01、项目背景
全球新能源汽车产业爆发带动磷酸铁锂需求激增,其前驱体磷酸铁产能加速建设。在此背景下,用户单位规划建设的磷酸铁生产线,其生产过程中预计将产生高达20万吨/年的高盐、高氨氮工业废水。这类废水成分复杂、处理难度大,若直接排放,将对环境造成严重污染。同时,日益严格的环保法规对企业排污提出了“零容忍”的强制性要求。因此,建设高效可靠水处理系统成为项目获批与平稳运行的关键,20万吨磷酸铁产线废水处理项目由此启动。
02、项目难点及需求
一、项目难点
1.工期交付紧:项目IO点数近10000点,规模庞大,且新能源市场磷酸铁价格波动大,企业需 “快速投产”以抢占市场,现场调试时希望多个工段同时调试从而加快项目实施进度。
2.设备运行冲突:为平衡各节点水池液位,每工艺单元投用超5套设备(如5套超滤装置),但多设备共用清洗设备,易出现运行冲突,影响系统稳定性。
二、项目需求
1.多套RO系统结构相似,需解决重复调试效率低的问题。
2.需保障蒸汽压缩机运行可靠性:若其喘振比超过阈值被迫停机,将导致后续工段盐结块,进而需人工爬进设备清理(高风险、低效率),因此需避免压缩机因喘振超限停机,确保MVR结晶流程连续稳定。
3.既要满足环保合规排放,又要实现水资源、盐资源回收利用,同步降低运营成本、提升原料回收率,打造高效且盈利的水处理系统。
03、解决方案
一、PCS7高效自动化平台助力项目快速交付
一方面项目采用多节点项目调试方式:整个项目使用3对冗余控制器,各控制器可以独立运行互不影响。另一方面使用中央工程师站机制,在保证工程项目版本一致的前提下,多个工程师可以同时编程调试齐头并进。最终,整体调试工期较预期缩短至75%,在预定时间内完成交付。
二、强化排队程序令清洗过程高效有序
针对清洗工艺,存在多套产线共用设备的冲突问题,工程师团队设计了灵活的排队功能,在方便用户查看排队状态的同时,还能主动识别更紧急的清洗任务,提高优先级实现插队功能。此套程序可以设置同时投入5套超滤装置,并共用冲洗设备。
三、RO系统标准化顺控流程
反渗透膜是本项目的核心工艺,且本次项目使用多级膜系统逐步提纯,直至含量达标。具体有:洗水RO、浓水RO、纯水一级RO、纯水二级RO、回收RO、母液RO。针对RO系统数量多,结构相似的特点,工程师团队设计出一套针对RO系统的程序模板,该模板能够满足当前项目95%以上的类似工艺的调试需求,解决重复调试效率低的问题,包含:开机前冲洗,RO启动、停机前冲洗,停机四大板块。
四、蒸汽压缩机+MVR蒸发系统
本项目的最终产物为磷酸铁固体,最终的母液通过蒸发结晶工艺生成结晶。其中的蒸汽压缩机起到回收二次蒸汽,提高热能使用率,为结晶工段的核心设备。在实际现场调试过程中,工程师团队根据现场实际情况,结合公司之前空分项目压缩机控制的控制模板,开发出一个专门针对蒸汽压缩机的控制模板,以避免压缩机因喘振超限停机,确保MVR结晶流程连续稳定。具体功能如下:
04、项目价值
一、环保合规达标
彻底解决高盐废水处理难题,满足国家 “零容忍” 环保要求,帮助企业规避环保风险,实现绿色生产。
二、降本增效显著
1.多节点项目调试,工期效率提升:通过多节点并行调试并使用中央工程师站机制,提前完成项目交付,助力企业快速投产抢滩市场。
2.自动化程度加强,人员成本降低:人员投入从每班组6人,降至每班组4人,人力投入大幅减少。
三、资源回收盈利
1.水资源利用率显著提升20%,实现循环利用。
2.磷酸铁原料回收率从85%提升至100%,同时通过水资源和盐资源的回收利用开辟新的利润来源,有力提升用户在磷酸铁材料领域的核心竞争力。
四、行业示范引领
中拓合控凭借对废水处理工艺的系统理解与深厚技术积淀,将自动化控制、数字化技术深度融入每一道处理单元,打造“安全、高效、智能、盈利”的现代化水处理与资源化工厂,为新能源行业磷酸铁产线绿色制造树立标杆,助力行业循环经济高质量发展。