CN110436678A - 一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，包括电渗析单元、加药单元和自动控制单元，所述电渗析单元包括电渗析膜堆、淡水储罐、浓水储罐和极水储罐，并形成淡室循环管路、浓室循环管路和极室循环管路，所述加药单元包括酸加药单元和还原剂加药单元，所述自动控制单元包括PLC控制模块和人机交互界面HMI。本发明对系统组成进行了优化，通过各传感器对物料进水指标如浊度、ORP值、pH值、压力、温度等进行实时监测，并作出相应的调控机制，避免电渗析膜堆受到损伤或污染，此外，各传感器通过PLC交互合作，保证电渗析系统正常自动运行，减少运行事故发生。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统。
背景技术
电渗析过程是电化学过程和渗析扩散过程的结合，在外加直流电场的驱动下，利用离子交换膜的选择透过性(即阳离子可以透过阳离子交换膜，阴离子可以透过阴离子交换膜)，阴、阳离子分别向阳极和阴极移动。离子迁移过程中，若膜的固定电荷与离子的电荷相反，则离子可以通过；如果它们的电荷相同，则离子被排斥，从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。电渗析发展于20世纪50年代，最初用于海水淡化，现在广泛用于化工、轻工、冶金、造纸、医药行业，例如用于物料脱盐纯化、酸碱回收、含盐废水浓缩减量等。
目前常见的电渗析控制系统有循环式间歇脱盐电渗析系统、循环式连续脱盐电渗析系统和自动控制频繁倒极电渗析系统（EDR）。电渗析设备在脱盐过程中，由于膜堆内部浓差极化现象的存在较易形成硫酸盐和碳酸盐的结垢，这种结垢现象是影响电渗析脱盐效率和膜使用寿命的主要问题。为克服该缺陷，应用频繁倒极电渗析，每小时倒极3-4次，可有效破坏极化层，减轻结垢问题。
虽然自动控制频繁倒极电渗析系统（EDR）可以减轻膜堆内部结垢问题，但电渗析器运行过程中，影响其性能的因素不仅仅是单方面的，多数情况下是多种因素综合所致，如氧化还原性物质造成膜基体腐蚀损伤，色素吸附造成膜选择性能下降甚至消失，高温造成膜“烫伤”、高压造成膜撕裂，高浊度造成膜堆布水流道堵塞，高 pH值造成极板涂层脱落、膜面结垢，高浓度差造成离子迁移速度降低，高电压、电流造成“烧膜”等，都会导致电渗析器运行性能下降。
发明内容
本发明要解决现有技术的问题，通过各传感器对物料进水指标如浊度、ORP值、pH值、压力、温度等进行实时监测，并作出相应的调控机制，避免电渗析膜堆受到损伤或污染，此外，各传感器通过PLC交互合作，保证电渗析系统正常自动运行，减少运行事故发生，从而提出的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，包括电渗析单元、加药单元和自动控制单元。所述电渗析单元包括电渗析膜堆、淡水储罐、浓水储罐和极水储罐，并形成淡室循环管路、浓室循环管路和极室循环管路。
三条管路具体是：
所述淡室循环管路为：电渗析膜堆的膜堆淡室出水集水管与淡水储罐进水口相连且在管道上设有淡水出水电导率仪，淡水储罐出水口与电渗析膜堆的膜堆淡室进水布水管相连且在管道上依次设有淡水进水电导率仪、淡水泵、淡水精密过滤器和淡水换热器，淡水泵和淡水精密过滤器之间管道上设有淡水加酸注入口和淡水加还原剂注入口。
所述浓室循环管路为：电渗析膜堆的膜堆浓室出水集水管与浓水储罐进水口相连，浓水储罐出水口与电渗析膜堆的膜堆浓室进水布水管相连且在管道上依次设有浓水进水电导率仪、浓水泵、浓水精密过滤器和浓水换热器，浓水泵和浓水精密过滤器之间管道上设有浓水加酸注入口。
所述极室循环管路为：电渗析膜堆的膜堆极室出水口与极水储罐进水口相连，极水储罐出水口与电渗析膜堆的膜堆极室进水口相连且在管道上依次设有极水进水电导率仪、极水泵、极水精密过滤器和极水换热器，极水泵和极水精密过滤器之间管道上设有极水加酸注入口。
所述加药单元包括酸加药单元和还原剂加药单元，所述酸加药单元包括酸加药箱，酸加药箱出口主管路分为三路支管路，三路支管路上分别设有淡水酸加药泵、浓水酸加药泵和极水酸加药泵，并分别连接淡水加酸注入口、浓水加酸注入口和极水加酸注入口。所述还原剂加药单元包括还原剂加药箱，还原剂加药箱出口管路上设有淡水还原剂加药泵并连接淡水加还原剂注入口。
所述自动控制单元包括PLC控制模块和人机交互界面。可实现系统全自动运行，包括一键开机、一键停机、自动补水、自动放料、自动加药、自动冲洗、故障报警、故障停机、故障复位功能。所述PLC控制模块采用IEC标准语言进行编程，可进行二次开发，体积小，功耗少。所述人机交互界面HMI为ARM构架，功耗小，可在屏幕上触控操作修改系统运行参数指标。
作为优选，所述淡水精密过滤器和淡水换热器之间管道上设有淡水在线ORP计、淡水在线浊度仪和淡水在线pH计，所述浓水精密过滤器和浓水换热器之间管道上设有浓水在线pH计，所述极水精密过滤器和极水换热器之间管道上设有极水在线pH计。淡水在线ORP计用于ORP值（氧化还原电位）的连续监测，淡水在线浊度仪用于检测水的混浊程度，pH计用于测定水的酸碱度值。
作为优选，所述淡水换热器和电渗析膜堆的膜堆淡室进水布水管之间管道上设有淡水温度变送器、淡水压力变送器和淡水流量变送器。所述浓水换热器和电渗析膜堆的膜堆浓室进水布水管之间管道上设有浓水温度变送器、浓水压力变送器和浓水流量变送器。所述极水换热器和电渗析膜堆的膜堆极室进水口之间管道上设有极水温度变送器、极水压力变送器和极水流量变送器。温度变送器、压力变送器和流量变送器分别将温度、压力和流量参数转换为可传送的标准化输出信号，并连续输送到接收装置。
作为优选，所述酸加药箱出口主管路上设有酸进水管道Y型过滤器，所述还原剂加药箱与还原剂加药泵之间管路上设有还原剂进水管道Y型过滤器，过滤器用来清除管路所输送介质中的杂质。
作为优选，所述淡水储罐上安装有淡水储罐补水气动阀、淡水储罐排水气动阀和淡水储罐液位变送器，所述浓水储罐上安装有浓水储罐补水气动阀、浓水储罐排水气动阀和浓水储罐液位变送器，所述极水储罐上安装有极水储罐液位变送器，所述酸加药箱上安装有补酸气动阀和酸加药箱液位变送器，所述还原剂加药箱上安装有还原剂补充气动阀和还原剂加药箱液位变送器。淡水储罐、浓水储罐和极水储罐上方有两个进水口，下方有两个出水口，其中一个进水口和出水口用来与电渗析膜堆连接形成三条循环管路，补水气动阀安装在另一个进水口处，排水气动阀安装在另一个出水口处，补酸气动阀和还原剂补充气动阀分别安装在酸加药箱和还原剂加药箱上方的进口处。液位变送器用于对储罐/加药箱内液体的液位高度、体积或重量的准确测量，并转换为可传送的标准化输出信号连续输送到接收装置。
作为优选，所述淡水储罐液位变送器、浓水储罐液位变送器、极水储罐液位变送器、酸加药箱液位变送器和还原剂加药箱液位变送器采用磁翻板液位计。
作为优选，所述淡水精密过滤器、浓水精密过滤器和极水精密过滤器采用褶皱式滤芯，孔径为1~5μm。
作为优选，所述淡水换热器、浓水换热器和极水换热器采用板式换热器，换热片材质为钛材，所述淡水流量变送器、浓水流量变送器和极水流量变送器采用流量变送器电磁流量计。
作为优选，所述淡水酸加药泵、浓水酸加药泵、极水酸加药泵和还原剂加药泵采用机械隔膜式计量泵并装配变频电机，酸加药单元采用的药剂为3~5%盐酸溶液，还原剂加药单元采用的药剂为5~10%亚硫酸氢钠溶液。
作为优选，所述电渗析膜堆采用由阴、阳离子交换膜交替组装而成的两隔室（膜对数为100~300组）构型，或四隔室（阴膜+阳膜+阴膜2+阳膜2）构型，或者由双极膜和阴、阳离子交换膜交替组装而成的两隔室（双极膜+阴膜、双极膜+阳膜）构型，或三隔室（双极膜+阴膜+阳膜、双极膜+阴膜1+阴膜2、双极膜+阳膜1+阳膜2）构型，或四隔室（双极膜+阴膜1+阳膜+阴膜2、双极膜+阳膜1+阴膜+阳膜2）构型。电渗析膜堆阳、阴极接线柱与整流器直流输出端正负极相连，并采用高频变压器，电路采用全桥全波输出，PWM控制，闭环采样，软启动、过压、过流、过热保护。
作为优选，以上所述的用于补充储罐/加药箱内液体的气动阀替换为电动阀，同样可以实现本发明的技术功能。
作为优选，通过给以上所述的各个泵配备变频器或在膜堆隔室进口安装电动调节阀，用来实现进料流量调节功能。
本发明的有益效果在于：1、可实现电渗析系统无人值守自动运行，将信号引入中控室可实现远程操控，降低劳动强度。
2、具有自动保护运行功能，PLC根据传感器反馈信号值作出相应的调控策略，调控无效后自动停机保护并报警，降低设备损坏或污染几率。
3、减少运行事故的发生，提高系统运行效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中电渗析膜堆的主视图；
图3是本发明中酸加药单元的结构示意图；
图4是本发明中还原剂加药单元的结构示意图。
图中主要元件符号说明：100，电渗析膜堆；101，膜堆淡室出水集水管；102，膜堆淡室进水布水管；103，膜堆浓室出水集水管；104，膜堆浓室进水布水管；105，膜堆极室出水口；106，膜堆极室进水口；
200，淡水储罐；201，淡水出水电导率仪；202，淡水进水电导率仪；203，淡水泵；204，淡水精密过滤器；205，淡水换热器；206，淡水加酸注入口；207，淡水加还原剂注入口；208，淡水在线ORP计；209，淡水在线浊度仪；210，淡水在线pH计；211，淡水温度变送器；212，淡水压力变送器；213，淡水流量变送器；214，淡水储罐补水气动阀；215，淡水储罐排水气动阀；216，淡水储罐液位变送器；
300，浓水储罐；301，浓水进水电导率仪；302，浓水泵；303，浓水精密过滤器；304，浓水换热器；305，浓水加酸注入口；306，浓水在线pH计；307，浓水温度变送器；308，浓水压力变送器；309，浓水流量变送器；310，浓水储罐补水气动阀；311，浓水储罐排水气动阀；312，浓水储罐液位变送器；
400，极水储罐；401，极水进水电导率仪；402，极水泵；403，极水精密过滤器；404，极水换热器；405，极水加酸注入口；406，极水在线pH计；407，极水温度变送器；408，极水压力变送器；409，极水流量变送器；410，极水储罐液位变送器；
500，酸加药箱；501，淡水酸加药泵；502，浓水酸加药泵；503，极水酸加药泵；504，酸进水管道Y型过滤器；505，补酸气动阀；506，酸加药箱液位变送器；
600，还原剂加药箱；601，淡水还原剂加药泵；602，还原剂进水管道Y型过滤器；603，还原剂补充气动阀；604，还原剂加药箱液位变送器。
具体实施方式
下面通过具体实施方式和附图对本发明作进一步的说明。
实施方式为：如图1-2所示，一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，包括电渗析单元、加药单元和自动控制单元，自动控制单元包括PLC控制模块和人机交互界面HMI。电渗析单元包括电渗析膜堆100、淡水储罐200、浓水储罐300和极水储罐400，并形成淡室循环管路、浓室循环管路和极室循环管路。
淡室循环管路为：电渗析膜堆100的膜堆淡室出水集水管101与淡水储罐200进水口相连且在管道上设有淡水出水电导率仪201，淡水储罐200出水口与电渗析膜堆100的膜堆淡室进水布水管102相连且在管道上依次设有淡水进水电导率仪202、淡水泵203、淡水精密过滤器204和淡水换热器205，淡水泵203和淡水精密过滤器204之间管道上设有淡水加酸注入口206和淡水加还原剂注入口207。其中，淡水精密过滤器204和淡水换热器205之间管道上还设有淡水在线ORP计208、淡水在线浊度仪209和淡水在线pH计210，淡水换热器205和电渗析膜堆100的膜堆淡室进水布水管102之间管道上设有淡水温度变送器211、淡水压力变送器212和淡水流量变送器213。此外，淡水储罐200上安装有淡水储罐补水气动阀214、淡水储罐排水气动阀215和淡水储罐液位变送器216。
浓室循环管路为：电渗析膜堆100的膜堆浓室出水集水管103与浓水储罐300进水口相连，浓水储罐300出水口与电渗析膜堆100的膜堆浓室进水布水管104相连且在管道上依次设有浓水进水电导率仪301、浓水泵302、浓水精密过滤器303和浓水换热器304，浓水泵302和浓水精密过滤器303之间管道上设有浓水加酸注入口305。其中，浓水精密过滤器303和浓水换热器304之间管道上设有浓水在线pH计306，浓水换热器304和电渗析膜堆100的膜堆浓室进水布水管104之间管道上设有浓水温度变送器307、浓水压力变送器308和浓水流量变送器309。此外，浓水储罐300上安装有浓水储罐补水气动阀310、浓水储罐排水气动阀311和浓水储罐液位变送器312。
极室循环管路为：电渗析膜堆100的膜堆极室出水口105与极水储罐400进水口相连，极水储罐400出水口与电渗析膜堆100的膜堆极室进水口106相连且在管道上依次设有极水进水电导率仪401、极水泵402、极水精密过滤器403和极水换热器404，极水泵402和极水精密过滤器403之间管道上设有极水加酸注入口405。其中，极水精密过滤器403和极水换热器404之间管道上设有极水在线pH计406，极水换热器404和电渗析膜堆100的膜堆极室进水口106之间管道上设有极水温度变送器407、极水压力变送器408和极水流量变送器409。此外，极水储罐400上安装有极水储罐液位变送器410。
结合图3-4所示，加药单元包括酸加药单元和还原剂加药单元，酸加药单元包括酸加药箱500，酸加药箱500上安装有补酸气动阀505和酸加药箱液位变送器506，酸加药箱500出口主管路设有酸进水管道Y型过滤器504，并分为三路支管路，三路支管路上分别设有淡水酸加药泵501、浓水酸加药泵502和极水酸加药泵503，并分别连接淡水加酸注入口206、浓水加酸注入口305和极水加酸注入口405。还原剂加药单元包括还原剂加药箱600，还原剂加药箱600上安装有还原剂补充气动阀603和还原剂加药箱液位变送器604，还原剂加药箱600出口管路上依次设有还原剂进水管道Y型过滤器602和淡水还原剂加药泵601，并连接淡水加还原剂注入口207。
在本实施方式中，淡水储罐液位变送器216、浓水储罐液位变送器312、极水储罐液位变送器410、酸加药箱液位变送器506和还原剂加药箱液位变送器604采用磁翻板液位计。淡水精密过滤器204、浓水精密过滤器303和极水精密过滤器403采用褶皱式滤芯，孔径为1~5μm。淡水换热器205、浓水换热器304和极水换热器404采用板式换热器，换热片材质为钛材，所述淡水流量变送器213、浓水流量变送器309和极水流量变送器409采用流量变送器电磁流量计。淡水酸加药泵501、浓水酸加药泵502、极水酸加药泵503和还原剂加药泵601采用机械隔膜式计量泵并装配变频电机，酸加药单元采用的药剂为3~5%盐酸溶液，还原剂加药单元采用的药剂为5~10%亚硫酸氢钠溶液。
需要注意的是，电渗析膜堆100采用由阴、阳离子交换膜交替组装而成的两隔室构型，但其技术功能同样适用于由阴、阳离子交换膜交替组装而成的四隔室构型，或者由双极膜和阴、阳离子交换膜交替组装而成的两隔室、三隔室或四隔室构型，电渗析膜堆100阳、阴极接线柱与整流器直流输出端正负极相连，并采用高频变压器，电路采用全桥全波输出，PWM控制，闭环采样，软启动、过压、过流、过热保护。
工作原理是：启动电渗析系统，图1中淡水储罐液位变送器216、浓水储罐液位变送器312、极水储罐液位变送器410分别检测淡水储罐200、浓水储罐300、极水储罐400液位是否处于启动液位值范围（中低液位和中高液之间）以内，如各储罐液位均处于启动液位值范围以内，则淡水泵203、浓水泵302、极水泵402启动将各储罐中的物料分别先经过淡水精密过滤器204、浓水精密过滤器303、极水精密过滤器403，再经过淡水换热器205、浓水换热器304、极水换热器404，从膜堆淡室进水布水管102、膜堆浓室进水布水管104、膜堆极室进水口106输送至电渗析膜堆100淡水室、浓水室、极水室，最后从电渗析膜堆100的膜堆淡室出水集水管101、膜堆浓室出水集水管103、膜堆极室出水口105回至淡水储罐200、浓水储罐300、极水储罐400。
启动电渗析系统，如果检测到淡水储罐200、浓水储罐300液位低于中低液位，淡水储罐补水气动阀214、浓水储罐补水气动阀310开启向淡水储罐200、浓水储罐300补充物料，待淡水储罐200、浓水储罐300液位上升至中低液位以上时，淡水泵203、浓水泵302、极水泵402自动启动。如果淡水储罐200、浓水储罐300液位高于中高液位，淡水储罐排水气动阀215、浓水储罐排水气动阀311开启向外排料，待淡水储罐200、浓水储罐300液位下降至中高液位以下时，淡水泵203、浓水泵302、极水泵402自动启动。
其中，启动电渗析系统，淡水泵203、浓水泵302、极水泵402启动10~30s后，整流器方能启动，给膜堆施加直流电场。
系统运行过程中，图1中淡水进水电导率仪监测值降至1.0~5.0mS/cm以下，则淡水储罐排水气动阀215启动，淡水储罐200向外排液。淡水储罐液位变送器216监测液位值下降至中低液位以下时，淡水储罐排水气动阀215关闭，淡水储罐补水气动阀214打开向淡水储罐200补充物料。淡水储罐液位变送器216监测液位值上升至中高液位时，淡水储罐补水气动阀214关闭。
系统运行过程中，图1中浓水进水电导率仪301监测值升至80.0~100.0mS/cm以上，则浓水储罐排水气动阀311启动，浓水储罐300向外排液。浓水储罐液位变送器312监测液位值下降至中低液位以下时，浓水储罐排水气动阀311关闭，浓水储罐补水气动阀310打开向浓水储罐300补充物料。浓水储罐液位变送器312监测液位值上升至中高液位时，浓水储罐补水气动阀310关闭。
系统运行过程中，图1中淡水在线ORP计208监测值高于300~500mV，则图4中淡水还原剂加药泵601启动向淡水加还原剂注入口207注入5~10%亚硫酸氢钠溶液，PLC根据淡水在线ORP计208的反馈值自动调整淡水还原剂加药泵601的冲程频率以控制亚硫酸氢钠溶液加入量。
系统运行过程中，图1中淡水在线浊度仪209监测值高于1~3NTU，PLC根据淡水在线浊度仪209的反馈值在人机交互界面显示浊度偏高预警信息。如淡水在线浊度仪209监测值高于3~5NTU，则系统自动停机并报警。
系统运行过程中，图1中淡水在线pH计210监测值高于8~10，则图3中淡水酸加药泵501启动，通过淡水加酸注入口206向淡水注入3~5%的盐酸溶液，PLC根据淡水在线pH计210的反馈值自动调整淡水酸加药泵501的冲程频率以控制盐酸溶液加入量。
系统运行过程中，图1中浓水在线pH计306监测值高于8~10，则图3中浓水酸加药泵502启动，通过浓水加酸注入口305向浓水注入3~5%的盐酸溶液，PLC根据浓水在线pH计306的反馈值自动调整浓水酸加药泵502的冲程频率以控制盐酸溶液加入量。
系统运行过程中，图1中极水在线pH计406监测值高于8~10，则图3中极水酸加药泵503启动，通过极水加酸注入口405向极水注入3~5%的盐酸溶液，PLC根据极水在线pH计406的反馈值自动调整极水酸加药泵503的冲程频率以控制盐酸溶液加入量。
系统运行过程中，图3中酸加药箱液位变送器506实时监测酸加药箱500的液位：低液位时，淡水酸加药泵501、浓水酸加药泵502、极水酸加药泵503不启动或停机，人机交互界面上给出酸加药箱低液位报警提示；中低液位时，淡水酸加药泵501、浓水酸加药泵502、极水酸加药泵503正常启动或运行，补酸气动阀505启动向酸加药箱500补充3~5%的盐酸溶液；中高液位时，淡水酸加药泵501、浓水酸加药泵502、极水酸加药泵503正常启动或运行，补酸气动阀505关闭；高液位时，人机交互界面上给出酸加药箱500高液位报警提示。
系统运行过程中，图4中还原剂加药箱液位变送器604实时监测还原剂加药箱600的液位：低液位时，淡水还原剂加药泵601不启动或停机，人机交互界面上给出还原剂加药箱600低液位报警提示；中低液位时，淡水还原剂加药泵601正常启动或运行，还原剂补充气动阀603启动向还原剂加药箱600补充5~10%亚硫酸氢钠溶液；中高液位时，淡水还原剂加药泵601正常启动或运行，还原剂补充气动阀603关闭；高液位时，人机交互界面上给出还原剂加药箱高液位报警提示。
运行过程中，图1中淡水温度变送器211、浓水温度变送器307、极水温度变送器407分别实时检测淡水、浓水、极水进膜堆的温度：温度升高至30~35ºC，冷却水进水阀门自动打开向淡水换热器205、浓水换热器304、极水换热器404通入冷却水；温度继续升高至35~40ºC，整流器停机，人机交互界面上给出进水高温报警提示；温度降至30~35ºC，整流器自动开机，系统恢复自动运行。
运行过程中，图1中淡水压力变送器212、浓水压力变送器308、极水压力变送器408分别实时检测淡水、浓水、极水进膜堆的压力：压力下降至10~30kPa，整流器停机，人机交互界面上给出进水压力过低报警提示；压力上升至150~200kPa，系统停机，人机交互界面上给出进水压力过高报警提示。
运行过程中，图1中淡水流量变送器213、浓水流量变送器309、极水流量变送器409分别实时检测淡水、浓水、极水进膜堆的流量：流量下降至3~5m3/h，整流器停机，人机交互界面上给出进水流量过低报警提示；流量上升至15~20 m3/h，系统停机，人机交互界面上给出进水流量过高报警提示。
关闭电渗析系统，整流器、淡水酸加药泵501、浓水酸加药泵502、极水酸加药泵503、淡水还原剂加药泵601先停机，10~30s后淡水泵203、浓水泵302、极水泵402停机。其中，在淡水泵203、浓水泵302、极水泵402停机状态下，淡水酸加药泵501、浓水酸加药泵502、极水酸加药泵503、淡水还原剂加药泵601不启动。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，本发明可以用于类似的产品上，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (10)
1.一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：包括电渗析单元、加药单元和自动控制单元；所述电渗析单元包括电渗析膜堆（100）、淡水储罐（200）、浓水储罐（300）和极水储罐（400），并形成淡室循环管路、浓室循环管路和极室循环管路；
所述淡室循环管路为，电渗析膜堆（100）的膜堆淡室出水集水管（101）与淡水储罐（200）进水口相连且在管道上设有淡水出水电导率仪（201），淡水储罐（200）出水口与电渗析膜堆（100）的膜堆淡室进水布水管（102）相连且在管道上依次设有淡水进水电导率仪（202）、淡水泵（203）、淡水精密过滤器（204）和淡水换热器（205），淡水泵（203）和淡水精密过滤器（204）之间管道上设有淡水加酸注入口（206）和淡水加还原剂注入口（207）；
所述浓室循环管路为，电渗析膜堆（100）的膜堆浓室出水集水管（103）与浓水储罐（300）进水口相连，浓水储罐（300）出水口与电渗析膜堆（100）的膜堆浓室进水布水管（104）相连且在管道上依次设有浓水进水电导率仪（301）、浓水泵（302）、浓水精密过滤器（303）和浓水换热器（304），浓水泵（302）和浓水精密过滤器（303）之间管道上设有浓水加酸注入口（305）；
所述极室循环管路为，电渗析膜堆（100）的膜堆极室出水口（105）与极水储罐（400）进水口相连，极水储罐（400）出水口与电渗析膜堆（100）的膜堆极室进水口（106）相连且在管道上依次设有极水进水电导率仪（401）、极水泵（402）、极水精密过滤器（403）和极水换热器（404），极水泵（402）和极水精密过滤器（403）之间管道上设有极水加酸注入口（405）；
所述加药单元包括酸加药单元和还原剂加药单元，所述酸加药单元包括酸加药箱（500），酸加药箱（500）出口主管路分为三路支管路，三路支管路上分别设有淡水酸加药泵（501）、浓水酸加药泵（502）和极水酸加药泵（503），并分别连接淡水加酸注入口（206）、浓水加酸注入口（305）和极水加酸注入口（405）；所述还原剂加药单元包括还原剂加药箱（600），还原剂加药箱（600）出口管路上设有淡水还原剂加药泵（601）并连接淡水加还原剂注入口（207）；
所述自动控制单元包括PLC控制模块和人机交互界面。
2.根据权利要求1所述的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：所述淡水精密过滤器（204）和淡水换热器（205）之间管道上设有淡水在线ORP计（208）、淡水在线浊度仪（209）和淡水在线pH计（210），所述浓水精密过滤器（303）和浓水换热器（304）之间管道上设有浓水在线pH计（306），所述极水精密过滤器（403）和极水换热器（404）之间管道上设有极水在线pH计（406）。
3.根据权利要求1所述的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：所述淡水换热器（205）和电渗析膜堆（100）的膜堆淡室进水布水管（102）之间管道上设有淡水温度变送器（211）、淡水压力变送器（212）和淡水流量变送器（213），所述浓水换热器（304）和电渗析膜堆（100）的膜堆浓室进水布水管（104）之间管道上设有浓水温度变送器（307）、浓水压力变送器（308）和浓水流量变送器（309），所述极水换热器（404）和电渗析膜堆（100）的膜堆极室进水口（106）之间管道上设有极水温度变送器（407）、极水压力变送器（408）和极水流量变送器（409）。
4.根据权利要求1所述的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：所述酸加药箱（500）出口主管路上设有酸进水管道Y型过滤器（504），所述还原剂加药箱（600）与还原剂加药泵（601）之间管路上设有还原剂进水管道Y型过滤器（602）。
5.根据权利要求1所述的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：所述淡水储罐（200）上安装有淡水储罐补水气动阀（214）、淡水储罐排水气动阀（215）和淡水储罐液位变送器（216），所述浓水储罐（300）上安装有浓水储罐补水气动阀（310）、浓水储罐排水气动阀（311）和浓水储罐液位变送器（312），所述极水储罐（400）上安装有极水储罐液位变送器（410），所述酸加药箱（500）上安装有补酸气动阀（505）和酸加药箱液位变送器（506），所述还原剂加药箱（600）上安装有还原剂补充气动阀（603）和还原剂加药箱液位变送器（604）。
6.根据权利要求5所述的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：所述淡水储罐液位变送器（216）、浓水储罐液位变送器（312）、极水储罐液位变送器（410）、酸加药箱液位变送器（506）和还原剂加药箱液位变送器（604）采用磁翻板液位计。
7.根据权利要求1所述的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：所述淡水精密过滤器（204）、浓水精密过滤器（303）和极水精密过滤器（403）采用褶皱式滤芯，孔径为1~5μm。
8.根据权利要求3所述的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：所述淡水换热器（205）、浓水换热器（304）和极水换热器（404）采用板式换热器，换热片材质为钛材，所述淡水流量变送器（213）、浓水流量变送器（309）和极水流量变送器（409）采用流量变送器电磁流量计。
9.根据权利要求1所述的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：所述淡水酸加药泵（501）、浓水酸加药泵（502）、极水酸加药泵（503）和还原剂加药泵（601）采用机械隔膜式计量泵并装配变频电机，酸加药单元采用的药剂为3~5%盐酸溶液，还原剂加药单元采用的药剂为5~10%亚硫酸氢钠溶液。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统，其特征在于：所述电渗析膜堆（100）采用由阴、阳离子交换膜交替组装而成的两隔室或四隔室构型，或者由双极膜和阴、阳离子交换膜交替组装而成的两隔室、三隔室或四隔室构型，电渗析膜堆（100）阳、阴极接线柱与整流器直流输出端正负极相连。
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