Ključne tačke odlučivanja u dizajnu sistema za kontrolu reverzne osmoze

Kao jedna od osnovnih tehnologija u oblasti industrijske obrade vode, tehnologija reverzne osmoze (RO) se široko koristi u pripremi vode visoke čistoće, ponovnoj upotrebi otpadnih voda i desalinizaciji morske vode u energetskoj, hemijskoj, farmaceutskoj i elektronskoj industriji. Dizajn njenog osnovnog sistema upravljanja direktno je povezan sa radnom efikasnošću sistema, nivoom potrošnje energije i vijekom trajanja opreme.

 

Kooperativna kontrola sistema za prethodnu obradu

Membrana za reverznu osmozu je osjetljiva na kvalitet ulazne vode i potrebno ju je prethodno tretirati u više faza (kao što su filtracija pijeskom, adsorpcija aktivnim ugljem i ultrafiltracija) kako bi se uklonili zagađivači poput suspendovanih čvrstih materija, koloida i organskih materija. Sistem kontrole treba da postigne:

1. Višeslojno povezivanje procesa

Dinamički prilagodite dozu koagulanta, učestalost ispiranja i tačnost filtracije u skladu s kvalitetom sirove vode;

2. Online praćenje SDI (indeksa zagađenja):

Povratne informacije o efektima predtretmana u realnom vremenu putem mjerača mutnoće i brojača čestica kako bi se izbjeglo začepljenje membranskih komponenti;

3. Optimizacija podešavanja pH vrijednosti

Podesite količinu dodane kiseline prema alkalnosti izvora vode kako biste kontrolisali rizik od stvaranja kamenca i smanjili potrošnju reagensa.

 

Dinamičko usklađivanje visokotlačne pumpe i regulacije pritiska

Osnovna pokretačka snaga RO sistema dolazi od visokotlačne pumpe. Sistem upravljanja treba riješiti:

1. Kontrola brzine konverzije frekvencije

Brzinu pumpe podešava frekventni pretvarač kako bi se uskladila sa zahtjevima za protokom vode i smanjio uticaj učestalog pokretanja i zaustavljanja;

2. Ravnoteža pritiska između segmenata

U višestepenom RO sistemu, senzor pritiska + električni regulacioni ventil se koristi za optimizaciju razlike pritiska između stepena (obično kontrolisano na 0,2-0,3 MPa);

3. Optimizacija podešavanja pH vrijednosti

U scenarijima desalinizacije morske vode, turbopunjač ili izmjenjivač pritiska (PX) može se koristiti za povrat koncentrisane energije pritiska vode, smanjujući potrošnju energije za više od 30%.

 

Procesni zahtjevi za instrumentaciju i kontrolu programa tokom rada RO sistema

1. Prilagođavanje doze

Doziranje se podešava proporcionalnim mehanizmom za podešavanje, koji automatski podešava dozirnu pumpu za proporcionalno doziranje na osnovu signala sa mjerača protoka vode.

2. Mjerač nivoa tekućine

Kutija za doziranje je opremljena mjeračem nivoa tečnosti na licu mjesta i alarmom za nizak nivo tečnosti kako bi se osiguralo da proces doziranja neće biti prekinut zbog nedostatka lijeka u rezervoaru za tečnost.

3. Kontrolna ploča za vodosnabdijevanje

Na licu mjesta nalazi se instrumentna ploča za vodosnabdijevanje koja je opremljena indikatorom protoka i mjeračem akumulacije protoka, mjeračem provodljivosti i indikatorom pH vrijednosti. Pored toga, signali parametara koje šalju mjerač pritiska dovoda vode, mjerač protoka, mjerač provodljivosti i pH metar šalju se u centralnu kontrolnu sobu radi kontinuiranog snimanja; istovremeno, signal koji šalje mjerač protoka kontrolira dozirnu pumpu za proporcionalno doziranje; signali visokog i niskog alarma koje šalje pH metar šalju se u centralnu kontrolnu sobu radi alarma.

4. Sigurnosni filteri

Ulaz i izlaz sigurnosnog filtera opremljeni su indikatorima pritiska. Kada razlika ulaznog i izlaznog pritiska sigurnosnog filtera dostigne podešenu vrijednost ili traje određeno vrijeme, potrebno je zamijeniti filterski element.

5. Prekidač pumpe visokog pritiska

Ulazna i izlazna strana visokotlačne pumpe opremljene su prekidačima za niski i visoki pritisak, respektivno. Kada je ulazni pritisak visokotlačne pumpe niži od granične vrijednosti, prekidač za niski pritisak se zatvara i šalje signal PLC-u, koji alarmira i automatski zaustavlja rad visokotlačne pumpe; kada je izlazni pritisak visokotlačne pumpe viši od granične vrijednosti, prekidač za visoki pritisak se zatvara i šalje signal PLC-u. Nakon određenog kašnjenja, ako je pritisak na visokotlačnoj strani visokotlačne pumpe i dalje viši od granične vrijednosti, PLC izdaje alarm i automatski zaustavlja rad visokotlačne pumpe. Ako se prekidač za visoki pritisak vrati u isključeno stanje unutar raspona kašnjenja, PLC automatski poništava ulazni signal.

6. Visokotlačna pumpa, električno sporo otvaranje vrata

Izlaz visokotlačne pumpe opremljen je električnim vratima sa sporim otvaranjem. Nakon pokretanja visokotlačne pumpe, vrata sa sporim otvaranjem se automatski polako otvaraju kako bi se osiguralo da RO membranski element ne bude oštećen vodenim udarom. Ako vrata sa sporim otvaranjem zakažu i ne otvore se u određenom vremenu, a izlazni pritisak visokotlačne pumpe se poveća, prekidač pritiska oglašava alarmni signal i automatski zaustavlja rad visokotlačne pumpe putem PLC-a. Svaki RO uređaj opremljen je instrument pločom na licu mjesta, na kojoj su ugrađeni mjerač protoka za RO fazu 1, fazu 2 i odvod (prikaz vrijednosti protoka i kumulativnog protoka), te mjerač provodljivosti vode.

7. Zahtjevi za kontrolu programa

Parametarski signali koje šalju mjerač protoka i mjerač provodljivosti šalju se u centralnu kontrolnu sobu radi kontinuiranog snimanja i imaju alarm za visoku vrijednost provodljivosti. Lokalna ploča je opremljena tipkama i indikatorskim lampicama za pokretanje i zaustavljanje pumpe visokog pritiska, tipkama i indikatorskim lampicama za hitno zaustavljanje sistema, te tipkama i indikatorskim lampicama za električno sporo otvaranje i zatvaranje vrata.

8. RO brojčanik

Svaki RO uređaj opremljen je pločom s manometrom na licu mjesta, na kojoj su instalirani indikatori dovoda vode prvog stepena, dovoda vode drugog stepena i pritiska pražnjenja RO uređaja.

9. Centralna kontrolna ploča

Centralna kontrolna ploča opremljena je prekidačima s tri položaja (jedan automatski, jedan isključen, jedan ručni) za visokotlačnu pumpu, dozirnu pumpu i pumpu za ispiranje vode, kao i tipkama za pokretanje i zaustavljanje sistemskog programa, koje mogu ostvariti automatsko pokretanje daljinskog upravljanja iz kontrolne sobe i lokalne funkcije ručnog upravljanja gore navedenim uređajima. Kada se prekidač s tri položaja okrene u položaj "automatski", gore navedeni uređaji se ne mogu lokalno upravljati.

 

Proces pokretanja i rada RO uređaja

1. Pokretanje i rad programa RO uređaja

Prvo, postavite kontrolne prekidače visokotlačne pumpe i dozirne pumpe u položaj "automatski", a zatim pritisnite dugme za pokretanje programa na svakom RO uređaju. U tom trenutku, programabilni logički kontroler (PLC) će automatski detektovati nivo tečnosti u svim dozirnim kutijama i pritisak na ulaznoj strani visokotlačne pumpe prema utvrđenom programu. Ako se detektuje "nizak" nivo tečnosti ili "nizak" pritisak na ulaznoj strani visokotlačne pumpe, PLC će aktivirati zvučni i vizuelni alarm i prekinuti rad programa.

Nakon uklanjanja alarma, ponovo pritisnite dugme za pokretanje programa, program će nastaviti s radom i automatski će pokrenuti dozirnu pumpu i pumpu visokog pritiska, te istovremeno otvoriti električna vrata sa sporim otvaranjem. Ako je pritisak na strani visokog pritiska pumpe visokog pritiska i dalje viši od postavljenog praga nakon unaprijed postavljenog kašnjenja, PLC će poslati alarmni signal i automatski zaustaviti rad pumpe visokog pritiska i pumpe sa doziranjem, te automatski zatvoriti električna vrata sa sporim otvaranjem;
Ako se visokonaponski prekidač vrati u isključeno stanje unutar raspona kašnjenja, PLC će automatski otkazati ulazni signal visokonaponskog prekidača i sistem će tada ući u fazu normalnog rada.

2. Ručno pokretanje i rad kontrolne sobe RO uređaja

Kada se kontrolni prekidači visokotlačne pumpe, dozirne pumpe i pumpe za ispiranje vode postave u "ručni" položaj, gore navedena oprema se može koristiti u kontrolnoj sobi.

3. Ručno pokretanje i rad RO uređaja na licu mjesta

Kada su kontrolni prekidači visokotlačne pumpe i dozirne pumpe u položaju "isključeno", gore navedena oprema se može ručno pokrenuti i koristiti na licu mjesta.

U svakom slučaju, rad RO uređaja može se odmah zaustaviti pritiskom na dugme za hitno zaustavljanje sistema na lokalnoj instrument tabli.

4. RO uređaj je zaustavljen

Kada se RO uređaj automatski zaustavi ili kada operater zaustavi rad pritiskom na dugme za zaustavljanje programa, visokotlačna pumpa prestaje s radom, dozirna pumpa prestaje s radom u blokadi, a električna vrata sa sporim otvaranjem na izlazu visokotlačne pumpe se automatski zatvaraju.

 

Proces pokretanja i rada RO uređaja

Sastav instrumentalnog i PLC upravljačkog sistema određuje se prema zahtjevima RO sistema za instrumentaciju i upravljanje.

1. Prekidač nivoa tečnosti

Daje signal niskog nivoa.

2. Mjerač protoka

Indikacija trenutnog protoka i prikaz akumulirane vrijednosti protoka.

3. Mjerač provodljivosti

Digitalni displej, sa alarmnim izlazom za visoku vrijednost provodljivosti i izlaznim strujnim signalom od 4~20mA.

4. pH metar

Digitalni displej, sa korisnički podesivim alarmnim izlazima za visok i nizak pH i izlaznim strujnim signalom od 4-20mA.