金科環(huán)境無錫高品質再生水廠在本次標桿比選中，榮獲“資源化—再生水利用污水廠”稱號。“雙百跨越”污水處理標桿聯(lián)盟顧問專家，上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司總工程師張辰點評道：該水廠采用數(shù)字化運營管理的數(shù)據(jù)雙胞胎技術，實現(xiàn)了無人值守、數(shù)字巡檢等功能，并且采用超濾+反滲透處理工藝，出水供給周邊電子工廠以替代自來水，實現(xiàn)水資源再生的同時產生經濟效益。“雙百跨越”污水處理標桿聯(lián)盟特聘運營評估專員，北京密云新城再生水廠廠長傅長明點評道：再生水回用的典范，處理后出水經過深度處理100%工業(yè)回用，自動化管理程度較高，實現(xiàn)少人值守。
 

　　01 基本情況
 

　　金科環(huán)境無錫高品質再生水廠(江蘇無錫錫山再生水廠)是金科環(huán)境股份有限公司和錫山環(huán)保能源集團共同建設運營的，公司成立于2020年12月，坐落在無錫市錫山經濟技術開發(fā)區(qū)萬安路61號，主營污廢水深度處理及資源化再生利用、區(qū)域環(huán)境容量置換及工業(yè)水處理配套、區(qū)域地表水、河道水提標等環(huán)保業(yè)務。
 

　　秉承構筑綠色循環(huán)生態(tài)的環(huán)保理念，金科環(huán)境無錫高品質再生水廠運用金科環(huán)境膜技術水深度處理及污廢水資源化的雄厚技術背景及建設、運營經驗，利用錫山水務環(huán)保產業(yè)平臺，以無錫為示范點，同步輻射蘇、浙、皖等區(qū)域開展污廢水資源循環(huán)再生及非常規(guī)水資源利用、污廢水零排放等業(yè)務，致力于打造為蘇浙皖地區(qū)新生水及環(huán)保業(yè)務區(qū)域投資、運營、咨詢中心。
 

　　金科環(huán)境無錫高品質再生水廠總設計規(guī)模4萬噸/日，一期建設規(guī)模2萬噸/日。項目總占地面積14358平方米，一期建筑面積約2670平方米，包含模塊化膜品間、輔助水池、辦公樓、門衛(wèi)及其他輔助設施，一期總投資約1億元人民幣。項目于2021年8月開工建設，同年11月底通水運營。項目以錫山水務有限公司云林污水廠準四類品質出水為水源，采用超濾+反滲透處理工藝，產水品質遠優(yōu)于自來水標準，主要供應健鼎電子、高德電子、統(tǒng)盟電子、能達熱電及周邊高品質水用戶。
 

　　02 特征優(yōu)勢
 

　　金科環(huán)境無錫高品質再生水廠采用金科創(chuàng)新的PIPP(即Public-industry-Private-Partership)“以水養(yǎng)水”商業(yè)模式，利用污廢水生產高品質、高附加值的再生水，出售給工業(yè)企業(yè)，以水(再生水/新生水)養(yǎng)水(污水處理)。可以同時實現(xiàn)污廢水處理提標、再生利用、污染物資源化三大目標，全面解決水污染、水短缺和水安全問題，具有顯著的生態(tài)效益、社會效益和經濟效益，是對“環(huán)保+循環(huán)經濟”的開拓性探索。在PIPPTM模式的基礎上，公司于2017年推出“藍色生態(tài)園/工廠模式”，利用核心技術將生產出的再生水出售給工業(yè)企業(yè)，同時把水中其他的污染物轉化為具有商業(yè)價值的產品，將污水“吃干榨凈”。
 

　　金科環(huán)境無錫高品質再生水廠是金科環(huán)境第一個落地的產品化(第二代)水廠，采用金科環(huán)境自主研發(fā)的裝配式模塊化膜法水處理單元，首次將金科擁有自主知識產權的膜通用平臺、臥式經典風超濾系統(tǒng)、膜污染控制系統(tǒng)、精確加藥體系、數(shù)字化建設管理平臺、數(shù)字化運營管理平臺、無人值守系統(tǒng)等與裝配式廠房進行系統(tǒng)性整合，打造由超濾模塊、反滲透模塊、輔助配套模塊三大產品化模塊拼裝組合的無人值守膜品間。具有建設周期短、投資風險小、全生命周期成本低、產品質量高、數(shù)字化管理平臺實現(xiàn)“無人”值守、可快速實現(xiàn)改/擴建等優(yōu)勢。
 

　　1. 膜通用平臺技術
 

　　金科環(huán)境自主研發(fā)的全球專利——膜通用平臺裝備技術，可以實現(xiàn)多個品牌膜元件的通用互換，以及系統(tǒng)運行工況和條件的軟件兼容，實現(xiàn)了真正意義上的功能性通用互換，在水廠全生命周期內，給客戶提供膜品牌的自主選擇權。同時，通用技術擁有單體裝備大型化的優(yōu)勢，節(jié)省占地面積，有效減少膜系統(tǒng)的復雜程度，降低系統(tǒng)投資和運營成本。
 

　　2、數(shù)字雙胞胎系統(tǒng)
 

　　采用金科環(huán)境研發(fā)的“水廠雙胞胎-建設管理平臺”和“水廠雙胞胎-運營管理平臺”，實現(xiàn)了水廠設計、建設、運營各個階段實體廠/數(shù)字廠同步數(shù)字化實施-所見即所得。運營管理平臺包括實時監(jiān)控、生產經營、信息中心、少人值守、配置中心五大模塊。
 

　　(1)實時監(jiān)控
 

　　水廠運行態(tài)勢實時數(shù)據(jù)駕駛艙，時刻關注工藝安全、設備安全以及人防安全。水廠運營綜合數(shù)據(jù)駕駛艙，水廠運營綜合數(shù)據(jù)看板，將運營相關數(shù)據(jù)集成到數(shù)據(jù)大屏，可定制數(shù)據(jù)指標模塊和動態(tài)配置模塊布局。水廠運行全面安全監(jiān)控。工況異常報警；視頻監(jiān)控、煙感門禁異常報警；維修保養(yǎng)預期報警。便捷情景操控模式，一鍵完成若干工藝指令執(zhí)行和參數(shù)數(shù)值切換，按模式管理水廠運行。

 

　　動態(tài)駕駛艙：平臺所提供的數(shù)據(jù)駕駛艙，數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)形式、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)模塊布局，均可在線配置，并保存多個版本。駕駛艙同時支持文件管理、報警中心、三維可視化、項目概況等預制模塊，可有選擇的進行添加和布局調整。同一個水廠內，可根據(jù)車間不同，使用場景不同，設置多個駕駛艙數(shù)據(jù)項組合和布局，靈活適配各種應用場景。

　　報警中心：平臺提供多種類型的報警，包括巡檢異常、故障上報、工藝診斷異常、維修保養(yǎng)逾期等等。報警信息通過微信或釘釘群發(fā)，可推送至相關負責人，驅動責任人第一時間采取相應措施。報警信息集中記錄，可作為水廠運營工作復盤分析的數(shù)據(jù)來源，是水廠運行工作中可以積累的重要數(shù)據(jù)資產。
 

　　數(shù)字安防：系統(tǒng)可快速集成視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并集成智能監(jiān)控設備具有的智能功能，可根據(jù)業(yè)務需求實現(xiàn)多系統(tǒng)聯(lián)動。三維場景與視頻畫面聯(lián)動，高效定位視頻畫面空間位置，提高應急時間處理效率。智能視頻監(jiān)控設備可提供水廠部分環(huán)境感知識別功能，例如跑水漏水等。
 

　　(2)生產經營
 

　　數(shù)字化維修保養(yǎng)作業(yè)管理與記錄，數(shù)據(jù)驅動水廠運營決策優(yōu)化，如備品備件統(tǒng)籌采購倉儲計劃等。智能巡檢驅動維修保養(yǎng)工單，系統(tǒng)智能巡檢給出工況評估后，需要維修保養(yǎng)的設備可直接派發(fā)工單，到相關工作人員。移動端現(xiàn)場規(guī)范運維操作，工作人員完成維修保養(yǎng)工作后，移動端提交工作記錄?？缮蟼髻Y料、圖片、視頻等，提交表單格式可在線編輯。維修保養(yǎng)計劃精細到位號，系統(tǒng)可錄入精確的運維保養(yǎng)計劃，提供計劃逾期預警。精細化管理備品備件，統(tǒng)籌規(guī)劃采購與倉儲。
 

　　智慧運維系統(tǒng)：平臺提供精細到設備的維修保養(yǎng)計劃功能，可按照計劃精細化的推送作業(yè)清單，確保維修保養(yǎng)工作如期進行。系統(tǒng)對逾期未執(zhí)行的維修保養(yǎng)計劃，將給出預警報警，并派發(fā)工單到指定人員，數(shù)字化驅動運維工作執(zhí)行。維修保養(yǎng)操作可通過移動端完成作業(yè)數(shù)據(jù)記錄，可通過拍照或錄視頻的方式記錄關鍵動作和結果。
 

　　設備管理：精確到位號的設備管理，實時采集平記錄水廠設備全生命周期數(shù)據(jù)資產，包括設計、采購、建設和運行期數(shù)據(jù)。精細化管理設備備品備件數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌規(guī)劃備品備件采購和存儲的時機和時長，合理規(guī)劃倉儲。平臺可提供數(shù)據(jù)中臺服務，以設備為核心組織其相關數(shù)據(jù)，并提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問與可視化管理。
 

　　(3)信息中心
 

　　水廠運營數(shù)據(jù)中臺服務，數(shù)據(jù)治理中心，搭建數(shù)字化轉型技術底座。水廠數(shù)據(jù)與信息綜合管理，水廠全生命周期資料數(shù)據(jù)，綜合記錄管理。記錄水廠設計、采購、施工和運行各階段相關數(shù)據(jù)以設備為數(shù)據(jù)組織核心基于BIM數(shù)據(jù)，組織索引相關數(shù)據(jù)和資料，實現(xiàn)數(shù)據(jù)與BIM的交互聯(lián)動，雙向查詢。便捷直觀的系統(tǒng)交互體驗基于BIM的優(yōu)良可視屬性，建立直觀、高效的人-機、人-數(shù)據(jù)連接通道。提高數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)分析結果的使用效率。
 

　　(4)少人值守
 

　　系統(tǒng)感知與分析水廠實時工況，逐步減少對人員經驗和體力的依賴，保障設備運行。全量全要素感知水廠工況，通過采集PLC數(shù)據(jù)，加裝工業(yè)傳感器等技術手段，采集水廠工況分析需要的全量數(shù)據(jù)要素。智能巡檢定時推送工況評估報告，系統(tǒng)基于全要素數(shù)據(jù)，定時進行分析判斷，給出巡檢報告，包括工藝工況評價和操作建議。逐步減少人員巡檢，保留部分人工巡檢功能，減少因人員疏忽造成的設備損耗或故障。
 

　　智能巡檢系統(tǒng)：數(shù)據(jù)駕駛艙主控畫面中，可按指定智能巡檢間隔，生成智能巡檢報告，以“橫幅”形式滾動播報巡檢結果。數(shù)字代理“員工”在三維場景內完成虛擬巡檢，按照指定路線對水廠數(shù)據(jù)進行輪巡，輸入給分析模塊。生成智能報告，包括工藝數(shù)據(jù)工況情況評估，專家系統(tǒng)工藝診斷分析結果和動態(tài)環(huán)境感知數(shù)據(jù)分析結果，以及水廠運行工況綜合評價及處理建議。
 

　　智能專家系統(tǒng)：平臺提供圖形化界面，供專家團隊將水廠工況判斷規(guī)則輸入到平臺系統(tǒng)內，作為工藝診斷分析的算法依據(jù)。平臺提供靈活可在線配置的數(shù)據(jù)圖表呈現(xiàn)模塊，可以在線配置相關數(shù)據(jù)可視化形式，輔助人工工藝優(yōu)化決策。工藝診斷模塊按照規(guī)則庫對水廠運行相關數(shù)據(jù)進行綜合分析判斷，并給出綜合評價及優(yōu)化建議。
 

　　(5)配置中心
 

　　在線化平臺部署方案，便捷上線基礎版本。存量水廠高效部署上線，輕量化與感知系統(tǒng)服務支撐。工業(yè)模型輕量化處理，支持P3D、Revite等模型輸入，輸出系統(tǒng)可用的輕量化BIM模型，并包含設備設計屬性數(shù)據(jù)。在線化數(shù)據(jù)集成配置。高效集成Scada系統(tǒng)或直連PLC系統(tǒng)，快捷集成數(shù)據(jù)，動態(tài)關聯(lián)數(shù)據(jù)項到設備對象。動態(tài)適配實際運維業(yè)務流程。動態(tài)可配置數(shù)據(jù)駕駛艙，豐富的數(shù)據(jù)圖表庫，智能巡檢路徑與數(shù)據(jù)項配置，數(shù)據(jù)提交表單與數(shù)據(jù)項配置。
 

　　3、直聯(lián)耦合系統(tǒng)(IMS)
 

　　公司的IMS技術，實現(xiàn)了反滲透膜系統(tǒng)與GTFOST超濾系統(tǒng)直聯(lián)耦合，省去了傳統(tǒng)超濾-反滲透工藝的中間水池和二次提升，節(jié)省了工藝占地面積及建設投資，減少能源消耗。直連的同時避免了中間水池可能產生的二次污染，降低了反滲透化學清洗頻率，可提升反滲透膜使用壽命。
 

　　03企業(yè)榮譽
 

　　金科環(huán)境無錫高品質再生水廠的建成實現(xiàn)了錫山經濟技術開發(fā)區(qū)污廢水再生利用率的提高，為企業(yè)及政府提供了環(huán)境容量，利于產能提升及招商落地。污水再生處理后用于下游PCB及熱電企業(yè)，不僅取得了商業(yè)收入，同時減少了企業(yè)原來純水制作工藝和成本，商業(yè)模式創(chuàng)新，工程產品化創(chuàng)新，具有示范和推廣意義。
 

　　水廠運用自主研發(fā)的數(shù)字孿生技術，通過采用先進的管理思維和技術手段，提供一套應用于水廠的智能化控制、物聯(lián)網(wǎng)接入采集、一體化中央監(jiān)控、移動化管控平臺、大數(shù)據(jù)分析和科學化決策于一體的自動化、數(shù)字化、智能化水廠整體解決方案，實現(xiàn)水廠的少人/無人化生產運營管理。目前已實現(xiàn)設備故障停產時長減少5%、線下人工巡檢減少50%以上、庫存有效率提高10%、膜清洗操作準確率提升5%。
 

　　自運營以來水廠產水品質遠優(yōu)于用戶要求水質，平均產水電導率低于50μS/cm，水質水量穩(wěn)定。水廠憑借高質量產品和優(yōu)質服務得到了用戶的高度認可，用戶滿意度均滿分。
 

　　金科環(huán)境無錫高品質再生水廠取得的成果獲得了同行專家的一致肯定。在2021—2022年間接待各類參觀交流50余次，累計接待參觀者400余人。在2022(第二十屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇上榮獲“2022再生水回用優(yōu)秀案例”殊榮。此外，本項目在《2022年江蘇省長江流域生態(tài)保護和修復工程項目》申報中專家評分80分，獲得專項補助資金2019萬元。
 

　　金科環(huán)境無錫高品質再生水廠是響應長江生態(tài)環(huán)境保護的一項重要工作，亦是金科環(huán)境第二代工程產品化水廠的典型示范案例，也為我國污水資源化利用提供寶貴的技術和管理經驗，對長三角乃至全國的污水資源化利用都具有領先的示范意義，同時將為今后更大規(guī)模的再生水回用工程的實施和管理積累經驗，提供有益的參考和借鑒。
 

　　04發(fā)展前景
 

　　隨著國家“雙碳”戰(zhàn)略部署的不斷深入，國家十部委及江蘇省陸續(xù)發(fā)布了《關于推進污水資源化利用的指導意見》(發(fā)改環(huán)資〔2021〕13號)、《區(qū)域再生水循環(huán)利用試點實施方案》(環(huán)辦水體〔2021〕28號)、《江蘇省推進污水資源化利用的實施方案》(蘇發(fā)改資環(huán)發(fā)〔2021〕1047號)等推進污水資源化利用的政策文件，將污水資源化利用擺在了更加突出位置。2020年12月，國家生態(tài)環(huán)境部印發(fā)了《關于進一步規(guī)范城鎮(zhèn)(園區(qū))污水處理環(huán)境管理的通知》，要求各地編制城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設施建設規(guī)劃，落實污水處理、再生水利用等相關工作?！懂a業(yè)園區(qū)規(guī)劃環(huán)評審查最新相關要求》明確園區(qū)/集中區(qū)近期中水回用30%-40%，化工園區(qū)40%-50%。污水再生和回用可緩解城市水荒、提高水資源的綜合開發(fā)利用程度，開發(fā)利用城市污水為拓寬供水來源提供了新的思路，是提高供水可靠性的重要手段。通過企業(yè)污廢水的再生回用，實現(xiàn)了在工業(yè)企業(yè)內將自來水作為第二備用水源的可能性。
 

　　隨著區(qū)域工業(yè)經濟總量在不斷擴大，工業(yè)用水量需求也呈逐年遞增趨勢，但環(huán)境容量指標日趨縮緊，嚴重制約地方工業(yè)企業(yè)落地，本項目的建設不僅符合園區(qū)招引外資的政策，還可以解決服務區(qū)的環(huán)境容量問題、水污染問題、改善園區(qū)的環(huán)境、促進園區(qū)發(fā)展。同時，污水深度處理后回用亦可以取得一定的經濟效益和環(huán)境效益，利于水資源的節(jié)約和合理規(guī)劃，大大提升城市的對外形象，從而進一步改善當?shù)氐耐顿Y環(huán)境。
 

　　原標題：采用創(chuàng)新PIPP“以水養(yǎng)水”商業(yè)模式！看金科環(huán)境這一再生水廠資源化利用