CN100506715C - 多套电脱盐处理系统联合运行的自动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多套电脱盐处理系统联合运行的自动控制方法及系统。该方法包括：监控并判断电脱盐设备出水水质是否正常。如果正常则继续监控电脱盐设备出水水质；如果异常，则打开回流阀并延时关闭产水阀；然后延时停止加药泵、整流器和浓水循环泵；最后该套电脱盐处理系统整体自动停机。本发明还提供了实现上述方法的系统。本发明在电脱盐设备产水水质不合格的情况下，立即完成自动切换，及时停止异常的某套电脱盐处理系统，而不会影响整个系统的运行。当电脱盐设备产水不合格时，将不合格产水通过回流阀排入电脱盐进水池，实现循环利用，提高水的利用率。

Description

多套电脱盐处理系统联合运行的自动控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种多套电脱盐(EDI)处理系统联合运行的自动控制方法及系统，属于污水处理技术领域。

背景技术

工业污水回收再利用技术经过多年的发展，基本的工艺流程已经比较成熟。一般而言，污水处理系统可以分为三部分：分别是预处理单元、反渗透单元和电脱盐单元。其中预处理单元的作用在于对生产厂家产生的工艺污水进行包括絮凝、沉淀、过滤在内的处理，使工业污水转换成较为清洁的中水，以便在反渗透单元中进行脱盐处理。

电脱盐(EDI)技术，也称电去离子技术，是近年出现的一种高/超纯水技术，有机结合了电渗析技术和离子交换技术。不仅克服了电渗析技术不能深度脱盐的缺点，而且解决了离子交换技术不能连续工作且需消耗酸碱再生不足的问题。由于EDI设备对弱电解质的脱除能力受限，其产水质量受进水总含盐量的影响。现在，通常采用双级反渗透和EDI相结合的方式制高/超纯水。双级反渗透不仅去除二氧化碳，而且对硅的去除率也较高。经过双级反渗透的产水送入EDI设备，保证了EDI设备进水水质。

但是，目前的水处理装置中的EDI设备，如图2所示。由于成本或其他原因，都采用手动阀门，不利于EDI设备实现自动化控制。

 

手动步骤	进水泵	浓水循环泵	NaCl加药泵	整流器	时间
						启动步骤一	开	关	关	关	2分钟(设定)
启动步骤二	开	开	关	关	1分钟(设定)
						运行	开	开	开	开
停机步骤一	开	开	关	开
						停机步骤二	开	开	关	关	5分钟(设定)
系统停机	关	关	关	关

表1

表1为图2所示传统多套EDI处理系统的手动控制步骤示意表。当某一套EDI处理设备的进水阀、产水阀打开，排放阀关闭状态，如果出现工作异常，则由人工按照相关表中所示步骤进行关闭相应阀门。由于此时产水阀仍处于打开状态，排放阀仍处于关闭状态的情况下，人工首先打开排放阀，关闭产水阀，再关闭NaCl加药泵，然后关闭整流器，最后关水泵及所有阀门。但是，在人工关闭系统前，造成一部分不合格纯水流入产水阀之后的生产线。而且，其EDI设备的处理不合格的水，要么排放掉，要么回流到预处理单元或者反渗透单元。然而，由于EDI进水水质已经过双级反渗透处理，所以其水质也较好，这部分回流的水仍然可以在EDI设备中加以利用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多套电脱盐(EDI)处理系统联合运行的自动控制方法及系统。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种多套电脱盐处理系统联合运行的自动控制方法，该多套电脱盐处理系统中每一套都至少包括连接于电脱盐进水泵和电脱盐设备之间的进水阀、连接于电脱盐设备出口的产水阀以及连接于电脱盐设备出口与产水阀之间的回流阀，包括以下步骤：

步骤1)监控并判断电脱盐设备出水水质是否正常，如果正常则继续监控电脱盐设备出水水质；如果异常，则转入下一步；

步骤2)打开回流阀并延时关闭产水阀；

步骤3)停止加药泵、整流器和浓水循环泵；

步骤4)该套电脱盐处理系统整体停机。

该自动控制方法进一步包括以下步骤：

步骤5)打开回流阀、进水泵、进水阀；

步骤6)延时启动浓水循环泵和加药泵以及整流器；

步骤7)延时打开产水阀；

步骤8)延时关闭回流阀，系统进入正常运行状态。

一种实现上述自动控制方法的自动控制系统，所述多套电脱盐处理系统中每一套都至少包括连接于电脱盐进水泵和电脱盐设备之间的进水阀、连接于电脱盐设备出口的产水阀以及连接于电脱盐设备出口与产水阀之间的回流阀，进水阀、产水阀和回流阀都是自动阀并且受控制电路的控制。

并且，回流阀的出口连向所述电脱盐进水泵引水处的电脱盐进水池。

本发明所述的多套电脱盐处理系统联合运行的自动控制方法及系统，无需人员参与，在EDI设备产水水质不合格的情况下，立即完成自动切换，及时停止异常的某套EDI处理系统。当其中一套EDI处理系统出现问题而不会影响整个系统的运行。当EDI设备产水不合格时，将不合格产水通过回流阀排入EDI进水池，实现循环利用，提高水的利用率。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。

图1为用于实施本发明所述方法的多套EDI处理系统的整体结构示意图。

图2为传统的多套EDI处理系统的整体结构示意图。

具体实施方式

图1为用于实施本发明所述方法的多套EDI处理系统的整体结构示意图。多套EDI处理系统应用于污水处理系统中。污水处理系统基本的系统组成与现在普遍使用的污水处理系统差别不大，也是由预处理单元、反渗透单元和电脱盐单元三部分组成。其中，多介质滤器、超滤设备和活性炭过滤设备组成预处理单元。通过预处理单元，可以使污水的SDI值小于1。双级反渗透设备中的第一级可以实现脱盐率95％的目标，而第双级可以实现脱盐率90％的目标，因此，经过双级脱盐处理，污水中的盐分被去除掉99.5％。一般而言，对污水处理结果要求不太高的场合，经过双级反渗透处理之后的污水就可以达到使用要求了。如果需要将污水进一步提纯以制成高纯水，则需要进一步通过电脱盐单元进行处理。电脱盐单元通称为EDI单元，该单元利用电场对水中带电离子产生吸引迁移的作用，可以进一步脱除水中的极少量盐分。通过电脱盐单元，可以将污水最终加工成纯水，此时水的电阻率将大于或等于12MΩ·cm。达到这一要求的纯水可以供生产线上直接使用。

在图1中，从一个EDI进水泵的出口处并行连接两套EDI处理系统。EDI进水泵从EDI进水池引水，并输往EDI处理系统，从而将经过双级反渗透处理的水送入EDI处理成纯水。每套EDI处理系统包括位于EDI进水泵出口侧的进水阀，用以控制EDI进水泵的进水；与进水阀并行连接的多个EDI设备，与多个EDI的出口侧连接的产水阀，以及连接于多个EDI的出口侧与产水阀之间的回流阀。各套EDI处理系统的产水阀并行连接，但是回流阀各自独立将水排放到EDI进水池。可以理解，各套EDI处理系统的回流阀也可以并行引入所述EDI进水池。因为EDI设备的进水水质已经过双级反渗透处理，所以其水质也较好，即使EDI设备产水不合格，也可以将这部分水经过回流阀排出到EDI进水池，因此，这部分水又可以进行循环利用，提高水的利用率。

本发明中，每套EDI处理系统的进水阀、产水阀和回流阀都是自动阀，不同于传统的手动阀。这些自动阀门都受到一个处理程序的控制，在控制电路(未图示)的控制下，实现自动的开关。在本发明多套EDI处理系统中的每一套EDI处理系统，产水阀和回流阀的连接点与每套EDI处理系统的EDI设备之间的水路设置电阻率计。通常设定合格的纯水的电阻率应该是大于等于16MΩ·CM。根据电阻率计获得的电阻值，可以判断任何时刻该套EDI处理系统工作状态是否正常。当然，合格的纯水的电阻率的值可以根据生产线的需要设定，如设为大于等于12MΩ·CM也是可行的。另外，本发明实施例使用电阻率计获得的电阻值，借此判断该套EDI处理系统工作状态是否正常，也可以是通过获取该套EDI处理系统中的EDI设备出水的电导率是否小于0.1μS/cm或其他设定值来判断该套EDI处理系统是否处于正常工作状态。

下面具体说明对污水处理系统中的多套EDI处理系统如何实现自动控制。

 

停机步骤	进水泵	进水阀	产水阀	回流阀	浓水循环泵	NaCl加药泵	整流器	时间
									一	开	开	开	关	开	开	开	1分钟(设定)
二	开	开	关	开	开	开	开	1分钟(设定)
									三	开	开	关	开	开	关	开
四	开	开	关	开	开	关	关	3分钟(设定)
									五	开	开	关	开	关	关	关	1分钟(设定)
系统停机	关	关	关	关	关	关	关

表2

表2为多套EDI处理系统自动停机步骤的示意表。当电阻率计获得的电阻值小于设定的16MΩ·CM或12MΩ·CM时，说明此时EDI设备输出的水质不符合要求，判定该套EDI处理系统工作异常。则，该套EDI处理系统需要自动停机，进行检查和维修处理。同时，该套EDI处理系统的停机不能影响其他EDI处理系统工作。在表2所示的自动停机步骤表中，该套EDI处理系统原本处理正常工作状态，此时进水泵、进水阀、产水阀、浓水循环泵、NaCl加药泵和整流器都处于打开状态，但是回流阀处于关闭状态。如果该套EDI处理系统出现异常，则包括以下停机步骤：

1、监控并判断EDI设备出水水质是否正常。如果正常则继续监控EDI设备出水水质；如果异常，则转入下一步。

2、打开回流阀并延时关闭产水阀。

在表2中，停机步骤一表示打开回流阀；停机步骤二表示延时关闭产水阀。延时关闭产水阀可以防止回流阀没有打开，而产水阀关闭，所造成EDI设备内部高压，导致其损坏。延时长短，可以根据该套EDI处理系统的运行情况预先设定。在本实施例中，延时设定是1分钟。

3、停止NaCl加药泵、整流器和浓水循环泵。

最好是延时停止NaCl加药泵，保证产水阀确实已关闭。停止NaCl加药泵后，EDI设备进行冲洗，降低EDI设备浓水侧电导，使EDI设备完全冲洗“干净”。延时预定时间，如3分钟之后，再停止整流器；再延时预定时间后，如1分钟，才停止浓水循环泵。

4、该套EDI处理系统整体停机。

这时，维修人员可以进行维修。

维修结束后，维修人员发出自动恢复工作的指令，系统启动，自动投入运行。

实际中，在该套EDI处理系统整体停机后，还可以发出提示，提醒维护人员该套EDI处理系统整体停机。

 

启动步骤	进水泵	进水阀	产水阀	回流阀	浓水循环泵	NaCl加药泵	整流器	时间
									一	开	开	关	开	关	关	关	2分钟(设定)
二	开	开	关	开	开	关	关	1分钟(设定)
									三	开	开	关	开	开	开	开	2分钟(设定)
四	开	开	开	开	开	开	开	(设定)
									五	开	开	开	关	开	开	开	(设定)
运行	开	开	开	关	开	开	开

表3

表3为多套EDI处理系统自动启动步骤的示意表。在启动前，该套EDI处理系统整体处于停机状态，需要按照如表3所示的启动步骤重新启动该套EDI处理系统，具体包括以下步骤：

1、打开回流阀、进水泵、进水阀。

在表3中，启动步骤一表示打开回流阀、进水泵、进水阀

2、延时启动浓水循环泵和NaCl加药泵以及整流器。

表3中启动步骤二表示，回流阀、进水泵、进水阀已打开后，延时2分钟启动浓水循环泵。启动步骤三表示，启动浓水循环泵后再延时1分钟启动NaCl加药泵以及整流器。

3、延时打开产水阀。

表3中所示启动步骤四表示：在回流阀、进水泵、进水阀、浓水循环泵、NaCl加药泵以及整流器都已打开或启动一段时间后，延时打开产水阀，这样能够保证此时通过产水阀流出的纯水是合格的纯水。延时的长短，可以根据图1中所示电阻率计读取的EDI设备产生的纯水的电阻率值来设定。

4、延时关闭回流阀，系统进入正常运行状态。

在产水阀打开的反馈信号为真时，此时回流阀按设定时间延时关闭。因此，可以避免产水阀没有打开，而回流阀关闭，造成EDI内部高压，导致其损坏。

通过上述说明，可以看出，本发明无需人员参与，在EDI设备产水水质不合格的情况下，立即完成自动切换，及时停止异常的某套EDI处理系统。EDI设备的进水水质已经过双级反渗透处理，所以其水质也较好，当EDI设备产水不合格时，自动关闭产水阀，打开回流阀，将不合格产水通过回流阀排入EDI进水池，实现循环利用，提高水的利用率。当其中一套EDI处理系统出现问题而不会影响整个系统的运行。

当然，本发明中的不合格产水是排放到EDI进水池的，也可以用于其他用途，如排入市政用水网路。

以上对本发明所述的多套电脱盐处理系统联合运行的自动控制方法及系统进行了详细的说明。对于本领域的普通技术人员而言，本发明还有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，所附的权利要求将包括这些变形和变化。

Claims (10)

1.一种多套电脱盐处理系统联合运行的自动控制方法，该多套电脱盐处理系统中每一套都至少包括连接于电脱盐进水泵和电脱盐设备之间的进水阀、连接于电脱盐设备出口的产水阀以及连接于电脱盐设备出口与产水阀之间的回流阀，包括以下步骤：

步骤1)监控并判断电脱盐设备出水水质是否正常，如果正常则继续监控电脱盐设备出水水质；如果异常，则转入下一步；

步骤2)打开回流阀并延时关闭产水阀；

步骤3)停止加药泵、整流器和浓水循环泵；

步骤4)该套电脱盐处理系统整体停机。

2.如权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于：

步骤1)中判断电脱盐设备出水水质是否正常是根据放置于电脱盐设备出口和其与产水阀和回流阀的连接点之间的水路中的水的电阻率或电导率判断。

3.如权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于：步骤3)中停止加药泵，是在产水阀确实已关闭后延时停止。

4.如权利要求3所述的自动控制方法，其特征在于：步骤3)中停止整流器是在延时停止加药泵之后；然后再延时预定时间后，停止浓水循环泵。

5.如权利要求1所述的自动控制方法，进一步包括以下步骤：

步骤5)打开回流阀、进水泵、进水阀；

步骤6)延时启动浓水循环泵和加药泵以及整流器；

步骤7)延时打开产水阀；

步骤8)延时关闭回流阀，系统进入正常运行状态。

6.如权利要求5所述的自动控制方法，其特征在于：

步骤6)中，所述回流阀、进水泵、进水阀已打开后，延时启动浓水循环泵，启动浓水循环泵后再延时启动加药泵以及整流器。

7.一种多套电脱盐处理系统联合运行的自动控制系统，用于实现如权利要求1所述的多套电脱盐处理系统联合运行的自动控制方法，其特征在于：

所述多套电脱盐处理系统中每一套都至少包括连接于电脱盐进水泵和电脱盐设备之间的进水阀、连接于电脱盐设备出口的产水阀以及连接于电脱盐设备出口与产水阀之间的回流阀，所述进水阀、产水阀和回流阀都是自动阀并且受控制电路的控制。

8.如权利要求7所述的自动控制系统，其特征在于：

所述回流阀的出口连向所述电脱盐进水泵引水处的电脱盐进水池。

9.如权利要求8所述的自动控制系统，其特征在于：

所述回流阀是单独引入所述电脱盐进水池，或者是并行引入所述电脱盐进水池。

10.如权利要求8所述的自动控制系统，其特征在于：

所述多套电脱盐处理系统的进水阀是并行连接于共用的电脱盐进水泵。

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