CN206676239U - 二级反渗透产水水质控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种二级反渗透产水水质控制系统，包括通过管道依次连通的反渗透升压泵、反渗透高压泵和二级反渗透装置，反渗透升压泵和反渗透高压泵之间的管道设置有加碱管道混合器，加碱管道混合器与加碱计量泵连接；还包括用于测试管道中水电导率的进水在线电导率仪，进水在线电导率仪的取样点设置在反渗透高压泵和二级反渗透装置之间。在工作过程中，通过检测碱水的电导率来替代检测碱水的pH值，同时还可以采用DCS/PLC系统根据检测碱水的电导率的大小来控制加碱计量泵加碱量的多少，实现电导率的PID自动调节。整个装置易能够及时对水质和工况变化迅速调整加碱量，同时装置性能稳定，维护工作量小，便于实施，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于二级反渗透产水水质控制领域，具体涉及一种二级反渗透产水水质控制系统。
背景技术
在现有技术中，二级反渗透进水加碱主要是利用碱与水中溶解的二氧化碳反应生成碳酸盐，再通过反渗透膜除去碳酸盐，从而达到去除水中二氧化碳的目的，而控制加碱量主要是通过加碱混合后在线测定水的pH值大小，理论上控制pH在8.4左右，实际上根据各地水质情况一般控制pH值范围在8.0-8.4之间，具体pH值需通过现场试验来确定，例如现场试验确定pH为8.3，当pH值高于8.3时，则降低加碱计量泵的频率，减小加药量；当pH值低于8.3时，则增大加碱计量泵的频率，加大加药量。但是在实际运行过程中，在线pH表存在两个问题，首先，在线pH表反应较迟钝，当运行工况或水质发生变化时，往往不能及时地跟踪水质进行调节，导致二级反渗透出水电导率偏高，出水水质变差。其次，在线pH表数据不准时，即使PID调节稳定，二级反渗透产水电导率也会很高，水质差；但是在线pH表稳定性差，数据容易漂移，正常运行情况下10天左右必须对pH表进行标定和校正，操作繁琐，维护工作量大，难以保证在线pH表数据的准确性。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种二级反渗透产水水质控制系统，能对水质变化迅速进行响应，及时调整加药量，同时性能稳定，产水水质稳定，装置的维护工作量小。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是，一种二级反渗透产水水质控制系统，包括通过管道依次连通的反渗透升压泵、反渗透高压泵和二级反渗透装置，反渗透升压泵和反渗透高压泵之间的管道设置有加碱管道混合器，加碱管道混合器与加碱计量泵连接；还包括用于测试管道中水电导率的进水在线电导率仪，进水在线电导率仪的取样点设置在反渗透高压泵和二级反渗透装置之间。
进水在线电导率仪连接有用于显示电导率检测数据的显示器。
进水在线电导率仪与控制器连接，控制器用于接收进水在线电导率仪的电导率检测数据，并发出控制信号给加碱计量泵，加碱计量泵接收控制器发出的控制信号，并根据控制信号调节加碱量。
控制器为PLC或DCS控制系统。
还包括设置在二级反渗透装置出水管道上的产水在线电导率仪，用于对经过二级反渗透装置处理的水进行电导率检测。
二级反渗透装置的出水管上设置有用于检测并显示产水电导率的产水在线电导率仪。
与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果，本实用新型在工作过程中，在加碱混合后在线取样，利用在线电导率表检测的电导率大小作为判断加碱量的多少，通过增减加碱计量泵的频率来对电导率进行PID自动调节，能够实现对水质和工况变化迅速进行响应，及时调整加药量，确保了反渗透出水水质的稳定；同时本实用新型的装置具有性能稳定，维护工作量小，便于实施，实用性极强的特点；与现有技术相比，最大的优势是大大提高二级反渗透产水水质的稳定性，在线仪表的维护量大大降低。
进一步的，本实用新型采用进水在线电导率仪和产水在线电导率仪检测进水和出水电导率，进水在线电导率仪性能稳定，无需频繁校正，大大降低了维护在线仪表的工作量；本实用新型对碱计量泵进行了合理的运行设计，在超出上限时停运碱计量泵，低于下限时启动碱计量泵，从而能够避免水质的大幅度高频率波动，有助于更快的达到稳定状态，具有极强的适应性。
进一步的，本实用新型将进水在线电导率仪与显示电导率检测数据的显示器连接，将进水的电导率直观清楚地显示出来，方便操作人员阅读。
进一步的，本实用新型的控制器采用PLC或DCS控制系统，可以根据不同地点，不同情况下的进水在线电导率仪和产水在线电导率仪测得的电导率，在控制系统里设置进水电导率最佳设定值、上限值和下限值，实际应用中灵活方便，适用性强，自动化程度高，自动调节稳定。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图。
图2为本实用新型工作流程结构示意图。
附图中，1-加碱计量泵，3-进水在线电导率仪，5-加碱管道混合器，6-控制器，7-反渗透升压泵，8-反渗透高压泵，9-二级反渗透装置，10-产水在线电导率仪。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明。
参见图1，本实用新型的系统包括通过管道依次连通的反渗透升压泵7、反渗透高压泵8和二级反渗透装置9，反渗透升压泵7和反渗透高压泵8之间的管道设置有加碱管道混合器5，加碱管道混合器5与加碱计量泵1连接；还包括用于测试管道中水电导率的进水在线电导率仪3，进水在线电导率仪3的取样点设置在反渗透高压泵8和二级反渗透装置9之间；进水在线电导率仪3连接有用于显示电导率检测数据的显示器；进水在线电导率仪3与控制器6连接，控制器6用于接收进水在线电导率仪3的电导率检测数据，并发出控制信号给加碱计量泵1，加碱计量泵1接收控制器6发出的控制信号，并根据控制信号调节加碱量；控制器6为PLC或DCS控制系统，还包括设置在二级反渗透装置9出水管上的产水在线电导率仪10，用于对经过二级反渗透装置9处理的水进行电导率检测并显示。
参见图2，控制二级反渗透产水水质的方法，包括以下步骤：首先，通过进水在线电导率仪3检测反渗透高压泵8和二级反渗透装置9之间管道中水的电导率值，当电导率值大于进水电导率上限值时，停止二级反渗透产水装置的加碱计量泵1运行；当电导率值小于进水电导率上限值且大于进水电导率最佳设定值时，降低加碱计量泵1的加碱量；当电导率值大于进水电导率下限值且小于进水电导率设定值时，增加加碱计量泵1的加碱量；当电导率值小于进水电导率下限值时，启动加碱计量泵1；
进水在线电导率仪3将电导率值反馈给控制器6，控制器6内预设有进水电导率最佳设定值、进水电导率上限值和进水电导率下限值，控制器6用于控制加碱计量泵1启停和加碱量，加碱量通过控制加碱计量泵1的加药频率实现，调节步长为1Hz；
进水电导率最佳设定值、进水电导率上限值和进水电导率下限值的确定是通过经验值在现场试验确定，进水电导率最佳设定值的在40-60μS/cm之间，在现场试验根据产水电导率最初进水电导率在40-60μS/cm之间以5μS/cm步长试验，缩小范围后再以2μS/cm步长试验，使产水电导率最低，此时进水电导率即是进水电导率最佳设定值；进水电导率上限值设定为进水电导率最佳设定值加2～10μS/cm，进水电导率下限值设定为进水电导率最佳设定值减2～10μS/cm。
本实用新型中，控制器6采用DCS或者PLC，其作为整个系统的数据采集和程序控制中心，负责数据采集、分析、计算以及设备状态监控、调节碱计量泵频率任务；碱计量泵1用于向进水中加碱，使水中的二氧化碳与碱反应生成碳酸盐，再通过二级反渗透膜时除去碳酸盐，达到间接除去二氧化碳的目的；加碱管道混合器5用于充分混合加碱计量泵来的碱与进水，设计安装在反渗透升压泵7出口与反渗透高压泵8的进口之间，使得碱与进水能经过高压泵充分混合；反渗透升压泵7用于为反渗透高压泵8提供压力水源，反渗透高压泵8为二级反渗透装置9提供压力的水源，二级反渗透装置9内设置有二级反渗透膜达到除盐的目的。
进水在线电导率仪3的取样点设置在反渗透高压泵8和二级反渗透装置9之间，用于测试管道中水电导率的进水在线电导率仪3，进水在线电导率仪3具有响应速度反应快，基本不需维护等优点，一般进水的电导率比较稳定，加碱后进水的电导率将升高，通过电导率大小反应加碱量，对碱计量泵进行PID自动调节，具有出水水质稳定的优点。调试结束后将为进水电导率设一定值，根据这一定值对碱计量泵的频率进行PID自动调节，当在线进水电导率高于设定值时，降低碱计量泵的频率；当进水电导率低于设定值时，自动提高计量泵的频率，充分解决了现有技术中采用在线pH仪存在的反应迟缓，维护工作大且频繁，易导致出水水质差的问题。
二级反渗透装置9出水管上设置有产水在线电导率仪10，用于对经过二级反渗透装置9处理的水进行电导率检测并显示，产水在线电导率仪10监视产水水质的在线仪表，产水电导率越低，水质越好，本实用新型通过产水在线电导率仪10修正进水电导率仪3对碱计量泵1的PID调节定值，当水质或工况变化较大时，虽然进水电导率对碱计量泵PID调节稳定，但产水电导率比正常高时，可以修改PID设定值，达到降低产水电导率提高产水水质的目的
参见图2，控制逻辑中，在PLC或DCS操作画面上有三个预先设定的值(进水电导率最佳设定值、进水电导率上限值和进水电导率下限值)，预先设定的值可根据系统运行情况进行修改；进水电导率设定值，通过此设定值与在线实际值进行比较，实际值大于进水电导率最佳设定值时，自动降低加碱计量泵1的频率；当实际值小于进水电导率最佳设定值时，自动增大加碱计量泵1的频率，这是PID调节的关键点，当运行工况剧烈变化时，PID无法及时跟踪调节，因此设置了进水电导率控制范围的上限值和进水电导率控制范围的下限值，当实际值大于设定值且大于进水电导率控制范围的上限值时，说明加碱过量，停运碱计量泵1，停运碱计量泵后，实际电导率值将缓慢降低，当实际值降低至进水电导率控制范围的下限值时，启动碱计量泵1，继续PID自动调节；本实用新型对碱计量泵进行了合理的运行设计，在超出上限时停运碱计量泵，低于下限时启动碱计量泵，从而能够避免水质的大幅度高频率波动，有助于更快的达到稳定状态，具有极强的适应性。
在本实用新型的某一实施例中，碱计量泵1的调节步长为1Hz，即PLC或DCS系统比较进水实际电导率和电导率最佳设定值，当进水实际电导率小于(大于)电导率最佳设定值时，PLC或DCS系统向加碱计量泵1发出增加(减小)1Hz频率指令，指令发出一段时间后，再进行进水实际电导率和电导率最佳设定值的比较，重复以上调节方式。
Claims (6)
1.二级反渗透产水水质控制系统，其特征在于，包括通过管道依次连通的反渗透升压泵(7)、反渗透高压泵(8)和二级反渗透装置(9)，反渗透升压泵(7)和反渗透高压泵(8)之间的管道设置有加碱管道混合器(5)，加碱管道混合器(5)与加碱计量泵(1)连接；还包括用于测试管道中水电导率的进水在线电导率仪(3)，进水在线电导率仪(3)的取样点设置在反渗透高压泵(8)和二级反渗透装置(9)之间。
2.根据权利要求1所述的二级反渗透产水水质控制系统，其特征在于，进水在线电导率仪(3)连接有用于显示电导率检测数据的显示器。
3.根据权利要求1所述的二级反渗透产水水质控制系统，其特征在于，进水在线电导率仪(3)与控制器(6)连接，控制器(6)用于接收进水在线电导率仪(3)的电导率检测数据，并发出控制信号给加碱计量泵(1)，加碱计量泵(1)接收控制器(6)发出的控制信号，并根据控制信号调节加碱量。
4.根据权利要求3所述的二级反渗透产水水质控制系统，其特征在于，控制器(6)为PLC或DCS控制系统。
5.根据权利要求1所述的二级反渗透产水水质控制系统，其特征在于，还包括设置在二级反渗透装置(9)出水管道上的产水在线电导率仪(10)，用于对经过二级反渗透装置(9)处理的水进行电导率检测。
6.根据权利要求1所述的二级反渗透产水水质控制系统，其特征在于，二级反渗透装置(9)的出水管上设置有用于检测并显示产水电导率的产水在线电导率仪(10)。
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