水處理行業(yè)概述
    按照水的去向，我們將水分為給水和排水。給水系統(tǒng)(watersupplysystem)是給水的取水、輸水、水質(zhì)處理和配水等設(shè)施以一定的方式組合成的總體。排水系統(tǒng)(seweragesystem)是排水的收集、輸送、水質(zhì)的處理和排放等設(shè)施以一定方式組合成的總體。

    中水是指循環(huán)再利用的水，是把水質(zhì)較好的生活污水經(jīng)過(guò)比較簡(jiǎn)單的技術(shù)處理后，作為非飲用水使用。

水處理行業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品應(yīng)用介紹

A.凈水工藝流程上自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用
    凈水廠(chǎng)控制系統(tǒng)通常分為水廠(chǎng)調(diào)度系統(tǒng)、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(gè)控制站相對(duì)獨(dú)立工作，通過(guò)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通訊，將所有的數(shù)據(jù)信息送到水廠(chǎng)調(diào)度室進(jìn)行處理，或?qū)⒁徊糠謹(jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)調(diào)度系統(tǒng)以無(wú)線(xiàn)（或有線(xiàn)）通訊的方式送到城市的調(diào)度中心。

    前面介紹到，凈水中有進(jìn)水、加藥加氯、絮凝沉淀、過(guò)濾、儲(chǔ)存、送水幾個(gè)工藝段。

    進(jìn)水工藝設(shè)置PLC控制站，通過(guò)大功率變頻器和電機(jī)，將源水送入進(jìn)水廠(chǎng)。主要用到的自動(dòng)化產(chǎn)品有泵、液位計(jì)、流量計(jì)、電動(dòng)閥門(mén)、壓力變送器。

    加氯加藥階段設(shè)置PLC控制站。濁度儀檢測(cè)進(jìn)水濁度，PH計(jì)檢測(cè)進(jìn)水溫度和PH值，濃度計(jì)檢測(cè)藥液濃度。主要用到的自動(dòng)化產(chǎn)品有壓力計(jì)、堿液泵、加藥泵、流量計(jì)、液位計(jì)、電動(dòng)球閥、壓力切換器、氯瓶間風(fēng)機(jī)、游動(dòng)電流儀。

    反應(yīng)絮凝沉淀階段主要用到的是濃度計(jì)、液位計(jì)、流量計(jì)等儀表。

    濾水階段設(shè)置多個(gè)PLC控制站，包括多個(gè)濾池控制站、沖洗系統(tǒng)控制站等。主要用到的自動(dòng)化產(chǎn)品有液位計(jì)、電磁閥、差壓變送器。

    最后通過(guò)大功率變頻器和電機(jī)，將水送入城市管網(wǎng)。

    PLC應(yīng)用在整個(gè)控制系統(tǒng)的取水、加氯和加藥、沉淀、濾池、送水等五個(gè)控制主站點(diǎn)。

B.污水處理自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用
    對(duì)于污水處理來(lái)說(shuō)，要根據(jù)污水水源地狀況來(lái)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(tǒng)應(yīng)用PLC的要求也有所不同。一般講，整個(gè)污水處理廠(chǎng)都有總控室和多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站，站與站之間通過(guò)控制器層網(wǎng)絡(luò)或信息層網(wǎng)絡(luò)相連，然后全部連接到總控室，總控室的多臺(tái)計(jì)算機(jī)、工作站和圖形站都用信息層網(wǎng)絡(luò)連接，這樣和現(xiàn)場(chǎng)控制站構(gòu)成了集中管理，分散控制，高速數(shù)據(jù)交換的工廠(chǎng)級(jí)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)PLC自控系統(tǒng)是水處理廠(chǎng)的控制核心部分，對(duì)其合理的選型和設(shè)計(jì)，對(duì)污水廠(chǎng)能否高效、自動(dòng)化的運(yùn)行非常重要。然而，PLC網(wǎng)絡(luò)又是重中之重，網(wǎng)絡(luò)的好壞直接影響到污水廠(chǎng)的正常運(yùn)行。

    污水處理主要分三級(jí)階段，一級(jí)階段為物理處理（機(jī)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(dòng)化產(chǎn)品是液位差計(jì)、液位開(kāi)關(guān)、流量計(jì)、變送器。

    中水系統(tǒng)的水凈化過(guò)程也可分為三級(jí)階段，一級(jí)階段主要是靠格柵將水中體積較大的雜質(zhì)與水分離。由于生活中，用水量時(shí)高時(shí)低，所以需要專(zhuān)備個(gè)蓄水池調(diào)節(jié)水量。水中的污染物90％以上是通過(guò)二級(jí)處理去除的。主要有生物處理法、物理化學(xué)法和膜法。所有的處理方式都不需要專(zhuān)門(mén)投入人力、物力。

    水處理自動(dòng)化以小型控制系統(tǒng)和傳動(dòng)項(xiàng)目為主。

    總體來(lái)看，水處理行業(yè)自動(dòng)化水平不高，主控系統(tǒng)主要使用PLC就可以滿(mǎn)足要求。DCS只在大型的水處理工程當(dāng)中應(yīng)用。

    傳動(dòng)系統(tǒng)主要用于控制水廠(chǎng)的一些泵類(lèi)負(fù)載，控制要求也比較簡(jiǎn)單，大部分使用的是變頻器產(chǎn)品。

    另外一個(gè)需要注意的是，水處理行業(yè)會(huì)使用較大量的現(xiàn)場(chǎng)及分析儀表，例如液位計(jì)、流量計(jì)、電動(dòng)閥門(mén)、壓力變送器等。

    按照不同自動(dòng)化產(chǎn)品的分類(lèi)，水行業(yè)主要自動(dòng)化產(chǎn)品供應(yīng)商的名單如下：

水處理行業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品業(yè)務(wù)模式

水處理行業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成市場(chǎng)現(xiàn)狀
    水十條政策要求新建城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施要執(zhí)行一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，并且到2020年，全國(guó)所有縣城和重點(diǎn)鎮(zhèn)具備污水收集處理能力，縣城、城市污水處理率分別達(dá)到85%、95%左右，大大促進(jìn)了污水新建和升級(jí)改造市場(chǎng)的發(fā)展。新建的污水處理項(xiàng)目一般投資較大，幾億至幾十億不等，這樣的大型項(xiàng)目市場(chǎng)需要一批技術(shù)水平高、具備國(guó)際運(yùn)營(yíng)能力的自動(dòng)化系統(tǒng)集成商來(lái)做，但是國(guó)內(nèi)目前這樣的自動(dòng)化系統(tǒng)集成商非常少。另一個(gè)市場(chǎng)就是舊廠(chǎng)升級(jí)改造的項(xiàng)目，由于國(guó)家“十三五”期間對(duì)環(huán)境保護(hù)非常關(guān)注，對(duì)水質(zhì)的要求更高，除了專(zhuān)門(mén)的污水處理廠(chǎng)擴(kuò)大處理規(guī)模，在各個(gè)工礦企業(yè)中也會(huì)催生出一部分工業(yè)污水處理的升級(jí)改造項(xiàng)目，為廣泛生存的小規(guī)模自動(dòng)化系統(tǒng)集成商帶來(lái)新的機(jī)會(huì)。

    從水處理行業(yè)的自動(dòng)化系統(tǒng)集成市場(chǎng)構(gòu)成可以看出，工程服務(wù)在自動(dòng)化系統(tǒng)集成中比例相對(duì)比較少。與軟硬件產(chǎn)品比例差了有8個(gè)百分點(diǎn)。這可以體現(xiàn)出，水處理行業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)集成項(xiàng)目比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有電力、造紙等行業(yè)復(fù)雜，因此工程服務(wù)比例有所降低；行業(yè)利潤(rùn)也處在一個(gè)不溫不火的狀態(tài)。

    水處理自動(dòng)化系統(tǒng)集成項(xiàng)目以小型控制系統(tǒng)和傳動(dòng)項(xiàng)目為主?？傮w來(lái)看，自動(dòng)化水平不高，主控系統(tǒng)主要使用PLC就可以滿(mǎn)足要求。DCS只在大型的水處理工程當(dāng)中應(yīng)用。由于近年國(guó)家對(duì)水處理加大投資，新的管網(wǎng)及大型污水處理廠(chǎng)的建設(shè)，DCS的使用量逐年增加，侵蝕了一部分PLC的市場(chǎng)。

    傳動(dòng)系統(tǒng)主要用于控制水廠(chǎng)的一些泵類(lèi)負(fù)載，控制要求也比較簡(jiǎn)單。

基本業(yè)務(wù)模式
    供水和水處理是典型的項(xiàng)目市場(chǎng)。運(yùn)作需要涉及業(yè)主、設(shè)計(jì)院、系統(tǒng)集成商（或者EPC）等多個(gè)環(huán)節(jié)。大多數(shù)情況，也是多數(shù)自動(dòng)化廠(chǎng)商采用的方式，盡量發(fā)展系統(tǒng)集成商和EPC的合作關(guān)系，從而獲得項(xiàng)目。

    不過(guò)，需要注意的是，由于水行業(yè)的資金來(lái)源有時(shí)候較為特殊，主流并非私人投資，而是來(lái)自于政府以及國(guó)際的公益性貸款。這時(shí)候，政府關(guān)系就變得尤為重要。有時(shí)候貸款項(xiàng)目會(huì)指定一些特殊的供應(yīng)商，也是左右市場(chǎng)格局的重要方面。

    按照投資背景的不同，水行業(yè)項(xiàng)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(xiàng)目中，系統(tǒng)集成商或者設(shè)計(jì)院的影響力是不一樣的。對(duì)于民間投資商投資的項(xiàng)目，通常來(lái)說(shuō)由相應(yīng)的系統(tǒng)集成商決定品牌的可能性較大，或者由負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)作的總包商決策；對(duì)于政府投資的項(xiàng)目，會(huì)由相應(yīng)的設(shè)計(jì)院所和系統(tǒng)集成商共同負(fù)責(zé)品牌決策，或者由負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目運(yùn)作的總包商決策。

圖：業(yè)務(wù)運(yùn)作模式

水處理行業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品供應(yīng)商和市場(chǎng)份額

圖：水處理行業(yè)PLC分類(lèi)市場(chǎng)份額（百萬(wàn)元）

A.PLC

應(yīng)用于水行業(yè)的PLC主要是大中型PLC，兩者在水行業(yè)的應(yīng)用所占的比例達(dá)到92%以上。

圖：水處理行業(yè)HMI分類(lèi)市場(chǎng)份額（百萬(wàn)元）

B.HMI

圖：水處理行業(yè)低壓變頻器主要供應(yīng)商市場(chǎng)份額（百萬(wàn)元）

C.低壓變頻器（見(jiàn)表1）

供稿睿工業(yè)

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