10噸EDI高純水設備

10噸EDI高純水設備,10噸/小時18M二級反滲透+EDI超純水設備系統(tǒng)

一．前言

本方案涉及的流程及設備是為了滿足浙江宸億科技有限公司生產(chǎn)工藝用高純水項目，要求如下：

1、純水水量 18MΩ.cm    10  m3/h

2、二級反滲透+系統(tǒng)制備的主要技術參數(shù)：

A.前處理產(chǎn)水量 :   ≥20m3/h；

B.系統(tǒng) 二級反滲透產(chǎn)水量 :   ≥12m3/h；

C.EDI去離子系統(tǒng)產(chǎn)水量 : ≥10m3/h；

3、產(chǎn)水水質(zhì)指標

10m3/h     ≥18 MΩ·cm （參照國標EW-Ⅱ）

供水壓力   0.35Mpa

塵粒直徑： 0.5，1ea以下/100ml以下

溫度：     常溫；

4、系統(tǒng)配置：預處理、二級反滲透、EDI電再生連續(xù)除鹽裝置。

5、供水方式：連續(xù)產(chǎn)出（24小時運行）。

二. 10噸EDI高純水設備設計依據(jù)

1、本電子工業(yè)純水站工程項目設計依據(jù)如下：

1.1.原水水質(zhì)分析資料；

1.2.高純水的品質(zhì)要求（產(chǎn)品水水質(zhì)指標），以及相關標準；

1.3.高純水的生產(chǎn)規(guī)模;

1.4.用戶對系統(tǒng)整體水準要求。

2、原水水質(zhì)資料和技術指標

2.1 表1. 原水水樣水質(zhì)分析報告（供參考）：

檢測報告表

原水：市政自來水

檢測結果：無

2.2  電子級水標準

2.3  本方案設計指標

2.3.1. 水量：       18MΩ.cm    10m3/h

2.3.2. 電阻率：10m3/h      ≥18 MΩ·cm

2.3.3.15MΩ.cm水其它指標 SiO2：     ＜50 ppb  TOC：      ＜100  ppb  塵粒直徑： 0.5μm，1ea以下/100ml以下

2.3.4.供水壓力   0.35Mpa

2.3.5.供水溫度   常溫

三. 總體設計方案

1、系統(tǒng)組成

2、布局

預處理部分、二級反滲透部分、EDI部分、18M供水部分集中放置在水站。為保證高純水的水質(zhì)和水量，將整個水處理系統(tǒng)置于PLC控制下運行，并適時監(jiān)控。

3、控制系統(tǒng)結構

控制系統(tǒng)采用分散控制，集中監(jiān)視的控制系統(tǒng)。操作站選用PLC控制器控制，組成一個高可靠性的自動運行和監(jiān)視控制的控制系統(tǒng)。       

4、二級反滲透+EDI超純水設備系統(tǒng)工藝流程簡圖

原水泵→絮凝加藥裝置→石英砂濾器→活性碳濾器→阻垢加藥裝置→保安過濾器→一級高壓泵→一級反滲透裝置→PH調(diào)節(jié)裝置→一級RO水箱→二級高壓泵→二級→二級RO水箱→中間水泵→UV裝置→精密濾器→EDI設備→純水箱→變頻水泵→除TOC裝置→精混床→精密濾器→用水點

5、工藝說明

5.1  預處理部分目的：為反滲透裝置提供合格的進水。

5.1.1原水預處理的目的和組成

A.反滲透系統(tǒng)進水要求：

（1）污染指數(shù)：          SDI≤4；

（2）余氯：              <0.1 ppm

（3）濁度                <1NTU

（4）供水Fe3+             ≤0.01ppm。

（5）供水水溫適宜范圍    10～30℃。

（6）碳酸鈣飽和指數(shù)      LSI：<0

B.預處理系統(tǒng)就是通過絮凝、過濾、吸附等方法使反滲透進水達到以上要求，以實現(xiàn)以下目的：

（1）防止反滲透裝置膜面結垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧化 物等）；

（2）防止膠體物質(zhì)及懸浮固體微粒對反滲透的污堵；

（3）防止有機物質(zhì)的對反滲透的污堵和降解；

（4）防止微生物對反滲透的污堵；

（5）防止氧化性物質(zhì)對反滲透膜的氧化破壞；

C.預處理系統(tǒng)的組成：包括石英砂濾器、活性炭濾器。

5.1.2石英砂濾器

多介質(zhì)過濾器中的濾料包括多種規(guī)格的石英砂，用于除去原水中的懸浮物及及脫穩(wěn)后的膠體,以使出水的污染指數(shù)SDI<4達到RO進水要求。

5.1.3活性炭濾器

活性炭被廣泛應用于生活用水及食品工業(yè)、化工等工業(yè)用水的凈化，由于活性炭的比表面積很大，其表面又布滿了平均為20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團，可以對各種性質(zhì)的有機物質(zhì)進行化學吸附，以及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除水中對陰離子交換劑有害的腐殖酸、富維酸、木質(zhì)磺酸等有機物質(zhì)，還可去除象余氯一類對陰離子交換劑有害物質(zhì)，從而提高了除鹽水處理能力，防止樹脂被氧化。通常能夠去除63%—86%膠印體物質(zhì)，50%左右的鐵，以及47—60%的有機物質(zhì)。

5.1.4阻垢加藥裝置

自來水中含有一部分鈣、鎂離子等容易結垢性的物質(zhì)，此類離子在水中的溶解性相對比較小，而反滲透部分對離子的攔截比較充分，必然會加大濃水側離子的濃度；從而導致影響整個反滲透膜的進水通道。阻垢劑是一種增大難溶解性離子溶解度的一種化學藥品，通常對鈣、鎂離子的溶解度能增加3倍左右；能很好的調(diào)節(jié)由于濃縮而引起的結垢總問題。

阻垢劑的投加量一般在2-5ppm左右。根據(jù)原水水質(zhì)的總硬試值調(diào)節(jié)加藥量。

5.2  二級反滲透部分

滲透是水從稀溶液一側通過半透膜向濃溶液一側自發(fā)流動的過程。半透膜只允許水通過，而阻止溶解固形物(鹽)的通過，見圖 (a)。 濃溶液隨著水的流人而不斷被稀釋。當水向濃溶液流動而產(chǎn)生的壓力足夠用于阻止水繼續(xù)凈流入時，滲透處于平衡狀態(tài)，見圖 (b)。平衡時，水從任一邊通過半透膜向另一邊流入的數(shù)量相等，即處于動態(tài)平衡狀態(tài)，而此時壓力p稱為溶液的滲透壓(注意：半透膜一邊是純水，另一邊是鹽溶液)。

當在濃溶液上有外加壓力，且該壓力大于滲透壓時，濃溶液中的水就會通過半透膜流向稀溶液，使得濃溶液的濃度更大，這一過程就是滲透的相反過程，稱為反滲透，見圖 (c)。

滲透是自發(fā)過程，而反滲透則是非自發(fā)過程。反滲透系統(tǒng)正是利用反滲透的原理，將需要處理的高含鹽水用高壓泵加壓，迫使水透過反滲透膜，以達到脫除鹽份的目的。

二級反滲透是對一級反滲透產(chǎn)水的進一步提純。

5.2.1保安濾器

為防止水中及管道中的微粒進入高壓泵和RO膜組件，特設置保安濾器作為后的預處理手段。作為保險措施，即使多介質(zhì)機械濾器過濾不，也能夠保證反滲透膜不會受到嚴重污染。

保安濾器內(nèi)裝5um的聚丙稀微孔濾器。當濾器進出囗壓差大于0.05-0.1Mpa時需更換濾芯（由于被過濾的介質(zhì)直接進入到微孔濾膜的空隙中，因此很難通過酸堿清洗恢復通量）。濾器結構能滿足快速更換濾芯的要求

5.2.2高壓泵

反滲透膜分離推動力是壓力差，因此設置高壓泵使反滲透的進水達到壓力，讓反滲透過程得以進行。即克服滲透壓使水分子透過反滲透膜到淡水層。高壓泵采用變頻器設置加、減速時間減緩高壓泵啟動時膜的沖擊，變頻器還能進一步起到節(jié)約能量的作用；新系統(tǒng)剛運行的時候對進水的壓力要求比使用一段時間之后對進水的壓力要求要低。采用變頻裝置能好的控制高壓泵的壓力與進水流量之前的變化。本系統(tǒng)設置了進水低壓保護和出水高壓保護。

5.2.3反滲透本體裝置

反滲透裝置是該項目預脫鹽的心臟部分，經(jīng)反滲透處理的水能去除絕大部分無機鹽、有機物、微生物及細菌等。

5.2.3.1系統(tǒng)設備選型

膜組件選用陶氏公司BW30-400卷式組件。該組件由三層的薄膜復合，分別是上面的超薄脫鹽層（厚度約為0.2µm聚銑胺材質(zhì)）、中間的聚楓內(nèi)夾層和下面的聚酯支撐網(wǎng)層。該組件膜面積400平方英尺，產(chǎn)水通量大，對無機鹽具有99.5℅的脫除率。

壓力膜管選用加拿大海德信公司專用于卷式RO組件的WAVE 300P-6型壓力膜管，該壓力膜管是增強FRP材質(zhì)，具有抗腐蝕性，耐壓300psi,管內(nèi)壁光滑裝卸方便等特點。每個壓力膜管可安裝6支膜組件。

5.2.3.2反滲透裝置工藝設計

整套系統(tǒng)反滲透膜裝置安置在一個機架上，并配置控制系統(tǒng)，在進水水溫25℃時二級反滲透產(chǎn)水量12.0T/H，每根膜組件大的回收率15℅計算，一級反滲透裝置需配膜組件12根， WAVE 300P-6壓力膜管5根；二級反滲透裝置需配膜組件10根，WAVE 300P-5壓力膜管2根；一級反滲透組合排列形式為1-1排列，二級反滲透組合排列形式為1-1。反滲透每支壓力膜管產(chǎn)水側設有取樣囗，方便取樣。

5.2.3.3自動低壓沖洗裝置

反滲透在運行的過程中，濃縮過程和濃差極化將導致膜表面所接觸原水的固含量濃度遠遠大于原水的本體濃度。因此配備自動低壓沖洗裝置在停機后、開機前對反滲透膜進行定時的低壓沖洗，將附于膜表面的少量污染物沖走。沖洗完成后，系統(tǒng)自動恢復到?jīng)_洗啟動前的狀態(tài)。

5.2.3.4就地儀表配置

反滲透裝置設置二次儀表顯示裝置，就地顯示產(chǎn)水量、電導率等重要參數(shù)。系統(tǒng)設置高、低壓保護開關，保證反滲透系統(tǒng)安全可靠運行。

5.2.4反滲透脫鹽水水箱

反滲透產(chǎn)品水送入PE材質(zhì)的水箱。該水箱設置高低液位控制裝置能控制泵的聯(lián)鎖，同時配備空氣呼吸器防止大氣中塵埃顆粒和細菌進入水箱。

5.2.5反滲透化學清洗裝置

無論預處理過程多么完善，在長期運行過程中，反滲透膜面上總會日積月累水中存在的各種污染物。從而使裝置的性能下降，如組件進出囗壓差升高、脫鹽率下降、產(chǎn)水量下降，當這些變化超過原始值的15%時，就要用化學藥品進行清洗。為此，除日常運行中進行的低壓沖洗外，還需進行定期化學清洗，有時還需進行殺菌處理。

本系統(tǒng)配置專用的化學清洗裝置，其組成和流程如下：清洗液水箱——泵——精密濾器——流量計——反滲透裝置

化學清洗準則

A、裝置的產(chǎn)水量比初次或上一次清洗后下降5～10℅時；

B、裝置的鹽透過率比初次或上一次清洗后提高一倍時；

C、裝置各段的壓力差或壓力差的差值為初次或上一次清洗后的1～1.5倍時；

D、裝置運行3-4個月時；

E、裝置在長期停止運行前用NaHSO3溶液保護。

5.3  EDI部分

5.3.1 UV裝置

紫外光是電磁波譜的一部分，其波長位于100nm到400nm之間。滅菌波長位于200nm到310nm之間的波譜區(qū)。微生物被紫外光滅活是由于光化學反應破壞了其體內(nèi)的核酸物質(zhì)的結果。這一過程有效的阻止了細胞和病毒的繁殖從而導致細胞的死亡。紫外光通過改變細菌、病毒和其它微生物細胞的遺傳物質(zhì)（DNA），使其不再繁殖而達到對水與廢水進行消毒的目的。浸沒于水下的燈管產(chǎn)生紫外光，當水流流經(jīng)紫外燈管時，其中的微生物受到某一致死劑量紫外能的輻射。紫外劑量為所受UV輻射光強與曝光時間的乘積。

5.3.2 EDI裝置

EDI是連續(xù)電再生除鹽裝置的英文縮寫，是電解、滲析及離子交換相結合的深度脫鹽裝置，由給水室、濃水室和電極室組成。給水室內(nèi)裝填常規(guī)混合離子交換樹脂，給水室和濃水室之間裝有陽離子交換膜和陰離子交換膜。給水室中的陰（陽）離子在兩端電極作用下不斷通過裝置里的陰（陽）離子膜進入濃水室；H2O在直流電能的作用下可分解成H+和OH-，使給水室中的混合離子交換樹脂經(jīng)常處于再生狀態(tài)，因而有深度除鹽能力。因此EDI在通電狀態(tài)下可以不斷地制出純水，其內(nèi)填的離子交換樹脂不用酸堿再生。

運用EDI技術使酸堿污染降低為零，且可降低成本及勞動強度。反滲透產(chǎn)水經(jīng)過EDI裝置深度脫鹽處理后出水電阻率在16.0MΩ.cm（25℃）左右 。                                                                  

本系統(tǒng)配置IONPURE型號為IPLX30X大處理量為4.95 T/H的膜塊共3塊，每個膜塊設置單獨的電源。

正常情況下3塊同時工作，每個模塊處理水量為3.3T/H。為了保障用水安全，每個模塊可以單獨關閉。

本系統(tǒng)設置了水流保護開關，防止干燒導致EDI損壞。

5.3.3純水箱

EDI產(chǎn)品水送入PE材質(zhì)的水箱。該水箱設置高低液位控制裝置能控制泵的聯(lián)鎖，同時配備空氣呼吸器防止大氣中塵埃顆粒和細菌進入水箱。

5.4  18M供水部分

EDI產(chǎn)水電阻率高在17 MΩ.cm左右，為達到用水標準，在終端增加了精混床用以提升水質(zhì)。

5.4.1 TOC脫除器

TOC脫除器采用的是185nm的紫外光，它能夠打開將有機物分子結合在一起的化合鍵。因此，這一波長的紫外光能夠破壞水中的有機化合物、臭氧、氯和氯胺。破壞產(chǎn)生后產(chǎn)生的物質(zhì)用后續(xù)的精混床脫除。同時，它也具有殺菌作用。

5.4.2精混床

精混床是以陽、陰兩種離子交換樹脂按比例混合后裝填于同一交換器中，相當于一個多級的除鹽系統(tǒng)。其中經(jīng)H型強酸性陽樹脂與水中陽離子交換后形成的H+，和經(jīng)OH型強堿性陰樹脂與水中陰離子交換后形成的OH-相結合，形成電離度很小的水，使交換過程中形成的H+和OH-不能積累，從而消除了反離子對交換過程的干擾，使離子交換反應,因此，混床出水水質(zhì)好。

（一）、氫型陽離子交換樹脂的交換反應：

A、與碳酸鹽硬度的交換反應：

Ca(HCO3)2 + 2RH → R2Ca + 2HO2 + 2CO2↑

 Mg(HCO3)2 + 2RH → R2Mg + 2HO2 + 2CO2↑

B、與非碳酸鹽硬度的交換反應：

CaSO 4 + 2RH → R2Ca + H2SO4

CaCl2 + 2RH→ R2Ca + 2HCl

MgSO 4 + 2RH → R2Mg + H2SO4

MgCl2 + 2RH → R2Mg + 2HCl

 C、與鈉鹽的交換反應：

NaHCO 3 + 2RH → RNa + H2O + CO2↑

NaCl + RH → RNa + HCl

NaSO 4 + 2RH → RNa + H2SO4

 Na2SiO 3 + 2RH → 2RNa + H2SiO3

（二）、氫氧型陰離子交換樹脂的交換反應：

Cl- + ROH → RCl + OH-

HSO 4- + ROH → RHSO 4 + OH-

SO4- + ROH → R2SO4 + 2OH-

 HCO3- + ROH → RHCO3 + OH-

HSiO3- + ROH → RHSiO3 + OH-

精混床樹脂不同于普通混床的樹脂，陽離子交換樹脂氫化率及陰離子交換樹脂氫氧化率幾乎達到了99%，并按比例充分混合。因此該樹脂無法再生，不過由于進水含鹽量低，一般可用1年左右時間。

5.4.3  0.22μ精密濾器

0.22μ過濾器是用于阻擋純水中微小顆粒特，滿足使用點對產(chǎn)品水中微粒的要求。設置0.22μ精密濾器進行深度處理，除去水中固體顆粒物，濾芯過濾精度（孔徑）0.22μm，可有效除去水中懸浮顆粒，使用的濾芯具有大量固定不規(guī)則孔徑（公稱孔徑0.22μm），屬微孔膜過濾，因膜孔徑固定，可保證過濾的精度和可靠性。
濾器內(nèi)裝10支40英寸長，0.22μm的聚丙稀微孔濾芯，出力為10 T/H。濾器結構能滿足快速更換濾芯的要求。
          

6.  工藝控制設計說明

6.1 控制系統(tǒng)概述
   

 根據(jù)本系統(tǒng)的規(guī)模及設備分布的具體情況，決定采用目前工業(yè)過程控制中常用的集中分散型控制系統(tǒng)。它又稱分級控制系統(tǒng)，是一種分布式控制系統(tǒng)，具有控制分散，信息集中管理的特點。本系統(tǒng)分上位操作站，下位控制站兩級。上位操作站由一臺主控制箱作為監(jiān)控站。下位控制站的設置是根據(jù)優(yōu)化控制，合理布局的原則視具體情況而定的，同時為方便系統(tǒng)在實施階段或運行階段進行必須的調(diào)整及擴展，控制站考慮了余量。

6.2 控制系統(tǒng)功能簡介

6.2.1 上位操作站

主要完成系統(tǒng)中各操作站的監(jiān)視參數(shù)設置,設備運行等操作功能，具有清晰的生產(chǎn)設備運行情況，可在流程圖上對現(xiàn)場設備進行遠方手動操作，實現(xiàn)遠程控制。生產(chǎn)過程的電阻率及電導率可以在線顯示。

6.2.2  可編程控制器PLC

各控制站都采用以微處理器為基礎的可編程控制器PLC，它具有高可靠性，編程方便，易于使用，與其它裝置配置方便等特點，各生產(chǎn)過程的程序、數(shù)據(jù)都存儲PLC的CPU里獨立運行，工作人員可通過計算機操作站來監(jiān)視其運行。PLC具有很強的運算功能，能完成復雜的操作，可配合操作員通過對整個生產(chǎn)過程的運行參數(shù)和狀態(tài)進行集中監(jiān)控，以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的程控，運行，遠操等過程。各控制執(zhí)行機構均配制行程開關。

6.2.3 電導率、電阻率、等顯示

現(xiàn)場配備電導率儀表，電阻率儀表，以便重要電導率、電阻率等指標能夠在水處理車間和控制室同時顯示。

6.3系統(tǒng)水處理控制介紹

依據(jù)水處理的工藝過程，本控制系統(tǒng)對各個工藝單元進行直接協(xié)調(diào)、管理、控制。系統(tǒng)監(jiān)控對象由以下單元組成：

6.3.1 預處理部分控制

預處理部分以原水箱為連續(xù)運行控制點。
當原水箱液位處于較低限位置,低液位開關向PLC輸入開關信號, PLC即控制原水進水電磁閥開啟；當原水箱液位處于低限位置,低液位開關向PLC輸入開關信號, PLC即控制預處理部分停止；當水箱液位處于高限位置,高液位開關向PLC輸入開關量信號, 原水進水電磁閥關閉。

6.3.1.1  石英砂濾器

濾器的運行、反洗步驟由人工控制的閥門實現(xiàn)，當運行時長大于設定值，控制閥門按順序進行反洗操作，反洗結束后投入運行。只有在反滲水箱液位達到高位時，濾料清洗才能開始，這樣可以保證后續(xù)反滲透裝置的連續(xù)供水。  

6.3.1.2  活性炭濾器

活性炭濾器設置運行及反洗步驟由人工控制的閥門操作，根據(jù)運行時間參數(shù)控制氣動閥門按順序進行反洗操作，反洗結束后投入運行。只有在反滲水箱液位達到高位時，濾料清洗才能開始，這樣可以保證后續(xù)反滲透裝置的連續(xù)供水。

6.3.2 反滲透部分

6.3.2.1.自動運行控制：

反滲透自動運行通過反滲透中間水箱的液位來進行。
當反滲透中間水箱液位處于較低限位置,較低液位開關向PLC輸入開關信號, PLC即控制高壓泵開始運行；當水箱液位處于高限位置,高液位開關向PLC輸入開關量信號, 反滲透高壓泵停止運行，輸入的信號將在CRT上顯示。

6.3.2.2.反滲透的控制配置

反滲透進水側設有電導率檢測儀表，將電導率值的模擬量信號輸入PLC，并在顯示器上顯示參數(shù)。反滲透產(chǎn)水側設有電導率檢測儀，將產(chǎn)水電導率值的模擬量信號輸入PLC，并在顯示器上顯示參數(shù)。

反滲透高壓泵進水設置低壓保護開關，當壓力小于0.1-0.15Mpa時，控制高壓泵停止運行，反滲透裝置進入低壓沖洗狀態(tài)，并在顯示器上顯示報警。當壓力大于0.1-0.15時高壓泵即起動，反滲透裝置投入運行。    

反滲透高壓泵出水側管路設壓力開關，當壓力大于某一設定值時，PLC輸出開關信號，停止高壓泵運行，并在顯示器上顯示、報警。

 反滲透濃水側設一電動快沖洗閥門，在高壓泵運行前和高壓泵停止后，接受PLC輸出的開關量信號，自動進入低壓沖洗狀態(tài)。

6.3.4 EDI除鹽系統(tǒng)

EDI連續(xù)脫鹽系統(tǒng)的由PLC控制實現(xiàn)自動運行，當?shù)馑湟何坏陀谥虚g液位時，EDI系統(tǒng)啟動。當?shù)馑湟何贿_到高液位時，EDI系統(tǒng)停止。

為防止EDI系統(tǒng)干燒，系統(tǒng)設置了水流保護，當無水流通過時，系統(tǒng)自動切斷相應電源。

UV裝置的開啟關閉跟隨相應EDI系統(tǒng)。

純水箱內(nèi)裝有壓力微動開關，當水箱內(nèi)出現(xiàn)負壓時，系統(tǒng)會立即開啟安全閥，并報警和提示報警的原因。

6.4 主要控制設備

6.4.1、系統(tǒng)PLC選用德國西門子S7系列可編程控制器，各類I/O包含10%備用點。
6.4.2、流量計選用浮子流量計。
6.4.3、壓力開關選用中國臺灣凡宜進口產(chǎn)品或相當產(chǎn)品。
6.4.4、電導率、電阻率儀選用上海誠磁公司或相當產(chǎn)品。

五、 系統(tǒng)設備布置

控制臺布置在水站控制室內(nèi)。

車間內(nèi)電纜采用橋架架空或穿線管，控制室內(nèi)電纜敷設走電纜溝。

氣動閥的氣源通過環(huán)繞車間的氣源母管引到電磁閥柜，從電-氣轉換柜到氣動 閥的氣管路采用增強軟管。
系統(tǒng)控制方案

六、概述
浙江宸億科技有限公司水處理超純水工程，其制水流程為預處理+二級反滲透+EDI+精混床的全膜法除鹽工藝方式，其中原水預處理系統(tǒng)有機械過濾器、活性碳過濾器、軟化器，采用母管制進出水控制方式；其運行閥門和反洗閥門將使用自動氣動蝶閥門。除鹽水處理系統(tǒng)采用二級反滲透+EDI除鹽工藝方式，除鹽采用二級反滲透裝置；除鹽采用EDI系統(tǒng)，其運行閥門和再生閥門將采用自動閥門。

純水處理是一種較復雜的生產(chǎn)過程，即有泵組等啟停、保護、設備相互協(xié)調(diào)和分配，濾器產(chǎn)水運行和再生控制；又有水質(zhì)控制量的閉環(huán)控制和大量現(xiàn)場設備的運行狀態(tài)、水質(zhì)、水量、壓力、水位等參數(shù)的采集，還有24小時運行數(shù)據(jù)的處理?；谝陨咸攸c，為提高運行的可靠性和水務管理的可行性，并降低運行成本。系統(tǒng)可采用PLC可編程控制系統(tǒng)對水處理設備進行全自動控制。

設計方案

為了能順利實現(xiàn)水處理系統(tǒng)監(jiān)控，并提高對數(shù)據(jù)的充分利用和水處理在線監(jiān)控水平。在總體設計思路指導下，利用PLC（可編程序邏輯控制器）完成對現(xiàn)場生產(chǎn)設備進行信息數(shù)據(jù)采集及控制。

本水處理系統(tǒng)可分為相對獨立的系統(tǒng)進行生產(chǎn)水處理控制，由PLC控制完成，其可進行自動、半自動、手動三種工作方式操作運行。

為保證水處理系統(tǒng)的正常運行，對于各生產(chǎn)過程的重要工藝參數(shù)在現(xiàn)場進行儀表現(xiàn)實進行在線狀態(tài)監(jiān)控；配置光字牌報警裝置實現(xiàn)對重要信號超限報警提示；在中控室控制柜上設置主要程控步序操作的按鈕用于實現(xiàn)對生產(chǎn)過程緊急情況的遠程操作。增加優(yōu)先手動操作功能以實現(xiàn)應急情況處理及控制設備目的。
本工程終實現(xiàn)水處理工藝生產(chǎn)過程PLC自動控制

控制方案

為能使系統(tǒng)順利實現(xiàn)自動控制，水處理系統(tǒng)中的泵信號、控制閥門信號、反饋信號及電導率、壓力、液位等各種檢測裝置信號均進入PLC控制站，由PLC控制站完成對現(xiàn)場相應設備控制。

原水箱液位監(jiān)控

原水箱內(nèi)設有高、中、低點液位檢測裝置，將液位送至PLC，以方便操作人員隨時掌握其水位，同時方便操作人員隨時進行控制。

原水泵監(jiān)控

原水泵采用一用一備運行方式，由PLC直接控制其啟動或停止，本系統(tǒng)可通過遠控、近控對其實施操作；原水泵運行條件必須滿足于原水箱達到液位；同時系統(tǒng)在操作臺上具備手動優(yōu)先切換、選擇、啟停原水泵的權力。

機械過濾器控制

機械過濾器根據(jù)時間設定自動運行、自動反洗。根據(jù)實際過濾效果，可以選擇全自動、半自動、手動進行控制。

活性碳過濾器控制

活性碳過濾器根據(jù)時間設定自動運行、自動反洗。根據(jù)實際過濾效果，可以選擇全自動、半自動、手動進行控制。

高壓泵監(jiān)控

高壓泵由PLC直接控制變頻器執(zhí)行其啟動或停止，本系統(tǒng)可通過遠控、近控對其實施操作；高壓泵運行條件必須滿足于高壓泵前壓力達到設定值。同時系統(tǒng)在操作臺上具備手動優(yōu)先切換、選擇、啟停高壓泵的權力。

二級反滲透裝置控制

二級反滲透裝置，采用停機自動沖洗，到中間水箱液位高時，原水泵、高壓泵延時停機，并開啟大流量沖洗電磁閥，大流量沖洗反滲透膜，使膜表面水的濃度降低。當反滲透裝置連續(xù)運行時間達到設定值，開啟大流量沖洗電磁閥，大流量沖洗反滲透膜，使膜表面水的濃度降低。

中間水箱液位監(jiān)控

中間水箱內(nèi)設有高、中、低3點液位檢測裝置，將液位送至PLC，方便操作人員隨時掌握其水位，同時方便操作人員隨時進行控制。

中間水泵監(jiān)控

中間水泵2臺，設計為一用一備運行方式，由PLC直接控制其啟動或停止，本系統(tǒng)可通過遠控、近控對其實施操作；中間水泵運行條件必須滿足于中間水箱達到液位；同時系統(tǒng)在操作臺上具備手動優(yōu)先切換、選擇、啟停中間水泵的權力。

中間水泵監(jiān)控

在運行期間，當檢測到EDI流量低于設定值時，如果熱繼電器有報警信號（水泵故障），即刻啟動備用水泵。如果熱繼電器無報警信號，即刻報警。

脫鹽水箱及脫鹽水泵控制

通過脫鹽水箱的液位檢測器，由控制器對其狀態(tài)進行采集，從而便操作人員隨時掌握其水位，并隨時進行控制操作，本系統(tǒng)只有當脫鹽水箱達到所要求液位時，才能運行其出水口的脫鹽水泵，當液位在低*，禁止運行脫鹽水泵。

各床隨機控制

前處理、反滲透、EDI的運行除了依據(jù)其對應的差壓開關電導率等在線檢測值外，還可根據(jù)產(chǎn)水時間或產(chǎn)水量大小設定值來進行綜合判斷。由于采用PLC控制器，大大提高了水處理系統(tǒng)自動化控制水平和對復雜工藝情況的適應性和各床的靈活性。

系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由PLC用于現(xiàn)場設備控制，同時也對現(xiàn)場信號進行數(shù)據(jù)采集；并進行數(shù)據(jù)管理，監(jiān)測與控制。

控制方式

控制方式分為手動、半自動、全自動。其中手動為優(yōu)先控制。

手動控制

手動控制分為操作臺控制。

在操作臺中，可利用開關或按鈕來選擇啟停某臺設備，各床再生和某個系統(tǒng)的投入與停運等。

自動控制

自動可分為半自動控制與全自動控制。其中半自動優(yōu)先于全自動。

控制條件主要依據(jù)時間、電導率、制水量、泵運行反饋信號、馬達故障反饋信號、閥門反饋信號等來組成系統(tǒng)程序條件。

當投入全自動時，控制器利用時間指標，制水量指標或化學水質(zhì)指標信號進行綜合判斷各系統(tǒng)和運行、停止及各床和前處理系統(tǒng)運行沖洗等工作。半自動控制則由操作人員根據(jù)工藝情況，化學水質(zhì)指標在相應的程序中按下某個按鈕或關閉某個閥門或啟動停止某組操作完成全自動的某一過程。
當整個系統(tǒng)處于全自動監(jiān)控狀態(tài)，計算機地每一步操作依據(jù)控制器輸入模塊所采集的各種信號。如化學水質(zhì)信號（電導率）；一些設備（電磁閥、馬達），故障反饋信號，當某臺儀表或設備處于不正常情況時，出現(xiàn)報警提示并在閃光報警器上報警要求人工來確定一些判斷結果，然后會自動處理進入下一步工作或要求轉入半自動工作狀態(tài)，自動運行投入前需要工程師對每一個閉環(huán)控制點參數(shù)進行檢查整定，以便達到控制要求。

實現(xiàn)功能

監(jiān)控系統(tǒng)的設計對工藝設備的實時運行工況監(jiān)督和控制，并對工藝參數(shù)、設備運行狀態(tài)進行實時顯示，并能對于一些異常工況或數(shù)據(jù)計算具有判斷處理，在線診斷提示處理，報警指導運行操作和排除異常工況等功能。工控機采集的是流量、電導率、電阻率等模擬輸入信號，在其生成的運行記錄中只有上述數(shù)值，壓力、液位等數(shù)據(jù)仍需人工記錄。

1、包括設備啟停狀態(tài)、差壓、閥門狀態(tài)及流速、流量、溫度、壓力、液位、電導率、PH值等檢測值。

2、產(chǎn)工藝設備進行控制，包括單體設備啟停、系統(tǒng)啟停、系統(tǒng)選擇、組合操作程序選擇及時間參數(shù)修改（運行時間與再生時間）、延時操作等。

3、歷史數(shù)據(jù)及開關狀態(tài)進行動態(tài)曲線顯示。

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