20240823-可克达拉金海能源有限公司锅炉补给水项目技术方案.md 34 KB
可克达拉金海能源有限公司
锅炉补给水项目
技术方案
金科环境股份有限公司
2024年07月
目 录
1、 项目概述 1
1.1 项目概况 1
1.2 设计原则 1
1.3 工作范围 1
1.4 设计进出水水质 2
1.4.1 设计进水水质 2
1.4.2 设计出水水质 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 6
3.1 预处理工艺设计 6
3.1.1 工艺介绍 6
3.1.2 设计参数 7
3.2 超滤工艺设计 7
3.2.1 工艺介绍 7
3.2.2 设计参数 8
3.3 一级反渗透工艺设计 8
3.3.1 工艺介绍 8
3.3.2 设计参数 9
3.4 二级反渗透工艺设计 9
3.4.1 工艺介绍 9
3.4.2 设计参数 10
3.5 EDI系统工艺设计 10
3.5.1 工艺介绍 10
3.5.2 设计参数 10
4、 自动控制 10
4.1 设计采用的标准、规范 10
4.2 设计原则 11
4.3 控制系统的构成和功能 11
4.3.1 控制方式 11
4.3.2 控制系统的功能 11
4.3.3 系统显示 12
4.4 生产安全保护 12
4.5 仪表类型的确定 13
4.5.1 液位仪表 13
4.5.2 流量仪表 13
4.5.3 压力仪表 13
4.5.4 电导率仪表 13
4.6 仪表用电源 14
5、 电气说明 14
5.1 设计范围 14
5.2 采用的标准和规范 14
5.3 负荷等级 14
5.4 供电电源 14
5.5 供电方式 14
6、 主要配置清单 15
7、 智慧化运营管理平台 17
8、 直接运行成本分析 22
8.1 基础数据 22
8.2 直接运行成本 22
8.2.1 工业水源运行成本 22
8.2.2 再生水源运行成本 23
9、 公司简介 25
项目概述
项目概况
项目名称：可克达拉金海能源有限公司锅炉补给水项目
项目背景：可克达拉金海能源有限公司锅炉补给水项目处理水源目前主要为工业水水源，即采用可克达拉经济技术开发区城西区工业供水厂提供的工业水，未来本项目水源有可能采用所在园区的再生水深度处理系统出水，不足部分由可克达拉经济技术开发区城西区工业供水厂提供的工业水补足。再生水深度处理系统出水水质指标按照工业水回用水质标准，本项目拟采用“预处理+超滤+两级反渗透+EDI”膜处理工艺进行处理，处理后的水质满足锅炉补给水用水水质标准。
设计规模：系统正常出力设计为300t/h，最大出力400t/h。
设计原则
本项目设计遵循以下原则
(1)产水水质稳定达到用水水质要求的标准；
(2)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；
(3)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；
(4)贯彻节约用地，节约投资的原则；
(5)合理布置，精心设计，节省工程建设投资，加快工程建设进度。
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
工业水源水质
本项目采用工业水作为水源时的设计进水水质如下表所示：
表1工业水源设计进水水质
| 序号 | 指标 | 单位 | 数值 | 备注 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| | TDS | mg/L | 355 | |
| | PH | / | 7.5 | |
| | 悬浮物 | mg/L | 4 | |
| | 氨氮（以N计） | mg/L | ＜0.01 | |
| | COD | mg/L | 5 | |
| | 总硬度 | mg/L | 249 | |
| | 碳酸盐硬度 | mg/L | 200 | |
| | 非碳酸盐硬度 | mg/L | 49 | |
| | 甲基橙碱度 | mg/L | 200 | |
| | 酚酞碱度 | mg/L | 0 | |
| | 总磷 | mg/L | 0.03 | |
| | 硫酸盐 | mg/L | 75.8 | |
| | 硝酸盐（以N计） | mg/L | 5.07 | |
| | 氯化物 | mg/L | 16.2 | |
| | 碳酸根 | mg/L | ＜5 | |
| | 碳酸氢根 | mg/L | 240 | |
| | 铝 | mg/L | ＜0.009 | |
| | 二价铁 | mg/L | ＜0.03 | |
| | 三价铁 | mg/L | ＜0.03 | |
| | 锰 | mg/L | ＜0.004 | |
| | 钾 | mg/L | 2.59 | |
| | 钠 | mg/L | 36.3 | |
| | 钙 | mg/L | 60.5 | |
| | 镁 | mg/L | 25.2 | |
| | 钡 | mg/L | 0.07 | |
| | 锶 | mg/L | ＜0.01 | |
| | 细菌总数 | CFU/mL | 30 | |
| | 全硅（以SiO2计） | mg/L | 15.9 | |
| | 非活性硅（以SiO2计） | mg/L | 7.12 | |
| | 游离二氧化碳 | mg/L | 10.9 | |
再生水水源水质
本项目采用所在园区再生水深度处理系统出水作为水源时，再生水深度处理系统出水水质指标按照工业水回用水质标准，详细的进水水质指标如下所示：
表2再生水水源设计进水水质
| 序号 | 指标 | 单位 | 数值 | 备注 |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| | PH | / | 7.0~8.5 | |
| | CODcr | mg/L | ≤30 | |
| | BOD5 | mg/L | ≤10 | |
| | 氨氮 | mg/L | 3650 | |
| | 总磷（以P计） | mg/L | 355 | |
| | 浊度 | NTU | ≤5 | |
| | 粪大肠细菌群 | 个 | ＜100 | |
| | 溶解性固体 | mg/L | ≤1000 | |
| | Cl- | mg/L | ≤250 | |
| | SO42- | mg/L | ≤250 | |
| | 总硬度（以CaCO3计） | mg/L | ≤450 | |
| | 总碱度（以CaCO3计） | mg/L | ≤350 | |
| | 游离余氯 | mg/L | 末端0.1~0.2 | |
设计出水水质
本项目EDI产水水质满足锅炉补给水用水水质标准，即：
硬度～0μmol/L;
SiO2＜10μg/L;
电导率＜0.1μs/cm（25℃）。
工艺路线及技术特点
工艺路线
图 2 1工艺流程及水量平衡图
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高品质再生水处理工艺包，以膜滤技术为核心，集直联耦合技术、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
预处理工艺设计
工艺介绍
本项目预处理系统拟采用IAT高速微过滤器，IAT高速微滤过滤器是一款全自动化、非膜微滤过滤器，绿色环保，采用物理方法拦截水中的悬浮物、藻类、胶体等，无需混凝剂、 助凝剂，且滤料日常清洗恢复不添加酸、碱、杀菌剂等化学制剂。
IAT高速微过滤器采用下进水上出水的上流式，水的均布效果明显改善，在到达上部的滤料层前，有一段约2米高的水流缓冲区，部分粒径大密度高的沙粒、杂质等颗粒物在重力作用下动能减弱或部分沉降，能起到减轻滤料的拦截负
担作用清洗排污，分底排污和上排污两次排污，将不同密度的悬浮物分次排出。
设计参数
| 设计参数 | 数值 | 单位 | 备注 |
| --- | --- | --- | --- |
| 设备数量 | 3 | 套 | 2用1备 |
| 单套处理能力 | 240 | t/h | |
超滤工艺设计
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 |
| --- | --- | --- | --- |
| 设备数量 | 4 | 套 | 3用1备 |
| 单套设备出力 | 138 | t/h | |
| 回收率 | ≥90% | | |
| 设计运行通量 | ≤50 | LMH | |
一级反渗透工艺设计
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 |
| --- | --- | --- | --- |
| 设备数量 | 4 | 套 | 3用1备 |
| 单套设备出力 | 113 | t/h | |
| 回收率 | ≥75% | | |
| 设计通量 | ≤17.5 | 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 |
| --- | --- | --- | --- |
| 设备数量 | 4 | 套 | 3用1备 |
| 单套设备出力 | 112 | t/h | |
| 回收率 | ≥90% | | |
| 设计通量 | ≤32 | LMH | |
EDI系统工艺设计
工艺介绍
连续电除盐（EDI，Electro-deionization或CDI，Continuous deionization），是一种利用混合离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子，同时，这些被吸附的离子又在直流电压的作用下，分别透过阴阳离子交换膜进入浓极水室而被去除，另一方面，在直流电压的作用下水会发生解离以产生做够的H+和OH-离子把吸附有离子的树脂再生，从而实现连续深度脱盐。这一新技术可以代替传统的离子交换（DI），生产出电阻率高达16MΩ·cm的超纯水。EDI最为显著的优势是不再需要用酸和碱对离子交换树脂进行再生，不会造成二次污染，因此对环境更为友好。
设计参数
| 设计参数 | 数值 | 单位 | 备注 |
| --- | --- | --- | --- |
| 设备数量 | 4 | 套 | 3用1备 |
| 单套设备出力 | 100 | t/h | |
| 回收率 | ≥90% | | |
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：
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；
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。
PLC编程及参数修改；
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）；
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；
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；
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；
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；
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。
各种报表的生成和打印等；
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；
- 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 | 名 称 | 型号及规范 | 单位 | 数量 | 备注 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | 生水箱 | Φ10200 V=800m3 | 台 | 1 | |
| 2 | 生水泵（带变频） | Q=250m3/h P=0.35MPa | 台 | 3 | |
| 3 | IAT过滤器 | φ3200 Q=240m3/h | 台 | 3 | |
| 4 | 超滤装置 | 浄出力Q=138m3/h，自用水率≤10% | 台 | 4 | |
| 5 | 超滤水泵 | Q=151m3/h P=0.3MPa | 台 | 4 | |
| 6 | 超滤水箱 | V=800m3 | 台 | 1 | |
| 7 | 超滤反洗水泵（带变频） | Q=200m3/h P=0.25MPa | 台 | 2 | |
| 8 | 一级保安过滤器 | Q=151m3/h 过滤精度5um | 台 | 4 | |
| 9 | 一级高压泵（带变频） | Q=151m3/h P=1.5MPa | 台 | 4 | |
| 10 | 一级反渗透装置 | Q=113m3/h | 套 | 4 | |
| 11 | 一级淡水箱 | V=150m3 | 台 | 1 | |
| 12 | 一级淡水泵 | Q=125m3/h P=0.3MPa | 台 | 4 | |
| 13 | 二级保安过滤器 | Q=125m3/h 过滤精度3um | 台 | 4 | |
| 14 | 二级高压泵（带变频） | Q=125m3/h P=1.50MPa | 台 | 4 | |
| 15 | 二级反渗透装置 | Q=112m3/h | 套 | 4 | |
| 16 | 二级淡水泵 | Q=112m3/h P=0.30MPa | 台 | 4 | |
| 17 | 二级淡水箱 | V=150m3 | 台 | 1 | |
| 18 | EDI保安过滤器 | Q=112m3/h 过滤精度1um | 台 | 4 | |
| 19 | EDI装置 | Q=100m3/h | 套 | 4 | |
| 20 | 除盐水箱 | V=1000m3 | 台 | 2 | |
| 21 | 除盐水泵（带变频） | Q=200m3/h P=1.50MPa | 台 | 4 | |
| 22 | 压缩空气贮罐 | V=10m3 P=0.8MPa | 台 | 2 | |
| 23 | 悬浮废水池 | V=200m3 （混凝土，不在供货范围内） | 座 | 1 | |
| 24 | 悬浮废水输送泵 | Q=150m3/h P=0.35MPa | 台 | 2 | |
| 25 | 高含盐废水池 | V=200m3 （混凝土，不在供货范围内） | 座 | 1 | |
| 26 | 高含盐废水泵 | Q=150m3/h P=0.35MPa | 台 | 2 | |
| 27 | 复用水池 | V=200m3 （混凝土，不在供货范围内） | 座 | 1 | |
| 28 | 复用水泵 | Q=150m3/h P=0.35MPa | 台 | 2 | |
| 29 | 反渗透清洗装置 | 工艺配套 | 套 | 1 | |
| 30 | 超滤清洗装置 | 工艺配套 | 套 | 1 | |
| 31 | 紫外线杀菌装置 | Q=552m3/h P=1.0MPa | 套 | 1 | |
| 32 | 自动阀 | 工艺配套 | 套 | 1 | |
| 33 | 手动阀 | 工艺配套 | 套 | 1 | |
| 34 | 配套仪表 | 工艺配套 | 套 | 1 | |
| 35 | 管道系统 | 工艺配套 | 套 | 1 | |
| 36 | 电气系统 | 工艺配套 | 套 | 1 | |
| 37 | 自控系统 | 工艺配套 | 套 | 1 | |
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。
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）；
滤芯的更换期按3个月计算，平均分摊到每吨水中；
超滤膜的更换期按7年计算，平均分摊到每吨水中；
反渗透膜的更换期按5年计算，平均分摊到每吨水中；
EDI膜块的更换期按6年计算，平均分摊到每吨水中。
直接运行成本
工业水源运行成本
| 序号 | 项 目 | 单位 | 单价 | 年总消耗（t/年） | 总金额（万元） |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 一 | 原材料及辅助材料 | | | | |
| | 次氯酸钠 | t | 1300 | 19.28 | 2.51 |
| | PAC | t | 1900 | 12.04 | 2.29 |
| | 盐酸 | t | 900 | 10.07 | 0.91 |
| | 氢氧化钠钠（30%） | t | 900 | 44.76 | 4.03 |
| | 还原剂 | t | 6700 | 26.82 | 17.97 |
| | 阻垢剂 | t | 27000 | 10.84 | 29.26 |
| | 非氧杀菌剂 | t | 32000 | 4.30 | 13.76 |
| | 保安过滤器滤芯 | 支 | | | 33.60 |
| | 超滤膜元件 | 支 | | | 36.57 |
| | 一级RO膜元件 | 支 | | | 62.64 |
| | 二级RO膜元件 | 支 | | | 32.40 |
| | EDI膜块 | 支 | | | 46.67 |
| 二 | 动力消耗 | | | | |
| 1 | 电 | 104kw/h | 0.6 | 1023.4 | 614.04 |
| 三 | 吨水成本 | | | | |
| 1 | 总计 | 万元 | | | 896.64 |
| 2 | 吨产品水成本 | 元/吨水 | 3.41（按照净产水300t/h计算） | 3.41（按照净产水300t/h计算） | 3.41（按照净产水300t/h计算） |
注：直接运行成本含电费，药剂费及耗材费（膜元件），电费计算包含外供水系统、外排水系统及复用水泵等系统用电。
再生水源运行成本
表 8 1年直接运行成本计算表（均以RMB计）
| 序号 | 项 目 | 单位 | 单价 | 年总消耗（t/年） | 总金额（万元） |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 一 | 原材料及辅助材料 | | | | |
| | 次氯酸钠 | t | 1300 | 19.28 | 2.51 |
| | PAC | t | 1900 | 12.04 | 2.29 |
| | 盐酸 | t | 900 | 10.07 | 0.91 |
| | 氢氧化钠钠（30%） | t | 900 | 44.76 | 4.03 |
| | 还原剂 | t | 6700 | 26.82 | 17.97 |
| | 阻垢剂 | t | 27000 | 10.84 | 29.26 |
| | 非氧杀菌剂 | t | 32000 | 4.30 | 13.76 |
| | 保安过滤器滤芯 | 支 | | | 33.60 |
| | 超滤膜元件 | 支 | | | 36.57 |
| | 一级RO膜元件 | 支 | | | 62.64 |
| | 二级RO膜元件 | 支 | | | 32.40 |
| | EDI膜块 | 支 | | | 46.67 |
| 二 | 动力消耗 | | | | |
| 1 | 电 | 104kw/h | 0.6 | 1140.08 | 684.05 |
| 三 | 吨水成本 | | | | |
| 1 | 总计 | 万元 | | | 966.65 |
| 2 | 吨产品水成本 | 元/吨水 | 3.68（按照净产水300t/h计算） | 3.68（按照净产水300t/h计算） | 3.68（按照净产水300t/h计算） |
注：直接运行成本含电费，药剂费及耗材费（膜元件），电费计算包含外供水系统、外排水系统及复用水泵等系统用电。
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。
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