“智水云控”节能服务平台-永磁潜水搅拌机

信息来源：“一带一路”生态产业合作工作委员会

单位简介

达斯玛环境成立于2004年，2020年并入金风科技集团（股票代码：A股002202；H股02208）水务业务板块，成为金风环保有限公司全资子公司。达斯玛环境是在水处理领域专业提供项目规划、设计、工艺技术服务、运营服务的国家级高新技术企业，是国家级专精特新“小巨人”企业、北京市知识产权试点单位。公司致力于成为污水处理系统卓越的工艺技术服务商，为污水处理及污水资源化利用提供成熟的工艺技术产品及技术服务。在石油化工、煤化工、化工园区、市政、造纸、医药领域拥有丰富的技术咨询、设计、运营等实践经验，并拥有多个领域成功案例。

技术原理

阳谷县瀚海水处理有限公司，2007年6月建成投入运营，主要收集处理阳谷县城区生活污水及祥光经济开发区西部工业区工业废水，日处理规模8万吨。现已经建设两期，一期和二期日处理规模各4万吨，经多次升级改造，当前出水水质稳定达到准IV类的排放标准。全厂共31台潜水搅拌机，进口和国产品牌均有。
我司于2023年8月在该厂安装“智水云控”节能服务平台-永磁潜水搅拌机，完成31套智水云控控制箱和16台永磁搅拌机安装改造工作，至今永磁搅拌器设备零故障，搅拌效果良好，介质混合均匀，处理效率高；通过“智水云控”节能服务平台控制，实现精准的能量调节和优化的运行方式，从而大幅度降低能耗。最终实现实现搅拌器类别节能40%以上；全厂日节能2000kW.h以上，节能效果显著。
（1）永磁同步电机比三相异步电机节能10～20%。

图1 永磁同步电机与三相异步电机性能对比

（2）“智水云控”节能服务平台，结合工艺需求，运算下发控制策略，通过物联网对设备进行调速控制，达到按需搅拌，实现节能率25～45%。

图2 智水云控平台控制原理

（3）通过仿真模拟潜水搅拌器运行情况，进一步优化设备运行参数。

图3 仿真软件模拟搅拌效果

（4）利用图像识别算法，得到介质表面流场情况，判定潜水搅拌器搅拌推流效果，反馈智水云控平台进行调控。

图4 图像识别流场分析

适用范围

“智水云控”节能服务平台-永磁潜水搅拌机可以起到推动和混合污水悬浮液，强化均质，防止污泥沉淀的作用，主要应用在均质池、厌氧池、缺氧池、好氧池、污泥池等工艺，适用于市政、造纸、纺织印染、酿造、食品加工、畜牧养殖、煤化工、石油化工等行业。

工艺流程及说明

针对节能改造或者搅拌机更换的项目，安装测量电表确定更换前原有潜水搅拌机能耗情况，作为能耗基准；“智水云控”节能服务平台-永磁潜水搅拌机改造完成后，检测能耗情况，并根据工艺需求情况对永磁搅拌器运行参数进行实时优化。对比改造前后的能耗情况，核算节能率及节能量。

主要技术参数

本技术产品的永磁潜水搅拌器电机达到《GB 30253-2013永磁同步电动机能效限定值及能效等级》1级能效标准；搅拌效果满足《GB/T 33566-2017 潜水推流式搅拌机》要求的0.3m/s以上。

经济指标

项目搅拌器类别实现节能率25～45%。对于一个5万吨的水厂来说，采用“智水云控”节能服务平台-永磁潜水搅拌机替代传统潜水搅拌机，每年可节省电耗36万元，相当于节省0.02元/m3。

工程示范及应用情况

（1）2023年3月至7月于诸城银河污水处理有限公司以设备采购的形式将三期28台潜水搅拌机改造为“智水云控”节能服务平台-永磁潜水搅拌机；
（2）2023年8月至11月于阳谷瀚海阳谷县瀚海水处理有限公司以设备采购的形式为全厂31台潜水搅拌机安装“智水云控”节能控制箱，并为二期替换16台永磁潜水搅拌机；
（3）2024年4月至6月于荣成颐晨污水处理有限公司石岛八河污水处理厂以设备采购的形式为全厂16台潜水搅拌机安装“智水云控”节能控制箱。

推广前景

我国的城镇污水处理厂普遍处于低效高能耗的运行状态，导致污水处理成本高，能源消耗大，污水处理效率低，不利于长期可持续运行。截止2020年，我国规模以上（1万吨以上）污水厂有近5000座，污水处理能力达到1.8亿方/日，按照20W/方计算，搅拌器装配容量在360万kW，平均以每台5kW计算，预计72万台，每年更换维护的搅拌器在14.40万台，市场产值在40亿元以上。

获奖情况

（1）专利：5项发明、2项软著、1项标准、1篇核心期刊论文。

（2）荣誉：该项目分别获得北京市科委科技服务业专项、北京市中小企业数字化赋能项目支持。