本發明涉及補給水處理,具體涉及一種反滲透濃水納濾串聯處理系統及智能控制系統、方法及計算機可讀存儲介質。
背景技術:
1、以“超濾-反滲透-電除鹽”為代表的全膜法水處理工藝,因其產水水量與水質穩定、設備模塊化、布置緊湊、占地面積小、化學藥品用量少(基本無酸堿消耗)、無酸堿廢水等污染物排放、運行操作簡便以及運行費用低等顯著優勢,已成為鍋爐補給水處理的主流工藝。然而,全膜法工藝在實際應用中仍面臨系統整體回收率偏低(通?!?5%)和運行能耗較高等問題。該工藝產生的廢水較多,包括超濾反洗排水、反滲透濃水、edi極水、膜不合格排放水以及化學清洗廢液等。其中,反滲透濃水占系統進水量的比例高達約25%,是鍋爐補給水系統的主要廢水來源。ro濃水蘊含較高壓力能,具有能量回收價值,但含鹽量高、易結垢,若直接排放不僅造成水資源浪費,還會對周邊水環境構成威脅。目前,主要采用“軟化預處理+過濾+超濾+膜脫鹽”工藝路線對ro濃水進行回收利用,膜脫鹽技術包括電滲析(ed)、膜蒸餾(md)以及針對濃水的特種反滲透(如dtro、stro)等,回收率設計在50%-75%之間,但該處理路線存在工藝流程冗長、占地面積大、投資和運行成本高以及未能有效利用ro濃水自身高壓能量等問題。
2、因此,亟需開發并應用一種基于能量高效回用的反滲透濃水處理系統,有效利用反滲透自身壓力,實現短流程、低能耗、高回收率處理。
技術實現思路
1、本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
2、為此,本發明的第一個目的在于提出一種反滲透濃水納濾串聯處理系統,包括:
3、反滲透裝置,所述反滲透裝置與管道混合器連接,以向管道混合器輸送待處理濃水;
4、酸液罐,所述酸液罐通過酸計量泵與管道混合器的加藥口連通,以向管道混合器輸送調節待處理濃水ph的酸液;
5、管道混合器,所述管道混合器的輸出端與納濾裝置的輸入端連通,以向納濾裝置輸送調節ph后的濃水;
6、納濾裝置,所述納濾裝置的產水口與反滲透裝置的進水口連接,所述納濾裝置包括兩路濃水口,一路通過濃水排放管與脫硫工藝水箱連接,另一路通過濃水回流管與納濾裝置進水口連接;
7、在線監測儀表組,所述在線監測儀表組設置在系統管道上,以監測管道內濃水參數,并將監測到的參數傳輸至智能控制單元;
8、智能控制單元,用于根據在線監測儀表采集到的濃水參數調節濃水的納濾流量比。
9、在本發明的一個實施例中,所述在線監測儀表包括:
10、濃水檢測模塊,設置在反滲透裝置與管道混合器之間,以監測輸送至管道混合器的濃水量與濃度,所述濃水檢測模塊包括反滲透濃水壓力變送器、反滲透濃水電導率表和流量計;
11、待反滲透濃水檢測模塊,設置在管道混合器和納濾裝置之間,以監測輸送道納濾裝置中的濃水參數,所述待反滲透濃水檢測模塊包括壓力自動調節閥、納濾進水壓力變送器、在線ph計和在線鈣離子計;
12、濃水排放監測模塊,設置在納濾裝置和脫硫工藝水箱之間,以監測納濾裝置濃水流出量,所述濃水排放監測模塊包括納濾濃水排放流量計和納濾濃水排放自動調節閥;
13、濃水回流監測模塊,設置在濃水回流管上,以監測納濾裝置濃水回流量,所述濃水回流監測模塊為納濾濃水回流流量計;
14、納濾裝置產水監測模塊,設置在納濾裝置產水口與反滲透裝置進水口之間,以監測納濾裝置的產水量,所述納濾裝置產水監測模塊包括納濾產水流量計和電導率表。
15、在本發明的一個實施例中,所述智能控制單元包括:
16、數據采集模塊,用于采集在線監測儀表監測到的濃水參數;
17、鈣離子控制閾值模擬模塊,用于基于公式cy=cm×k計算在設定ph值下鈣離子的運行控制閾值cy,其中,cm為通過極限碳酸鹽硬度試驗得出的阻垢劑在ph=7.5、投加量3mg/l時的極限鈣離子濃度,k為安全系數,k=0.9;
18、納濾流量比在線核酸模塊,用于根據公式n0=cy/c0實時計算納濾流量比理論值n0,并得出納濾流量比運行值ns,ns=?min(n0,?ny),其中,c0為利用在線鈣離子計實時獲取的鈣離子實際值,ny為根據系統設計情況的預設納濾流量比閾值;
19、運行自動調控模塊,用于以納濾流量比運行值ns為基準,自動調節壓力自動調節閥和納濾濃水排放自動調節閥的開度,確保納濾流量比達到納濾流量比運行值ns。
20、在本發明的一個實施例中,所述智能控制單元還包括:
21、自動調控模塊,用于根據待反滲透濃水ph值在線監測數據,實時調整酸計量泵的加酸頻率,控制待反滲透濃水的ph值在設定閾值內;
22、ph超調抑制模塊,當待反滲透濃水低于設定閾值范圍時切斷加酸并觸發預警。
23、在本發明的一個實施例中,所述納濾裝置為利用反滲透濃水壓力驅動運行的,納濾運行壓力范圍為0.4-0.7mpa,納濾裝置的膜通量為15-20l/(m2·h),納濾流量比為4:1~7:1。
24、在本發明的一個實施例中,所述流過濃水回流監測模塊的濃水量為宗濃水量的20%~40%,納濾裝置的膜錯流速率在0.15~0.2m/s。
25、在本發明的一個實施例中,所述納濾裝置采用卷式納濾膜元件,截留分子量為300-500da,通過該卷式納濾膜元件產生的產水中鈣離子濃度控制在40mg/l以下,鎂離子濃度控制在12mg/l以下,硫酸根離子濃度控制在20mg/l以下。
26、為達上述目的,本發明第二方面實施例提出一種一種反滲透濃水納濾串聯處理方法,利用智能控制單元控制濃水納濾處理,步驟包括:
27、s1,利用在線儀表組實時監測系統內濃水數據;
28、s2,基于公式cy=cm×k計算在設定ph值下鈣離子的運行控制閾值cy,其中,cm為通過極限碳酸鹽硬度試驗得出的阻垢劑在ph=7.5、投加量3mg/l時的極限鈣離子濃度,k為安全系數,k=0.9;
29、s3,根據公式n0=cy/c0實時計算納濾流量比理論值n0,并得出納濾流量比運行值ns,ns=?min(n0,?ny),其中,c0為濃水數據中的鈣離子實際值,ny為根據系統設計情況的預設納濾流量比閾值;
30、s4,以納濾流量比運行值ns為基準,自動調節壓力自動調節閥和納濾濃水排放自動調節閥的開度,確保納濾流量比達到納濾流量比運行值ns。
31、在本發明的一個實施例中,還利用智能控制單元進行濃水ph值調節,步驟包括:
32、a1,根據待反滲透濃水ph值在線監測數據,實時調整酸計量泵的加酸頻率,控制待反滲透濃水的ph值在設定閾值內;
33、a2,當待反滲透濃水低于設定閾值范圍時切斷加酸并觸發預警。
34、為達上述目的,本發明第三方面實施例提出了一種計算機可讀存儲介質,存儲有計算機程序,計算機程序被處理器執行時,實現如第二方面實施例所述的方法。
35、本發明實施例的方法、系統及存儲介質,有效提升反滲透濃水的回收率,降低結垢風險,并實現高壓能量的高效回用。
36、本發明附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發明的實踐了解到。