Pöördosmoosi juhtimissüsteemi projekteerimise peamised otsustuspunktid

Tööstusliku veepuhastuse valdkonna ühe põhitehnoloogiana on pöördosmoosi (RO) tehnoloogiat laialdaselt kasutatud kõrge puhtusastmega vee ettevalmistamisel, reovee taaskasutamisel ja merevee magestamisel energeetika-, keemia-, farmaatsia- ja elektroonikatööstuses. Selle põhilise juhtimissüsteemi disain on otseselt seotud süsteemi töö efektiivsuse, energiatarbimise taseme ja seadmete elueaga.

 

Eeltöötlussüsteemide koostööpõhine juhtimine

Pöördosmoosi membraan on tundlik sissetuleva vee kvaliteedi suhtes ja seda tuleb mitmes etapis (näiteks liivfiltreerimine, aktiivsöe adsorptsioon ja ultrafiltreerimine) eelnevalt töödelda, et eemaldada saasteained, näiteks hõljuvad tahked ained, kolloidid ja orgaaniline aine. Juhtimissüsteem peab saavutama:

1. Mitmetasandiline protsesside seos

Koagulandi doosi, tagasipesu sagedust ja filtreerimise täpsust saab dünaamiliselt reguleerida vastavalt toorvee kvaliteedile;

2. SDI (reostusindeksi) online-seire:

Reaalajas tagasiside eeltöötluse mõjude kohta hägususmõõturite ja osakeste loendurite kaudu, et vältida membraanikomponentide ummistumist;

3. pH reguleerimise optimeerimine

Katlakivi tekkimise ohu vähendamiseks ja reagentide tarbimise vähendamiseks reguleerige lisatava happe kogust vastavalt vee leeliselisusele.

 

Kõrgsurvepumba ja rõhuregulaatori dünaamiline sobitamine

RO-süsteemi peamine liikumapanev jõud tuleb kõrgsurvepumbast. Juhtimissüsteem peab lahendama järgmised probleemid:

1. Sagedusmuundamise kiiruse reguleerimine

Sagedusmuundur reguleerib pumba kiirust vastavalt veevoolu vajadusele ja vähendab käivitamise-peatamise mõju;

2. Rõhu tasakaal segmentide vahel

Mitmeastmelises RO-süsteemis kasutatakse rõhuandurit ja elektrilist reguleerimisventiili astmetevahelise rõhuerinevuse optimeerimiseks (tavaliselt reguleeritakse rõhuni 0,2–0,3 MPa);

3. pH reguleerimise optimeerimine

Merevee magestamise stsenaariumides saab kontsentreeritud veesurveenergia taaskasutamiseks kasutada turbolaadurit või rõhuvahetit, vähendades energiatarbimist enam kui 30%.

 

RO-süsteemi töötamise ajal instrumenteerimise ja programmi juhtimise protsessinõuded

1. Annuse kohandamine

Doseerimist reguleeritakse proportsionaalse reguleerimismehhanismi abil, mis reguleerib doseerimispumpa automaatselt proportsionaalseks doseerimiseks veevoolumõõturi signaali põhjal.

2. Vedeliku taseme mõõtur

Doseerimiskast on varustatud kohapealse vedelikutaseme mõõturi ja madala vedelikutaseme alarmsignaaliga, et tagada doseerimisprotsessi katkematus vedelikupaagis oleva ravimi puudumise tõttu.

3. Veevarustuse armatuurlaud

Kohapeal on veevarustuse armatuurlaud, mis on varustatud vooluindikaatori ja vooluhulga akumulatsioonimõõturi, juhtivusmõõturi ja pH väärtuse indikaatoriga. Lisaks saadetakse veevarustuse rõhumõõturi, voolumõõturi, juhtivusmõõturi ja pH-meetri saadetud parameetrisignaalid pidevaks registreerimiseks keskjuhtimisruumi; samal ajal juhib voolumõõturi saadetud signaal doseerimispumpa proportsionaalselt doseerima; pH-meetri saadetud kõrge ja madala häiresignaalid saadetakse häire andmiseks keskjuhtimisruumi.

4. Turvafiltrid

Ohutusfiltri sisse- ja väljalaskeava on varustatud rõhuindikaatoritega. Kui ohutusfiltri sisse- ja väljalaskerõhu erinevus saavutab seatud väärtuse või kestab teatud aja, tuleb filtrielement välja vahetada.

5. Kõrgsurvepumba lüliti

Kõrgsurvepumba sisse- ja väljalaskeküljel on vastavalt madalrõhu- ja kõrgsurvelülitid. Kui kõrgsurvepumba sisselaskerõhk on piirväärtusest madalam, sulgub madalrõhulüliti ja saadab signaali PLC-le, mis annab alarmi ja peatab automaatselt kõrgsurvepumba töö; kui kõrgsurvepumba väljundrõhk on piirväärtusest kõrgem, sulgub kõrgsurvelüliti ja saadab signaali PLC-le. Pärast teatud viivitust, kui rõhk kõrgsurvepumba kõrgsurvepoolel on endiselt piirväärtusest kõrgem, annab PLC alarmi ja peatab automaatselt kõrgsurvepumba töö. Kui kõrgsurvelüliti naaseb viivitusvahemiku jooksul lahtiühendatud olekusse, tühistab PLC sisendsignaali automaatselt.

6. Kõrgsurvepumba elektriline aeglane ukse avamine

Kõrgsurvepumba väljund on varustatud elektrilise aeglaselt avaneva uksega. Pärast kõrgsurvepumba käivitamist avaneb aeglaselt avanev uks automaatselt aeglaselt, et vältida RO membraanelemendi kahjustamist hüdraulilise löögi tõttu. Kui aeglaselt avanev uks rikki läheb ja ei avane ettenähtud aja jooksul, suureneb kõrgsurvepumba väljundrõhk, rõhulüliti annab häiresignaali ja peatab PLC kaudu automaatselt kõrgsurvepumba töö. Iga RO seade on varustatud kohapealse armatuurlauaga, millele on paigaldatud voolumõõtur RO 1. ja 2. astme tootevee ning drenaaži jaoks (vooluhulga ja kumulatiivse vooluhulga väärtuse näidik) ning tootevee juhtivuse mõõtur.

7. Programmi juhtimise nõuded

Voolumõõturi ja juhtivusmõõturi saadetud parameetrisignaalid saadetakse pidevaks salvestamiseks keskjuhtimisruumi ning neil on kõrge juhtivuse väärtuse alarm. Kohalik paneel on varustatud kõrgsurvepumba käivitamis- ja seiskamisnuppude ning märgutuledega, süsteemi avariiseiskamisnuppude ja märgutuledega ning elektriliste aeglase ukse avamise ja sulgemise nuppude ja märgutuledega.

8. RO-valija

Iga RO-seade on varustatud kohapealse manomeetripaneeliga, millele on paigaldatud RO esimese astme vee sisselaskeava, teise astme vee sisselaskeava ja tühjendusrõhu indikaatorid.

9. Keskne juhtpaneel

Keskjuhtimispaneelil on kolmeasendilised lülitid (üks automaatne, üks väljalülitatud, üks käsitsi) kõrgsurvepumba, doseerimispumba ja loputusveepumba jaoks, samuti süsteemiprogrammi käivitamis- ja seiskamisnupud, mis võimaldavad teostada ülaltoodud seadmete automaatse käivitamise kaugjuhtimispuldi ja lokaalse käsitsi juhtimise funktsioone. Kui kolmeasendiline lüliti on asendis "automaatne", ei saa ülaltoodud seadmeid lokaalselt juhtida.

 

RO-seadme käivitamise ja kasutamise protsess

1. RO-seadme programmi käivitamine ja kasutamine

Esmalt lülitage kõrgsurvepumba ja doseerimispumba juhtlülitid asendisse "automaatne" ja seejärel vajutage iga RO-seadme programmi käivitamise nuppu. Sel ajal tuvastab programmeeritav loogikakontroller (PLC) automaatselt kõigi doseerimiskastide vedelikutaseme ja rõhu kõrgsurvepumba sisselaskepoolel vastavalt kehtestatud programmile. Kui tuvastatakse "madal" vedelikutase või "madal" rõhk kõrgsurvepumba sisselaskepoolel, annab PLC helisignaali ja visuaalse alarmi ning katkestab programmi töö.

Pärast häire kõrvaldamist vajutage uuesti programmi käivitamise nuppu, programm jätkab tööd ning käivitab automaatselt doseerimispumba ja kõrgsurvepumba ning avab samaaegselt elektrilise aeglaselt avaneva ukse. Kui kõrgsurvepumba kõrgsurvepoole rõhk on pärast etteantud viivitust endiselt kõrgem kui seatud läviväärtus, saadab PLC häiresignaali ja peatab automaatselt kõrgsurvepumba ja doseerimispumba töö ning sulgeb automaatselt elektrilise aeglaselt avaneva ukse.
Kui kõrgepinge lüliti naaseb lahtiühendatud olekusse viivitusvahemiku jooksul, tühistab PLC automaatselt kõrgepinge lüliti sisendsignaali ja süsteem lülitub seejärel normaalsele töörežiimile.

2. RO-seadme juhtimisruumi käsitsi käivitamine ja kasutamine

Kui kõrgsurvepumba, doseerimispumba ja loputusveepumba juhtlülitid on asendis "käsitsi", saab ülaltoodud seadmeid juhtimisruumis juhtida.

3. RO-seadme kohapealne käsitsi käivitamine ja kasutamine

Kui kõrgsurvepumba ja doseerimispumba juhtlülitid on asendis "väljas", saab ülaltoodud seadmeid kohapeal käsitsi käivitada ja juhtida.

Igal juhul saab RO-seadme töö koheselt peatada, vajutades kohalikul armatuurlaual asuvat süsteemi avariiseiskamisnuppu.

4. RO-seade on peatatud

Kui RO-seade peatub automaatselt või operaator peatab programmi peatamise nupu vajutamisega, peatub kõrgsurvepump, doseerimispump peatub blokeeritult ja kõrgsurvepumba väljundis olev elektriline aeglaselt avanev uks sulgub automaatselt.

 

RO-seadme käivitamise ja kasutamise protsess

Instrumendi ja PLC juhtimissüsteemi koostis määratakse vastavalt RO-süsteemi nõuetele instrumentide ja juhtimise osas.

1. Vedeliku taseme lüliti

Annab madala taseme signaali.

2. Voolumõõtur

Hetkelise vooluhulga näidik ja vooluhulga akumuleeritud väärtuse kuva.

3. Juhtivusmõõtur

Digitaalne ekraan, kõrge juhtivuse väärtuse alarmi väljund ja 4–20 mA voolusignaali väljund.

4. pH-meeter

Digitaalne ekraan, kasutaja seadistatavate pH kõrge ja madala alarmi väljunditega ning 4-20 mA voolusignaali väljundiga.