污水中更多的磷。。。由于浓盐水中TDS含量高，有机污染物的生化性很差，用传统的生物除磷工艺很难保证除效果。。。化学除磷。。化学沉淀法除磷主要指应用钙盐，铁盐和铝盐等产生的金属离子与磷酸根生成难溶磷酸盐沉淀物的方法来去除废水中的磷。最常用的是石灰、硫酸铝、铝酸钠、三氯化铁、硫酸铁、硫酸亚铁和氯化亚铁。。。化学除磷的基本原理是投加高化合价的金属盐类的化学药剂，一般为三价铁盐、铝盐等，药剂中的高价金属离子与磷酸盐结合成低溶解度的磷酸盐化合物，使水中的溶解性磷转移至固相。又因生成的磷酸盐化合物是极细小的晶状体，必须进行絮凝，然后通过沉淀或过滤等固液分离手段将磷酸盐化合物从污水中去除。。。化学除磷是单纯的化学反应和物理化学的絮凝及固液分离过程，只要投加的药剂品种正确、投加量适当，除磷效果是可靠的，而且污泥量增加不多，经济合理。。。投加铝盐或三价铁盐，除磷化学反应式为：Me3++PO43-→MePO4。。这只是简单的表述，实际生成物的组成要复杂得多，故常用经验分子式：。。rMe3＋＋H2PO4－＋(3r-1)OH－→rMer•H2PO4(OH)3r－1 (s)。。式中r值为计量系数，与阳离子的种类有关，文献报导值为1～2。。。但同时会与水中的碱产生某些副反应。如水解反应生成氢氧化物：。。Me3++3OH-→Me(OH)3。。同时生成的MePO4和Me(OH)3都是难溶化合物。。。副反应从投加的药剂中夺取金属离子Me3+，生成金属氢氧化物Me(OH)3及其他化合物。。。从简单表述化学反应方程式看，去除一个克分子磷酸盐只需投加一个克分子三价金属离子，即mol投加/mol去除＝1。实际上因整个除磷的化学反应比简单的反应表述方程式复杂得多，又有各种副反应，故投加的药剂量要大得多，即mol投加/mol去除＞1。在化学除磷工艺中mol投加/mol去除（又称摩尔比），是一个重要的指标，用于判别药剂选择、投加方式等的优劣。摩尔比（mol投加/mol去除）的主要影响因素主要包括：。。A. 水的化学性能和pH值与所选药剂是否适应。。。B. 要求达到的残留溶解磷酸盐的浓度，要求的残留溶解性磷越低，摩尔比越高。。。C. 水温和其它因素。。。根据以上分析，本项目除磷选择化学除磷工艺。。。除磷工艺确定。。由于铁离子能提高生物污泥的沉降性能，本项目除磷药剂推荐采用聚合铝溶液，有效铝离子含量为4%。混凝剂与结晶工艺结合，达到除磷效果。。。出水终端保障工艺选择。。工作原理。。出水终端保障单元建议选择超滤系统，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。。。图 2-4 超滤系统现场图片。。技术特点。。超滤膜元件材质选择性能最佳的改性聚醚砜（PES），相比与其他材质的中空纤维膜，具有以下特点：。。抗污染能力：由于PES材质较好的亲水性，提升了膜的透水性及抗污染能力，清洗效果明显，渗透率更稳定；。。化学耐受性：PES材质具有更好的耐强酸及强碱的能力；。。机械强度高、断丝率低；。。低温工况下，产水水量稳定；。。产水水质好；。。使用寿命长，可长期稳定运行。。。浓盐水处理工艺确定。。通过上述各工艺单元的分析选择，确定本工程去除不可降解COD采用臭氧催化氧化工艺，进一步去除氨氮、TP等有机物采用防堵塞生物滤池工艺，硬度通过结晶法实现软化分离，从而降低废水硬度，同时去除大部分TP。最终出水SS采用超滤过滤工艺保证。。。本工程提标工艺采用如下工艺路线：Crysacter®结晶软化技术+HEOCCT O3/H2O2协同催化氧化技术+防堵塞生物滤池+超滤系统。。。工艺流程。。图 2-5 浓盐水典型处理工艺流程。。工艺技术特点。。工艺技术优势。。1）运行成本低。。低温结晶是金科自主研发的专利技术，动力设备少，且无需投加软化药剂即可实现结晶除盐效果，且生成的结晶盐具有一定的商业价值，实现真正意义上的资源化。。。传统臭氧技术的能耗高是工程应该用的痛点，金科在传统臭氧氧化工艺的基础上进行了系统优化，开发了金科专利的高效臭氧技术。。。低温结晶和高效臭氧技术的应用较传统处理工艺可以节约运行成本40~60%。。。2）落地“资源化”理念。。低温结晶单元可以生成的硫酸钙/碳酸钙结晶盐，产品纯度达到98%以上，是建材和水泥生产等领域的优质原料，实现了真正意义上的污废水资源化。。。3）固废量几近“零”。。浓盐水工艺单元只有生物滤池会产生污泥，但根据实际工程应用经验，污泥产生量很低，会有少量高SS反洗水，减少了污泥处理费用。。。4）占地面积小。。臭氧双氧水催化反应迅速，结合高效生物滤池，可有效降低系统水力停留时间，减少占地面积。。。5）适用范围广。。通过将结晶软化、臭氧催化氧化和高效生物滤池组合应用，降低结垢风险，提高臭氧的抗氯化物干扰能力，适用于处理高氯化物、高永硬的浓盐水。。。工艺技术价值。。核心价值。。COBF浓盐水组合处理工艺技术解决了浓盐水达标排放的难题，突破再生水/新生水生产的瓶颈，为新生水/再生水工程落地奠定了良好基础。。。环境价值。。COBF浓盐水组合处理工艺技术解决了浓盐水达标排放的难题，可以大大提高园区废水回用比例，降低了水资源需求，释放了环境容量同时降低市政给水的供水压力。。。经济价值。。新生水/再生水的性价比高，可有效降低用水户的用水成本，避免了供水量对企业生成和发展的限制，同时，再生水主体通过出售资源化产品也能获取收益。。。社会价值。。新生水/再生水工程，实现“以水养水”，形成了真正的价值增值，获得核心技术溢价，实现长期稳定、良好收益，使得公司、工业企业、园区、政府多方共赢。。。工艺技术竞争力。。我公司已形成系列化标准化的GT-COBF浓盐水达标排放处理组合工艺技术包，且已获得3项PCT发明专利，15项实用新型专利。。。工艺方案设计。。Crysacter®结晶软化工艺设计。。Crysacter®结晶软化技术通过常温结晶的方式去除水中的硬度，同时可以脱除部分硫酸盐及总磷等，实现水质预处理的目的。首先浓盐水进入浓盐水箱，经结晶器提升泵进入结晶器，经过结晶反应后，生产的结晶盐进入稠厚器，然后经过离心脱水机脱水后，生成含水率约10%的结晶盐品。结晶器出水至后续处理单元。。。为了保证结晶效果，需要投加一定量的混凝剂和絮凝剂，保证结晶器的水固分离效果。。。系统组成。。结晶软化系统的核心单元是结晶器，是结晶物质生产的反应器，同时配套提升水泵、加药装置、晶体产品浓缩的稠厚器、脱水系统，仪表及配电系统等。。。图 3-1 结晶器现场图片。。设计参数。。表3-1 Crysacter®结晶软化工艺设计参数。。| 名称 | 数值 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| 设计处理规模 | *** | m3/d | 流量可调 |。。| 结晶器 | *** | 套 | |。。| 结晶分离装置及配套设备 | *** | 套 | |。。O3/H2O2协同催化氧化工艺设计。。O3/H2O2协同催化氧化技术可以有效提高浓盐水的可生化性。结晶器出水直接进入臭氧反应池，臭氧设计采用智能臭氧投加装置可以更准确的控制臭氧投加量，降低臭氧投加量，同时配合催化剂双氧水，可以有效去除CODCr，同时提高生化性。。。系统组成。。O3/H2O2协同催化氧化技术核心设备是臭氧发生器，臭氧智能投加装置等，同时配套功能水泵、加药装置、氧气源系统、仪表及配电系统等。。。设计参数。。表3-2 O3/H2O2协同催化氧化工艺设计参数。。| 设计参数 | 数值 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| 处理规模 | *** | m³/d | |。。| 臭氧投加浓度 | *** | mg/L | |。。| 臭氧浓度 | ≥10%，148mg/L | | |。。| 数量 | *** | 套 | |。。防堵塞生物滤池工艺设计。。防堵塞生物滤池和臭氧氧化工艺协同使用，设计采用A/O工艺设计，进一步去除CODCr，总氮，总磷，确保出水有机污染达标。。。臭氧反应池出水进入防堵塞生物滤池进水分配井，同时设置还原剂加药，用于还原出水臭氧，最大程度降低臭氧对生物滤池的影响。生物滤池底部布置曝气系统兼做反洗进水进气，用于生物滤池的曝气和定时反冲。设计循环液回流泵保证硝化到反硝化的回流量，确保总氮的去除效果，最终保证出水水质达标。。。系统组成。。防堵塞生物滤池系统组成主要有：生物反应池，填料，风机及曝气系统，加药装置、仪表及配电系统等。。。设计参数。。表3-3 防堵塞生物滤池工艺设计参数。。| 设计参数 | 数值 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| 处理规模 | *** | m³/d | |。。| 数量 | *** | 座 | |。。| 滤料参数 | 粘土陶粒∅3～6mm， 层高3.5m | m | |。。| 停留时间 | 4~5h | h | |。。| 气冲洗强度： | 15 | L/(s·m2) | |。。| 水冲洗强度： | 5 | L/(s·m2) | |。。| 冲洗时间： | 15 | min | |。。| 反冲洗周期： | 24~72 | h | |。。超滤工艺设计。。浓盐水末端工艺主要是确保最终出水SS的达标排排放，设计采用超滤彻底去除水中的悬浮颗粒物和胶体，进一步降低水中的水中悬浮物，以确保最终的水质满足排放要求。。。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。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0.02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）。。。系统组成。。超滤系统主要含超滤装置，系统配套水泵，仪表和配电系统。。。设计参数。。表3-4 超滤工艺设计参数。。| 设计参数 | 数值 | 单位 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| 处理规模 | *** | m³/d | |。。| 套数 | *** | 套 | |。。| 设计运行时间 | 24 | h/d | |。。| 系统回收率 | ≥90% | % | |。。| 设计通量 | ≤55 | L/(h·m2) | |。。电气设计。。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10 kV，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220 V。。。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/T 14549-93）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（10/0.4 kV）：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36V 400VA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。。。电气设计。。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10 kV，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220 V。。。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/T 14549-93）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（10/0.4 kV）：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36V 400VA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。。。自控及仪表设计。。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》JGJ 16-2008。。《电力工程电缆设计标准》GB 50217-2018。。《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。。1）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。。。A.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。。。B.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。。。C.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。。。D.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。。。2）．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。。。A. 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。。。B. 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。。。C. 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。。。D.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。。。E. 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。。。3）．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。。。4）．图像显示、表格和文字显示。。本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。。。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。。。主要构筑物及配置清单。。配置清单。。表4-1 配置清单。。| 序号 | 名称 | 规格型号 | 单位 | 数量 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- | --- |。。| | 结晶器单元 | 处理水量≥*m3/h，主要包括供水泵、结晶器、稠厚器、循环泵及离心脱水机 | 套 | 1 | |。。| | 臭氧催化氧化单元 | 处理水量≥*m3/h，主要包括供水泵、臭氧催化氧化池、臭氧制备装置、臭氧投加装置及双氧水投加装置 | 套 | 1 | |。。| | 防堵塞生物滤池单元 | 处理水量≥*m3/h，主要包括防堵塞生物滤池、排泥泵及气洗风机， | 套 | 1 | |。。| | 超滤膜单元 | 产水量≥*m3/h ，主要包括供水泵、自清洗过滤器、超滤主机、反洗水泵及加药装置 | 套 | 1 | |。。| | 电气系统 | 工艺配套，主要包括低压配电系统 | 套 | 1 | |。。| | 自控系统 | 工艺配套，主要包括自控系统及值班室 | 套 | 1 | |。。主要构筑物清单。。表4-2 主要构筑物清单。。| 序号 | 建构筑物 | 有效容积 | 结构 | 单位 | 数量 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |。。| | 进水池 | | | 座 | 1 | |。。| | 中间水池 | | | 座 | 1 | |。。| | 臭氧催化氧化池 | | | 座 | 1 | |。。| | 防堵塞物滤池 | | | 座 | 1 | |。。| | 超滤反洗废水池 | | | 座 | 1 | |。。| | 中和废水池 | | | 座 | 1 | |。。| | 回用水外供水池 | | | 座 | 1 | |。。直接运行成本分析。。基础数据。。药剂按市场价格计算；。。动力消耗按0.6元/kW.h考虑（后续根据当地电价调整）；。。超滤膜的更换期按5年计算，平均分摊到每吨水中；。。直接运行成本。。直接运行成本含电耗，药剂费及耗材费（膜元件），具体数据如下：。。表5-1 年直接运行成本计算表（均以RMB计）。。| 序号 | 项目 | 吨水运行成本 （元/吨水） | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- |。。| | 电费 | **** | |。。| | 药剂费 | **** | |。。| | 耗材费 | **** | |。。| | 合计 | **** | |。。注：。。1. 以上费用不含系统进水的取水费，及外供水水系统费用；。。2. 产品单价按大陆地区市场价格计算，具体详见下表。。表5-2 化学药剂单价表（均以RMB计）。。| 序号 | 化学品名称 | 规格 | 单价 | 备注 |。。| --- | --- | --- | --- | --- |。。| | PAC | 工业级，10%原液 | 1300元/t | |。。| | 次氯酸钠 | 工业级，10%原液 | 1900元/t | |。。| | 氢氧化钠 | 工业级，30%原液 | 900元/t | |。。| | 盐酸 | 工业级，30%原液 | 900元/t | |。。| | 亚硫酸氢钠 | 工业级，99%纯度固体 | 6700元/t | |。。| | 双氧水 | 工业级，27.5%原液 | 1200元/t | |。。| | 液氧 | | 1200元/t | |。。| | PAM（阴离子） | | 17000元/t | |。。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 6-1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）。公司持续专注水的深度处理和污废水资源化领域，采用投资、建设、运营和服务模式为工业企业、园区和城市提供专业的水处理方案，致力于解决中国的水污染、水短缺和水安全问题。金科环境坚定践行国家生态文明思想，推动环境高质量发展，在业内率先提出“污废水资源化”的商业模式，利用污废水生产高品质的再生水，再次回用给工业企业、园区和城市，以水（再生水/新生水）养水（污水处理），从根本上解决水资源短缺和水环境污染问题。同时，公司提出“工程产品化”的创新理念，以产品思维彻底颠覆传统水厂的工程模式，将全厂的设备、设施和构/建筑物集成为一个产品化的智能制水机组，凭借硬件设备的高度集成和软件高度智慧化，实现了全厂产品化，占地小、可移动、智慧生产、无人值守。其中，软件的高度智慧化是基于公司自主研发的“数字水厂双胞胎”运营系统，全量全要素感知设备运行工况，智能巡检，智慧运营。作为国家高新技术企业，金科环境通过持续的研发和技术创新，在行业内取得多个重大突破，负责国内首座30万吨级纳滤深度处理项目-张家港第四水厂，成功探索出以纳滤膜组合工艺解决以微污染水源生产高品质饮用水的技术道路，获得GWI“2022全球水奖-年度最佳市政供水项目”金奖；在城市自来水管网水质保护方面，公司自主研发多年的“管网水质保障综合工艺及运维技术”探索出不更换现有城市管网解决二次污染的有效技术途径，并首次在张家港实现规模化应用，打通从“水源”到“水龙头”优质直饮水的最后一公里；公司自主研发、获全球发明专利的“膜通用平台装备技术和膜系统应用技术”，解决了当前传统膜系统的膜元件不可通用互换、单体容量小。。以及膜污染破损和膜使用寿命短的问题，最终降低了膜系统建设和运营成本。2022年，金科环境荣获北京市“专精特新”中小企业认定、获得中国环境科学学会《2022年度环境保护科学技术奖》一等奖、中国膜工业协会《2021-2022年度科学技术奖》一等奖等。金科环境19年来专注在膜水处理领域，承接了大量国家重要项目，包括北京冬奥会延庆和崇礼两个主会场的饮用水和造雪用水，北京南水北调石景山、城子、门头沟三个供水厂，雄安新区第一自来水厂等。已落地多个污废水资源化的产品化水厂，无锡锡山再生水项目，为PCB企业提供2万吨/日生产用水；唐山南堡再生水项目，为化纤企业提供5万吨/日生产用水；太原清徐再生水、平湖临港经济开发区再生水项目，为化工企业提供各6万吨/日生产用水；未来将进入太阳能光伏、新能源汽车等新兴工业领域，为企业提供高品质再生水。截至目前，公司已在北京、上海、深圳、四川、江苏、河北、山东、山西、新疆、甘肃、宁夏等多个城市布局，拥有近百个项目业绩。“与合作伙伴共赢，与客户共创价值”，金科环境将继续专注水的深度处理和污废水资源化领域，解决工业企业、园区和城市的水短缺、环境容量不足、用水成本高、水资源使用效率低等问题。未来希望能够与更多的行业伙伴一起共创共赢，共同为生态环境的高质量发展贡献力量。