超滤自动控制系统在中水回用井下改造工程中的应用

3.2.2保安过滤器

在超滤装置前配置5um保安过滤器，以防止杂质颗粒等进入超滤膜，以延长超滤装置的使用寿命。本系统采用外松内紧式的PP滤芯，水由外向内过滤，可以防止滤芯被堵塞，以延长其使用寿命。上部具有排气阀，可以防止空气进入泵而损坏泵，下部具有排污阀，可以随时排掉截留的杂质。更换周期：0.5～1年。

设计计算：

3.2.3超滤膜组件

设计两套50T/h的超滤装置独立或并联运行，同时当两套装置的不同部件出现故障时，通过控制切换可立即组合一套装置运行，保证生产用水。配置在线清洗装置，不用拆开，可方便地进行清洗。

超滤中空纤维柱式膜过滤是一个压力驱动的膜分离过程，它能够将颗粒物质从流体及溶解组份中分离出来。对于胶体、淤泥、藻类、隐孢子虫、贾地鞭毛虫、大肠杆菌、细菌和大多数病毒等具有很高的去除率。[2]选用中空纤维柱式膜组件，外压式，膜材质为聚偏氟乙烯PVDF，选用的膜孔径为0.45μm的微孔过滤膜，中水初始流量2-7t/h，考虑不利情况和进水温度影响，选柱式膜组件30只（单套），错流过滤，浓水回流。

3.2.4输出水泵

输出水泵的作用是为中水回用于井下提供稳定的压力和水量。本系统配置型号为CDL65-20-1的水泵2台（一备一用），正常出力为50m3/h，扬程为30米，功率11kW。

3.2.5超滤清洗装置

膜运行一段时间后，可能有滋长细菌、结垢等现象，这会造成膜孔堵塞，使产水水量、产水水质下降。清洗超滤装置包括水反洗、气洗和药洗。在超滤装置正常运行的过程中就需对膜进行水洗和气洗来恢复其产水能力；而当产水水量或产水水质下降10～15%时，就需对膜进行药洗来恢复其产水能力。

3.2.6水反洗系统

1）反冲洗水泵一台，型号为CDL120-20-1，流量100T/h，扬程30m，功率18.5kW。

2）不锈钢中间水箱一个（25立），水源来自于超滤装置净化后的清水。

3）全自动控制，水反洗时间25秒。

3.2.7气洗系统

1）利用压缩空气气洗膜。

2）空气压缩机型号为W-0.6/12.5，排气量0.6m3/min，功率5.5kW。

3）空氣压缩机配备储气罐，容积170L，压力1MPa。

4）全自动控制，气洗时间30秒。

3.2.8药洗系统

本系统只需将一定量的清洗药剂加入贮药箱，启动药洗开关即可，这样方便快捷，省时省事，同时药洗效果好。根据污染的程度不同，可适当延长药洗的时间与次数。为了达到最佳的药洗效果，每套系统的每段超滤膜独立药洗，以防止前段的污水污染后一段膜。

药洗周期：半年左右；每次药洗时间：4小时左右。

清洗药剂：柠檬酸或其它药剂。

稀释药剂水源：来自于超滤装置净化后的清水。

单支膜需药洗液体积：轻度污染34L；重度污染：55L。

每次药洗膜的支数：30支（第一段膜），则药洗液量：1650L，管路需溶液量按20%计算则总的药洗溶液量：1980L。

选用贮药箱规格：2400L；数量：1个。

单支药洗压力要求：小于0.4MPa。

单支膜壳的进口流量：6～9.1T/h。

药洗的最大流量：30～45T/h。

则选用不锈钢化学药洗泵的流量：45T/h、泵的扬程：15m、功率：4kW、选用泵型号：CDL16-4、数量：1台。

3.3系统仪表设置

超滤装置产水、超滤后的浓水和水反洗超滤装置用水装设电磁流量计；气洗超滤装置装设气体流量计；保安过滤器进口、超滤后的浓水及水反洗超滤装置装设压力变送器及就地压力表；中间水箱和贮药箱装设液位变送器。

4控制监测

4.1仪表

1）按工艺要求，仪表检测和控制范围主要是超滤系统的正常运行和清洗，由单独一套PLC设备完成。

2）加藥量的控制应实现实时自动添加，同时实现手动调节操作的目的。

3）整套超滤系统的具有有关压力、流量、液位、温度、分析仪表等测量参数的显示和报警。

4.2自控系

1）简化回流工艺流程如下：

（1）正常运行：V1、V2、V3、源水泵开，其余关。（30分钟）

（2）气擦洗水反洗：V4、V6、V7、反洗泵开，其余关。（30秒）

（3）水反洗：V4、V5、V7、反洗泵开，其余关。（25秒）

（4）大流量排污：V1、V7开，其余关。（12-15秒）

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