Ключови моменти за вземане на решения при проектирането на система за обратна осмоза

Като една от основните технологии в областта на промишленото пречистване на вода, технологията за обратна осмоза (RO) се използва широко за подготовка на вода с висока чистота, повторно използване на отпадъчни води и обезсоляване на морска вода в енергийната, химическата, фармацевтичната и електронната промишленост. Дизайнът на основната система за управление е пряко свързан с оперативната ефективност на системата, нивото на консумация на енергия и живота на оборудването.

 

Кооперативно управление на системи за предварителна обработка

Мембраната за обратна осмоза е чувствителна към качеството на входящата вода и трябва да бъде предварително обработена на няколко етапа (като пясъчна филтрация, адсорбция с активен въглен и ултрафилтрация), за да се отстранят замърсители като суспендирани твърди вещества, колоиди и органични вещества. Системата за контрол трябва да постигне:

1. Многостепенно свързване на процеси

Динамично регулирайте дозата на коагуланта, честотата на обратното промиване и точността на филтриране според качеството на суровата вода;

2. Онлайн мониторинг на SDI (индекс на замърсяване):

Обратна връзка в реално време за ефектите от предварителната обработка чрез измерватели на мътност и броячи на частици, за да се избегне запушване на мембранните компоненти;

3. Оптимизация на регулирането на pH

Регулирайте количеството добавена киселина според алкалността на водоизточника, за да контролирате риска от образуване на котлен камък и да намалите разхода на реагент.

 

Динамично съгласуване на помпата за високо налягане и регулирането на налягането

Основната движеща сила на RO системата идва от помпата за високо налягане. Системата за управление трябва да реши:

1. Контрол на скоростта на честотно преобразуване

Скоростта на помпата се регулира от честотния преобразувател, за да съответства на нуждите от воден поток и да намали въздействието на стартирането и спирането;

2. Баланс на налягането между сегментите

В многостепенната RO система, сензор за налягане + електрически регулиращ вентил се използва за оптимизиране на разликата в налягането между етапите (обикновено контролирана на 0,2-0,3 MPa);

3. Оптимизация на регулирането на pH

В сценарии за обезсоляване на морска вода, турбокомпресор или топлообменник под налягане (PX) може да се използва за възстановяване на концентрираната енергия от водното налягане, намалявайки консумацията на енергия с повече от 30%.

 

Изисквания за процеса на измерване и програмен контрол по време на работа на RO системата

1. Коригиране на дозата

Дозировката се регулира чрез пропорционален механизъм за регулиране, който автоматично настройва дозиращата помпа да извършва пропорционално дозиране въз основа на сигнала от водомера.

2. Индикатор за ниво на течността

Дозировъчната кутия е оборудвана с вграден измервателен уред за ниво на течността и алармен сигнал за ниско ниво на течността, за да се гарантира, че процесът на дозиране няма да бъде прекъснат поради липса на лекарство в резервоара за течност.

3. Табло за водоснабдяване

На място има контролно табло за водоснабдяване, оборудвано с индикатор за дебит и измервател на акумулиран дебит, измервател на проводимост и индикатор за pH стойност. Освен това, параметричните сигнали, изпращани от измервателя на налягането на водоснабдяването, разходомера, измервателя на проводимост и pH-метъра, се изпращат до централната контролна зала за непрекъснато записване; едновременно с това сигналът, изпращан от разходомера, управлява дозиращата помпа за пропорционално дозиране; алармените сигнали за висока и ниска стойност, изпращани от pH-метъра, се изпращат до централната контролна зала за алармен сигнал.

4. Филтри за сигурност

Входът и изходът на предпазния филтър са оборудвани с индикатори за налягане. Когато разликата в налягането на входа и изхода на предпазния филтър достигне зададената стойност или продължи определен период от време, филтърният елемент трябва да се смени.

5. Превключвател на помпата за високо налягане

Входната и изходната страна на помпата за високо налягане са оборудвани съответно с превключватели за ниско и високо налягане. Когато входното налягане на помпата за високо налягане е по-ниско от граничната стойност, превключвателят за ниско налягане се затваря и изпраща сигнал към PLC, който алармира и автоматично спира работата на помпата за високо налягане; когато изходното налягане на помпата за високо налягане е по-високо от граничната стойност, превключвателят за високо налягане се затваря и изпраща сигнал към PLC. След определено закъснение, ако налягането от страната на високото налягане на помпата за високо налягане все още е по-високо от граничната стойност, PLC извежда аларма и автоматично спира работата на помпата за високо налягане. Ако превключвателят за високо налягане се върне в изключено състояние в рамките на диапазона на закъснение, PLC автоматично анулира входния сигнал.

6. Електрическа помпа за високо налягане с бавно отваряне на вратата

Изходът на помпата за високо налягане е оборудван с електрическа бавно отваряща се врата. След стартиране на помпата за високо налягане, бавно отварящата се врата се отваря автоматично, за да се гарантира, че RO мембранният елемент няма да бъде повреден от воден удар. Ако бавно отварящата се врата се повреди и не се отвори в рамките на определеното време, изходното налягане на помпата за високо налягане се увеличи, превключвателят за налягане извежда алармен сигнал и автоматично спира работата на помпата за високо налягане чрез PLC. Всяко RO устройство е оборудвано с вграден инструментален панел, на който са монтирани разходомер за RO етап 1, етап 2 на продуктовата вода и дренаж (показване на дебит и кумулативна стойност на дебита), както и измервател на проводимостта на продуктовата вода.

7. Изисквания за контрол на програмата

Сигналите за параметрите, изпращани от разходомера и кондуктомера, се изпращат до централната контролна зала за непрекъснато записване и имат аларма за висока стойност на проводимостта. Локалният панел е оборудван с бутони за стартиране и спиране на помпа за високо налягане и индикаторни светлини, бутони за аварийно спиране на системата и индикаторни светлини, както и бутони и индикаторни светлини за бавно отваряне и затваряне на електрическа врата.

8. RO циферблат

Всяко RO устройство е оборудвано с панел за манометър на място, на който са монтирани индикаторите за вход на водата за първи етап на RO, вход на водата за втори етап и изходно налягане.

9. Централен контролен панел

Централният контролен панел е оборудван с трипозиционни работни превключватели (един автоматичен, един изключен, един ръчен) за помпата за високо налягане, дозиращата помпа и помпата за промивна вода, както и бутони за стартиране и спиране на системната програма, които могат да реализират функциите за автоматично стартиране от контролната зала и локално ръчно управление на гореспоменатите устройства. Когато трипозиционният превключвател е завъртян в положение "автоматично", гореспоменатите устройства не могат да се управляват локално.

 

Процес на стартиране и работа на RO устройството

1. Стартиране и работа с програмата за RO устройство

Първо, поставете контролните превключватели на помпата за високо налягане и дозиращата помпа в положение "автоматично" и след това натиснете бутона за стартиране на програмата на всяко RO устройство. В този момент програмируемият логически контролер (PLC) автоматично ще открие нивото на течността във всички дозиращи кутии и налягането от входната страна на помпата за високо налягане, съгласно установената програма. Ако се установи "ниско" ниво на течността или "ниско" налягане от входната страна на помпата за високо налягане, PLC ще изпълни звукова и визуална аларма и ще прекъсне работата на програмата.

След премахване на алармата, натиснете отново бутона за стартиране на програмата. Програмата ще възобнови работата си и автоматично ще стартира дозиращата помпа и помпата за високо налягане, като едновременно с това ще отвори електрическата бавно отваряща се врата. Ако налягането от страната на високо налягане на помпата за високо налягане все още е по-високо от зададения праг след предварително зададеното забавяне, PLC ще изпрати алармен сигнал и автоматично ще спре работата на помпата за високо налягане и дозиращата помпа, като автоматично ще затвори електрическата бавно отваряща се врата.
Ако високоволтовият превключвател се върне в изключено състояние в рамките на диапазона на закъснение, PLC автоматично ще отмени входния сигнал на високоволтовия превключвател и системата ще влезе в нормален режим на работа.

2. Ръчно стартиране и работа на контролната зала на RO устройството

Когато превключвателите за управление на помпата за високо налягане, дозиращата помпа и помпата за промивна вода са поставени в положение "ръчно", горепосоченото оборудване може да се управлява от контролната зала.

3. Ръчно стартиране и работа на RO устройство на място

Когато превключвателите за управление на помпата за високо налягане и дозиращата помпа са в положение "изключено", горепосоченото оборудване може да се стартира и управлява ръчно на място.

Във всеки случай, работата на RO устройството може да бъде спряна незабавно чрез натискане на бутона за аварийно спиране на системата на локалния арматурно табло.

4. RO устройството е спряло

Когато RO устройството спре автоматично или операторът спре чрез натискане на бутона за спиране на програмата, помпата за високо налягане спира да работи, дозиращата помпа спира да работи блокирано и електрическата бавно отваряща се врата на изхода на помпата за високо налягане се затваря автоматично.

 

Процес на стартиране и работа на RO устройството

Съставът на инструменталната и PLC система за управление се определя според изискванията на RO системата за контрол и управление.

1. Превключвател за ниво на течността

Дава сигнал с ниско ниво.

2. Разходомер

Индикация за моментен поток и дисплей за натрупана стойност на потока.

3. Измервател на проводимост

Цифров дисплей, с алармен изход за висока проводимост и токов сигнал 4~20mA.

4. pH метър

Цифров дисплей с настройваеми от потребителя алармени изходи за високо и ниско pH и токов сигнал 4-20mA.