行业痛点

1) 污(废)水处理行业规模初具但结构失衡
市政污水治理成效显著,工业废水与农村污水处理仍存短板;区域发展不均,中西部及偏远地区覆盖率不足;技术依赖传统工艺,高难度废水处理能力薄弱;运营成本高企,市场化程度低,部分设施低效运行。
2) 处理能力不足、成本高
当前污废水处理行业中工业废水成分复杂、农村污水分散难集中,造成处理能力不匹配;运营成本高、监管效能不足出现偷排漏排、标准滞后的问题。行业核心技术突破难,如高盐/难降解污染物依赖进口;资金缺口大、跨部门协同弱。
方案部署
方案优势

1) 解决方案
研发低能耗工艺、推广模块化设备、建立“污染者付费+第三方治理”模式、构建全链条监测平台。短期补齐设施短板,中期降本增效,长期构建“技术自主、运营高效、监管智能”的现代化治理体系,推动污(废)水从“治污”向“资源”转型。
本系统旨在构建污废水行业智能化管控系统框架,在工艺选择、运营管理等方面具有高度的主动性、安全性和可靠性。
2) 方案优势
a.精准加药控制,实现动态优化
突破传统阈值控制的局限,基于实时水质数据(如pH、污染物浓度)构建智能预测模型,动态调整液碱加药量。既避免药剂浪费与不足,确保处理效果稳定达标,又显著降低运营成本,实现“按需投加”的精细化管理。
b.数据完整性提升,夯实智能基础
通过拓展传感器网络(pH、流量等)、开发多源数据整合接口,补全各环节水质与加药数据空白。结合历史数据挖掘技术,修复缺失信息,形成完整时间序列数据链,为模型训练与工艺分析提供可靠支撑,推动管理从“经验驱动”转向“数据驱动”。
c.工艺优化与决策支持,提升管理效能
基于深度数据分析,挖掘不同时段、季节的水质变化规律,提前优化液碱储备与加药策略。可视化报表直观呈现关键指标(如加药量、pH波动),辅助管理人员科学决策,实现工艺参数动态调整与资源高效配置。
d.智能控制与预警,保障稳定运行
集成预测模型与PLC智能控制系统,实现加药泵流量与启停的自动精准调控,确保pH值稳定在目标范围。同时设置多级异常报警机制(如数据突变、设备故障),实时推送预警信息,快速响应风险,提升系统鲁棒性。
e.全周期数据分析,驱动持续改进
实时监控仪表盘展示核心指标(平均加药量、处理效率等),历史数据支持多维度查询与趋势分析。自动生成日报、周报等周期性报表,总结运行规律,识别优化空间,形成“监测-分析-优化”闭环,推动污水处理向智能化、资源化转型。
案例分享
硬件拓扑图
1) 项目概述
武钢硅钢厂生产排放的废水净化处理与循环利用方式是修建了 废水处理厂。武钢硅钢厂以硅钢厂三、四号废水处理厂为例。硅钢三号废水处理厂 2003 年 12 月与二硅钢厂配套兴建,2004 年 9 月竣 工投产。占地面积 2.05 万㎡,总投资约 8 千万元。硅钢四号废水处理厂于 2007 年 6 月与三硅钢厂配套兴建,2008 年 12 月竣工投产, 全站建有各类建、构造物 65 座,配套主要设备 613 台套。
2) 技术方案:盐酸加药控制系统
在污水处理流程进水口位置安装或接入PH值、流量传感器。安装液位传感器监测加药量。
a.pH 值传感器
高精度实时监测污水的 pH 值,这是智能加药控制的核心参数,为后续判断加药与否及加药量提供直接依据,其测量精度可达 ±0.01pH,响应时间在数秒以内。
b.流量传感器
准确测量污水的进水流量、各处理环节的内部流量以及出水流量,了解污水的处理负荷,为按比例精准加药提供流量数据基础。
c.液位传感器
安装在加药罐容器上,实时监测液位高度,确保加药过程中不会出现空罐或溢罐情况,保障加药系统安全稳定运行。
| 序号 | 采集位置 | 数量 | 单位 | 等级 | 传感器配置类型 | 采集 参数 | 说明 |
| 1 | 盐酸调节池的出水口 | 1 | 套 | 重要 | 雷达流量计+PH传感器+RTU | 流量、PH值 | 盐酸废水中和池来水流量、PH值 |
| 2 | 中和池的出水口 | 1 | 套 | 重要 | PH传感器+RTU | PH值 | 盐酸废水中和池出水PH值 |
| 3 | 液碱储存罐 | 1 | 套 | 重要 | 污水酸碱度浓度计+RTU | 酸碱浓度值 | 液碱储存罐液碱投加浓度 |
| 4 | 液碱分配管道(靠近中和池入口) | 1 | 套 | 重要 | 雷达流量计+RTU | 流量 | 靠近中和池入口流量 |
| 5 | 曝气进入中和池的空气管道 | 1 | 套 | 重要 | 气体流量计+RTU | 流量 | 进入中和池曝气强度 |
| 6 | 废水中和池进水 | 1 | 套 | 重要 | 污水酸碱度浓度计+RTU | 酸碱浓度值 | 废水中和池入口和出口酸性物质种类和浓度 |
| 7 | 废水中和池出水口 | 1 | 套 | 重要 | 污水酸碱度浓度计+RTU | 酸碱浓度值 | |
| 8 | 盐酸中和池边缘 | 1 | 套 | 重要 | 雷达液位计+RTU | 液位 | 盐酸中和池液位 |
| 9 | 外排池 | 1 | 套 | 一般 | PH传感器+RTU | PH值 | 外排池PH值 |
3) 技术方案:盐水废水絮凝系统
在盐酸絮凝处理流程进水口、出水口位置安装或接入PH值、流量传感器。
a.pH 值传感器
高精度实时监测进出口水的 pH 值,其测量精度可达 ±0.01pH,响应时间在数秒以内。
b.流量传感器
准确测量絮凝工艺的进水流量与出水流量。
c.悬浮物传感器
实时监测废水中的悬浮固体浓度,提供即时的数据反馈,帮助操作人员了解絮凝工艺的效果。
d.电导率传感器
监测絮凝剂投加量。电导率可以反映溶液中的离子浓度,包括絮凝剂中的金属离子(如铁离子、三价铬、锰离子)。通过监测电导率的变化,间接控制絮凝剂的投加量,确保不过量或不足。
e.氯离子浓度计与硝酸离子浓度计
氯离子和硝酸根离子的浓度可以提供关于废水成分的详细信息,有助于调整絮凝剂的种类和投加量,优化絮凝过程。
| 序号 | 采集位置 | 数量 | 单位 | 等级 | 传感器配置类型 | 采集 参数 | 说明 |
| 1 | 盐酸絮凝池进水口 | 1 | 套 | 重要 | 雷达流量计+PH传感器+RTU | 流量、PH值 | 盐酸絮凝池进水口废水流量、PH值 |
| 2 | 盐酸絮凝池出水口 | 1 | 套 | 重要 | PH传感器+RTU | PH值 | 盐酸絮凝池出水PH值 |
| 3 | 盐酸絮凝池内 | 1 | 套 | 重要 | 悬浮物传感器(SS)+电导率传感器+温度传感器+RTU | 浊度(SS)、电导率、温度 | 絮凝池的废水SS浊度、电导率、温度 |
| 4 | 絮凝剂分配管道口 | 1 | 套 | 重要 | 雷达流量计+RTU | 流量 | 絮凝剂进入絮凝池的流量 |
| 5 | 曝气进入絮凝池的空气管道 | 1 | 套 | 重要 | 气体流量计+RTU | 流量 | 进入中和池曝气强度 |
| 6 | 盐酸絮凝池内 | 1 | 套 | 重要 | 重金属离子浓度,如:铁、锰、铬、镍等 | 采集絮凝池中重金属离子浓度,如:铁、锰、铬、镍等;采集絮凝池中离子浓度,如氯离子、硫酸根离子、磷酸根离子;采集絮凝剂投加前的分子量、离子度数据 | |
| 7 | 盐酸絮凝池内 | 1 | 套 | 重要 | 氯浓度计+硝酸浓度计+RTU | 离子浓度,如氯离子、硫酸根离子、磷酸根离子 | |
| 8 | 盐酸絮凝池内 | 1 | 套 | 重要 | 分子量、离子度 |
4) 使用效果
武钢硅钢厂通过优化废水处理工艺管控流程,如增加废水水质监测和自动调节药剂加入量,更精确地控制处理过程,减少药剂浪费,可以降低5%左右的运营成本。此外,提升处理效果意味着可以更高效地处理废水,减少因处理不充分导致的重复处理成本。整套工艺流程运用物联网感知设备和无人巡检技术的应用,减少人工巡检的次数,显著降低人工成本。同时,减少因人工数据录入错误导致的处理失误,从而避免潜在的经济损失。
武钢硅钢厂通过线上协同办公可以提高工作效率,减少因沟通不畅造成的时间延误和错误,从而降低关键环节的管理成本。通过积累大量废水处理数据,可以进行深入分析,发现处理过程中的潜在问题和改进点,进而优化工艺流程,降低长期运营成本。
企业信息化改造有助于钢铁厂更好地遵守环保法规,避免因违规排放而产生的罚款和声誉损失,降低法律风险。