纯水自动控制

东北石油大学课程设计

2014年7 月20 日

东北石油大学课程设计任务书

课程控制系统综合实验

题目纯水处理自动控制系统

专业自动化姓名孟金星学号120601140709

主要内容、基本要求、主要参考资料等

主要内容：

1、熟练掌握Realinfo应用；

2、掌握组态软件的点组态，硬件组态，报表设计格式和历史数据分析等功能；

3、理解控制系统组态的基本思想。

基本要求：

要求预处理装置、反渗透水处理装置、混合离子交换器、再生装置能够实现手动、全自动两种运行模式。仪表选用要求是满足系统实现自动化控制的工艺要求，质量可靠，性能稳定。

主要参考资料：

[1]崔金贵. 变频调速恒压供水在建筑给水应用的理论探讨[J].兰州：铁道学院学报,2000.

[2]冯敏.现代水处理技术[M].北京：化学工业出版社,2006.

[3]薛成,舒锋等.工业组态技术基础及应用[M].北京：中国电力出版社,2009.

[4]冯逸仙.反渗透水处理系统工程[M].北京：中国电力出版社,2005.

[5]王建辉、顾树生.自动控制原理[M].北京：清华大学出版社，2007.

[6]康勇、王志.工业纯水设备技术及应用[M].北京：化学工业出版社，2002.

[7]覃贵礼.组态软件控制技术[M] .北京：北京理工大学出版社，2007

完成期限2014.7.7 —2014.7.18

指导教师

专业负责人

2014年7 月20 日

目录

第1章纯水处理自动控制系统工艺分析 (1)

1.1 工艺系统简述 (1)

1.2 预处理阶段 (2)

1.3 中段处理 (3)

1.4 终端处理 (3)

第2章纯水处理自动控制系统设计 (4)

2.1 纯水处理仪表的选择 (4)

2.2 传感器的选型 (5)

2.3 纯水处理自动控制方案的分析 (5)

第3章基于组态王的纯水处理自动控制系统监控程序设计 (6)

3.1 纯水处理自动控制系统主控界面 (6)

3.2 纯水处理自动控制系统趋势界面 (7)

3.3 纯水处理自动控制系统仪表界面 (7)

第4章结论与体会 (8)

参考文献 (9)

第1章纯水处理自动控制系统工艺分析

采用纯水处理自动控制系统进行供水可以提高供水系统的稳定性和可靠性，同时该系统具有良好的节能性，这在能源日益紧缺的今天尤为重要，所以研究设计该系统，对于提高企业效率以及人民的生活水平、降低能耗等方面具有重要的现实意义。反渗透纯净水装置自动控制采用PLC为核心、变频控制电机、触摸屏人机介面对话，运行参数可实时监控，可以实现高度的自动化，使得反渗透纯水处理整个系统运行更安全可靠，更人性化。对各种因素的认真分析考虑，结合甲方的实际现场情况和要求及以往工程经验，采用以原水预处理+超纯水制备+超纯水循环处理为主体的高纯水处理工艺，出水完全可以达到国家饮用纯净水《GB17323-98》水质标准。

1.1 工艺系统简述

纯水生产线由水处理系统和灌装系统组成，其中水处理系统可分为预处理（双介质过滤、活性炭吸附、阻垢剂加药装置）、中段处理（保安过滤、高压泵、反渗透系统）和终端处理（除盐、除二氧化碳和反洗水泵）。总流程图如图1所示。

图1-1 纯水系统流程图

1.2 预处理阶段

预处理主要目的是去除原水中的悬浮物、胶体、硬度、有机物和余氯等妨碍后续反渗透运行的杂质。处理设施包括双介质过滤器、活性炭过滤器、阻垢剂加药系统。

(1)双介质过滤器: 双介质过滤器是利用两种过滤介质，在一定的压力下把浊度较高的水通过一定厚度的粒状或非粒材料，从而有效的除去悬浮杂质使水澄清的过程，常用的滤料有石英砂，无烟煤，锰砂等，主要用于水处理除浊，软化水，纯水的前级预处理等，出水浊度可达3度以下双介质过滤器主要去除水中的悬浮物和胶体。通过在其进水管道投加PAC絮凝剂，采用微絮凝过滤方式，使水中大部分悬浮物和胶体变成微絮体在双介质滤层中截留而去除，双介质过滤器共采用1台.双介质过滤器的反洗可根据运行时间来决定反洗。

(2)活性炭过滤器: 活性炭的吸附原理是：在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内，使用初期的吸附效果很高。但时间一长，活性炭的吸附能力会不同程度地减弱，吸附效果也随之下降。在水质预处理系统中，活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯以防止后级反渗透膜受其氧化降解，同时还吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。可以进一步降低RO进水的SDI值，保证SDI<5，TOC<2.Oppm。活性炭过滤器主要去除水中的有机物和余氯，系统采用1台活性炭过滤器。

(3)加阻垢剂装置:由于反渗透膜脱盐装置为溶解固形物浓缩排放和淡水的利用，根据原水水质分析报告,为了防止浓水端，特别是RO压力容器中最后一根

膜元件的浓水侧出现诸如CaCO

3、CaSO

4

浓度积大于其平衡溶解度指数而结晶析

出，从而损坏膜元件的应用特性，因此在进入膜元件之前设置了阻垢剂投加装置。该装置由计量箱、计量泵组成。经过计算，阻垢剂选用美国有机复合阻垢剂，投加量1-2mg/l。该阻垢剂为高效分散剂，对碳酸钙结垢在不加酸的条件下LSI最大允许值为2.8。同时对水中硫酸盐的结垢，以及水中含有Ba2+、Sr2+等盐份的结垢都有很好的控制作用。

1.3 中段处理

中段处理包括保安过滤、高压泵、反渗透系统。

(1)保安过滤：保安过滤指的是水从微滤滤芯（精度一般小于5μm)的外