導語:
水處理行業概述
按照水的去向,我們將水分為給水和排水。給水系統(watersupplysystem)是給水的取水、輸水、水質處理和配水等設施以一定的方式組合成的總體。排水系統(seweragesystem)是排水的收集、輸送、水質的處理和排放等設施以一定方式組合成的總體。
中水是指循環再利用的水,是把水質較好的生活污水經過比較簡單的技術處理后,作為非飲用水使用。
水處理行業自動化產品應用介紹
A.凈水工藝流程上自動化系統的應用
凈水廠控制系統通常分為水廠調度系統、加藥間(加氯間)PLC控制站、濾站PLC控制站、送水泵房PLC控制站等。各個控制站相對獨立工作,通過有線網絡進行通訊,將所有的數據信息送到水廠調度室進行處理,或將一部分數據通過調度系統以無線(或有線)通訊的方式送到城市的調度中心。
前面介紹到,凈水中有進水、加藥加氯、絮凝沉淀、過濾、儲存、送水幾個工藝段。
進水工藝設置PLC控制站,通過大功率變頻器和電機,將源水送入進水廠。主要用到的自動化產品有泵、液位計、流量計、電動閥門、壓力變送器。
加氯加藥階段設置PLC控制站。濁度儀檢測進水濁度,PH計檢測進水溫度和PH值,濃度計檢測藥液濃度。主要用到的自動化產品有壓力計、堿液泵、加藥泵、流量計、液位計、電動球閥、壓力切換器、氯瓶間風機、游動電流儀。
反應絮凝沉淀階段主要用到的是濃度計、液位計、流量計等儀表。
濾水階段設置多個PLC控制站,包括多個濾池控制站、沖洗系統控制站等。主要用到的自動化產品有液位計、電磁閥、差壓變送器。
最后通過大功率變頻器和電機,將水送入城市管網。
PLC應用在整個控制系統的取水、加氯和加藥、沉淀、濾池、送水等五個控制主站點。
B.污水處理自動化系統的應用
對于污水處理來說,要根據污水水源地狀況來確定污水處理的工藝流程,由于污水處理工藝的不同而自控系統應用PLC的要求也有所不同。一般講,整個污水處理廠都有總控室和多個現場控制站,站與站之間通過控制器層網絡或信息層網絡相連,然后全部連接到總控室,總控室的多臺計算機、工作站和圖形站都用信息層網絡連接,這樣和現場控制站構成了集中管理,分散控制,高速數據交換的工廠級自動化網絡PLC自控系統是水處理廠的控制核心部分,對其合理的選型和設計,對污水廠能否高效、自動化的運行非常重要。然而,PLC網絡又是重中之重,網絡的好壞直接影響到污水廠的正常運行。
污水處理主要分三級階段,一級階段為物理處理(機械處理),第二階段為生物處理,第三階段為深層處理。主要用到的自動化產品是液位差計、液位開關、流量計、變送器。
中水系統的水凈化過程也可分為三級階段,一級階段主要是靠格柵將水中體積較大的雜質與水分離。由于生活中,用水量時高時低,所以需要專備個蓄水池調節水量。水中的污染物90%以上是通過二級處理去除的。主要有生物處理法、物理化學法和膜法。所有的處理方式都不需要專門投入人力、物力。
水處理自動化以小型控制系統和傳動項目為主。
總體來看,水處理行業自動化水平不高,主控系統主要使用PLC就可以滿足要求。DCS只在大型的水處理工程當中應用。
傳動系統主要用于控制水廠的一些泵類負載,控制要求也比較簡單,大部分使用的是變頻器產品。
另外一個需要注意的是,水處理行業會使用較大量的現場及分析儀表,例如液位計、流量計、電動閥門、壓力變送器等。
按照不同自動化產品的分類,水行業主要自動化產品供應商的名單如下:
水處理行業自動化產品業務模式
水處理行業自動化系統集成市場現狀
水十條政策要求新建城鎮污水處理設施要執行一級A排放標準,并且到2020年,全國所有縣城和重點鎮具備污水收集處理能力,縣城、城市污水處理率分別達到85%、95%左右,大大促進了污水新建和升級改造市場的發展。新建的污水處理項目一般投資較大,幾億至幾十億不等,這樣的大型項目市場需要一批技術水平高、具備國際運營能力的自動化系統集成商來做,但是國內目前這樣的自動化系統集成商非常少。另一個市場就是舊廠升級改造的項目,由于國家“十三五”期間對環境保護非常關注,對水質的要求更高,除了專門的污水處理廠擴大處理規模,在各個工礦企業中也會催生出一部分工業污水處理的升級改造項目,為廣泛生存的小規模自動化系統集成商帶來新的機會。
從水處理行業的自動化系統集成市場構成可以看出,工程服務在自動化系統集成中比例相對比較少。與軟硬件產品比例差了有8個百分點。這可以體現出,水處理行業自動化系統集成項目比較簡單,沒有電力、造紙等行業復雜,因此工程服務比例有所降低;行業利潤也處在一個不溫不火的狀態。
水處理自動化系統集成項目以小型控制系統和傳動項目為主。總體來看,自動化水平不高,主控系統主要使用PLC就可以滿足要求。DCS只在大型的水處理工程當中應用。由于近年國家對水處理加大投資,新的管網及大型污水處理廠的建設,DCS的使用量逐年增加,侵蝕了一部分PLC的市場。
傳動系統主要用于控制水廠的一些泵類負載,控制要求也比較簡單。
基本業務模式
供水和水處理是典型的項目市場。運作需要涉及業主、設計院、系統集成商(或者EPC)等多個環節。大多數情況,也是多數自動化廠商采用的方式,盡量發展系統集成商和EPC的合作關系,從而獲得項目。
不過,需要注意的是,由于水行業的資金來源有時候較為特殊,主流并非私人投資,而是來自于政府以及國際的公益性貸款。這時候,政府關系就變得尤為重要。有時候貸款項目會指定一些特殊的供應商,也是左右市場格局的重要方面。
按照投資背景的不同,水行業項目一般分為投資商投資或者政府投資。不同的投資方,決定了在項目中,系統集成商或者設計院的影響力是不一樣的。對于民間投資商投資的項目,通常來說由相應的系統集成商決定品牌的可能性較大,或者由負責整個項目運作的總包商決策;對于政府投資的項目,會由相應的設計院所和系統集成商共同負責品牌決策,或者由負責整個項目運作的總包商決策。
圖:業務運作模式
水處理行業自動化產品供應商和市場份額
圖:水處理行業PLC分類市場份額(百萬元)
A.PLC
應用于水行業的PLC主要是大中型PLC,兩者在水行業的應用所占的比例達到92%以上。
圖:水處理行業HMI分類市場份額(百萬元)
B.HMI
圖:水處理行業低壓變頻器主要供應商市場份額(百萬元)
C.低壓變頻器(見表1)
供稿睿工業
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