导读：为支撑绿色“一带一路”建设，促进“一带一路”共建国家的环保技术交流和产业合作，在生态环境部相关指导下，生态环境部对外合作与交流中心设立绿色“一带一路”技术储备库。现开通绿色“一带一路”技术储备库技术展示专栏，展示纳入技术储备库的先进实用环保技术。

MTC-3W水处理自动化系统

一、技术持有单位

华自科技股份有限公司

二、适用范围

该技术适用于国内外生活污水处理厂、工业纯水/废水处理厂、自来水净化处理厂以及城乡一体化供水工程等水处理工艺设备的自动化控制。

三、主要技术内容

（一）基本原理

“MTC-3W水处理自动化系统”是一项集物理、化学和生物技术，建筑技术，机械电气控制技术，电子、测量仪表技术，计算机网络通讯技术和计算机自动化控制技术于一体的综合应用技术。网络拓扑图如下：

（二）技术优势

1. 基于分层分布式结构，具有与工艺机理相结合的节能优化运行控制技术，提高了我国污水运营行业的生产管理水平。

2. 对“遥信YX、遥测YC、遥控YK、遥调YT、遥脉YM、遥视YS”信号实现智能处理，采用卫星GPS或北斗校时同步系统，使得各个厂区的设备运行状况以及出水水质得到实时全面的监视、分析和控制。

3. 具有水处理厂无人值班站点的远程运行模式功能。可通过GPRS、3G、WIFI等无线远程监控站点的联网无缝接入实现远程无人值班，大大减少运行维护人员数量，减少运行费用。

4. 实时监控及预置仿真在线水质仪表与运行设备，实现对全厂各数据的记录、分析、处理等，及时地为经营领导者提供管理决策服务。

5. 可与数据采集与控制设备提供智能化接口，支持多种接口与各类协议开发，支持跨平台；数据存储支持多机冗余；数据应用支持WEB发布、手机APP监控，专业仿真与优化运营、辅助决策、设备维护管理等技术应用。

四、技术指标及使用条件

（一）技术指标

1、出水水质：满足－2006《生活饮用水卫生标准》；满足-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》；满足-1996《污水综合排放标准》等国家现行相关标准。

2、实时性：数据采集时间：采集周期≤1S；控制响应时间≤1S；

3、可靠性：长期稳定工作：MTBF≥；整个系统的可利用率＞99.96％；控制准确度：拒动率＜0.05％；误动率小于0.03％；

4、可维护性：设备平均修复时间MTTR≤0.5h

5、安全性：硬软件冗余、掉电不产生误动作；任何自动及手动操作都可以记录存储；任意信息错误不会导致系统关键性故障；隔离防浪涌防雷设计；

（二）条件要求

1、自然环境

环境温度：-10～+45℃；

相对湿度：10%～90%(在继电器内无凝结及结冰形成)；

大气压力：80～。

2、厂供电源

交流电源：±15％50Hz±10％波形畸变不大于5％

直流电源：/（可选）

（三）典型规模

该技术典型水处理规模为1000m³/d 、³/d、³/d、³/d等......

五、关键设备及运行管理

（一）主要设备

该技术主要设备包括计算机监控系统、信息管理系统、网络通讯系统、指令执行系统和智能采集系统组成。

（二）运行管理

该系统自动化程度高，能自动完成全厂处理流程工艺设备的控制和关键数据的处理，能动态实时调节变频器的频率，保持水位、流量、溶解氧等参量的稳定，并根据不同的工艺运行要求，可以轻松实现设备集控、联控运行模式的选择和设备定时、液位/液位差、定量等运行方式的选择，从而减少设备能耗和减少运行值班人员。同时在设备出现故障或事故时，能自动停机并报警，保护其他相关联的设备。并且保证污水排放口的稳定达标排放。提高了污水运营行业的生产管理水平。

六、投资效益分析

（以³/d污生活污水处理厂为例，水质排放标准执行国家一级A标）

（一）投资情况

总投资成本约1.3亿元；其中土建工程造价约4500万元，电气设备及线路、工艺设备自控系统等约4500万元，供水管网连接及改造工程约4000万元。

（二）运行费用

直接成本在400~600万/年，包含各种直接投加的药剂，如除P剂，絮凝剂，消毒剂，碳源等等，化验室各种化验易耗仪器和药品，公司日常生活必须用品等。

运营成本在1000~1350万/年，包含运营机器所用的水电，化验室化验用水电，机器维护，施工耗资，处理污泥费用，运营员工工资等等

（三）效益分析

1、经济效益分析

该项目采用自主研发的MTC-3W水处理自动化控制系统，自投运以来，至今运行情况良好。该系统操作简单、界面友好。自动化控制系统功能全面、反应灵敏，动作准确、自动化程度高。其中“水泵优化控制模块”和“精准加药控制模块”在我厂的自动控制中运行效果显著，达到了节能减耗的目的，同时也为我厂节约了约15%以上的电能，带来了实际收益约250万元/年。各项水质指标均稳定达到排放要求。

2、社会效益分析

本项目的实施可以提高污水处理厂自控系统的可靠性，提升设备运行的技术和管理水平，提高污水处理行业的经济效益和社会效益。对于本公司来说，通过实施该项目可以有效抓住行业整合发展的历史机遇，提升公司在污水处理行业的竞争力，从而跻身于环保行业领先厂商行列。本项目创新地融合了工艺自动化技术与最新硬软件等信息技术，有效整合周边地区以及国内相关企业、客户、供应商等资源，带动软件、配套加工、电子信息等上下游企业的发展，提升我国工业设备制造产业在国际国内市场上的竞争力。

本系统先后在湖南汝城污水处理厂、河北晋州市污水处理厂、贵州省六盘水市城市污水处理厂和贵州省平坝县污水处理厂等多个省区使用后，受到了相关部门的广泛好评，普遍反应该设备科技含量高，运行稳定可靠，自动化控制系统功能全面、自动化程度高，达到了预期效果。截至2018年，公司在水领域给全球23个国家，578个项目的客户提供了产品及服务。其中产品出口到东南亚、非洲、美洲等多个国，为中国创造、中国制造贡献力量。

3、环境效益

水处理厂的自动化建设是改善人的劳动强度和人为出错率，保障设备健康运行，造福社会的环境保护技术，主要工程效益就是环境效益。

目前保护生态环境已成为我国的一项基本国策，受到全社会的关注和重视，水处理自动化系统工程是保护生态环境的重要措施之一，对国民经济持续稳定发展，改善当地投资环境，吸引外资都是极其重要的。

七、技术成果鉴定与鉴定意见

（一）湖南省环境保护厅、湖南省科学技术厅鉴定与鉴定意见

1、组织鉴定单位

湖南省环保产业协会

2、鉴定时间

2017年12月18日

3、鉴定意见

同意列入《2017年湖南省环境保护实用技术目录》。

（二）湖南省机械行业管理办公室组织鉴定与鉴定意见

1、组织鉴定单位

湖南省经济和信息化委员会

2、鉴定时间

2012年4月7日

3、鉴定意见

MTC-3W水处理自动化系统具有的创新和特点居国内领先水平，同意通过湖南省新产品（新技术）鉴定验收，可以批量生产。

八、推广与应用示范情况

(一)推广情况

1、MTC-3W水处理自动化系统技术除在公司网站及微信公众号进行宣传推广，同时还积极参加各地召开的对接交流会议，并且在多次会议上就该水处理自动化系统技术进行了交流介绍。

水处理自动化系统专利技术先后于2010年、2012年、2016年分别在中国自动化学报、水处理杂志多次宣传刊登。2013年4月获评为长沙市第一批本地产品推荐目录。

2、湖南汝城污水处理厂MTC-3W 水处理自动化系统工程项目获得湖南省整体评先评优项目第二名。

3、长沙开福区污水处理厂项目MTC-3W 水处理自动化系统评为2017年湖南省环境保护实用技术优先推广目录。

（二）应用情况

1、生活污水处理厂项目

项目概况：

晋州市污水处理厂是国家南水北调工程实施的具体要求，也是河北省石家庄市节能减排重点项目，实际占地面积5.3公顷。项目于2007年建成投产后将完善晋州市基础设施，提高污水处理水平，改善城区生态环境，促进经济可持续发展。

项目特点：

本工程设计规模为日处理污水6万吨/天，分两期建设，采用国际先进的“水解酸化+A2/O+曝气生物滤池”工艺，MTC-3W水处理自动化系统通过层、监控层、管理层三层结构，通过组建的工业以太网网络，将所有设备的数据集视频、语音、监视系统的数据采集到终端工业计算机上，对全厂设备的运行状态、数据进行监视、控制、分类和存储，处理后水质可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（-2002）中的一级B标准。

2、用户意见

根据实际运行情况及用户意见反馈表明：MTC-3W水处理自动化系统技术运行效果良好、运行稳定可靠，技术先进，运行费用低、运行管理简便、各项排放指标稳定达到优于国家、地方及行业标准，目前该技术已成功运用于长沙市开福区污水处理厂（日处理规模为30万吨）、长沙榔梨自来水厂（日供水能力22万吨）等项目，深受用户好评。

3、部分用户名录

华自部分水处理用户名录

九、专利及获奖情况

(一)专利情况

表2 本项技术获取的专利信息一览表

(二)获奖情况

1、2009年6月获得第十九届中国国际软件博览会创新奖；

2、2009年12月湖南汝城污水处理厂MTC-3W 水处理自动化系统工程获得湖南省整体评先评优项目；

2、获得2017年列为湖南省环境保护实用技术目录；

3、获得2018年度湖南省环保企业“走出去”先进单位；

十、技术服务方式

本产品的试验、生产、售后服务等全部由华自科技股份有限公司独立操作，公司取得了五星级（最高等级）售后服务认证证书和七星级（卓越）售后服务体系完善程度认证证书。为客户提供售前、售中、售后等全方位优质服务。

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联系人：李浩源、费伟良