2022年11月，雙百聯盟在“2022（第十四屆）水業熱點論壇”發布了第二期“雙百跨越”污水處理標桿比選活動結果。本次標桿比選活動歷時4個月，來自32家水務企業的73座污水處理廠進入區域評審環節，最終25家水務企業的33座污水廠上榜（33座污水廠上榜，第二期“雙百跨越”標桿污水廠榜單發布）。

為傳播標桿廠優秀建設和運營管理經驗，雙百聯盟將以“精細化-智慧化-資源化-低碳化-生態化-社會化”評選維度，系統展示第二期標桿廠風采。本文以資源化標桿廠——金科環境無錫高品質再生水廠為案例，向行業同仁展示該廠的資源化特征優勢，為污水處理廠資源化建設提供案例支持。

金科環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：該水廠采用數字化運營管理的數據雙胞胎技術，實現了無人值守、數字巡檢等功能，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%工業回用，自動化管理程度較高，實現少人值守。

(相關資料圖)

01基本情況

金科環境無錫高品質再生水廠（江蘇無錫錫山再生水廠）是金科環境股份有限公司和錫山環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區萬安路61號，主營污廢水深度處理及資源化再生利用、區域環境容量置換及工業水處理配套、區域地表水、河道水提標等環保業務。

秉承構筑綠色循環生態的環保理念，金科環境無錫高品質再生水廠運用金科環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，利用錫山水務環保產業平臺，以無錫為示范點，同步輻射蘇、浙、皖等區域開展污廢水資源循環再生及非常規水資源利用、污廢水零排放等業務，致力于打造為蘇浙皖地區新生水及環保業務區域投資、運營、咨詢中心。

金科環境無錫高品質再生水廠總設計規模4萬噸/日，一期建設規模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，產水品質遠優于自來水標準，主要供應健鼎電子、高德電子、統盟電子、能達熱電及周邊高品質水用戶。

圖 1 金科環境無錫高品質再生水廠

02特征優勢

金科環境無錫高品質再生水廠采用金科創新的PIPP（即Public-industry-Private-Partership）“以水養水”商業模式，利用污廢水生產高品質、高附加值的再生水，出售給工業企業，以水（再生水/新生水）養水（污水處理）。可以同時實現污廢水處理提標、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，具有顯著的生態效益、社會效益和經濟效益，是對“環保+循環經濟”的開拓性探索。在PIPPTM模式的基礎上，公司于2017年推出“藍色生態園/工廠模式”，利用核心技術將生產出的再生水出售給工業企業，同時把水中其他的污染物轉化為具有商業價值的產品，將污水“吃干榨凈”。

圖 2 PIPP創新模式

金科環境無錫高品質再生水廠是金科環境第一個落地的產品化（第二代）水廠，采用金科環境自主研發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、膜污染控制系統、精確加藥體系、數字化建設管理平臺、數字化運營管理平臺、無人值守系統等與裝配式廠房進行系統性整合，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、數字化管理平臺實現“無人”值守、可快速實現改/擴建等優勢。

1. 膜通用平臺技術

金科環境自主研發的全球專利——膜通用平臺裝備技術，可以實現多個品牌膜元件的通用互換，以及系統運行工況和條件的軟件兼容，實現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勢，節省占地面積，有效減少膜系統的復雜程度，降低系統投資和運營成本。

圖 3 PIPP創新模式

2、數字雙胞胎系統

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

（1）實時監控

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

圖 4 智能水廠雙胞胎管理平臺

動態駕駛艙：平臺所提供的數據駕駛艙，數據項、數據呈現形式、數據呈現模塊布局，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，可根據車間不同，使用場景不同，設置多個駕駛艙數據項組合和布局，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、維修保養逾期等等。報警信息通過微信或釘釘群發，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據來源，是水廠運行工作中可以積累的重要數據資產。

圖 5 報警中心

數字安防：系統可快速集成視頻監控系統，并集成智能監控設備具有的智能功能，可根據業務需求實現多系統聯動。三維場景與視頻畫面聯動，高效定位視頻畫面空間位置，提高應急時間處理效率。智能視頻監控設備可提供水廠部分環境感知識別功能，例如跑水漏水等。

圖 6 視頻監控系統

（2）生產經營

數字化維修保養作業管理與記錄，數據驅動水廠運營決策優化，如備品備件統籌采購倉儲計劃等。智能巡檢驅動維修保養工單，系統智能巡檢給出工況評估后，需要維修保養的設備可直接派發工單，到相關工作人員。移動端現場規范運維操作，工作人員完成維修保養工作后，移動端提交工作記錄。可上傳資料、圖片、視頻等，提交表單格式可在線編輯。維修保養計劃精細到位號，系統可錄入精確的運維保養計劃，提供計劃逾期預警。精細化管理備品備件，統籌規劃采購與倉儲。

圖 7 數字化維修保養作業管理與記錄

智慧運維系統：平臺提供精細到設備的維修保養計劃功能，可按照計劃精細化的推送作業清單，確保維修保養工作如期進行。系統對逾期未執行的維修保養計劃，將給出預警報警，并派發工單到指定人員，數字化驅動運維工作執行。維修保養操作可通過移動端完成作業數據記錄，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據資產，包括設計、采購、建設和運行期數據。精細化管理設備備品備件數據，統籌規劃備品備件采購和存儲的時機和時長，合理規劃倉儲。平臺可提供數據中臺服務，以設備為核心組織其相關數據，并提供統一的數據訪問與可視化管理。

（3）信息中心

水廠運營數據中臺服務，數據治理中心，搭建數字化轉型技術底座。水廠數據與信息綜合管理，水廠全生命周期資料數據，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據以設備為數據組織核心基于BIM數據，組織索引相關數據和資料，實現數據與BIM的交互聯動，雙向查詢。便捷直觀的系統交互體驗基于BIM的優良可視屬性，建立直觀、高效的人-機、人-數據連接通道。提高數據及數據分析結果的使用效率。

（4）少人值守

系統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數據，加裝工業傳感器等技術手段，采集水廠工況分析需要的全量數據要素。智能巡檢定時推送工況評估報告，系統基于全要素數據，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：數據駕駛艙主控畫面中，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據進行輪巡，輸入給分析模塊。生成智能報告，包括工藝數據工況情況評估，專家系統工藝診斷分析結果和動態環境感知數據分析結果，以及水廠運行工況綜合評價及處理建議。

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

（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，輕量化與感知系統服務支撐。工業模型輕量化處理，支持P3D、Revite等模型輸入，輸出系統可用的輕量化BIM模型，并包含設備設計屬性數據。在線化數據集成配置。高效集成Scada系統或直連PLC系統，快捷集成數據，動態關聯數據項到設備對象。動態適配實際運維業務流程。動態可配置數據駕駛艙，豐富的數據圖表庫，智能巡檢路徑與數據項配置，數據提交表單與數據項配置。

3、直聯耦合系統（IMS）

公司的IMS技術，實現了反滲透膜系統與GTFOST超濾系統直聯耦合，省去了傳統超濾-反滲透工藝的中間水池和二次提升，節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企業榮譽

金科環境無錫高品質再生水廠的建成實現了錫山經濟技術開發區污廢水再生利用率的提高，為企業及政府提供了環境容量，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，不僅取得了商業收入，同時減少了企業原來純水制作工藝和成本，商業模式創新，工程產品化創新，具有示范和推廣意義。

水廠運用自主研發的數字孿生技術，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、物聯網接入采集、一體化中央監控、移動化管控平臺、大數據分析和科學化決策于一體的自動化、數字化、智能化水廠整體解決方案，實現水廠的少人/無人化生產運營管理。目前已實現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于用戶要求水質，平均產水電導率低于50μS/cm，水質水量穩定。水廠憑借高質量產品和優質服務得到了用戶的高度認可，用戶滿意度均滿分。

金科環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)水業戰略論壇上榮獲“2022再生水回用優秀案例”殊榮。此外，本項目在《2022年江蘇省長江流域生態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。

金科環境無錫高品質再生水廠是響應長江生態環境保護的一項重要工作，亦是金科環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發展前景

隨著國家“雙碳”戰略部署的不斷深入，國家十部委及江蘇省陸續發布了《關于推進污水資源化利用的指導意見》（發改環資〔2021〕13號）、《區域再生水循環利用試點實施方案》（環辦水體〔2021〕28號）、《江蘇省推進污水資源化利用的實施方案》（蘇發改資環發〔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，國家生態環境部印發了《關于進一步規范城鎮（園區）污水處理環境管理的通知》，要求各地編制城鎮污水處理及再生利用設施建設規劃，落實污水處理、再生水利用等相關工作。《產業園區規劃環評審查最新相關要求》明確園區/集中區近期中水回用30%-40%，化工園區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利用程度，開發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。通過企業污廢水的再生回用，實現了在工業企業內將自來水作為第二備用水源的可能性。

隨著區域工業經濟總量在不斷擴大，工業用水量需求也呈逐年遞增趨勢，但環境容量指標日趨縮緊，嚴重制約地方工業企業落地，本項目的建設不僅符合園區招引外資的政策，還可以解決服務區的環境容量問題、水污染問題、改善園區的環境、促進園區發展。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境效益，利于水資源的節約和合理規劃，大大提升城市的對外形象，從而進一步改善當地的投資環境。

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