工業水處理系統的案例
【技術】基于DTEmpower的水處理系統參數預測 - 內因篇
摘要
污水處理系統的參數預測對于提前識別水處理設備污水凈化能力的變化具有重要意義，而受水處理系統非線性、復雜性等因素的影響，其參數預測多采用基于數據驅動的時間序列長窗預測方法。若樣本集的輸入數據中僅由預測參數的歷史數據組成，將其稱為基于內因的參數預測方法；如果輸入數據除預測參數歷史數據外還有其他特征參數，則將其稱為基于內因+外因的參數預測方法。本文使用DTEmpower數據建模平臺進行水處理過程的參數預測，發現基于內因的方法可以實現部分參數較高準確率的預測，R2指標值在0.90左右，但這種基于內因的方法存在一定局限性。
概述
污水處理過程不僅涉及一系列復雜的物理和化學過程，還需要多個機械化設備、電子設備和測量儀表等儀器相互配合，是一個復雜的工業系統。而污水處理系統的參數預測對于提前識別水處理系統的運行狀態、提前識別水處理設備污水凈化能力的變化及其故障診斷具有重要的現實意義。
水處理系統參數預測屬于時序數據預測的范疇，預測方法可以分為線性時序統計、非線性時序統計和外因統計回歸。線性時序統計方法主要用于擬合時間序列中的線性模型，無法擬合時間序列中的其他復雜模式（非線性/外部特征）；非線性時序統計方法要用于擬合時間序列中的非線性關系。
污水處理過程是一個外界干擾強烈、時變性強、耦合性強、非線性的復雜動態生物化學過程，難以對其建立精確的數學模型。而數據驅動的模型建立在大量測量數據的基礎上，這對機理復雜、數據充分的污水處理系統是非常適合的，因此其過程參數預測多采用非線性時序統計方法中的非參數自回歸方法（Nonparametric Auto Regressive, NAR）。
展開 【技術】基于DTEmpower的水處理系統參數預測 - 內因+外因篇
本文便是針對水處理系統中入口流量、壓差、濁度電導率等時序預測難度高的監測參數的預測問題，展示如何使用DTEmpower建模工具，高效便捷地尋找優秀數據模型的探索過程。
基于內因+外因的水處理系統參數預測實驗
1. 數據集介紹
以某電廠水處理系統為例，對系統中三類過濾器（多介質過濾器、超濾裝置和反滲透裝置）的32個參數如入口流量、壓差、濁度電導率進行t+12h（對12h之后的數據進行預測）的長窗預測。
本次實驗選取2020-01-18 00:00:00 到2020-12-24 00:00:00共48960個連續時間點的數據作為本次實驗的數據集，并以10min的采樣間隔讀取預測參數和特征參數數據。
圖2 某電廠水處理系統
2. 基于內因+外因的樣本集構造方法
以當前時刻為基準時刻t，取[t-2h,t]（使用前2小時內的歷史數據）區間內的預測參數和外部特征參數數據為樣本輸入，t+12h時間點的數據為樣本輸出以此構造單個完整樣本；然后采用滑動時間窗口方法構造算法所需的樣本集。樣本集的構造方法如圖3所示，該方法的輸入數據含有預測參數的歷史數據和外部特征參數，為基于內因+外因的樣本集構造方法。
展開 海德威自主完成壓載水處理系統甲板方案改裝
近日海德威在土耳其Gemak船廠完成19000m3貨油深井泵（Framo）船壓載水處理系統的改裝，該項目由意大利船東下單，海德威團隊自主設計并指導安裝。本次改裝的成功，標志著海德威已經完全掌握了此類船型甲板的改裝方案。至此，海德威已經能夠駕馭全部船型的壓載水處理系統改裝。
該船采用Framo潛沒式壓載泵，無泵艙，是改裝難度最大的油輪船型。改裝需要綜合考慮結構、電氣、管路、舾裝等多方面因素，改裝工作量大，設計要求高。海德威改裝項目組通過專業的3D掃描，確定了詳細可行的甲板安裝方案。船東及船廠根據海德威的施工圖紙，提前預制了大部分管路，大大縮短了施工工期，該船東機務經理在改裝完成后致信海德威，對海德威團隊的專業提出贊賞，并對海德威海洋衛士壓載水處理系統的性能表示肯定。
隨著壓載水改裝船市場的開展，越來越多的船東開始了改裝計劃，與此同時，對壓載水處理系統廠家的要求也越來越高。海德威憑借6年的經驗積累及團隊培養，在現有船改裝市場建立了自己的競爭優勢，搭建完成了“一站式”現有船改裝服務體系。同時，海德威非常重視與改裝船廠和技術伙伴的合作，與國內外多家主流船廠達成了合作協議，以應對未來的現有船改裝大潮。
截至目前，海德威已接獲改裝船訂單500余套，從第一艘豪華游輪到此次的深井泵油輪，海德威已成功完成70余套壓載水處理系統的改裝，涵蓋所有主力船型，可以為船東、船廠應對壓載水管理的挑戰提供強有力的支持。
展開 青島雙瑞再獲壓載水處理系統改造大訂單
據青島雙瑞官微消息，8月20～22日，青島雙瑞與新加坡兩家知名船東Eastern Pacific Shipping與Raffles共簽訂22條營運船壓載水管理系統改造訂單，訂單總金額近億元。截止目前，該訂單是新加坡市場最大的批量營運船壓載水改造訂單。除了上述訂單，青島雙瑞還與BW公司達成意向訂單。
青島雙瑞與Eastern Pacific Shipping簽訂營運船壓載水改造訂單
青島雙瑞與Raffles簽訂營運船壓載水改造訂單
青島雙瑞與BW公司達成意向訂單
自從去年6月青島雙瑞BalClor壓載水管理系統獲得美國海岸警衛隊（USCG）型式認可證書后，青島雙瑞一路高歌猛進，這是青島雙瑞自打開日本市場之后的又一筆大訂單，上個月，日本郵船的89艘營運船全部選用青島雙瑞BalClor壓載水管理系統進行改裝。
來源：龍de船人
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多介質過濾器的設計原理，你知道嗎？
多介質過濾器是利用一種或幾種過濾介質，在一定的壓力下把濁度較高的水通過一定厚度的粒狀或非粒材料，從而有效的除去懸浮雜質使水澄清的過程，常用的濾料有石英砂，無煙煤，錳砂等，主要用于水處理除濁，軟化水，純水的前級預處理等，出水濁度可達3度以下。
過濾的含義，在水處理過程中，過濾一般是指以石英砂、無煙煤等濾料層截留水中懸浮雜質，從而使水獲得澄清的工藝過程。用于過濾的多孔材料稱為濾料，石英砂是最常見的濾料。濾料有粒狀，粉狀和纖維狀多種。常用濾料有石英砂、無煙煤、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、陶瓷、塑料球等。
多介質過濾器（濾床），既采用兩種以上的介質作為濾層的介質過濾器，在工業循環水處理系統中，用以去除污水中雜質、吸附油等，使水質符合循環使用的要求。過濾的作用，主要是去除水中的懸浮或膠態雜質，特別是能有效地去除沉淀技術不能去除的微小粒子和細菌等，BODs和COD等也有某種程度的去除效果。
性能參數如下表所示：
過濾器構成
多介質過濾器主要由過濾器體、配套管線和閥門構成。
其中過濾器體主要包括以下組件：簡體；布水組件；支撐組件；反洗氣管；濾料；排氣閥(外置)等。
濾料的選擇依據
(1)必須有足夠的機械強度，以免在反沖洗過程中很快地磨損和破碎；
(2)化學穩定性要好；
(3)不含有對人體健康有害及有毒物質，不含有對生產有害、影響生產的物質；
(4)濾料的選擇，應盡量采用吸附能力、截污能力大、產水量高、出水水質好的濾料。
在濾料中，卵石主要是起支撐作用，在過濾工藝過程中，因其強度高，相互之間的間距縫隙穩定，孔隙大，便于正洗工序中，濾后水順利通過；同樣，反洗工序中，反洗水和反洗空氣等能順利通過。常規配置中，卵石分為四種規格，鋪墊方式為自下而上先大后小。
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