CN104524844A - 滤池的清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种滤池的清洗方法，用于解决传统技术中滤池清洗排队时间长水处理回收率低下的问题。本发明采用压力和液位的双闭环反馈控制，可以有效提高PLC对液面的控制精度，能够更加精准的使滤池的液面达到安全位置，不需要设定比安全位置更低的位置，减少了滤池清洗前的等待时间，同时也减少了原先过多等待时间导致超排水量的问题，从而实现了提高整个滤池的清洗效率和滤池清洗中的水处理的回收率的目的。

Description

滤池的清洗方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种水处理滤池的清洗方法。

背景技术

过滤是水处理厂在水质净化处理工艺流程中一道非常重要的工序，通过净水滤池实现对水的过滤。每个滤池在运行一段时间后，由于被截留的物质染污物会使滤层的过滤阻力增大至超过最大允许的阻力，导致污染物穿透滤层，使水质急剧变坏。为此，需要利用反向水流对滤膜进行重新，从而使滤层再生，滤池重新开始工作。

通常，水处理厂都会设置多个滤池，根据运行时间逐个轮流对每个滤池进行清洗。清洗周期一般为每7-10天一次，每次持续一个小时左右，清洗采用鼓风机压缩空气冲洗。滤池从进入加药冲洗到完成冲洗重新投入正常运行是一个复杂繁琐的过程。

在某个滤池准备开始进入清洗程序时，需要关闭该滤池的进水阀并打开出水阀，等待该滤池的水位下降到预定水位后，再确认出水头的压力是否下降到预定压力值，再确认水位和压力都达到设定值后，关闭排水阀，并对该滤池进行反向冲洗。随着PLC设备监控手段的成熟，滤池在等待清洗前的水位确认工作、开关阀门工作都由PLC自控系统来完成了，降低了人工的确认时间和滤池等待清洗的排队时间，提高了工作效率。但是，在实际的操作工程中，因为液位器的测量精度会受到水面波动的影响，经常会出现水位还没有下降到安全水位，就开始了反冲洗作业，导致压缩空气降将滤池中的活性污泥混合液冲入出水泵房内，直接影响了水厂出水水质的稳定性。为了防止上述情况发生，通常会在PLC自控系统中设置水位设定值小于安全水位，也就是说，会让滤池在清洗前排水时间更长、排水量也更大，会导致滤池的清洗效率低下，同时会降低清洗滤池水处理的回收率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水处理滤池的清洗方法，以解决传统滤池清洗作业中效率低下和水回收率低下的问题，通过水位和压力双闭环反馈控制的方法，提高了PLC的控制精度，提高了滤池清洗前的排队时间，同时提高了清洗滤池水处理的回收率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种滤池的清洗方法，所述滤池包括位于池体内的滤膜、进水管、出水管和一水泵，所述进水管和出水管通过一三通阀与所述水泵连接，所述水泵通过一通管连接到所述滤膜内部，包括：

步骤一：在所述池体内设置一液位计，在所述通管上分别设置有压力计和流量计，所述液位计、所述压力计、所述流量计和所述水泵分别与一PLC连接；

步骤二：在所述PLC内设置液位设定值和压力设定值；

步骤三：所述PLC采集所述液位计、所述压力计和所述流量计的当前值；

步骤四：所述PLC分析当前液位值、当前压力值、所述液位设定值以及所述压力设定值，利用双闭环反馈控制计算出所述通管的流量目标值，所述PLC再根据流量目标值和流量当前值，采用内模PID计算得出流量修正值，所述PID的参数为如下关系：

其中，G_水(s)为液位的传递函数、U_水(s)为液位的输出量、E_水(s)为液位的输入量；G_压(s)为压力的传递函数、U_压(s)为压力液位的输出量、E_压(s)为压力的输入量；

步骤五：所述PLC根据计算出的流量修正值调整所述水泵的转速，从而控制水泵的出水速度。

可选的，所述液位计为超声液位计。

可选的，所述超声液位计的测量精度为±0.2％。

可选的，所述压力计的测量精度为±0.1％，压力计的稳定性为±0.2％URL。

可选的，在所述步骤五之后还包括：当所述水泵停止出水时，开始对所述滤池进行反冲洗。

本发明所提供的滤池的清洗方法，通过新增压力计，并利用压力和液位形成双闭环反馈控制，提高了对滤池水位的控制精度，相对于现有技术而言，至少具有以下有益的技术效果：

1、提高了滤池的清洗效率：相对于现有技术中仅仅以液位进行单闭环反馈控制来说，增加了出水压力的反馈，而且出水压力受液面波动的影响较小，能够更加准确的反应滤池液面的变化情况，通过压力和液位的双闭环反馈控制，可以有效提高PLC对液面的控制精度，能够更加准确的使滤池的液面达到安全位置，而不需要设定比安全位置更低的位置，因此可以大大节约清洗排队前的等待时间，提高整个滤池的清洗效率。

2、提高了滤池清洗中水处理的回收率：因为PLC对液面的控制精度的提高，PLC的设定液面位置能够设定为更加接近实际安全液面位置，不需要设定比实际安全液面更低的位置，清洗前出水量相对减少，因此也就提高了滤池清洗中水处理的回收率。

附图说明

图1本发明一实施例的滤池的结构示意图；

图2为本发明一实施例的滤池的清洗方法的控制流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的滤池的清洗方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

下面结合图1和图2详细说明本发明一实施例的滤池的清洗方法。

如图1所示，本发明一实施例的滤池100包括位于池体1内的滤膜2、进水管3、出水管4和一水泵5，进水管3和出水管4通过三通阀与水泵5连接，水泵5通过通管7连接到滤膜2的内部。滤池100在正常工作时，出水管4关闭，进水管3打开，进水经过水泵5进入滤膜2，滤膜2将进水中的杂质过滤截留，使进水得到净化；当滤池100需要进行清洗时，将进水管3关闭，打开出水管4，水泵5反向抽水，池体1内的水依次通过滤膜2、通管7和水泵5经过出水管4流出池体1，等池体内的水下降到安全液位时，对滤膜进行压缩空气反向冲洗。

为了准确控制水泵5的出水状态，使得池体1内的液位能够得到精确控制，本发明引入了液位和压力双闭环反馈控制方法，具体来说，本发明一实施例的滤池清洗方法包括：

步骤一：在池体1内设置一液位计8，在通管7上分别设置压力计9和流量计10，液位计8、压力计9、流量计10和水泵5分别与PLC 11连接；

通常，液位计8可以选择E+hFMU30超声液位计，优选的，超声液位计的测量精度为±0.2％，仅达到滤池液面波动控制要求±0.02m。压力计9可以选择Rosemount3051D压力计，优选的，压力计9的测量精度为±0.1％，压力计9的稳定性为±0.2％URL。

步骤二：在PLC 11内设置液位设定值和压力设定值；

步骤三：PLC 11采集液位计8、压力计9和流量计10的当前值；

步骤四：PLC 11分析当前液位值、当前压力值、液位设定值以及压力设定值，利用双闭环反馈控制计算出通管7的流量目标值，PLC 11再根据流量目标值和流量当前值，采用内模PID计算得出流量修正值，PID的参数为如下关系：

其中，G_水(s)为液位的传递函数、U_水(s)为液位的输出量、E_水(s)为液位的输入量；G_压(s)为压力的传递函数、U_压(s)为压力的输出量、E_压(s)为压力的输入量；

步骤五：PLC 11根据计算出的流量修正值调整水泵5的转速，从而控制水泵5的出水速度；

当水泵5停止出水时，开始对滤池100进行反冲洗。

综上所述，在本发明所提供的滤池清洗方法中，通过增加压力计并在PLC中采用压力和液位的双闭环反馈控制，可以有效提高PLC对液面的控制精度，能够更加准确的使滤池的液面达到安全位置，而不需要设定比安全位置更低的位置，不仅节约清洗排队前的等待时间，还减少了清洗前的出水量，同时提高整个滤池的清洗效率和滤池清洗中的水处理的回收率。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (5)

1.一种滤池的清洗方法，所述滤池包括位于池体的内滤膜、进水管、出水管和一水泵，所述进水管和出水管通过一个三通阀与所述水泵连接，所述水泵通过一通管连接到所述滤膜内部，其特征在于，包括：

步骤一：在所述池体内设置一液位计，在所述通管上分别设置有压力计和流量计，所述液位计、所述压力计、所述流量计和所述水泵分别与一PLC连接；

步骤二：在所述PLC内设置液位设定值和压力设定值；

步骤三：所述PLC采集所述液位计、所述压力计和所述流量计的当前值；

步骤四：所述PLC分析当前液位值、当前压力值、所述液位设定值以及所述压力设定值，利用双闭环反馈控制计算出所述通管的流量目标值，所述PLC再根据流量目标值和流量当前值，采用内模PID计算得出流量修正值，所述PID的参数为如下关系：

其中，G_水(s)为液位的传递函数、U_水(s)为液位的输出量、E_水(s)为液位的输入量；G_压(s)为压力的传递函数、U_压(s)为压力的输出量、E_压(s)为压力的输入量；

步骤五：所述PLC根据计算出的流量修正值调整所述水泵的转速，从而控制所述水泵的出水速度。

2.如权利要求1所述的滤池的清洗方法，其特征在于，所述液位计为超声液位计。

3.如权利要求2所述的滤池的清洗方法，其特征在于，所述超声液位计的测量精度为±0.02％。

4.如权利要求1至3中任一项所述的滤池的清洗方法，其特征在于，所述压力计的测量精度为±0.1％，所述压力计的稳定性为±0.2％URL。

5.如权利要求4所述的滤池的清洗方法，其特征在于，在所述步骤五之后还包括：当所述水泵停止出水时，开始对所述滤池进行反冲洗。