反渗透脱盐技术在市政给水工程中的应用

本文介绍了反渗透脱盐技术在市政给水工程的工程实践。

反渗透脱盐技术在市政给水工程应用中的

自控及仪表系统设计

刘剑峰

［中国市政工程西北设计研究院有限公司 甘肃 兰州 730000］

【摘要】本文简要介绍了反渗透的概念、反渗透膜的类型及反渗透脱盐技术的应用，重点结合具体工程实践，详细介绍了该技术在市政给水工程应用中的自动控制及仪表检测系统的设计实践。 【关键词】反渗透 市政给水 工程设计 自动控制 检测仪表 一、渗透与反渗透 组件的并、串联组成一套反渗透装置。

渗透及反渗透是一种物理现象，含有盐份三、反渗透脱盐技术市政给水工程应用实例 的水有一种自然渗透压力，当把含盐水(又称原1、项目由来 水)与纯水用微孔直径为万分之一微米的半透甘肃某自来水厂现采用“沉淀—过滤—消膜隔开时，纯水由于渗透压的作用将透过半透毒”一体的净水处理工艺，建有一体化净水车膜而进入原水侧，称为渗透。相反，要是在原间一座，出水经加压送至市政管网。出水因部水侧施加一高于其本身渗透压的压力，则原水分重离子含量偏高导致水质不达标，决定实施中的水分子将透过半透膜而进入纯水侧，而原技术改造。几经论证，最终选择采用反渗透脱水中的溶解盐类、细微杂质、有机物、胶体、盐技术，对一体化车间出水实施深度处理，去微生物等成分却不能透过半透膜进入纯水侧，除含量超标的重离子，保证出水达标。 这就是反渗透。这种半透膜也被称之为反渗透2、技改方案简介 膜。基于此种原理，人们根据实际需要制造各2.1、工艺流程 种各样的反渗透膜，并将其应用于水处理领域，技改方案是在水厂现有处理工艺的基础用于去除水中的上述各种杂质，以获取纯水。上，增加“反渗透脱盐”处理单元，形成“提这就是反渗透脱盐技术。 升—加药沉淀—消毒过滤—V型滤池—反渗透二、反渗透脱盐技术简介 脱盐—加压送水”的处理工艺。新建V型滤池、

反渗透(Reverse Osmosis，缩写为RO)脱深度处理车间、反冲洗泵房和送水泵房各一座。盐技术是当今世界公认的最为先进、最为有效反渗透脱盐装置主机及辅助设备安装在深度处的膜分离水处理技术。该技术广泛应用于苦咸理车间，V型滤池作为反渗透脱盐的预处理单水淡化、海水淡化、纯水制备、废水处理等多元，反冲洗泵房提供V型滤池的气、水反冲源。 个领域，其主要特点是物理方法除盐。它具有2.2反渗透脱盐系统 盐分去除率高（可达97%～98%）、出水水质稳定、 本工程反渗透脱盐系统包括并联运行的四可连续生产、操作简单、自动化程度高、废水套生水反渗透装置和一套浓水反渗透装置。 排放少、占地面积小、适用水质范围宽等特点。 生水反渗透装置的膜组件排列方式为一级

反渗透膜是一种高分子材料，它是反渗透两段式，共安装33只膜组件，按20：13排列，技术应用的核心。目前得到广泛应用的反渗透第一段由20只膜组件并联而成，第二段由13膜，按其制造材料化学成分的不同，可以分为只膜组件并联而成。第I段与第II段串联，I两大类：一类是醋酸纤维膜，简称CA膜；另一段的浓水作为II段的进水，两段的产水（又称类是芳香聚酰胺膜，简称PA膜。 淡水）一同汇入吸水井，第II段的浓水排入浓

常用的膜元件有四种结构形式,分别是：平水池。 板式膜元件、圆管式膜元件、螺旋卷式膜元件为提高水资源利用率，减少浓水排放量，和中空纤维式膜元件。在工业软化水领域，使系统还配置有一套浓水反渗透装置，对生水反用最普遍的是螺旋卷式膜元件。具体使用时，渗透装置排入浓水池的浓水实施进一步的脱盐一般是将1～8个卷式膜元件串联起来装入一个处理。该装置同样采用一级两段式排列,共安装圆柱形力容器,形成一个膜组件，再通过若干膜15只膜组件，按10：5排列，产水汇入吸水井，

本文介绍了反渗透脱盐技术在市政给水工程的工程实践。

浓水作为最终废水排放厂外。经过上述处理后，本脱盐系统的产水率可达到约82%～85%的水平。

另外，系统还设计有阻垢剂加药装置，还原剂加药装置，pH调节装置及化学清洗装置等。 3、自动控制系统构成

该水厂现有处理系统建成时间较早，工艺简单、流程单一，仅滤池行车式移动钟罩自带PLC控制器，完成过滤、反冲的程序控制，没有形成全厂的自动控制系统。本次改造，将新建V型滤池及反渗透脱盐装置，它们的正常、稳定、可靠、高效运行极大程度取决于控制系统的自动化程度，因而组建改造后水厂的自动控制系统也就成为必然。根据本工程特点，选择采用 “PLC+监控计算机”形式的分布式智能监控系统，监控系统构成详见自控系统结构图。 图一：自控系统结构图

本控制系统划分为两个控制层级：

1）管理控制层（由设在中央控制室的工程师站和操作员站为其硬件构成）

2）现场控制层（由设在各相应工作现场的PLC控制站为其硬件构成）

选择全开放式、关系型、面向对象、支持实时多任务的标准工业以太网（TCP/IP协议）为本控制系统的通讯网络，采用星形拓扑结构。中央控制系统通过工业以太网与现场PLC控制站通讯，对全厂设备运行进行集中管理、监控；现场PLC控制站通过电缆直接连接现场设备、检测仪表，对现场设备状态信号、电量信号、仪表信号进行采样，并实施控制。当中心监控管理系统或通讯网络发生故障而导致通信中断时，各PLC现场控制单元仍然能够独立有效地工作，以确保主要工艺设备的连续、稳定、安

全运行。

本控制系统共设置三座PLC现场控制站。分别为：

1）PLC1：V型滤池PLC现场控制站 2）PLC2：反冲洗泵房PLC现场控制站 3）PLC3：深度处理车间PLC现场控制站 PLC3现场控制站功能为（其他PLC站控制功能从略）：

1）通过设置在深度处理车间内的各在线检测仪表，采集：

a)生水及浓水反渗透装置的进水温度及pH值

b)反渗透高压泵前后压力、生水及浓水反渗透膜组各段运行压力

c) 生水及浓水反渗透装置的产水流量、浓水流量

d) 生水及浓水反渗透装置的进水电导率、产水电导率

e)生水反渗透装置进水氧化还原电位 f）浓水池液位、各药剂投加装置溶液箱液位

2）采集反渗透高压泵、加药计量泵、化学清洗泵及参与自动控制的各电动阀门工况信号；

3）根据预先编写完成的控制程序实现自动控制；

4）与中心控制计算机通讯，上传各在线仪表检测参数及各阀门工况信号，接受中央控制系统的控制。

根据本工程具体情况，水厂现有一体化净水处理系统各设备的控制仍保持目前的控制方式，未纳入新组建的自动控制系统之中。 4、检测仪表的设置

为保证反渗透膜的长期稳定安全运行，生产厂家都规定有膜元件使用时的控制参数，这些参数包括：操作压力、进水流量、进水温度、进水pH值范围、进水浊度、进水SDI、进水余氯、浓缩水与透过水量的比值和压力损失等，运行时必须将反渗透装置的实际工况严格控制在上述参数的允许范围之内。

根据水源种类、水质状况及产水用途等具体情况，本技改工程的反渗透脱盐系统设置了如下在线检测仪表（参见下页图二。本图以1#生水反渗透装置为例绘制，其余各套装置的仪

本文介绍了反渗透脱盐技术在市政给水工程的工程实践。

图二：生水反渗透单元仪表检测图

表设置均与此套基本相同）： 4.1、温度检测仪表

4.1.1、温度对反渗透装置运行工况的影响

本工程地处甘肃，四季温度变化明显，昼夜温差很大，加之水源为地表水，因此水温会随季节的变 …… 此处隐藏：2528字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……