Кључне одлуке у дизајну система за контролу реверзне осмозе

Као једна од основних технологија у области индустријског третмана воде, технологија реверзне осмозе (RO) се широко користи у припреми воде високе чистоће, поновној употреби отпадних вода и десалинизацији морске воде у енергетској, хемијској, фармацеутској и електронској индустрији. Дизајн њеног основног система управљања је директно повезан са ефикасношћу рада система, нивоом потрошње енергије и веком трајања опреме.

 

Кооперативно управљање системима за претходну обраду

Мембрана за реверзну осмозу је осетљива на квалитет воде која улази у њу и потребно је да се претходно третира у више фаза (као што су филтрација песком, адсорпција активног угља и ултрафилтрација) како би се уклонили загађивачи као што су суспендоване чврсте материје, колоиди и органске материје. Систем контроле треба да постигне:

1. Повезивање процеса на више нивоа

Динамички подесите дозу коагуланта, учесталост испирања и тачност филтрације у складу са квалитетом сирове воде;

2. Онлајн праћење SDI (индекса загађења):

Повратне информације о ефектима претходне обраде у реалном времену путем мерача мутноће и бројача честица како би се избегло зачепљење мембранских компоненти;

3. Оптимизација подешавања pH вредности

Прилагодите количину додате киселине према алкалности извора воде како бисте контролисали ризик од каменца и смањили потрошњу реагенса.

 

Динамичко усклађивање пумпе високог притиска и регулације притиска

Основна покретачка снага RO система долази од пумпе високог притиска. Систем управљања треба да реши:

1. Контрола брзине конверзије фреквенције

Брзина пумпе се подешава фреквентним претварачем како би се ускладила са потребом за протоком воде и смањио утицај покретања и заустављања;

2. Равнотежа притиска између сегмената

У вишестепеном RO систему, сензор притиска + електрични регулациони вентил се користи за оптимизацију разлике притиска између фаза (обично се контролише на 0,2-0,3 MPa);

3. Оптимизација подешавања pH вредности

У сценаријима десалинизације морске воде, турбопуњач или измењивач притиска (PX) може се користити за рекуперацију концентроване енергије притиска воде, смањујући потрошњу енергије за више од 30%.

 

Процесни захтеви за инструментацију и контролу програма током рада RO система

1. Прилагођавање дозе

Дозирање се подешава пропорционалним механизмом за подешавање, који аутоматски подешава дозирну пумпу да врши пропорционално дозирање на основу сигнала са мерача протока воде.

2. Мерач нивоа течности

Кутија за дозирање је опремљена мерачем нивоа течности на лицу места и алармним сигналом за низак ниво течности како би се осигурало да процес дозирања неће бити прекинут због недостатка лека у резервоару за течност.

3. Контролна табла за водоснабдевање

На лицу места налази се инструментална табла за водоснабдевање, која је опремљена индикатором протока и мерачем акумулације протока, мерачем проводљивости, индикатором pH вредности. Поред тога, параметарски сигнали које шаљу мерач притиска довода воде, мерач протока, мерач проводљивости и pH метар шаљу се у централну контролну собу ради континуираног снимања; истовремено, сигнал који шаље мерач протока контролише дозирање пумпе пропорционално; сигнали високог и ниског аларма које шаље pH метар шаљу се у централну контролну собу ради алармирања.

4. Безбедносни филтери

Улаз и излаз сигурносног филтера опремљени су индикаторима притиска. Када разлика улазног и излазног притиска сигурносног филтера достигне подешену вредност или траје одређени временски период, потребно је заменити филтерски елемент.

5. Прекидач пумпе високог притиска

Улазна и излазна страна пумпе високог притиска опремљене су прекидачима ниског и високог притиска, респективно. Када је улазни притисак пумпе високог притиска нижи од граничне вредности, прекидач ниског притиска се затвара и шаље сигнал PLC-у, који алармира и аутоматски зауставља рад пумпе високог притиска; када је излазни притисак пумпе високог притиска виши од граничне вредности, прекидач високог притиска се затвара и шаље сигнал PLC-у. Након одређеног кашњења, ако је притисак на страни високог притиска пумпе високог притиска и даље виши од граничне вредности, PLC издаје аларм и аутоматски зауставља рад пумпе високог притиска. Ако се прекидач високог притиска врати у искључено стање унутар опсега кашњења, PLC аутоматски отказује улазни сигнал.

6. Електрична пумпа високог притиска, споро отварање врата

Излаз пумпе високог притиска опремљен је електричним вратима са спорим отварањем. Након покретања пумпе високог притиска, врата са спорим отварањем се аутоматски полако отварају како би се осигурало да RO мембрански елемент не буде оштећен хидрауличним ударом. Ако врата са спорим отварањем откажу и не отворе се у наведеном времену, излазни притисак пумпе високог притиска се повећа, прекидач притиска емитује алармни сигнал и аутоматски зауставља рад пумпе високог притиска преко PLC-а. Сваки RO уређај је опремљен инструмент таблом на лицу места, на којој су инсталирани мерач протока за RO фазу 1, фазу 2 и одвод (приказ вредности протока и кумулативног протока), и мерач проводљивости воде.

7. Захтеви за контролу програма

Сигнали параметара које шаљу мерач протока и мерач проводљивости шаљу се у централну контролну собу ради континуираног снимања и имају аларм за високу вредност проводљивости. Локални панел је опремљен дугмадима за покретање и заустављање пумпе високог притиска и индикаторским светлима, дугмадима за хитно заустављање система и индикаторским светлима, као и дугмадима за електрично споро отварање и затварање врата и индикаторским светлима.

8. RO бројчаник

Сваки RO уређај је опремљен панелом са манометром на лицу места, на којем су инсталирани индикатори притиска воде првог степена RO, притиска воде другог степена и притиска излаза.

9. Централна контролна табла

Централна контролна табла је опремљена тропозиционим прекидачима (једним аутоматским, једним искљученим, једним ручним) за пумпу високог притиска, дозирну пумпу и пумпу за воду за испирање, као и дугмадима за покретање и заустављање системског програма, који могу да остваре аутоматско покретање даљинског управљања у контролној соби и локалне ручне функције рада горе наведених уређаја. Када се тропозициони прекидач окрене у положај „аутоматски“, горе наведени уређаји се не могу локално управљати.

 

Процес покретања и рада RO уређаја

1. Покретање и рад програма RO уређаја

Прво, поставите контролне прекидаче пумпе високог притиска и дозирајуће пумпе у положај „аутоматски“, а затим активирајте дугме за покретање програма сваког RO уређаја. У овом тренутку, програмабилни логички контролер (PLC) ће аутоматски детектовати ниво течности у свим дозирним кутијама и притисак на улазној страни пумпе високог притиска према утврђеном програму. Ако се детектује „низак“ ниво течности или „низак“ притисак на улазној страни пумпе високог притиска, PLC ће активирати звучни и визуелни аларм и прекинути рад програма.

Након отклањања аларма, поново притисните дугме за покретање програма, програм ће наставити са радом и аутоматски ће покренути дозирну пумпу и пумпу високог притиска, а истовремено ће отворити електрична врата са спорим отварањем. Ако је притисак на страни високог притиска пумпе високог притиска и даље виши од подешеног прага након унапред подешеног кашњења, PLC ће послати алармни сигнал и аутоматски зауставити рад пумпе високог притиска и дозирне пумпе, а затим ће аутоматски затворити електрична врата са спорим отварањем;
Ако се високонапонски прекидач врати у искључено стање унутар опсега кашњења, PLC ће аутоматски отказати улазни сигнал високонапонског прекидача и систем ће тада ући у нормалан радни режим.

2. Ручно покретање и рад контролне собе RO уређаја

Када су контролни прекидачи пумпе високог притиска, дозирајуће пумпе и пумпе за воду за испирање постављени у положај „ручно“, горе наведена опрема се може користити у контролној соби.

3. Ручно покретање и рад RO уређаја на лицу места

Када су контролни прекидачи пумпе високог притиска и дозирајуће пумпе у положају „искључено“, горе наведена опрема се може ручно покренути и користити на лицу места.

У сваком случају, рад РО уређаја може се одмах зауставити притиском на дугме за хитно заустављање система на локалној инструмент табли.

4. RO уређај је заустављен

Када се RO уређај аутоматски заустави или оператер заустави рад притиском на дугме за заустављање програма, пумпа високог притиска престаје да ради, дозирајућа пумпа престаје да ради блокирано, а електрична врата са спорим отварањем на излазу пумпе високог притиска се аутоматски затварају.

 

Процес покретања и рада RO уређаја

Састав инструменталног и PLC система управљања одређује се према захтевима RO система за инструментацију и управљање.

1. Прекидач нивоа течности

Даје сигнал ниског нивоа.

2. Мерач протока

Индикација тренутног протока и приказ акумулиране вредности протока.

3. Мерач проводљивости

Дигитални дисплеј, са излазним сигналом аларма високе проводљивости и излазним сигналом струје од 4~20mA.

4. pH метар

Дигитални дисплеј, са кориснички подесивим излазима за аларм за висок и низак pH и излазним струјним сигналом од 4-20mA.