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反滲透系統(tǒng)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(tǒng)能夠有效地截留一價離子、可溶性有機物、硝態(tài)氮等污染物。反滲透系統(tǒng)正常運行工況為單套反滲透系統(tǒng)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(tǒng)設(shè)計回收率75%左右,其中一段設(shè)計膜通量10.0L/㎡·h,產(chǎn)水量約8.0~9.0m3/h;二段設(shè)計膜通量6.0L/㎡·h,產(chǎn)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(guān)設(shè)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??刂圃恚嚎刂葡到y(tǒng)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(tǒng)無報警,泵閥無故降,無沖洗和運行狀態(tài)。
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(huán)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(huán)泵B,系統(tǒng)投入運行;
9、觀察各管路系統(tǒng)的壓力、溫度、PH值在設(shè)定范圍內(nèi);
10、停止循環(huán)泵B,時間延遲10s;
11、停止增壓泵B,時間延遲10s;
12、停止循環(huán)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(guān)閉AV101氣動閥門,時間延遲5s;
16、關(guān)閉AV103、AV108、AV109氣動閥門,系統(tǒng)待運行。
如果順控啟動、停止、運行期間觸發(fā)連鎖,泵首先停止運行同時停止順控,閥門的關(guān)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(tǒng)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(tǒng)
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(shù)1~2遍。
反滲透膜組沖洗啟動時,相關(guān)設(shè)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(tǒng)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。
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(tǒng)進入正常運行狀態(tài);
⑤保持管路系統(tǒng)的壓力;
⑥停止沖洗泵,時間延遲10s;
⑦關(guān)閉AV102氣動閥門,時間延遲5s;
⑧關(guān)閉AV103、AV107、AV110氣動閥門,系統(tǒng)待運行。
如果沖洗順控啟動、停止、運行期間觸發(fā)連鎖,泵首先停止運行同時停止順控,閥門的
關(guān)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(shè)定。
三、化學清洗階段
化學清洗是反滲透系統(tǒng)發(fā)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(jié)垢、沉淀產(chǎn)生的污染,堿洗主是針對有機物對膜系統(tǒng)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(jié)垢時側(cè)重酸洗,根據(jù)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(cè)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(diào)節(jié)pH值為2~3;堿洗時氫氧化鈉投加量約0.1%(wt),清洗過程調(diào)節(jié)pH值為10~11.當采用復(fù)合清洗時,宜采用先堿洗再酸洗措施。
出現(xiàn)下列情形時,
需進行化學清洗:產(chǎn)水量下降10%;壓力降增加15%.當化學清洗結(jié)束時,工藝水產(chǎn)水量、壓力降恢復(fù)正常值。反滲透膜組化學清洗順控啟動時,相關(guān)設(shè)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?;瘜W清洗順控停止也有嚴格的停止步驟。
控制系統(tǒng)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,清洗水罐PH值達到設(shè)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(huán)泵A,延時10s;
6、啟動循環(huán)泵B,納濾膜系統(tǒng)進入正常運行狀態(tài);
7、保持管路系統(tǒng)的壓力;
8、停止循環(huán)泵B,時間延遲10s;
9、停止循環(huán)泵A,時間延遲10s;
10、停止沖洗泵,時間延遲10s;
11、關(guān)閉 AV102氣動閥門,時間延遲5s.
12、關(guān)閉AV104、AV105、AV108、AV109、AV110氣動閥門,系統(tǒng)待運行。
如果順控啟動、停止、運行期間觸發(fā)連鎖,泵首先停止運行同時停止順控,閥門的關(guān)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(shè)定,目前滲濾液系統(tǒng)中出現(xiàn)一種高壓膜處理技術(shù),即碟管式反滲透(DTRO),由于是最近才發(fā)展出來的技術(shù),所以應(yīng)用的還不是廣泛,下面做一下簡單的介紹:工藝描述:系統(tǒng)運行時,滲濾液從調(diào)節(jié)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(zhì),并監(jiān)測原水的pH值、電導(dǎo)、流量。滲濾液進入原水罐的過程中,酸添加系統(tǒng)啟動,從儲酸罐通過加酸泵添加酸。系統(tǒng)進水端中均設(shè)置pH值傳感器,PLC判斷原水pH值并自動調(diào)節(jié)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道保護屏障,保安過濾器的精度為10 μm.經(jīng)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,組膜柱由于高壓泵直接供水,可以產(chǎn)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(diào)節(jié)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(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥,用于控制膜柱內(nèi)的壓力,以控制清水回收率。膜柱的清洗由系統(tǒng)根據(jù)壓差自動執(zhí)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(tǒng)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(shè)備處于停機狀態(tài)或者故障恢復(fù)后,當用戶按下控制畫面中的啟動按鈕,DTRO 系統(tǒng)會進入啟動狀態(tài)。當砂濾反洗完畢或者化學清洗完畢后,DTRO系統(tǒng)會自動進入啟動狀態(tài)。自動啟動的過程是一個順序啟動各個控制設(shè)備的過程。DTRO 系統(tǒng)進入穩(wěn)定運行后,由電動調(diào)節(jié)閥門根據(jù)用戶設(shè)定的透過液流量(回收率)自動進行PID調(diào)節(jié)。當回收率小于設(shè)置時,閥門執(zhí)行關(guān)閉動作,使系統(tǒng)的壓力升高,從而提高回收率;反之閥門執(zhí)行打開動作,使系統(tǒng)壓力降低,減小回收率。
2、清水沖洗階段。當DTRO已經(jīng)處于運行狀態(tài)的時候,系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)定的需要自動切換到清水沖洗停機狀態(tài),或者是因為其他原因系統(tǒng)需要較長時間的停機,可以手動切換到清水沖洗停機狀態(tài)。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(jié)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(yù)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(tài)轉(zhuǎn)入停機狀態(tài),然后自動切換到砂濾反沖洗控制狀態(tài)。砂濾反沖洗完成后系統(tǒng)會自動切換到順序啟動運行控制狀態(tài)。
4、化學清洗階段。DTRO系統(tǒng)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(tài)。