反渗透相关常见技术问题解答释疑(二)
2025年08月27日
(1)反渗透系统需要哪些常用仪表
为了使RO装置能够安全可靠地运行,便于运行过程中的监控,应该装置必要的仪表和控制设备,一般需要装设的表计有温度表、压力表、流量表、pH表、电导率表、氯表、氧化还原电位表等,装设的地点及其作用分述如下。
①温度表
给水温度表,因产水量与温度有关,所以需要监测以便求出“标准化”后的产水量。大型设备应进行记录,另外,温度超过45℃会损坏膜元件,所以对原水加热器系统应设超限报警、超温水自动排放和停运RO的保护。
②压力表
给水压力表,第一段RO出水压力表、排水压力表用于计算每一段的压降(也可装设压差表)并用于对产水量和盐透过率进行“标准化”。盐透过率、产水量和△P用于RO性能问题的分析。
5mm过滤器要安装进出口压力表(也可装设压差表),当压降达到一定值时(2bar)更换滤芯。
给水泵进出口压力表用于监测给水泵进出口压力,进出口压力开关用于在进口压力低报警、停泵,出口压力高(延时,以防慢开门未打开)报警、停泵。
③流量表
产品水流量表在运行中监测产水量,每段应单独装设,以便标准化RO性能数据。产品水流量应有指示、累计和记录,浓水排水流量表在运行中监测排水量,应有指示、累计和记录。
从各段产品流量和排水流量可计算出各段的给水量、回收率和整个RO系统回收率,给水流量表主要用于RO及加药量的自动调节(加酸、加阻垢剂、加亚硫酸氢钠往往两套RO共用),除指示累计外还要给出信号用于比例调节。
④电导率表
给水电导率表、产品水电导率表指示、记录水的电导率,可设置报警,从给水电导率和产品水电导率可估计出RO的脱盐率。
⑤pH表
当给水需加酸防止生成CaCO3垢时,加酸后的给水需装pH表在使用醋酸纤维素膜时,不仅为防止CaCO3垢生成,而且更重要的是维持最佳pH值。醋酸纤维素膜的pH值要求为5-7,除指示、记录、设超限报警外,还可以自动控制不合格给水排放,并停运RO还可以与流量表配合对加酸系统进行比例积分调节。
⑥氯表
使用醋酸纤维素膜元件RO给水必须含有0.1~0.5mg/L残余氯,最大允许含氯量为1mg/L,因此给水必须装设氯表,以指示、记录、和超越报警。药液箱要设液位开关,低液位报警,加酸可采用比例调节或比例积分调节,加阻垢剂等可采用比例调节,加药泵与给水泵之间进行连锁。
⑦氧化还原电位表
经加亚硫酸氢钠消除余氯的给水应装设氧化还原电位表,应有指示、记录、超限报警。
(2)设计反渗透控制系统时应考虑哪些方面的问题
反渗透脱盐系统的运行和监控由PLC、仪表、计算机系统和工艺流程模拟屏执行,同时设有手动操作按钮和控制室操作按钮;系统具有联锁保护功能及报警指示功能。PLC和主要仪表由国外进口(现大部分可国产替代)。
①RO系统运行过程对仪表和程控的工艺要求
⑴加药量采用比例调节方式,根据给水流量计发出的信号自动调节计量泵进行比例加药。
⑵计量箱装有就地液位计,并有低液位信号进行报警,以保证不会因药液箱无药而使加药中断。
⑶设有就地给水仪表盘,盘上装有流量指示和流量积累表、电导率表、pH值指示表。另外还设有给水压力表。流量表、电导率表和pH表所发出的参数信号送至中央控制室进行连续记录;同时流量计发出的信号控制计量泵进行比例加药;pH计发出的高、低报警信号送至中央控制室进行报警。
⑷保安过滤器进、出口装有压力指示表,当保安过滤器进出口压差达到一定值或运行一定时间后,需更换滤芯。
⑸高压泵进、出口侧分别装有低、高压开关。
当高压泵进口压力低于限定值时,低压开关闭合并发送信号至PLC,由PLC进行报警并自动停止高压泵的运行;当高压泵出口压力高于限定值时,高压开关闭合,发出信号送至PLC,PLC延时一定时间后,如高压泵高压侧压力仍高于限定值,则PLC输出报警并自动停止高压泵的运行,如在延时范围内高压开关恢复至断开状态,则PLC自动取消输入信号。
⑹高压泵出口装有电动慢开门。
高压泵启动后,慢开门自动缓慢打开以确保RO膜元件不受水锤破坏,如慢开门发生故障而未能在规定时间内打开,则高压泵出口压力增高,压力开关输出报警信号并经PLC自动停止高压泵的运行。
⑺每套RO装置设就地仪表盘一块,盘上装有RO一段、二段产品水、排水的流量表各一块(流量及累积流量值显示),产品水电导率表一块。流量表和电导率表所发出的参数信号送中央控制室进行连续记录,并具有电导率值高报警。就地盘上装有高压泵启动、停止按钮和指示灯,系统紧急停止按钮和指示灯,电动慢开门开、关按钮和指示灯。
⑻每套RO装置设就地压力表盘一块,盘上装有RO一段进水、二段进水和排水压力指示表。
⑼中央控制盘上设有高压泵、计量泵、冲洗水泵的三位操作开关(自动一关一手动),系统程序启、停按钮,可实现上述装置的自动启动控制室远操和就地手操功能。当三位开关打至“自动”位置时,上述装置不能就地操作。
⑽RO装置启动和运行过程
a.RO装置程序启动和运行。先将高压泵、计量泵的“自动一关一手动”,三位开关扳至“自动”位置,然后按下每套RO装置的程序启动按钮,此时PLC按程序自动对所有计量箱液位、高压泵入口侧压力进行检测,当有“低”液位或高压泵入口侧压力“低”报警时,PLC进行声光报警并停止程序运行。消除报警后,按程序启动按钮,程序恢复运行,并自动启动加药计量泵、高压泵、开启电动慢开门,延时一定时间后,如高压泵高压侧压力仍高于限定值,则PLC输出报警并自动停止高压泵、计量泵的运行,同时自动关闭电动慢开门;如在延时范围内高压开关恢复至断开状态,则PLC自动取消高压开关输入信号,系统进入正常运行阶段。
b.RO装置控制室手动启动和运行。当高压泵、计量泵、冲洗水泵的“自动一关一手动”三位开关扳至“手动”位置时,上述设备可在控制室内操作。
c.RO装置就地手动启动和运行。当高压泵、计量泵的“自动一关一手动,三位开关扳至“关”位置时,上述设备可在就地手动启动和运行。在任何情况下,都可以通过设置在就地仪表盘上的系统紧急停止按钮,停止RO装置的运行。
⑾RO装置自动停止运行或由操作人员按程序停止按钮停运时,高压泵停止运行,计量泵联锁停止运行,自动关闭高压泵出口电动慢开门。
⑿计量泵与高压泵的联锁
反渗透系统包括两套RO装置和一套加药系统,每套RO装置配备一台高压泵。当有一台高压泵启动时,加药系统计量泵联锁启动,当两台高压泵都停运时,加药系统计量泵联锁停运,高压泵一台运行一台停运时,计量泵正常工作。
⒀RO装置设有冲洗系统
RO装置停止运行一定时间后,可自动启动冲洗水泵、开启冲洗进水及排放阀,对RO膜元件进行低压冲洗。
⒁中央控制盘上装有光字牌和音响器,可对报警信号进行声、光显示;装有系统模拟屏,可显示RO系统的运行;可对需记录的各种参数进行连续记录。装有电流表显示高压泵电机电流。
②仪表及PLC系统的构成
仪表及PLC控制系统的构成根据RO系统对仪表和控制的要求确定。
⑴液位开关。给出高低液位信号。
⑵流量计。瞬时流量指示及流量累积值显示。
⑶电导率仪。数字显示,具有电导率值高报警输出和4~20mA电流信号输出。
⑷pH计。数字显示,具有用户可设定的pH值高、低报警输出和4~20mA电流信号输出。