本發(fā)明屬于二級(jí)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)控制領(lǐng)域，具體涉及一種控制二級(jí)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，二級(jí)反滲透進(jìn)水加堿主要是利用堿與水中溶解的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鹽，再通過反滲透膜除去碳酸鹽，從而達(dá)到去除水中二氧化碳的目的，而控制加堿量主要是通過加堿混合后在線測(cè)定水的ph值大小，理論上控制ph在8.4左右，實(shí)際上根據(jù)各地水質(zhì)情況一般控制ph值范圍在8.0-8.4之間，具體ph值需通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定，例如現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定ph為8.3，當(dāng)ph值高于8.3時(shí)，則降低加堿計(jì)量泵的頻率，減小加藥量；當(dāng)ph值低于8.3時(shí)，則增大加堿計(jì)量泵的頻率，加大加藥量。但是在實(shí)際運(yùn)行過程中，在線ph表存在兩個(gè)問題，首先，在線ph表反應(yīng)較遲鈍，當(dāng)運(yùn)行工況或水質(zhì)發(fā)生變化時(shí)，往往不能及時(shí)地跟蹤水質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，導(dǎo)致二級(jí)反滲透出水電導(dǎo)率偏高，出水水質(zhì)變差。其次，在線ph表數(shù)據(jù)不準(zhǔn)時(shí)，即使pid調(diào)節(jié)穩(wěn)定，二級(jí)反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)率也會(huì)很高，水質(zhì)差；但是在線ph表穩(wěn)定性差，數(shù)據(jù)容易漂移，正常運(yùn)行情況下10天左右必須對(duì)ph表進(jìn)行標(biāo)定和校正，操作繁瑣，維護(hù)工作量大，難以保證在線ph表數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種控制二級(jí)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)的系統(tǒng)和方法，能對(duì)水質(zhì)變化迅速進(jìn)行響應(yīng)，及時(shí)調(diào)整加藥量，同時(shí)性能穩(wěn)定，產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，裝置的維護(hù)工作量小。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種控制二級(jí)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)的系統(tǒng)，包括通過管道依次連通的反滲透升壓泵、反滲透高壓泵和二級(jí)反滲透裝置，反滲透升壓泵和反滲透高壓泵之間的管道設(shè)置有加堿管道混合器，加堿管道混合器與加堿計(jì)量泵連接；還包括用于測(cè)試管道中水電導(dǎo)率的進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀，進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀的取樣點(diǎn)設(shè)置在反滲透高壓泵和二級(jí)反滲透裝置之間。

進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀連接有用于顯示電導(dǎo)率檢測(cè)數(shù)據(jù)的顯示器。

進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀與控制器連接，控制器用于接收進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀的電導(dǎo)率檢測(cè)數(shù)據(jù)，并發(fā)出控制信號(hào)給加堿計(jì)量泵，加堿計(jì)量泵接收控制器發(fā)出的控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)調(diào)節(jié)加堿量。

控制器為plc或dcs控制系統(tǒng)。

還包括設(shè)置在二級(jí)反滲透裝置出水管道上的產(chǎn)水在線電導(dǎo)率儀，用于對(duì)經(jīng)過二級(jí)反滲透裝置處理的水進(jìn)行電導(dǎo)率檢測(cè)。

二級(jí)反滲透裝置的出水管上設(shè)置有用于檢測(cè)并顯示產(chǎn)水電導(dǎo)率的產(chǎn)水在線電導(dǎo)率儀。

一種控制二級(jí)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)的方法，包括以下步驟：

首先，通過進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀檢測(cè)反滲透高壓泵和二級(jí)反滲透裝置之間管道中水的電導(dǎo)率值，當(dāng)電導(dǎo)率值大于進(jìn)水電導(dǎo)率上限值時(shí)，停止二級(jí)反滲透產(chǎn)水裝置的加堿計(jì)量泵運(yùn)行；當(dāng)電導(dǎo)率值小于進(jìn)水電導(dǎo)率上限值且大于進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值時(shí)，降低加堿計(jì)量泵的加堿量；當(dāng)電導(dǎo)率值大于進(jìn)水電導(dǎo)率下限值且小于進(jìn)水電導(dǎo)率設(shè)定值時(shí)，增加加堿計(jì)量泵的加堿量；當(dāng)電導(dǎo)率值小于進(jìn)水電導(dǎo)率下限值時(shí)，啟動(dòng)加堿計(jì)量泵。

進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀將電導(dǎo)率值反饋給控制器，控制器內(nèi)預(yù)設(shè)有進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值、進(jìn)水電導(dǎo)率上限值和進(jìn)水電導(dǎo)率下限值，控制器用于控制加堿計(jì)量泵啟停和加堿量。

進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值、進(jìn)水電導(dǎo)率上限值和進(jìn)水電導(dǎo)率下限值由現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)的ph值換算得到，具體步驟如下，首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)情況，預(yù)先確定加堿混合后堿水需要達(dá)到的ph的上限值、下限值和最佳設(shè)定值，當(dāng)堿水的ph值分別達(dá)到上述值時(shí)，對(duì)應(yīng)堿水的電導(dǎo)率值分別為：進(jìn)水電導(dǎo)率上限值和進(jìn)水電導(dǎo)率下限值、進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值。

加堿量通過控制加堿計(jì)量泵的加藥頻率實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為1hz。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果，本發(fā)明在工作過程中，在加堿混合后在線取樣，利用在線電導(dǎo)率表檢測(cè)的電導(dǎo)率大小作為判斷加堿量的多少，通過增減加堿計(jì)量泵的頻率來對(duì)電導(dǎo)率進(jìn)行pid自動(dòng)調(diào)節(jié)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水質(zhì)和工況變化迅速進(jìn)行響應(yīng)，及時(shí)調(diào)整加藥量，確保了反滲透出水水質(zhì)的穩(wěn)定；同時(shí)本發(fā)明的裝置具有性能穩(wěn)定，維護(hù)工作量小，便于實(shí)施，實(shí)用性極強(qiáng)的特點(diǎn)；與現(xiàn)有技術(shù)相比，最大的優(yōu)勢(shì)是大大提高二級(jí)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)的穩(wěn)定性，在線儀表的維護(hù)量大大降低。

進(jìn)一步的，本發(fā)明采用進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀和產(chǎn)水在線電導(dǎo)率儀檢測(cè)進(jìn)水和出水電導(dǎo)率，進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀性能穩(wěn)定，無需頻繁校正，大大降低了維護(hù)在線儀表的工作量；本發(fā)明對(duì)堿計(jì)量泵進(jìn)行了合理的運(yùn)行設(shè)計(jì)，在超出上限時(shí)停運(yùn)堿計(jì)量泵，低于下限時(shí)啟動(dòng)堿計(jì)量泵，從而能夠避免水質(zhì)的大幅度高頻率波動(dòng)，有助于更快的達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，具有極強(qiáng)的適應(yīng)性。

進(jìn)一步的，本發(fā)明將進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀與顯示電導(dǎo)率檢測(cè)數(shù)據(jù)的顯示器連接，將進(jìn)水的電導(dǎo)率直觀清楚地顯示出來，方便操作人員閱讀。

進(jìn)一步的，本發(fā)明的控制器采用plc或dcs控制系統(tǒng)，可以根據(jù)不同地點(diǎn)，不同情況下的進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀和產(chǎn)水在線電導(dǎo)率儀測(cè)得的電導(dǎo)率，在控制系統(tǒng)里設(shè)置進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值、上限值和下限值，實(shí)際應(yīng)用中靈活方便，適用性強(qiáng)，自動(dòng)化程度高，自動(dòng)調(diào)節(jié)穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明工作流程結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中，1-加堿計(jì)量泵，3-進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀，5-加堿管道混合器，6-控制器，7-反滲透升壓泵，8-反滲透高壓泵，9-二級(jí)反滲透裝置，10-產(chǎn)水在線電導(dǎo)率儀。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1，本發(fā)明的系統(tǒng)包括通過管道依次連通的反滲透升壓泵7、反滲透高壓泵8和二級(jí)反滲透裝置9，反滲透升壓泵7和反滲透高壓泵8之間的管道設(shè)置有加堿管道混合器5，加堿管道混合器5與加堿計(jì)量泵1連接；還包括用于測(cè)試管道中水電導(dǎo)率的進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3，進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3的取樣點(diǎn)設(shè)置在反滲透高壓泵8和二級(jí)反滲透裝置9之間；進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3連接有用于顯示電導(dǎo)率檢測(cè)數(shù)據(jù)的顯示器；進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3與控制器6連接，控制器6用于接收進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3的電導(dǎo)率檢測(cè)數(shù)據(jù)，并發(fā)出控制信號(hào)給加堿計(jì)量泵1，加堿計(jì)量泵1接收控制器6發(fā)出的控制信號(hào)，并根據(jù)控制信號(hào)調(diào)節(jié)加堿量；控制器6為plc或dcs控制系統(tǒng)，還包括設(shè)置在二級(jí)反滲透裝置9出水管上的產(chǎn)水在線電導(dǎo)率儀10，用于對(duì)經(jīng)過二級(jí)反滲透裝置9處理的水進(jìn)行電導(dǎo)率檢測(cè)并顯示。

參見圖2，控制二級(jí)反滲透產(chǎn)水水質(zhì)的方法，包括以下步驟：首先，通過進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3檢測(cè)反滲透高壓泵8和二級(jí)反滲透裝置9之間管道中水的電導(dǎo)率值，當(dāng)電導(dǎo)率值大于進(jìn)水電導(dǎo)率上限值時(shí)，停止二級(jí)反滲透產(chǎn)水裝置的加堿計(jì)量泵1運(yùn)行；當(dāng)電導(dǎo)率值小于進(jìn)水電導(dǎo)率上限值且大于進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值時(shí)，降低加堿計(jì)量泵1的加堿量；當(dāng)電導(dǎo)率值大于進(jìn)水電導(dǎo)率下限值且小于進(jìn)水電導(dǎo)率設(shè)定值時(shí)，增加加堿計(jì)量泵1的加堿量；當(dāng)電導(dǎo)率值小于進(jìn)水電導(dǎo)率下限值時(shí)，啟動(dòng)加堿計(jì)量泵1；

進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3將電導(dǎo)率值反饋給控制器6，控制器6內(nèi)預(yù)設(shè)有進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值、進(jìn)水電導(dǎo)率上限值和進(jìn)水電導(dǎo)率下限值，控制器6用于控制加堿計(jì)量泵1啟停和加堿量，加堿量通過控制加堿計(jì)量泵1的加藥頻率實(shí)現(xiàn)，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為1hz；

進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值、進(jìn)水電導(dǎo)率上限值和進(jìn)水電導(dǎo)率下限值的確定是通過經(jīng)驗(yàn)值在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值的在40-60μs/cm之間，在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)根據(jù)產(chǎn)水電導(dǎo)率最初進(jìn)水電導(dǎo)率在40-60μs/cm之間以5μs/cm步長(zhǎng)試驗(yàn)，縮小范圍后再以2μs/cm步長(zhǎng)試驗(yàn)，使產(chǎn)水電導(dǎo)率最低，此時(shí)進(jìn)水電導(dǎo)率即是進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值；進(jìn)水電導(dǎo)率上限值設(shè)定為進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值加2～10μs/cm，進(jìn)水電導(dǎo)率下限值設(shè)定為進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值減2～10μs/cm。

本發(fā)明中，控制器6采用dcs或者plc，其作為整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和程序控制中心，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集、分析、計(jì)算以及設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控、調(diào)節(jié)堿計(jì)量泵頻率任務(wù)；堿計(jì)量泵1用于向進(jìn)水中加堿，使水中的二氧化碳與堿反應(yīng)生成碳酸鹽，再通過二級(jí)反滲透膜時(shí)除去碳酸鹽，達(dá)到間接除去二氧化碳的目的；加堿管道混合器5用于充分混合加堿計(jì)量泵來的堿與進(jìn)水，設(shè)計(jì)安裝在反滲透升壓泵7出口與反滲透高壓泵8的進(jìn)口之間，使得堿與進(jìn)水能經(jīng)過高壓泵充分混合；反滲透升壓泵7用于為反滲透高壓泵8提供壓力水源，反滲透高壓泵8為二級(jí)反滲透裝置9提供壓力的水源，二級(jí)反滲透裝置9內(nèi)設(shè)置有二級(jí)反滲透膜達(dá)到除鹽的目的。

進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3的取樣點(diǎn)設(shè)置在反滲透高壓泵8和二級(jí)反滲透裝置9之間，用于測(cè)試管道中水電導(dǎo)率的進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3，進(jìn)水在線電導(dǎo)率儀3具有響應(yīng)速度反應(yīng)快，基本不需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，一般進(jìn)水的電導(dǎo)率比較穩(wěn)定，加堿后進(jìn)水的電導(dǎo)率將升高，通過電導(dǎo)率大小反應(yīng)加堿量，對(duì)堿計(jì)量泵進(jìn)行pid自動(dòng)調(diào)節(jié)，具有出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。調(diào)試結(jié)束后將為進(jìn)水電導(dǎo)率設(shè)一定值，根據(jù)這一定值對(duì)堿計(jì)量泵的頻率進(jìn)行pid自動(dòng)調(diào)節(jié)，當(dāng)在線進(jìn)水電導(dǎo)率高于設(shè)定值時(shí)，降低堿計(jì)量泵的頻率；當(dāng)進(jìn)水電導(dǎo)率低于設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)提高計(jì)量泵的頻率，充分解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用在線ph儀存在的反應(yīng)遲緩，維護(hù)工作大且頻繁，易導(dǎo)致出水水質(zhì)差的問題。

二級(jí)反滲透裝置9出水管上設(shè)置有產(chǎn)水在線電導(dǎo)率儀10，用于對(duì)經(jīng)過二級(jí)反滲透裝置9處理的水進(jìn)行電導(dǎo)率檢測(cè)并顯示，產(chǎn)水在線電導(dǎo)率儀10監(jiān)視產(chǎn)水水質(zhì)的在線儀表，產(chǎn)水電導(dǎo)率越低，水質(zhì)越好，本發(fā)明通過產(chǎn)水在線電導(dǎo)率儀10修正進(jìn)水電導(dǎo)率儀3對(duì)堿計(jì)量泵1的pid調(diào)節(jié)定值，當(dāng)水質(zhì)或工況變化較大時(shí)，雖然進(jìn)水電導(dǎo)率對(duì)堿計(jì)量泵pid調(diào)節(jié)穩(wěn)定，但產(chǎn)水電導(dǎo)率比正常高時(shí)，可以修改pid設(shè)定值，達(dá)到降低產(chǎn)水電導(dǎo)率提高產(chǎn)水水質(zhì)的目的

參見圖2，控制邏輯中，在plc或dcs操作畫面上有三個(gè)預(yù)先設(shè)定的值(進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值、進(jìn)水電導(dǎo)率上限值和進(jìn)水電導(dǎo)率下限值)，預(yù)先設(shè)定的值可根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行修改；進(jìn)水電導(dǎo)率設(shè)定值，通過此設(shè)定值與在線實(shí)際值進(jìn)行比較，實(shí)際值大于進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)降低加堿計(jì)量泵1的頻率；當(dāng)實(shí)際值小于進(jìn)水電導(dǎo)率最佳設(shè)定值時(shí)，自動(dòng)增大加堿計(jì)量泵1的頻率，這是pid調(diào)節(jié)的關(guān)鍵點(diǎn)，當(dāng)運(yùn)行工況劇烈變化時(shí)，pid無法及時(shí)跟蹤調(diào)節(jié)，因此設(shè)置了進(jìn)水電導(dǎo)率控制范圍的上限值和進(jìn)水電導(dǎo)率控制范圍的下限值，當(dāng)實(shí)際值大于設(shè)定值且大于進(jìn)水電導(dǎo)率控制范圍的上限值時(shí)，說明加堿過量，停運(yùn)堿計(jì)量泵1，停運(yùn)堿計(jì)量泵后，實(shí)際電導(dǎo)率值將緩慢降低，當(dāng)實(shí)際值降低至進(jìn)水電導(dǎo)率控制范圍的下限值時(shí)，啟動(dòng)堿計(jì)量泵1，繼續(xù)pid自動(dòng)調(diào)節(jié)；本發(fā)明對(duì)堿計(jì)量泵進(jìn)行了合理的運(yùn)行設(shè)計(jì)，在超出上限時(shí)停運(yùn)堿計(jì)量泵，低于下限時(shí)啟動(dòng)堿計(jì)量泵，從而能夠避免水質(zhì)的大幅度高頻率波動(dòng)，有助于更快的達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，具有極強(qiáng)的適應(yīng)性。

在本發(fā)明的某一實(shí)施例中，堿計(jì)量泵1的調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為1hz，即plc或dcs系統(tǒng)比較進(jìn)水實(shí)際電導(dǎo)率和電導(dǎo)率最佳設(shè)定值，當(dāng)進(jìn)水實(shí)際電導(dǎo)率小于(大于)電導(dǎo)率最佳設(shè)定值時(shí)，plc或dcs系統(tǒng)向加堿計(jì)量泵1發(fā)出增加(減小)1hz頻率指令，指令發(fā)出一段時(shí)間后，再進(jìn)行進(jìn)水實(shí)際電導(dǎo)率和電導(dǎo)率最佳設(shè)定值的比較，重復(fù)以上調(diào)節(jié)方式。