氣動隔膜閥超濾裝置的自動化和環保節能

  作者:暫無  來源:暫無 發表時間:2015-7-1 瀏覽:881
 該工程中采用的處理工藝流程為:
  
  自來水→原水池→砂濾→活性炭→軟化→精濾→清水池→客房。其中砂濾可以將水中大部分懸浮、固形物去除掉(出水SS可達2mg/L;采用5μm精度的纏繞濾芯可以使出水SS達0.1mg/L,污染指數FI值可達3~5);活性炭與鈉離子軟化樹脂可降低水中余氯、有機物及二價鈣、鎂等離子的含量,從而提高水的口感。
  
  本系統共用超濾設備兩臺,每臺設備用超濾器36支,這36支超濾器又被分為A、B兩組,每組18支。在設備運轉中根據產水量變化,調整設定各工藝過程的時間,適時進行等壓清洗和與膜正常工作時的逆向反洗。逆向反洗非常有效,但反洗用水的水質必須是超濾水。為此,在設計反洗流程時,或用A組超濾器的產出水洗B組超濾器,或者用B組超濾器的產出水洗A組超濾器;超濾設備中所用超濾器外形尺寸為90mm×1000mm,內裝有中空纖維超濾膜2000根左右,膜面積約為4m2,膜材料為聚偏氟乙烯,該材料化學性能穩定,尤其是其耐污染性能好于常用的PS、PAN等膜材料,是新型凈化水的過濾介質用材。
  
  中空纖維超濾膜雖然有許多優點,但實際應用中還有很多問題要解決,否則其使用效果,尤其是膜的使用壽命將受很大影響,其中關鍵問題是膜的清洗恢復問題,此問題涉及清洗時機、清洗方式、清洗劑等幾個方面。將自來水進一步凈化為直飲水,且要求24h內水量穩定,保證不間斷供應,這對關鍵設備——超濾提出了很高要求。為解決此問題,在超濾設備上采用了自行設計制作的“微電腦氣動隔膜閥自動超濾設備”,該設備在清洗時機、清洗方式和清洗用水等方面實現了自動化。
  
  1、自動超濾設備
  
  微電腦與氣動隔膜閥結合,采用大規模集成電路微控器89C51為核心的控制芯片,以氣動閥體為執行機構,以中空纖維超濾膜組件為控制對象,實現了工作、等壓清洗、反沖洗和化學清洗的自動過程。自動超濾不但可以減輕勞動負荷,提高操作可靠性,防止因操作失誤造成的膜損傷,更主要的是可以適時地進行不同方式的清洗,避免了膜因長時間工作造成的不可逆污染和堵塞,大大延長了膜的使用壽命,操作者可直接通過鍵盤設置“制水→等壓沖洗→反洗→化學清洗”各程序時間,控制系統由單片機主板、鍵盤顯示板、電源板、強電板和電磁氣動閥組成,首先由微電腦通過I/O接口及固態繼電器(SSR)實現對電磁氣動閥的邏輯控制,再由電磁氣動閥實現對執行機構的氣動隔膜閥控制。
  
  2、氣動隔膜閥
  
  氣動隔膜閥是自動超濾裝置中起關鍵作用的執行機構,要求可靠、靈活。
  
  氣動隔膜閥不同于一般的手動閥,它以氣體壓力為驅動力,其結構分為上下兩部分,上部為壓縮空氣室,下部與一般液體隔膜閥相同,氣室充氣后,膠碗形變,氣體壓力推動連桿與定位托,將隔膜閥膠墊壓下,此時完成關閉閥門動作。當壓縮空氣壓力驟減時,在水流壓力和膠碗形變恢復力共同作用下隔膜閥膠墊恢復原狀,此時閥門打開。隔膜只有全開、全閉兩個動作,開關靈活方便,按設置流程程序,接受電腦指令后完成開合動作。閥體全部采用ABS工程塑料注塑,其機械性能、化學性能和耐熱性均好,對水質無污染,閥中膠墊、膠碗均選用優質橡膠,內用簾子線增強,因此耐疲勞強度高。
  
  3、環保節能、水利用率提高
  
  膜過濾的特點之一,就是過濾液在膜表面高速橫向流動,水中雜質不易在膜表面停留(隨原水流走),因此超濾膜不易污染。但是,這會造成水的大量流失,一般在自來水的超濾工藝過程中,水的利用率最高可達90%,有10%的水要排掉,而這約10%的水經過砂濾、活性炭、軟化、精濾等多道工序處理后水質已相當好,為此在設計中增設了回用系統,使水的回收率增加到98.7%,只在設備自動清洗時,排放1.3%洗用水。正常工作時,回流水(或稱濃縮水)回到在精濾與超濾之間的旁路側設置的中間水罐內,讓其不斷地隨精濾水重新補加到超濾設備中去。
  
  4、推廣應用
  
  在以超濾為核心技術的水處理工程中,砂濾、活性炭、軟化、精濾等多種水處理工藝與超濾相結合,使產水水質性能指標達到設計要求,細菌總數<50個/mL,總大腸菌群數<3個/L(感官性狀、一般化學指標、毒理指標從略)。整套系統已運行一年,經考核及測試表明,設備運轉正常,自控系統滿足工藝要求。
  
  設備中自行設計制作的超濾器、國內率先研制出的微電腦控制系統及氣動隔膜閥性能穩定,可以在大型工程中進一步推廣應用。
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