Ključne točke odlučivanja u dizajnu sustava za kontrolu reverzne osmoze

Kao jedna od ključnih tehnologija u području industrijske obrade vode, tehnologija reverzne osmoze (RO) široko se koristi u pripremi vode visoke čistoće, ponovnoj upotrebi otpadnih voda i desalinizaciji morske vode u energetskoj, kemijskoj, farmaceutskoj i elektroničkoj industriji. Dizajn glavnog sustava upravljanja izravno je povezan s radnom učinkovitošću sustava, razinom potrošnje energije i vijekom trajanja opreme.

 

Kooperativno upravljanje sustavima za predprocesiranje

Membrana reverzne osmoze osjetljiva je na kvalitetu ulazne vode i potrebno ju je prethodno obraditi u više faza (kao što su filtracija pijeskom, adsorpcija aktivnim ugljenom i ultrafiltracija) kako bi se uklonile onečišćujuće tvari poput suspendiranih tvari, koloida i organske tvari. Sustav upravljanja mora postići:

1. Višerazinsko povezivanje procesa

Dinamički prilagodite dozu koagulanta, učestalost ispiranja i točnost filtracije prema kvaliteti sirove vode;

2. Online praćenje indeksa onečišćenja (SDI):

Povratne informacije o učincima predobrade u stvarnom vremenu putem mjerača mutnoće i brojača čestica kako bi se izbjeglo začepljenje membranskih komponenti;

3. Optimizacija podešavanja pH

Prilagodite količinu dodane kiseline prema alkalnosti izvora vode kako biste kontrolirali rizik od kamenca i smanjili potrošnju reagensa.

 

Dinamičko usklađivanje visokotlačne pumpe i regulacije tlaka

Osnovna pokretačka snaga RO sustava dolazi od visokotlačne pumpe. Upravljački sustav treba riješiti:

1. Regulacija brzine pretvorbe frekvencije

Brzinu pumpe podešava frekvencijski pretvarač kako bi se prilagodio potrebi protoka vode i smanjio utjecaj prekida pokretanja i zaustavljanja;

2. Ravnoteža tlaka između segmenata

U višestupanjskom RO sustavu, senzor tlaka + električni regulacijski ventil koristi se za optimizaciju razlike tlaka između stupnjeva (obično kontrolirano na 0,2-0,3 MPa);

3. Optimizacija podešavanja pH

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

 

Procesni zahtjevi za instrumentaciju i programsku kontrolu tijekom rada RO sustava

1. Prilagodba doze

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

2. Mjerač razine tekućine

Kutija za doziranje opremljena je mjeračem razine tekućine na licu mjesta i alarmom za nisku razinu tekućine kako bi se osiguralo da se proces doziranja neće prekinuti zbog nedostatka lijeka u spremniku tekućine.

3. Nadzorna ploča za opskrbu vodom

Na licu mjesta nalazi se instrumentna ploča za opskrbu vodom koja je opremljena indikatorom protoka i mjeračem akumulacije protoka, mjeračem vodljivosti i indikatorom pH vrijednosti. Osim toga, signali parametara koje šalju mjerač tlaka dovoda vode, mjerač protoka, mjerač vodljivosti i pH mjerač šalju se u središnju kontrolnu sobu za kontinuirano snimanje; istovremeno, signal koji šalje mjerač protoka kontrolira dozirnu pumpu za proporcionalno doziranje; signali visokog i niskog alarma koje šalje pH mjerač šalju se u središnju kontrolnu sobu za alarm.

4. Sigurnosni filtri

Ulaz i izlaz sigurnosnog filtera opremljeni su indikatorima tlaka. Kada razlika ulaznog i izlaznog tlaka sigurnosnog filtera dosegne zadanu vrijednost ili traje određeno vrijeme, potrebno je zamijeniti filtarski element.

5. Prekidač visokotlačne pumpe

Ulazna i izlazna strana visokotlačne pumpe opremljene su niskotlačnim i visokotlačnim prekidačima. Kada je ulazni tlak visokotlačne pumpe niži od granične vrijednosti, niskotlačni prekidač se zatvara i šalje signal PLC-u, koji alarmira i automatski zaustavlja rad visokotlačne pumpe; kada je izlazni tlak visokotlačne pumpe viši od granične vrijednosti, visokotlačni prekidač se zatvara i šalje signal PLC-u. Nakon određenog kašnjenja, ako je tlak na visokotlačnoj strani visokotlačne pumpe i dalje viši od granične vrijednosti, PLC izdaje alarm i automatski zaustavlja rad visokotlačne pumpe. Ako se visokotlačni prekidač 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 automatski se 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 unutar određenog vremena, izlazni tlak visokotlačne pumpe se poveća, tlačna sklopka daje alarmni signal i automatski zaustavlja rad visokotlačne pumpe putem PLC-a. Svaki RO uređaj opremljen je instrumentnom pločom na licu mjesta, na kojoj su ugrađeni mjerač protoka za RO fazu 1, fazu 2 i odvodnju (prikaz vrijednosti protoka i kumulativnog protoka) te mjerač vodljivosti vode.

7. Zahtjevi za kontrolu programa

Parametarski signali koje šalju mjerač protoka i mjerač vodljivosti šalju se u središnju kontrolnu sobu za kontinuirano snimanje i imaju alarm za visoku vrijednost vodljivosti. Lokalna ploča opremljena je tipkama za pokretanje i zaustavljanje visokotlačne pumpe i indikatorskim svjetlima, tipkama za zaustavljanje sustava u nuždi i indikatorskim svjetlima te tipkama za električno sporo otvaranje i zatvaranje vrata i indikatorskim svjetlima.

8. RO brojčanik

Svaki RO uređaj opremljen je pločom s manometrom na licu mjesta, na kojoj su ugrađeni indikatori dovoda vode prvog stupnja, dovoda vode drugog stupnja i tlaka ispusta RO uređaja.

9. Središnja upravljačka ploča

Središnja upravljačka 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 daljinsko upravljanje iz kontrolne sobe i lokalne funkcije ručnog upravljanja gore navedenim uređajima. Kada se prekidač s tri položaja okrene u položaj "automatski", gore navedeni uređaji ne mogu se lokalno upravljati.

 

Postupak pokretanja i rada RO uređaja

1. Pokretanje i rad programa RO uređaja

Prvo postavite upravljačke prekidače visokotlačne pumpe i dozirne pumpe u položaj "automatski", a zatim pritisnite gumb za pokretanje programa svakog RO uređaja. U tom trenutku, programabilni logički kontroler (PLC) automatski će detektirati razinu tekućine u svim dozirnim kutijama i tlak na ulaznoj strani visokotlačne pumpe prema utvrđenom programu. Ako se detektira "niska" razina tekućine ili "nizak" tlak na ulaznoj strani visokotlačne pumpe, PLC će pokrenuti zvučni i vizualni alarm te prekinuti rad programa.

Nakon uklanjanja alarma, ponovno pritisnite gumb za pokretanje programa, program će nastaviti s radom i automatski će pokrenuti dozirnu pumpu i visokotlačnu pumpu te istovremeno otvoriti električna vrata sa sporim otvaranjem. Ako je tlak na visokotlačnoj strani visokotlačne pumpe i dalje viši od postavljenog praga nakon unaprijed postavljenog kašnjenja, PLC će poslati signal alarma i automatski zaustaviti rad visokotlačne pumpe i dozirne pumpe te automatski zatvoriti električna vrata sa sporim otvaranjem;
Ako se visokonaponski prekidač vrati u isključeno stanje unutar raspona kašnjenja, PLC će automatski poništiti ulazni signal visokonaponskog prekidača i sustav će tada ući u normalan rad.

2. Ručno pokretanje i rad kontrolne sobe RO uređaja

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

3. Ručno pokretanje i rad RO uređaja na licu mjesta

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

U svakom slučaju, rad RO uređaja može se odmah zaustaviti pritiskom na gumb za hitno zaustavljanje sustava na lokalnoj instrumentnoj ploči.

4. RO uređaj je zaustavljen

Kada se RO uređaj automatski zaustavi ili kada operater zaustavi rad pritiskom na gumb 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 automatski se zatvaraju.

 

Postupak pokretanja i rada RO uređaja

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

1. Prekidač razine tekućine

Daje signal niske razine.

2. Mjerač protoka

Prikaz trenutnog protoka i prikaz akumulirane vrijednosti protoka.

3. Mjerač vodljivosti

Digitalni zaslon, s alarmnim izlazom za visoku vrijednost vodljivosti i izlaznim strujnim signalom od 4~20mA.

4. pH metar

Digitalni zaslon s korisnički podesivim alarmnim izlazima za visoki i niski pH i izlaznim strujnim signalom od 4-20 mA.