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    滲濾液處理設備反滲透系統控制方案

    發布時間:2020-11-04 13:43:23人氣:214


    反滲透系統控制分為三個階段:運行階段、沖洗階段、化學清洗階段
    一、運行階段
    反滲透系統能夠有效地截留一價離子、可溶性有機物、硝態氮等污染物。反滲透系統正常運行工況為單套反滲透系統進水量15~17m3/h,回收率為75%左右,濃縮液排放量2.0~2.4m3/h,回流濃縮液量為1.6~1.8m3/h.單套反滲透系統設計回收率75%左右,其中一段設計膜通量10.0L/㎡·h,產水量約8.0~9.0m3/h;二段設計膜通量6.0L/㎡·h,產水量約2.5~3.0m3/h.一段反滲透正常運行時,進膜壓力約29~34bar,每支膜殼的進出口壓差約4~6bar(禁超60bar);二段反滲透正常運行時進膜壓力約42~49bar(禁超60bar).反滲透正常運行時,需投加阻垢劑,投加劑量為5 ppm.反滲透膜組運行啟動時,相關設備是按照一定的步驟順序依次啟動,并且每個步驟有嚴
    格的檢測條件,如果不滿足就不能進行下一步。運行停止也有嚴格的停止步驟。控制原理:控制系統能夠自動完成整個啟動和停止過程,整個啟動/停止過程如下

    1、可啟動準備階段,進行自檢,為膜運行啟動做準備,要求系統無報警,泵閥無故降,無沖洗和運行狀態。
    2、開啟AV103、AV108、AV109氣動閥門,時間延遲約5s;
    3、開啟AV101氣動閥門,時間延遲約5s;
    4、啟動進水泵、阻垢劑投加泵,時間延遲約20s;
    5、啟動增壓泵A,時間延遲約10s;
    6、啟動循環泵A,時間延遲約10s;
    7、啟動增壓泵B,時間延遲約10s;
    8、啟動循環泵B,系統投入運行;
    9、觀察各管路系統的壓力、溫度、PH值在設定范圍內;
    10、停止循環泵B,時間延遲10s;
    11、停止增壓泵B,時間延遲10s;
    12、停止循環泵A,時間延遲 10s;
    13、停止增壓泵A,時間延遲10s;
    14、停止進水泵、阻垢劑投加泵,時間延遲20s;
    15、關閉AV101氣動閥門,時間延遲5s;
    16、關閉AV103、AV108、AV109氣動閥門,系統待運行。
    如果順控啟動、停止、運行期間觸發連鎖,泵首先停止運行同時停止順控,閥門的關閉
    順序按照順控停止步驟進行。
    二、沖洗階段
    沖洗程序是反滲透系統停運、重啟、化學清洗過程中必要手段之一,沖洗目的是將系統
    中的有機物等污染物在大流量、低壓力(≤0.3MPa)條件下沖洗干凈。沖洗水采用反滲透
    回用水,每次沖洗次數1~2遍。
    反滲透膜組沖洗啟動時,相關設備是按照一定的步驟順序依次啟動,并且每個步驟有嚴
    格的檢測條件,如果不滿足就不能進行下一步。沖洗停止也有嚴格的停止步驟。
    控制系統能夠自動完成整個啟動和停止過程,整個啟動/停止過程如下:
    ①啟動準備階段,進行自檢,為膜沖洗做準備,要求清洗水罐高液位,泵閥無故障。
    ②開啟AV103、AV107、AV110氣動閥門,時間延遲約5s;
    ③開啟AV102氣動閥門,時間延遲約5s;
    ④啟動沖洗泵,納濾膜系統進入正常運行狀態;
    ⑤保持管路系統的壓力;
    ⑥停止沖洗泵,時間延遲10s;
    ⑦關閉AV102氣動閥門,時間延遲5s;
    ⑧關閉AV103、AV107、AV110氣動閥門,系統待運行。
    如果沖洗順控啟動、停止、運行期間觸發連鎖,泵首先停止運行同時停止順控,閥門的
    關閉順序按照順控停止步驟進行;沖洗罐低液位時停止沖洗順控;沖洗的運行時間最長不能
    超過30min,沖洗的運行時間可以設定。
    三、化學清洗階段
    化學清洗是反滲透系統發生污染時采取的重要手段之一。針對不同的污染類型,化學清洗分為酸洗或堿洗。酸洗主要是針對鈣、鎂等重金屬結垢、沉淀產生的污染,堿洗主是針對有機物對膜系統的污染。針對污染的類型與污染的程度需采取不同措施,污染類型是重金屬結垢時側重酸洗,根據污染的程度,增加清洗的頻次、時間;污染類型是有機物污染時,側重堿洗,增加堿洗時長、頻次。酸洗采用鹽酸、檸檬酸;堿洗采用氫氧化鈉。其中酸洗的投加量約0.2%(wt)HCI水濃液或檸檬酸溶液(1%~2%),清洗過程調節pH值為2~3;堿洗時氫氧化鈉投加量約0.1%(wt),清洗過程調節pH值為10~11.當采用復合清洗時,宜采用先堿洗再酸洗措施。
    出現下列情形時,
    需進行化學清洗:產水量下降10%;壓力降增加15%.當化學清洗結束時,工藝水產水量、壓力降恢復正常值。反滲透膜組化學清洗順控啟動時,相關設備是按照一定的步驟順序依次啟動,并且每個步驟有嚴格的檢測條件,如果不滿足就不能進行下一步。化學清洗順控停止也有嚴格的停止步驟。

    控制系統能夠自動完成整個啟動和停止過程,整個啟動/停止過程如下:
    1、啟動準備階段,
    進行自檢,為膜化學做準備,要求清洗水罐高液位,泵閥無故障,清洗水罐PH值達到設定值。
    2、開啟 AV104、AV105、AV108、AV109、AV110氣動閥門,時間延遲約5s;
    3、開啟AV102氣動閥門,時間延遲約5s;
    4、啟動沖洗泵,延時10s;
    5、啟動循環泵A,延時10s;
    6、啟動循環泵B,納濾膜系統進入正常運行狀態;
    7、保持管路系統的壓力;
    8、停止循環泵B,時間延遲10s;
    9、停止循環泵A,時間延遲10s;
    10、停止沖洗泵,時間延遲10s;
    11、關閉 AV102氣動閥門,時間延遲5s.
    12、關閉AV104、AV105、AV108、AV109、AV110氣動閥門,系統待運行。
    如果順控啟動、停止、運行期間觸發連鎖,泵首先停止運行同時停止順控,閥門的關閉順序按照順控停止步驟進行;沖洗罐低液位時停止化學清洗順控;化學清洗有運行時間最長不能超過2h30min,沖洗的運行時間可以設定,目前滲濾液系統中出現一種高壓膜處理技術,即碟管式反滲透(DTRO),由于是最近才發展出來的技術,所以應用的還不是廣泛,下面做一下簡單的介紹:工藝描述:系統運行時,滲濾液從調節池由 DTRO進水泵輸送至原水儲罐,進入原水罐之前先通過管道過濾器除去進水中的大顆粒物質,并監測原水的pH值、電導、流量。滲濾液進入原水罐的過程中,酸添加系統啟動,從儲酸罐通過加酸泵添加酸。系統進水端中均設置pH值傳感器,PLC判斷原水pH值并自動調節加酸泵的頻率以最終使進入反滲透前的滲濾液pH值達到6~6.5.保安過濾器為膜柱提供最后一道保護屏障,保安過濾器的精度為10 μm.經過保安過濾器的滲濾液直接進入高壓柱塞泵。高壓泵出水進入膜柱,第一組膜柱由于高壓泵直接供水,可以產生足夠的流量和流速;其他膜柱需要在線增壓泵提供必要的流速。膜柱組出水分為兩部分,透過液排入清水罐,在這里調節pH值到中性后排放或者供 DTRO清洗使用,濃縮液排入濃縮液儲存池。反滲透的濃縮液端設有壓力調節閥,用于控制膜柱內的壓力,以控制清水回收率。膜柱的清洗由系統根據壓差自動執行,只需要在兩個清洗劑儲罐中分別置入酸性清洗劑和堿性清洗劑即可。
    控制原理:整個反滲透控制系統分為四個階段:啟動階段、清水沖洗階段、反洗階段、
    化學清洗階段。
    1、啟動階段。設備處于停機狀態或者故障恢復后,當用戶按下控制畫面中的啟動按鈕,DTRO 系統會進入啟動狀態。當砂濾反洗完畢或者化學清洗完畢后,DTRO系統會自動進入啟動狀態。自動啟動的過程是一個順序啟動各個控制設備的過程。DTRO 系統進入穩定運行后,由電動調節閥門根據用戶設定的透過液流量(回收率)自動進行PID調節。當回收率小于設置時,閥門執行關閉動作,使系統的壓力升高,從而提高回收率;反之閥門執行打開動作,使系統壓力降低,減小回收率。
    2、清水沖洗階段。當DTRO已經處于運行狀態的時候,系統會根據設定的需要自動切換到清水沖洗停機狀態,或者是因為其他原因系統需要較長時間的停機,可以手動切換到清水沖洗停機狀態。清水沖洗停機的目的是在停機過程中用大量清水沖洗DTRO膜片,并使膜柱中注滿清水,防止污染物在膜片表面結垢,延長膜組件的使用壽命。
    3、反洗階段。砂濾為膜柱前的一種有效的預處理,可以有效地去除滲濾液中的小顆粒懸浮固體。當砂濾前后壓差達到一定的值(2.5bar)時,DTRO會自動由運行狀態轉入停機狀態,然后自動切換到砂濾反沖洗控制狀態。砂濾反沖洗完成后系統會自動切換到順序啟動運行控制狀態。
    4、化學清洗階段。DTRO系統需要定期用清洗劑清洗,當滿足一定條件時,DTRO進入化學清洗控制狀態。

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