多路自動控制閥在水處理設(shè)備上的應(yīng)用

郭強(qiáng) （天津開發(fā)區(qū)天元康宇環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司 天津300456）

多路自動控制閥在水處理設(shè)備上的應(yīng)用

郭強(qiáng) （天津開發(fā)區(qū)天元康宇環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司 天津300456）

對于反滲透膜元件而言，絕大多數(shù)情況下的水源不能直接進(jìn)入反滲透膜元件，因?yàn)槠渲兴碾s質(zhì)會污染膜元件，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和膜元件的使用壽命。介紹了一種多路自動控制閥在水處理設(shè)備上的應(yīng)用方法。

多路自動控制閥 沖洗 沖洗信號 沖洗程序信號 憋壓

0 引言

對于反滲透膜元件而言，絕大多數(shù)情況下的水源不能直接進(jìn)入反滲透膜元件，因?yàn)槠渲兴碾s質(zhì)會污染膜元件，影響系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和膜元件的使用壽命。預(yù)處理就是根據(jù)原水中雜質(zhì)的特性，采取合適的工藝對其進(jìn)行處理，使其達(dá)到反滲透膜元件的進(jìn)水要求的過程，因其在整個水處理工藝流程中的位置在反滲透之前，所以稱為預(yù)處理。

在純水制備系統(tǒng)工藝流程（見圖1）中較常用的預(yù)處理設(shè)備為多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、軟水器等，而中小型多介質(zhì)過濾器、活性炭過濾器、軟水器等采用的控制閥均為美國阿圖祖或富萊克多路自動控制閥。本文結(jié)合十幾年的工程經(jīng)驗(yàn)，介紹一種多路自動控制閥在水處理設(shè)備上的應(yīng)用方法。

1 多路自動控制閥常規(guī)使用方法存在的問題

1.1 多路自動控制閥工作原理

多路自動控制閥本身是一種軟水控制閥。軟水器的工作循環(huán)過程由下列具體步驟組成：運(yùn)行（軟化）、再生（反洗、吸鹽+慢速清洗、正洗、鹽箱注水）。而軟水控制閥就是將上述的軟水器每一個步驟實(shí)現(xiàn)自動控制，可采用時間、流量或感應(yīng)器等方式來啟動再生。作為預(yù)處理設(shè)備通常采用時間控制啟動再生過程，人們還可根據(jù)水質(zhì)情況調(diào)整再生程序。

1.2 軟水控制閥的循環(huán)過程

1.2.1 運(yùn)行（軟化） 原水在一定的壓力、流量下，流經(jīng)裝有離子交換樹脂的容器（作為軟水控制閥使用時），樹脂中所含的可交換離子Na+，與水中的陽離子（Ca2+、Mg2+……等）進(jìn)行離子交換，使容器出水的Ca2+、Mg2+含量達(dá)到我們的要求。

1.2.2 反洗 樹脂失效后，在進(jìn)行再生之前先用水自下而上地進(jìn)行反洗，反洗的目的有兩個：一是通過反洗，使運(yùn)行中壓緊的樹脂層松動，有利于樹脂顆粒與再生液充分接觸；二是清除運(yùn)行時在樹脂表層積累的懸浮物及樹脂表面的懸浮物，同時一些碎樹脂顆粒也可隨著反洗水排出，這樣，交換器的水流阻力不會越來越大。

1.2.3 吸鹽+慢速清洗 再生液（鹽液）在一定濃度、流量下流經(jīng)失效的樹脂層，將樹脂還原再生，使其恢復(fù)原有的交換能力。在再生液進(jìn)完后，交換器膨脹空間及樹脂層中還有尚未參與再生交換的鹽液，為了充分利用這部分鹽液，采用小于或相當(dāng)于再生液流速的清水進(jìn)行清洗，目的是不使清水與再生液混合。

1.2.4 正洗 目的是清除樹脂層中殘留的再生廢液，通常以正常運(yùn)行流速清洗至出水合格為止。

1.2.5 鹽箱注水 向鹽箱注入溶解再生所需鹽耗量的水。通常即1 m3水溶解360 kg鹽（1加侖水溶解3磅鹽，濃度為26.4%）。

2 再生程序調(diào)整

2.1 調(diào)整反沖洗時間的長短

定時器邊緣上標(biāo)有一圈數(shù)字（0～160），從“0”開始的第一組銷子是控制反沖洗時間的（一根銷子是2 min）。改變銷子的數(shù)目就是相應(yīng)的改變了反洗時間的長短。

2.2 調(diào)整吸鹽及慢洗時間的長短

定時器上第一組插銷和第二組插銷之間的插銷孔數(shù)目是控制這兩個狀態(tài)的時間，每一孔相當(dāng)于2 min，增減孔的數(shù)目則更改吸鹽水及慢洗時間的長短。調(diào)整時以移動第二組銷子的位置來增減孔位。

2.3 調(diào)整正洗時間的長短

定時器上第二組銷子數(shù)目是控制快洗時間長短的，每增加或減少一根銷子，則增加或減短快洗兩分鐘。

2.4 調(diào)整鹽罐注水時間的長短

定時器上第二組插銷與第三組插銷之間的孔數(shù)是控制注水時間長短的。每一孔相當(dāng)于2 min，調(diào)整時以移動第三組銷子的位置來增減孔數(shù)。當(dāng)上面的一個微開關(guān)接觸臂接觸到第三組的兩根銷子時，再生程序結(jié)束?？墒嵌〞r器會繼續(xù)旋轉(zhuǎn)直至下面的一個微動開關(guān)接觸臂轉(zhuǎn)至定時器的圓形凹口內(nèi)為止。

3 運(yùn)行周期調(diào)整

3.1 調(diào)整再生（沖洗）日期

轉(zhuǎn)動日期輪，讓數(shù)碼“1”對準(zhǔn)日期輪中心的紅箭頭，日期輪邊緣每一個小突起代表一天。日期輪的轉(zhuǎn)動靠24小時時間盤的帶動，時間盤轉(zhuǎn)一周，撥動一個突起，日期輪由數(shù)碼“1”轉(zhuǎn)到數(shù)碼“2”。日期輪上可向外撥出不銹鋼片決定再生日期，哪個數(shù)碼對應(yīng)的不銹鋼片向外撥出，哪天為再生日期（原設(shè)定為再生當(dāng)天的次日凌晨2點(diǎn)開始再生，可根據(jù)需要隨意更改）。

3.2 調(diào)整再生（沖洗）時間

壓下紅色按鈕，松開與24 h時間盤的嚙合，轉(zhuǎn)動時間盤直到“time ofday”的箭頭對準(zhǔn)當(dāng)天的當(dāng)前時間，松開紅色按鈕，恢復(fù)與時間盤的嚙合。

3.3 多路自動控制閥用于過濾器控制閥時出現(xiàn)的問題

純水制備系統(tǒng)的預(yù)處理裝置采用多路自動控制閥作過濾器控制閥時，控制閥的工作狀態(tài)為：運(yùn)行（過濾）、沖洗（反洗+正洗），原有吸鹽/慢洗、鹽箱注水程序則不需要，可以通過調(diào)整再生程序?qū)⑽}/慢洗、鹽箱注水程序調(diào)整至最短時間（由于結(jié)構(gòu)原因，最短時間為4 min）。

多路自動控制閥使用時需要與主機(jī)設(shè)備聯(lián)動運(yùn)行，當(dāng)多路自動控制閥需要沖洗時需要從控制閥內(nèi)引出沖洗信號提供給PLC控制裝置，PLC控制裝置適時停止主機(jī)設(shè)備運(yùn)行，待多路自動控制閥沖洗結(jié)束后，即控制閥內(nèi)引出沖洗信號消除后，PLC控制裝置將重新啟動主機(jī)設(shè)備運(yùn)行（見圖2）。

但是目前普遍存在的問題是從多路自動控制閥配置的再生沖洗信號引出端引出的信號（沖洗信號）僅能起到通知PLC多路自動控制閥需要沖洗，因此在整個多路自動控制閥沖洗（4個步驟：反洗、再生、正洗、注水）過程中原水泵始終處于運(yùn)行狀態(tài)。由于多路自動控制閥作為過濾器使用時無需吸鹽/慢洗、鹽箱注水過程，而原水泵在此過程中繼續(xù)保持運(yùn)行，造成將近8 min的憋壓，長此以往系統(tǒng)管道及過濾器罐體會經(jīng)常出現(xiàn)漏水情況。

4 解決問題的思路及方法

多路自動控制閥作為過濾器使用時我們發(fā)現(xiàn)，多路自動控制閥在整個沖洗過程中（沖洗信號存在期間）僅有兩個狀態(tài)：一是需要啟動原水泵（反洗、正洗），二是不需要啟動原水泵（吸鹽/慢洗、鹽箱注水）。如果此時能提供一個信號給PLC，PLC就可適時啟動或停止原水泵，避免憋壓的出現(xiàn)。

另外如果原水泵采用變頻器控制也可解決憋壓問題，但此方法設(shè)備成本會有很大提高。

5 具體實(shí)施步驟

多路自動控制閥定時器上第一組銷子是控制反沖洗時間的，第二組插銷控制正沖洗時間，在此時定時器上靠上面的一個微開關(guān)接觸臂接觸到兩組銷子成吸合狀態(tài)。第一組孔是控制吸鹽/慢洗時間的，第二組孔是控制鹽箱注水時間的，而在此時定時器上靠上面的一個微開關(guān)接觸臂無法接觸到銷子，呈釋放狀態(tài)。我們利用此微動開關(guān)的常開點(diǎn)引出一信號提供給PLC，作為多路自動控制閥在沖洗時需要啟動原水泵的信號，在此我們叫做沖洗程序信號。

多路自動控制閥處于過濾狀態(tài)時控制閥內(nèi)引出的沖洗信號和沖洗程序信號均為0，當(dāng)多路自動控制閥處于沖洗狀態(tài)時，控制閥內(nèi)引出沖洗信號首先為1，PLC根據(jù)沖洗信號停止主機(jī)設(shè)備運(yùn)行，當(dāng)隨之沖洗程序信號為1時（反洗和正洗時），PLC根據(jù)提供的沖洗程序信號適時啟動原水泵，既滿足過濾器的沖洗用水，也避免了憋壓的出現(xiàn)（見圖3、圖4）。

6 結(jié)論

該方法已在我公司的設(shè)備上廣泛使用，徹底解決了憋壓運(yùn)行的問題，消除了因憋壓造成的管道及過濾器漏水故障，并節(jié)省了能源?！?/p>

2012-05-06