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Hot News1.1 大水量污水處理的行業痛點
· 化學殘留風險:余氯及衍生物(如三鹵甲烷)威脅水生生態與再生水安全;
· 抗性微生物失效:糞大腸菌群等抗氯病原體需超高劑量(≥15 mg/L),成本激增;
· 水量波動適應性差:日處理量20萬噸以上項目,流量峰谷差達5倍(如王小郢項目2500–290,000 m³/d),固定投加模式導致能耗浪費。
1.2 紫外線消毒的技術升級機遇
· 光場覆蓋不均:平行水流方向燈管排布易形成消毒盲區;
· 結垢導致效率衰減:石英套管水平安裝時污垢沉積速率提升40%;
· 維護成本高企:單模塊故障需整組吊裝,停產損失達萬元/小時。
合肥王小郢污水處理廠(29萬噸/日)作為執行一級A標準的項目,先引入安力斯 垂直模塊紫外線消毒系統(WTV系列) ,為行業提供創新解決方案。
二、安力斯垂直模塊技術(WTV系列)的核心突破
2.1 技術原理:三維光場優化與智能控制區別于傳統水平模塊,WTV技術通過三大革新提升消毒效能:
1. 垂直梅花狀燈管排布:
o 燈管與水流方向垂直,形成全斷面輻射網絡,消除短流盲區;
o 梅花狀布局使UV強度分布均勻性提升至95%(傳統水平模塊僅70%)。
2. 重力自清潔抗結垢:
o 立式石英套管因重力作用,污垢滑落速率加快,機械清洗頻率降低50%;
o 實測套管透光率衰減≤5%/年(水平模塊達15%)。
3. 模塊化逐排控制:
o 根據流量傳感器數據,自動關閉冗余燈排(如低流量時僅啟用50%模塊);
o 燈管啟停次數減少80%,壽命延長至14,000小時(超合同要求16.7%)。
2.2 系統集成創新
| 水位控制 | 電動下開式堰門(AISI304不銹鋼)±2 mm精度,適應0.5–1.2 m水位波動 |
| 機械清洗 | 氣動驅動刮擦圈(空壓機系統),配合離線化學清洗車,污垢去除率≥90% |
| 智能中控 | 西門子S7-300 PLC+10寸觸摸屏,實時監測UV強度、劑量、能耗,支持以太網遠程交互 |
三、王小郢項目全流程實施方案
3.1 項目概況與設計挑戰
· 處理規模:29萬噸/日(峰值流量12,083 m³/h);
· 消毒指標:糞大腸桿菌≤1000個/升(進水10?個/升);
· 空間限制:消毒渠寬度受限(招標圖紙嚴格限定),需緊湊型高效設備。
3.2 定制化工程方案
(1)模塊配置優化
· 燈管選型:540支低壓高強燈管(GPHA1554T6L/4),單管UV-C輸出≥110 W;
· 劑量保障:結垢系數(0.8)與老化系數(0.5)雙重冗余設計,確保壽命終點劑量≥25 mJ/cm²;
· 渠道布局:2條明渠(L×W×H=25 m×1.8 m×1.5 m),導流板+整流格柵優化流態。
(2)CFD流體模擬驗證
通過計算流體動力學(CFD)模擬消毒渠內流場與光場:
· 流速均勻性:調整導流板角度至30°,流速標準差從0.35 m/s降至0.12 m/s;
· 劑量達標驗證:最不利點(渠底角落)RED值達28 mJ/cm²,超設計標準12%。
(3)抗波動運行策略
· 智能變頻:鎮流器(Onyx-DIM-AHO-1320UV)輸出50–100%無級調節,響應流量變化;
· 水位聯動:液位計聯動UV模塊啟停,低水位自動斷電,避免空照損耗。
四、運行效能與經濟性分析
4.1 消毒效能數據
| 指標 | 設計值 | 實測值 | 優勢體現 |
| 出水糞大腸桿菌 | ≤1,000個/升 | 200–800個/升 | 穩定達標,無抗性菌逃逸 |
| 有效劑量(壽命終點) | ≥25 mJ/cm² | 28–32 mJ/cm² | 冗余設計保障長期可靠性 |
| 噸水能耗 | ≤0.012 kWh/m³ | 0.008 kWh/m³ | 智能調控節能33% |
4.2 全生命周期成本對比
| 成本項 | 傳統氯消毒 | WTV紫外線消毒 | 節約幅度 |
| 噸水藥劑/能耗成本 | ¥0.18 | ¥0.11 | 39% |
| 設備維護費(年) | ¥120萬 | ¥65萬 | 46% |
| 二次污染治理成本 | ¥50萬(除余氯) | ¥0 | 100% |
4.3 環境與社會效益
· 生態安全:無有毒副產物,再生水可用于城市綠化與工業冷卻;
· 碳減排:年節電420萬kWh,相當于減排CO? 3,348噸;
· 行業示范:為國內50+大型污水廠(如上海竹園、沈陽南部)提供技術模板。
五、垂直模塊技術的行業推廣價值
5.1 大型污水廠提標改造適配性
· 空間高效利用:模塊高度集成,占地較傳統系統減少30%;
· 靈活擴展:支持渠道分批改造,避免全廠停產(王小郢分兩期施工);
· 智能物聯:數據接入智慧水務平臺,實現“無人值守”消毒車間。
5.2 技術進化方向
1. AI劑量預測:結合水質傳感與機器學習,動態優化燈管輸出;
2. 低碳材料應用:石英套管回收率達95%,降低全生命周期碳足跡。
六、結論:重塑市政污水消毒新范式
王小郢項目的成功印證了垂直模塊紫外線消毒技術在市政大水量場景的不可替代性:
· 技術層面:梅花狀垂直排布+智能逐排控制,破解了效率與能耗矛盾;
· 經濟層面:10年運營周期節省成本超¥2,600萬元,投資回收期<5年;
· 戰略層面:為我國“雙碳”目標下的污水廠提標提供綠色技術支撐。
安力斯以 “光場重構、智能響應、低碳運行” 為核心的技術體系,正推動市政污水消毒從“化學依賴”邁向“物理精準”的新時代。