10噸/小時18M二級反滲透+EDI超純水設(shè)備系統(tǒng)

一．前言

本方案涉及的流程及設(shè)備是為了滿足浙江宸億科技有限公司生產(chǎn)工藝用高純水項目，要求如下：

1、純水水量 18MΩ.cm    10  m3/h

2、二級反滲透+EDI超純水設(shè)備系統(tǒng)制備的主要技術(shù)參數(shù)：

A.前處理產(chǎn)水量 :   ≥20m3/h；

B.反滲透設(shè)備系統(tǒng) 二級反滲透產(chǎn)水量 :   ≥12m3/h；

C.EDI去離子系統(tǒng)產(chǎn)水量 : ≥10m3/h；

3、產(chǎn)水水質(zhì)指標

10m3/h     ≥18 MΩ·cm （參照國標EW-Ⅱ）

供水壓力   0.35Mpa

塵粒直徑： 0.5，1ea以下/100ml以下

溫度：     常溫；

4、系統(tǒng)配置：預(yù)處理、二級反滲透、EDI電再生連續(xù)除鹽裝置。

5、供水方式：連續(xù)產(chǎn)出（24小時運行）。

二.  設(shè)計依據(jù)

1、本電子工業(yè)純水站工程項目設(shè)計依據(jù)如下：

1.1.原水水質(zhì)分析資料；

1.2.高純水的品質(zhì)要求（產(chǎn)品水水質(zhì)指標），以及相關(guān)國家標準；

1.3.高純水的生產(chǎn)規(guī)模;

1.4.用戶對系統(tǒng)整體水準要求。

2、  原水水質(zhì)資料和技術(shù)指標

2.1 表1. 原水水樣水質(zhì)分析報告（供參考）：

檢測報告表

原水：市政自來水

檢測結(jié)果：無

2.2  電子級水國家標準

2.3  本方案設(shè)計指標

2.3.1. 水量：       18MΩ.cm    10m3/h

2.3.2. 電阻率：10m3/h      ≥18 MΩ·cm

2.3.3.15MΩ.cm水其它指標 SiO2：     ＜50 ppb  TOC：      ＜100  ppb  塵粒直徑： 0.5μm，1ea以下/100ml以下

2.3.4.供水壓力   0.35Mpa

2.3.5.供水溫度   常溫

三. 總體設(shè)計方案

1、系統(tǒng)組成

2、二級反滲透+EDI超純水設(shè)備系統(tǒng)布局

預(yù)處理部分、二級反滲透部分、EDI部分、18M供水部分集中放置在*水站。為保證高純水的水質(zhì)和水量，將整個水處理系統(tǒng)置于PLC控制下運行，并適時監(jiān)控。

3、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

控制系統(tǒng)采用分散控制，集中監(jiān)視的控制系統(tǒng)。操作站選用PLC控制器控制，組成一個高可靠性的自動運行和監(jiān)視控制的控制系統(tǒng)。       

4、二級反滲透+EDI超純水設(shè)備系統(tǒng)工藝流程簡圖

原水泵→絮凝加藥裝置→石英砂濾器→活性碳濾器→阻垢加藥裝置→保安過濾器→一級高壓泵→一級反滲透裝置→PH調(diào)節(jié)裝置→一級RO水箱→二級高壓泵→二級反滲透裝置→二級RO水箱→中間水泵→UV裝置→精密濾器→EDI設(shè)備→純水箱→變頻水泵→除TOC裝置→精混床→精密濾器→用水點

5、工藝說明

5.1  預(yù)處理部分目的：為反滲透裝置提供合格的進水。

5.1.1原水預(yù)處理的目的和組成

A.反滲透系統(tǒng)進水要求：

（1）污染指數(shù)：          SDI≤4；

（2）余氯：              <0.1 ppm

（3）濁度                <1NTU

（4）供水Fe3+             ≤0.01ppm。

（5）供水水溫適宜范圍    10～30℃。

（6）碳酸鈣飽和指數(shù)      LSI：<0

B.預(yù)處理系統(tǒng)就是通過絮凝、過濾、吸附等方法使反滲透進水達到以上要求，以實現(xiàn)以下目的：

（1）防止反滲透裝置膜面結(jié)垢（包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、鐵鋁氧化 物等）；

（2）防止膠體物質(zhì)及懸浮固體微粒對反滲透的污堵；

（3）防止有機物質(zhì)的對反滲透的污堵和降解；

（4）防止微生物對反滲透的污堵；

（5）防止氧化性物質(zhì)對反滲透膜的氧化破壞；

C.預(yù)處理系統(tǒng)的組成：包括石英砂濾器、活性炭濾器。

5.1.2石英砂濾器

多介質(zhì)過濾器中的濾料包括多種規(guī)格的石英砂，用于除去原水中的懸浮物及及脫穩(wěn)后的膠體,以使出水的污染指數(shù)SDI<4達到RO進水要求。

5.1.3活性炭濾器

活性炭被廣泛應(yīng)用于生活用水及食品工業(yè)、化工等工業(yè)用水的凈化，由于活性炭的比表面積很大，其表面又布滿了平均為20—30埃的微孔，因此，活性炭具有很高的吸附能力。此外，活性炭的表面有大量的羥基和羧基等官能團，可以對各種性質(zhì)的有機物質(zhì)進行化學(xué)吸附，以及靜電引力作用，因此，活性炭還能去除水中對陰離子交換劑有害的腐殖酸、富維酸、木質(zhì)磺酸等有機物質(zhì)，還可去除象余氯一類對陰離子交換劑有害物質(zhì)，從而提高了除鹽水處理能力，防止樹脂被氧化。通常能夠去除63%—86%膠印體物質(zhì)，50%左右的鐵，以及47—60%的有機物質(zhì)。

5.1.4阻垢加藥裝置

自來水中含有一部分鈣、鎂離子等容易結(jié)垢性的物質(zhì)，此類離子在水中的溶解性相對比較小，而反滲透部分對離子的攔截比較充分，必然會加大濃水側(cè)離子的濃度；從而導(dǎo)致影響整個反滲透膜的進水通道。阻垢劑是一種增大難溶解性離子溶解度的一種化學(xué)藥品，通常對鈣、鎂離子的溶解度能增加3倍左右；能很好的調(diào)節(jié)由于濃縮而引起的結(jié)垢總問題。

阻垢劑的投加量一般在2-5ppm左右。根據(jù)原水水質(zhì)的總硬試值調(diào)節(jié)加藥量。

5.2  二級反滲透部分

滲透是水從稀溶液一側(cè)通過半透膜向濃溶液一側(cè)自發(fā)流動的過程。半透膜只允許水通過，而阻止溶解固形物(鹽)的通過，見圖 (a)。 濃溶液隨著水的流人而不斷被稀釋。當水向濃溶液流動而產(chǎn)生的壓力足夠用于阻止水繼續(xù)凈流入時，滲透處于平衡狀態(tài)，見圖 (b)。平衡時，水從任一邊通過半透膜向另一邊流入的數(shù)量相等，即處于動態(tài)平衡狀態(tài)，而此時壓力p稱為溶液的滲透壓(注意：半透膜一邊是純水，另一邊是鹽溶液)。

當在濃溶液上有外加壓力，且該壓力大于滲透壓時，濃溶液中的水就會通過半透膜流向稀溶液，使得濃溶液的濃度更大，這一過程就是滲透的相反過程，稱為反滲透，見圖 (c)。

滲透是自發(fā)過程，而反滲透則是非自發(fā)過程。反滲透系統(tǒng)正是利用反滲透的原理，將需要處理的高含鹽水用高壓泵加壓，迫使水透過反滲透膜，以達到脫除鹽份的目的。

二級反滲透是對一級反滲透產(chǎn)水的進一步提純。

5.2.1保安濾器

為防止水中及管道中的微粒進入高壓泵和RO膜組件，特設(shè)置保安濾器作為zui后的預(yù)處理手段。作為保險措施，即使多介質(zhì)機械濾器過濾不*，也能夠保證反滲透膜不會受到嚴重污染。

保安濾器內(nèi)裝5um的聚丙稀微孔濾器。當濾器進出囗壓差大于0.05-0.1Mpa時需更換濾芯（由于被過濾的介質(zhì)直接進入到微孔濾膜的空隙中，因此很難通過酸堿清洗恢復(fù)通量）。濾器結(jié)構(gòu)能滿足快速更換濾芯的要求

5.2.2高壓泵

反滲透膜分離推動力是壓力差，因此設(shè)置高壓泵使反滲透的進水達到一定的壓力，讓反滲透過程得以進行。即克服滲透壓使水分子透過反滲透膜到淡水層。高壓泵采用變頻器設(shè)置加、減速時間減緩高壓泵啟動時膜的沖擊，變頻器還能進一步起到節(jié)約能量的作用；新系統(tǒng)剛運行的時候?qū)M水的壓力要求比使用一段時間之后對進水的壓力要求要低。采用變頻裝置能更好的控制高壓泵的壓力與進水流量之前的變化。本系統(tǒng)設(shè)置了進水低壓保護和出水高壓保護。

5.2.3反滲透本體裝置

反滲透裝置是該項目預(yù)脫鹽的心臟部分，經(jīng)反滲透處理的水能去除絕大部分無機鹽、有機物、微生物及細菌等。

5.2.3.1系統(tǒng)設(shè)備選型

膜組件選用美國陶氏公司BW30-400卷式組件。該組件由三層的薄膜復(fù)合，分別是zui上面的超薄脫鹽層（厚度約為0.2µm聚銑胺材質(zhì)）、中間的聚楓內(nèi)夾層和zui下面的聚酯支撐網(wǎng)層。該組件膜面積400平方英尺，產(chǎn)水通量大，對無機鹽具有99.5℅的脫除率。

壓力膜管選用加拿大海德信公司于卷式RO組件的WAVE 300P-6型壓力膜管，該壓力膜管是增強FRP材質(zhì)，具有抗腐蝕性，耐壓300psi,管內(nèi)壁光滑裝卸方便等特點。每個壓力膜管可安裝6支膜組件。

5.2.3.2反滲透裝置工藝設(shè)計

整套系統(tǒng)反滲透膜裝置安置在一個機架上，并配置控制系統(tǒng)，在進水水溫25℃時二級反滲透產(chǎn)水量12.0T/H，每根膜組件zui大的回收率15℅計算，一級反滲透裝置需配膜組件12根， WAVE 300P-6壓力膜管5根；二級反滲透裝置需配膜組件10根，WAVE 300P-5壓力膜管2根；一級反滲透組合排列形式為1-1排列，二級反滲透組合排列形式為1-1。反滲透每支壓力膜管產(chǎn)水側(cè)設(shè)有取樣囗，方便取樣。

5.2.3.3自動低壓沖洗裝置

反滲透在運行的過程中，濃縮過程和濃差極化將導(dǎo)致膜表面所接觸原水的固含量濃度遠遠大于原水的本體濃度。因此配備自動低壓沖洗裝置在停機后、開機前對反滲透膜進行定時的低壓沖洗，將附于膜表面的少量污染物沖走。沖洗完成后，系統(tǒng)自動恢復(fù)到?jīng)_洗啟動前的狀態(tài)。

5.2.3.4就地儀表配置

反滲透裝置設(shè)置二次儀表顯示裝置，就地顯示產(chǎn)水量、電導(dǎo)率等重要參數(shù)。系統(tǒng)設(shè)置高、低壓保護開關(guān)，保證反滲透系統(tǒng)安全可靠運行。

5.2.4反滲透脫鹽水水箱

反滲透產(chǎn)品水送入PE材質(zhì)的水箱。該水箱設(shè)置高低液位控制裝置能控制泵的聯(lián)鎖，同時配備空氣呼吸器防止大氣中塵埃顆粒和細菌進入水箱。

5.2.5反滲透化學(xué)清洗裝置

無論預(yù)處理過程多么完善，在*運行過程中，反滲透膜面上總會日積月累水中存在的各種污染物。從而使裝置的性能下降，如組件進出囗壓差升高、脫鹽率下降、產(chǎn)水量下降，當這些變化超過原始值的15%時，就要用化學(xué)藥品進行清洗。為此，除日常運行中進行的低壓沖洗外，還需進行定期化學(xué)清洗，有時還需進行殺菌處理。

本系統(tǒng)配置的化學(xué)清洗裝置，其組成和流程如下：清洗液水箱——泵——精密濾器——流量計——反滲透裝置

化學(xué)清洗準則

A、裝置的產(chǎn)水量比初次或上一次清洗后下降5～10℅時；

B、裝置的鹽透過率比初次或上一次清洗后提高一倍時；

C、裝置各段的壓力差或壓力差的差值為初次或上一次清洗后的1～1.5倍時；

D、裝置運行3-4個月時；

E、裝置在*停止運行前用NaHSO3溶液保護。

5.3  EDI部分

5.3.1 UV裝置

紫外光是電磁波譜的一部分，其波長位于100nm到400nm之間。滅菌波長位于200nm到310nm之間的波譜區(qū)。微生物被紫外光滅活是由于光化學(xué)反應(yīng)破壞了其體內(nèi)的核酸物質(zhì)的結(jié)果。這一過程有效的阻止了細胞和病毒的繁殖從而導(dǎo)致細胞的死亡。紫外光通過改變細菌、病毒和其它微生物細胞的遺傳物質(zhì)（DNA），使其不再繁殖而達到對水與廢水進行消毒的目的。浸沒于水下的燈管產(chǎn)生紫外光，當水流流經(jīng)紫外燈管時，其中的微生物受到某*死劑量紫外能的輻射。紫外劑量為所受UV輻射光強與曝光時間的乘積。

5.3.2 EDI裝置

EDI是連續(xù)電再生除鹽裝置的英文縮寫，是電解、滲析及離子交換相結(jié)合的深度脫鹽裝置，由給水室、濃水室和電極室組成。給水室內(nèi)裝填常規(guī)混合離子交換樹脂，給水室和濃水室之間裝有陽離子交換膜和陰離子交換膜。給水室中的陰（陽）離子在兩端電極作用下不斷通過裝置里的陰（陽）離子膜進入濃水室；H2O在直流電能的作用下可分解成H+和OH-，使給水室中的混合離子交換樹脂經(jīng)常處于再生狀態(tài)，因而有深度除鹽能力。因此EDI在通電狀態(tài)下可以不斷地制出純水，其內(nèi)填的離子交換樹脂不用酸堿再生。

運用EDI技術(shù)使酸堿污染降低為零，且可降低成本及勞動強度。反滲透產(chǎn)水經(jīng)過EDI裝置深度脫鹽處理后出水電阻率在16.0MΩ.cm（25℃）左右 。                                                                  

本系統(tǒng)配置美國IONPURE型號為IPLX30Xzui大處理量為4.95 T/H的膜塊共3塊，每個膜塊設(shè)置單獨的電源。

正常情況下3塊同時工作，每個模塊處理水量為3.3T/H。為了保障用水安全，每個模塊可以單獨關(guān)閉。

本系統(tǒng)設(shè)置了水流保護開關(guān)，防止干燒導(dǎo)致EDI損壞。

5.3.3純水箱

EDI產(chǎn)品水送入PE材質(zhì)的水箱。該水箱設(shè)置高低液位控制裝置能控制泵的聯(lián)鎖，同時配備空氣呼吸器防止大氣中塵埃顆粒和細菌進入水箱。

5.4  18M供水部分

EDI產(chǎn)水電阻率zui高在17 MΩ.cm左右，為達到用水標準，在終端增加了精混床用以提升水質(zhì)。

5.4.1 TOC脫除器

TOC脫除器采用的是185nm的紫外光，它能夠打開將有機物分子結(jié)合在一起的化合鍵。因此，這一波長的紫外光能夠破壞水中的有機化合物、臭氧、氯和氯胺。破壞產(chǎn)生后產(chǎn)生的物質(zhì)用后續(xù)的精混床脫除。同時，它也具有一定的殺菌作用。

5.4.2精混床

精混床是以陽、陰兩種離子交換樹脂按一定比例混合后裝填于同一交換器中，相當于一個多級的除鹽系統(tǒng)。其中經(jīng)H型強酸性陽樹脂與水中陽離子交換后形成的H+，和經(jīng)OH型強堿性陰樹脂與水中陰離子交換后形成的OH-相結(jié)合，形成電離度很小的水，使交換過程中形成的H+和OH-不能積累，從而消除了反離子對交換過程的干擾，使離子交換反應(yīng)*,因此，混床出水水質(zhì)好。

（一）、氫型陽離子交換樹脂的交換反應(yīng)：

A、與碳酸鹽硬度的交換反應(yīng)：

Ca(HCO3)2 + 2RH → R2Ca + 2HO2 + 2CO2↑

 Mg(HCO3)2 + 2RH → R2Mg + 2HO2 + 2CO2↑

B、與非碳酸鹽硬度的交換反應(yīng)：

CaSO 4 + 2RH → R2Ca + H2SO4

CaCl2 + 2RH→ R2Ca + 2HCl

MgSO 4 + 2RH → R2Mg + H2SO4

MgCl2 + 2RH → R2Mg + 2HCl

 C、與鈉鹽的交換反應(yīng)：

NaHCO 3 + 2RH → RNa + H2O + CO2↑

NaCl + RH → RNa + HCl

NaSO 4 + 2RH → RNa + H2SO4

 Na2SiO 3 + 2RH → 2RNa + H2SiO3

（二）、氫氧型陰離子交換樹脂的交換反應(yīng)：

Cl- + ROH → RCl + OH-

HSO 4- + ROH → RHSO 4 + OH-

SO4- + ROH → R2SO4 + 2OH-

 HCO3- + ROH → RHCO3 + OH-

HSiO3- + ROH → RHSiO3 + OH-

精混床樹脂不同于普通混床的樹脂，陽離子交換樹脂氫化率及陰離子交換樹脂氫氧化率幾乎達到了*，并按比例充分混合。因此該樹脂無法再生，不過由于進水含鹽量低，一般可用1年左右時間。

5.4.3  0.22μ精密濾器

0.22μ過濾器是用于阻擋純水中微小顆粒特，以滿足使用點對產(chǎn)品水中微粒的要求。設(shè)置0.22μ精密濾器進行深度處理，除去水中固體顆粒物，濾芯過濾精度（孔徑）0.22μm，可有效除去水中懸浮顆粒，使用的濾芯具有大量固定不規(guī)則孔徑（公稱孔徑0.22μm），屬微孔膜過濾，因膜孔徑固定，可保證過濾的精度和可靠性。
濾器內(nèi)裝10支40英寸長，0.22μm的聚丙稀微孔濾芯，出力為10 T/H。濾器結(jié)構(gòu)能滿足快速更換濾芯的要求。
          

6.  工藝控制設(shè)計說明

6.1 控制系統(tǒng)概述
   

 根據(jù)本系統(tǒng)的規(guī)模及設(shè)備分布的具體情況，決定采用目前工業(yè)過程控制中zui常用的集中分散型控制系統(tǒng)。它又稱分級控制系統(tǒng)，是一種分布式控制系統(tǒng)，具有控制分散，信息集中管理的特點。本系統(tǒng)分上位操作站，下位控制站兩級。上位操作站由一臺主控制箱作為監(jiān)控站。下位控制站的設(shè)置是根據(jù)優(yōu)化控制，合理布局的原則視具體情況而定的，同時為方便系統(tǒng)在實施階段或運行階段進行必須的調(diào)整及擴展，控制站考慮了一定的余量。

6.2 控制系統(tǒng)功能簡介

6.2.1 上位操作站

主要完成系統(tǒng)中各操作站的監(jiān)視參數(shù)設(shè)置,設(shè)備運行等操作功能，具有清晰的生產(chǎn)設(shè)備運行情況，可在流程圖上對現(xiàn)場設(shè)備進行遠方手動操作，實現(xiàn)遠程控制。生產(chǎn)過程的電阻率及電導(dǎo)率可以在線顯示。

6.2.2  可編程控制器PLC

各控制站都采用以微處理器為基礎(chǔ)的可編程控制器PLC，它具有高可靠性，編程方便，易于使用，與其它裝置配置方便等特點，各生產(chǎn)過程的程序、數(shù)據(jù)都存儲PLC的CPU里獨立運行，工作人員可通過計算機操作站來監(jiān)視其運行。PLC具有很強的運算功能，能完成復(fù)雜的操作，可配合操作員通過對整個生產(chǎn)過程的運行參數(shù)和狀態(tài)進行集中監(jiān)控，以實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的程控，運行，遠操等過程。各控制執(zhí)行機構(gòu)均配制行程開關(guān)。

6.2.3 電導(dǎo)率、電阻率、等顯示

現(xiàn)場配備電導(dǎo)率儀表，電阻率儀表，以便重要電導(dǎo)率、電阻率等指標能夠在水處理車間和控制室同時顯示。

6.3系統(tǒng)水處理控制介紹

依據(jù)水處理的工藝過程，本控制系統(tǒng)對各個工藝單元進行直接協(xié)調(diào)、管理、控制。系統(tǒng)監(jiān)控對象由以下單元組成：

6.3.1 預(yù)處理部分控制

預(yù)處理部分以原水箱為連續(xù)運行控制點。
當原水箱液位處于較低限位置,低液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)信號, PLC即控制原水進水電磁閥開啟；當原水箱液位處于低限位置,低液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)信號, PLC即控制預(yù)處理部分停止；當水箱液位處于高限位置,高液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)量信號, 原水進水電磁閥關(guān)閉。

6.3.1.1  石英砂濾器

濾器的運行、反洗步驟由人工控制的閥門實現(xiàn)，當運行時長大于設(shè)定值，控制閥門按順序進行反洗操作，反洗結(jié)束后投入運行。只有在反滲水箱液位達到高位時，濾料清洗才能開始，這樣可以保證后續(xù)反滲透裝置的連續(xù)供水。  

6.3.1.2  活性炭濾器

活性炭濾器設(shè)置運行及反洗步驟由人工控制的閥門操作，根據(jù)運行時間參數(shù)控制氣動閥門按順序進行反洗操作，反洗結(jié)束后投入運行。只有在反滲水箱液位達到高位時，濾料清洗才能開始，這樣可以保證后續(xù)反滲透裝置的連續(xù)供水。

6.3.2 反滲透部分

6.3.2.1.自動運行控制：

反滲透自動運行通過反滲透中間水箱的液位來進行。
當反滲透中間水箱液位處于較低限位置,較低液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)信號, PLC即控制高壓泵開始運行；當水箱液位處于高限位置,高液位開關(guān)向PLC輸入開關(guān)量信號, 反滲透高壓泵停止運行，輸入的信號將在CRT上顯示。

6.3.2.2.反滲透的控制配置

反滲透進水側(cè)設(shè)有電導(dǎo)率檢測儀表，將電導(dǎo)率值的模擬量信號輸入PLC，并在顯示器上顯示參數(shù)。反滲透產(chǎn)水側(cè)設(shè)有電導(dǎo)率檢測儀，將產(chǎn)水電導(dǎo)率值的模擬量信號輸入PLC，并在顯示器上顯示參數(shù)。

反滲透高壓泵進水設(shè)置低壓保護開關(guān)，當壓力小于0.1-0.15Mpa時，控制高壓泵停止運行，反滲透裝置進入低壓沖洗狀態(tài)，并在顯示器上顯示報警。當壓力大于0.1-0.15時高壓泵即起動，反滲透裝置投入運行。    

反滲透高壓泵出水側(cè)管路設(shè)壓力開關(guān)，當壓力大于某一設(shè)定值時，PLC輸出開關(guān)信號，停止高壓泵運行，并在顯示器上顯示、報警。

 反滲透濃水側(cè)設(shè)一電動快沖洗閥門，在高壓泵運行前和高壓泵停止后，接受PLC輸出的開關(guān)量信號，自動進入低壓沖洗狀態(tài)。

6.3.4 EDI除鹽系統(tǒng)

EDI連續(xù)脫鹽系統(tǒng)的由PLC控制實現(xiàn)自動運行，當?shù)馑湟何坏陀谥虚g液位時，EDI系統(tǒng)啟動。當?shù)馑湟何贿_到高液位時，EDI系統(tǒng)停止。

為防止EDI系統(tǒng)干燒，系統(tǒng)設(shè)置了水流保護，當無水流通過時，系統(tǒng)自動切斷相應(yīng)電源。

UV裝置的開啟關(guān)閉跟隨相應(yīng)EDI系統(tǒng)。

純水箱內(nèi)裝有壓力微動開關(guān)，當水箱內(nèi)出現(xiàn)負壓時，系統(tǒng)會立即開啟安全閥，并報警和提示報警的原因。

6.4 主要控制設(shè)備

6.4.1、系統(tǒng)PLC選用德國西門子S7系列可編程控制器，各類I/O包含10%備用點。
6.4.2、流量計選用浮子流量計。
6.4.3、壓力開關(guān)選用中國臺灣凡宜進口產(chǎn)品或相當產(chǎn)品。
6.4.4、電導(dǎo)率、電阻率儀選用上海誠磁公司或相當產(chǎn)品。

五、 系統(tǒng)設(shè)備布置

控制臺布置在*水站控制室內(nèi)。

車間內(nèi)電纜采用橋架架空或穿線管，控制室內(nèi)電纜敷設(shè)走電纜溝。

氣動閥的氣源通過環(huán)繞車間的氣源母管引到電磁閥柜，從電-氣轉(zhuǎn)換柜到氣動 閥的氣管路采用增強軟管。
系統(tǒng)控制方案

六、概述
浙江宸億科技有限公司水處理超純水工程，其制水流程為預(yù)處理+二級反滲透+EDI+精混床的全膜法除鹽工藝方式，其中原水預(yù)處理系統(tǒng)有機械過濾器、活性碳過濾器、軟化器，采用母管制進出水控制方式；其運行閥門和反洗閥門將使用自動氣動蝶閥門。除鹽水處理系統(tǒng)采用二級反滲透+EDI除鹽工藝方式，*級除鹽采用二級反滲透裝置；第二級除鹽采用EDI系統(tǒng)，其運行閥門和再生閥門將采用自動閥門。

純水處理是一種較復(fù)雜的生產(chǎn)過程，即有泵組等啟停、保護、設(shè)備相互協(xié)調(diào)和分配，濾器產(chǎn)水運行和再生控制；又有水質(zhì)控制量的閉環(huán)控制和大量現(xiàn)場設(shè)備的運行狀態(tài)、水質(zhì)、水量、壓力、水位等參數(shù)的采集，還有24小時運行數(shù)據(jù)的處理。基于以上特點，為提高運行的可靠性和水務(wù)管理的可行性，并降低運行成本。系統(tǒng)可采用PLC可編程控制系統(tǒng)對水處理設(shè)備進行全自動控制。

設(shè)計方案

為了能順利實現(xiàn)水處理系統(tǒng)監(jiān)控，并提高對數(shù)據(jù)的充分利用和水處理在線監(jiān)控水平。在總體設(shè)計思路指導(dǎo)下，利用PLC（可編程序邏輯控制器）完成對現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備進行信息數(shù)據(jù)采集及控制。

本水處理系統(tǒng)可分為相對獨立的系統(tǒng)進行生產(chǎn)水處理控制，由PLC控制完成，其可進行自動、半自動、手動三種工作方式操作運行。

為保證水處理系統(tǒng)的正常運行，對于各生產(chǎn)過程的重要工藝參數(shù)在現(xiàn)場進行儀表現(xiàn)實進行在線狀態(tài)監(jiān)控；配置光字牌報警裝置實現(xiàn)對重要信號超限報警提示；在中控室控制柜上設(shè)置主要程控步序操作的按鈕用于實現(xiàn)對生產(chǎn)過程緊急情況的遠程操作。增加優(yōu)先手動操作功能以實現(xiàn)應(yīng)急情況處理及控制設(shè)備目的。
本工程zui終實現(xiàn)水處理工藝生產(chǎn)過程PLC自動控制

控制方案

為能使系統(tǒng)順利實現(xiàn)自動控制，水處理系統(tǒng)中的泵信號、控制閥門信號、反饋信號及電導(dǎo)率、壓力、液位等各種檢測裝置信號均進入PLC控制站，由PLC控制站完成對現(xiàn)場相應(yīng)設(shè)備控制。

原水箱液位監(jiān)控

原水箱內(nèi)設(shè)有高、中、低點液位檢測裝置，將液位送至PLC，以方便操作人員隨時掌握其水位，同時方便操作人員隨時進行控制。

原水泵監(jiān)控

原水泵采用一用一備運行方式，由PLC直接控制其啟動或停止，本系統(tǒng)可通過遠控、近控對其實施操作；原水泵運行條件必須滿足于原水箱達到一定液位；同時系統(tǒng)在操作臺上具備手動優(yōu)先切換、選擇、啟停原水泵的權(quán)力。

機械過濾器控制

機械過濾器根據(jù)時間設(shè)定自動運行、自動反洗。根據(jù)實際過濾效果，可以選擇全自動、半自動、手動進行控制。

活性碳過濾器控制

活性碳過濾器根據(jù)時間設(shè)定自動運行、自動反洗。根據(jù)實際過濾效果，可以選擇全自動、半自動、手動進行控制。

高壓泵監(jiān)控

高壓泵由PLC直接控制變頻器執(zhí)行其啟動或停止，本系統(tǒng)可通過遠控、近控對其實施操作；高壓泵運行條件必須滿足于高壓泵前壓力達到設(shè)定值。同時系統(tǒng)在操作臺上具備手動優(yōu)先切換、選擇、啟停高壓泵的權(quán)力。

二級反滲透裝置控制

二級反滲透裝置，采用停機自動沖洗，到中間水箱液位高時，原水泵、高壓泵延時停機，并開啟大流量沖洗電磁閥，大流量沖洗反滲透膜，使膜表面水的濃度降低。當反滲透裝置連續(xù)運行時間達到設(shè)定值，開啟大流量沖洗電磁閥，大流量沖洗反滲透膜，使膜表面水的濃度降低。

中間水箱液位監(jiān)控

中間水箱內(nèi)設(shè)有高、中、低3點液位檢測裝置，將液位送至PLC，方便操作人員隨時掌握其水位，同時方便操作人員隨時進行控制。

中間水泵監(jiān)控

中間水泵2臺，設(shè)計為一用一備運行方式，由PLC直接控制其啟動或停止，本系統(tǒng)可通過遠控、近控對其實施操作；中間水泵運行條件必須滿足于中間水箱達到一定液位；同時系統(tǒng)在操作臺上具備手動優(yōu)先切換、選擇、啟停中間水泵的權(quán)力。

中間水泵監(jiān)控

在運行期間，當檢測到EDI流量低于設(shè)定值時，如果熱繼電器有報警信號（水泵故障），即刻啟動備用水泵。如果熱繼電器無報警信號，即刻報警。

脫鹽水箱及脫鹽水泵控制

通過脫鹽水箱的液位檢測器，由控制器對其狀態(tài)進行采集，從而便操作人員隨時掌握其水位，并隨時進行控制操作，本系統(tǒng)只有當脫鹽水箱達到所要求液位時，才能運行其出水口的脫鹽水泵，當液位在低*，禁止運行脫鹽水泵。

各床隨機控制

前處理、反滲透、EDI的運行除了依據(jù)其對應(yīng)的差壓開關(guān)電導(dǎo)率等在線檢測值外，還可根據(jù)產(chǎn)水時間或產(chǎn)水量大小設(shè)定值來進行綜合判斷。由于采用PLC控制器，大大提高了水處理系統(tǒng)自動化控制水平和對復(fù)雜工藝情況的適應(yīng)性和各床的靈活性。

系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由PLC用于現(xiàn)場設(shè)備控制，同時也對現(xiàn)場信號進行數(shù)據(jù)采集；并進行數(shù)據(jù)管理，監(jiān)測與控制。

控制方式

控制方式分為手動、半自動、全自動。其中手動為優(yōu)先控制。

手動控制

手動控制分為操作臺控制。

在操作臺中，可利用開關(guān)或按鈕來選擇啟停某臺設(shè)備，各床再生和某個系統(tǒng)的投入與停運等。

自動控制

自動可分為半自動控制與全自動控制。其中半自動優(yōu)先于全自動。

控制條件主要依據(jù)時間、電導(dǎo)率、制水量、泵運行反饋信號、馬達故障反饋信號、閥門反饋信號等來組成系統(tǒng)程序條件。

當投入全自動時，控制器利用時間指標，制水量指標或化學(xué)水質(zhì)指標信號進行綜合判斷各系統(tǒng)和運行、停止及各床和前處理系統(tǒng)運行沖洗等工作。半自動控制則由操作人員根據(jù)工藝情況，化學(xué)水質(zhì)指標在相應(yīng)的程序中按下某個按鈕或關(guān)閉某個閥門或啟動停止某組操作完成全自動的某一過程。
當整個系統(tǒng)處于全自動監(jiān)控狀態(tài)，計算機地每一步操作依據(jù)控制器輸入模塊所采集的各種信號。如化學(xué)水質(zhì)信號（電導(dǎo)率）；一些設(shè)備（電磁閥、馬達），故障反饋信號，當某臺儀表或設(shè)備處于不正常情況時，出現(xiàn)報警提示并在閃光報警器上報警要求人工來確定一些判斷結(jié)果，然后會自動處理進入下一步工作或要求轉(zhuǎn)入半自動工作狀態(tài)，自動運行投入前需要工程師對每一個閉環(huán)控制點參數(shù)進行檢查整定，以便達到控制要求。

實現(xiàn)功能

監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計對工藝設(shè)備的實時運行工況監(jiān)督和控制，并對工藝參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)進行實時顯示，并能對于一些異常工況或數(shù)據(jù)計算具有判斷處理，在線診斷提示處理，報警指導(dǎo)運行操作和排除異常工況等功能。工控機采集的是流量、電導(dǎo)率、電阻率等模擬輸入信號，在其生成的運行記錄中只有上述數(shù)值，壓力、液位等數(shù)據(jù)仍需人工記錄。

1、包括設(shè)備啟停狀態(tài)、差壓、閥門狀態(tài)及流速、流量、溫度、壓力、液位、電導(dǎo)率、PH值等檢測值。

2、產(chǎn)工藝設(shè)備進行控制，包括單體設(shè)備啟停、系統(tǒng)啟停、系統(tǒng)選擇、組合操作程序選擇及時間參數(shù)修改（運行時間與再生時間）、延時操作等。

3、對任一月、任一天、任一小時歷史數(shù)據(jù)及開關(guān)狀態(tài)進行動態(tài)曲線顯示。

10噸/小時18M二級反滲透+EDI超純水設(shè)備系統(tǒng)清單配置及商務(wù)報價請。

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