纯净水机组与供水系统控制方案
随着人们生活水平的日渐提高,人们对饮用水质量的要求也越来越高了,纯净水制造设备和直接供水系统的发展和应用日益增加。这里介绍的是一套典型的纯净水制备和直接供水系统及其控制系统的设计。
纯净水的制备主要有储水罐、过滤系统和纯水罐构成,自来水经过石英砂、活性炭、RO反渗透等多道过滤,进入纯水罐,完成纯净水的制备。需要控制储水罐和纯水罐的液位和压力恒定,定时对过滤系统进行清洗。
纯水罐中的纯净水经过定时臭氧处理、紫外线杀菌,采用恒压的方式送到每一个水龙头,以方便人们饮用。
控制方面主要有以下要求:
纯水箱液位不足时过滤系统开始工作,打开水泵和过滤系统进行供水的过滤处理。
对过滤系统进行清洗时需要停止过滤系统的供水。
在设定的时间打开臭氧处理和紫外消毒设备,并关闭供水水泵。在消毒、杀菌完成后关闭臭氧和紫外消毒设备。
对供水系统通过压力传感器和变频器进行恒压调节。
可以现场对工作状态和参数进行浏览、设置。
远程部分方建立专用监控室,远程监视机组运行状态,必要时可对机组进行手动控制。
纯净水机组控制系统的选用和设计:
纯净水处理和供应系统具有大量的泵阀和各种处理设备,除了逻辑控制以外还需要定时、模拟量检测、闭环恒压控制,只有智能化的控制系统才能满足要求。一般选用PLC和人机界面进行开发,由于PLC和人机界面需要分别编程,而且缺少有经验的技术人员,而且PLC和人机界面的价格较高,导致系统成本和开发周期居高不下。
触摸屏工业电脑,自带可编程IO和模拟量输入,采用嵌入式系统,组态软件、嵌入式数据库等先进技术,完全适用于供水系统的控制。采用组态软件开发使开发周期大大缩短,综合性价比远远高于PLC和人机界面。
系统分解为以下几个子系统进行开发:
1、恒压供水系统
2、进水过滤系统
3、安全防护系统
4、故障报警系统
5、远程监控系统
6、动画显示系统
子系统的具体逻辑不再详述。设计的综合工艺流程界面如下:
纯净水机组系统优势
1、操作方便。采用5.7寸彩色触摸屏控制,动画画面,生动直观。只需经过简单培训既可上岗
2、功能完善。所有控制在现场自动完成,并定期向监控中心发送运行数据,保证设备安全运转
3、节能长效。整机耗电极低,若10分钟无人操作控制器,系统自动关闭触摸屏,延长控制器使用寿命
4、先进的故障处理。系统有内置看门狗电路,并在软件上做了故障诊断。出现故障时对外报警,并可切换到由远程监控中心进行直接控制
5、可由厂家直接设立监控中心,集中监视各客户的系统工作状态,减少客户后期运转成本,为客户省钱。
RO是英文 Reverse Osmosis membrane 的缩写,中文意思是(逆渗透),一般水的流动方式是由低浓度流向高浓度,水一旦加压之后,将由高浓度流向低浓度,亦即所谓逆渗透原理:由于 RO 膜的孔径是头发丝的一百万分之五( 0.0001 微米) , 一般肉眼无法看到,细菌、病毒是它的 5000 倍,因此,只有水分子及部分有益人体的矿物离子能够通过,其它杂质及重金属均由废水管排出,所有海水淡化的过程,以及太空人废水回收处理均采用此方法,因此 RO 膜又称体外的高科技人工肾脏
1.什么是反渗透?
反渗透是60年代发展起来的一项新的膜分离技术,是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂与溶质进行分离的过程.反渗透的英文全名是“REVERSE OSMOSIS”,缩写为“RO”.
2.反渗透的原理:
首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水,如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现,含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中,而所含的盐分并不渗透,这样,逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而,要完成这一过程需要很长时间,这一过程也称为渗透压力.但如果在含盐量高的水侧,试加一个压力,其结果也可以使上述渗透停止,这时的压力称为渗透压力.如果压力再加大,可以使方向相反方向渗透,而盐分剩下.因此,反渗透除盐原理,就是在有盐分的水中(如原水),施以比自然渗透压力更大的压力,使渗透向相反方向进行,把原水中的水分子压力到膜的另一边,变成洁净的水,从而达到除去水中杂质、盐分的目的.
3.RO反渗透的由来:
1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后,吐出一小口的海水,而产生疑问,因为陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水的.经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜,该薄膜非常精密,海水经由海鸥吸入体内后加压,再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外,此即往后反渗透法的基本理论架构;并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备,在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜,一年约投入四亿美元经费研究,以运用于太空人使用,使太空船不用运载大量的饮用水升空,直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多,使之质与量更加精进,从而解决了人类钦用水中的难题.
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