一種垃圾滲濾液膜處理控制系統(tǒng)及方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液膜處理控制系統(tǒng)及方法，所述垃圾滲濾液膜處理中包括超濾膜組單元、納濾膜組單元以及反滲透膜處理單元，在每個(gè)單元中均包括：開(kāi)關(guān)功能模塊，所述開(kāi)關(guān)功能模塊用來(lái)處理硬件和軟件的報(bào)警信號(hào)；電機(jī)功能模塊，所述電機(jī)功能模塊用來(lái)控制電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備；閥門(mén)功能模塊，所述閥門(mén)功能模塊用來(lái)控制開(kāi)關(guān)類(lèi)閥門(mén)設(shè)備；模擬量功能模塊，所述模擬量功能模塊用來(lái)處理模擬量數(shù)據(jù)處理；控制器功能模塊，所述控制器功能模塊用來(lái)控制閉環(huán)控制要求的設(shè)備；順序控制功能模塊，所述順序控制功能模塊用來(lái)控制電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備。本發(fā)明大大縮短了軟件的開(kāi)發(fā)和調(diào)試周期，提高了控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種垃圾滲濾液膜處理控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明設(shè)計(jì)垃圾滲濾液處理領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種垃圾滲濾液膜處理控制系統(tǒng)及方法，特別適用于城市生活垃圾滲濾液膜處理控制系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)城市生活垃圾的處理主要采用填埋技術(shù)或焚燒技術(shù)，無(wú)論在填埋或焚燒處理過(guò)程中都會(huì)產(chǎn)生垃圾滲濾液。垃圾滲濾液中CODCr濃度約6000-70000mg/L，NH3-N濃度約1000-2500mg/L，同時(shí)含有大量溶解性固體(鈉、鈣、氯化物、硫酸鹽等)，是一種水質(zhì)水量變化大、微生物營(yíng)養(yǎng)元素比例失調(diào)、成分極其復(fù)雜、污染物濃度高的有機(jī)廢水，并伴有極重的腐敗臭味，如不妥善處理，會(huì)對(duì)周?chē)乃w和土壤造成嚴(yán)重污染，對(duì)周邊人民群眾的身體健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。
[0003]垃圾滲濾液處理主流工藝為生化處理+深度處理，其中深度處理以膜技術(shù)為主，同時(shí)選用其他方法進(jìn)行預(yù)處理或后期處理，如過(guò)濾吸附、高級(jí)氧化、混凝沉淀等。
[0004]膜技術(shù)主要用于污水的深度處理和二級(jí)處理。在深度處理中用超濾膜+納濾膜+反滲透共三級(jí)處理可有效地脫除溶鹽及部分有機(jī)物，對(duì)懸浮物的脫除更徹底，其出水水質(zhì)可達(dá)飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]膜系統(tǒng)自動(dòng)順序控制、連鎖保護(hù)系統(tǒng)是整個(gè)控制系統(tǒng)的核心部分，系統(tǒng)運(yùn)行的狀況直接影響到出水水質(zhì)、設(shè)備安全。膜系統(tǒng)運(yùn)行是高度自動(dòng)化運(yùn)行，整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)是無(wú)人值守的，運(yùn)行人員基本是在距離生產(chǎn)車(chē)間很遠(yuǎn)的控制室對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這就要求膜自身必需具有完備可靠的保護(hù)系統(tǒng)以保證整個(gè)系統(tǒng)安全，并且該系統(tǒng)不能誤報(bào)警以保證生產(chǎn)的連續(xù)性?，F(xiàn)有技術(shù)中存在各種弊端及問(wèn)題，例如現(xiàn)有技術(shù)不能提供(I)膜處理系統(tǒng)控制系統(tǒng)整體解決方案；2)膜處理控制系統(tǒng)復(fù)雜的連鎖保護(hù)問(wèn)題；3)膜處理設(shè)備復(fù)雜相互聯(lián)動(dòng)控制要求；4)膜處理控制系統(tǒng)嚴(yán)格的可靠性要求。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中雖然存在各種污水處理裝置以及方法，但是所述裝置以及方法如何安全、有序的運(yùn)行以及控制呈為現(xiàn)在需要解決的問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中并沒(méi)有整體的控制系統(tǒng)，因此需要開(kāi)發(fā)一種控制系統(tǒng)和方法實(shí)現(xiàn)所述目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有工藝的不足，本發(fā)明旨在提供一種垃圾滲濾液的深度處理回用工藝，解決了國(guó)內(nèi)滲濾液?jiǎn)渭円揽可锾幚矸椒ú荒苓_(dá)標(biāo)排放，而使用其他處理方法運(yùn)行不穩(wěn)定的難題，使出水能達(dá)到資源回用的標(biāo)準(zhǔn)。此外，綜合考慮了納濾及反滲透膜系統(tǒng)產(chǎn)生濃水的處理方案，避免了出水二次污染的問(wèn)題。
[0008]本發(fā)明提供了一種垃圾滲濾液膜處理控制系統(tǒng)，所述垃圾滲濾液膜處理中包括超濾膜組單元、納濾膜組單元以及反滲透膜處理單元，在每個(gè)單元中均包括:
[0009]開(kāi)關(guān)功能模塊，所述開(kāi)關(guān)功能模塊用來(lái)處理硬件和軟件的報(bào)警信號(hào)；
[0010]電機(jī)功能模塊，所述電機(jī)功能模塊用來(lái)控制電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備；[0011]閥門(mén)功能模塊，所述閥門(mén)功能模塊用來(lái)控制開(kāi)關(guān)類(lèi)閥門(mén)設(shè)備；
[0012]模擬量功能模塊，所述模擬量功能模塊用來(lái)處理模擬量數(shù)據(jù)處理；
[0013]控制器功能模塊，所述控制器功能模塊用來(lái)控制閉環(huán)控制要求的設(shè)備；
[0014]順序控制功能模塊，所述順序控制功能模塊用來(lái)控制電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備。
[0015]作為優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)還進(jìn)一步包含系統(tǒng)保護(hù)模塊，當(dāng)膜系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，所述系統(tǒng)保護(hù)模塊觸發(fā)超濾控制系統(tǒng)功能連鎖，將超濾系統(tǒng)停止，保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的安全。
[0016]作為優(yōu)選，在所述超濾膜組單元中，所述系統(tǒng)保護(hù)模塊包括超濾膜功能連鎖單元，當(dāng)超濾膜出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，觸發(fā)超濾控制系統(tǒng)功能連鎖，將超濾系統(tǒng)停止。
[0017]作為優(yōu)選，在所述納濾膜組單元中，所述系統(tǒng)保護(hù)模塊包括納濾膜功能連鎖單元，當(dāng)納濾膜出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，觸發(fā)納濾控制系統(tǒng)功能連鎖，將納濾系統(tǒng)停止。
[0018]作為優(yōu)選，在所述反滲透膜組單元中，所述系統(tǒng)保護(hù)模塊包括反滲透膜功能連鎖單元，當(dāng)反滲透膜出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，觸發(fā)反滲透控制系統(tǒng)功能連鎖，將反滲透膜組單元停止。
[0019]作為優(yōu)選，在所述超濾膜組單元中，所述順序控制功能模塊包括:
[0020]超濾膜運(yùn)行順序控制單元，用于對(duì)超濾膜組單元中設(shè)備依次進(jìn)行檢測(cè)，以在符合條件下對(duì)所述超濾膜組單元進(jìn)行啟動(dòng)或者停止；
[0021]超濾膜沖洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制超濾膜組單元中沖洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)超濾膜組單元進(jìn)行沖洗；
[0022]超濾膜化學(xué)清洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制超濾膜組單元中清洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)超濾膜組單元進(jìn)行化學(xué)清洗。
[0023]作為優(yōu)選，在所述納濾膜組單元中，所述順序控制功能模塊包括:
[0024]納濾膜運(yùn)行順序控制單元，用于對(duì)納濾膜組單元中設(shè)備依次進(jìn)行檢測(cè)，以在符合條件下對(duì)所述納濾膜組單元進(jìn)行啟動(dòng)或者停止；
[0025]納濾膜沖洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制納濾膜組單元中沖洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)納濾膜組單元進(jìn)行沖洗；
[0026]納濾膜化學(xué)清洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制納濾膜組單元中清洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)納濾膜組單元進(jìn)行化學(xué)清洗。
[0027]作為優(yōu)選，在所述反滲透膜處理單元中，所述順序控制功能模塊包括:
[0028]反滲透膜運(yùn)行順序 控制單元，用于對(duì)反滲透膜組單元中設(shè)備依次進(jìn)行檢測(cè)，以在符合條件下對(duì)所述反滲透膜組單元進(jìn)行啟動(dòng)或者停止；
[0029]反滲透膜沖洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制反滲透膜組單元中沖洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)反滲透膜組單元進(jìn)行沖洗；
[0030]反滲透膜化學(xué)清洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制反滲透膜組單元中清洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)反滲透膜組單元進(jìn)行化學(xué)清洗。
[0031]本發(fā)明還提供了一種基于上述系統(tǒng)的控制方法，包括:
[0032]步驟(1)控制所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元啟動(dòng)以及停止；[0033]步驟(2)控制所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元進(jìn)行沖洗；
[0034]步驟(3)控制所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元進(jìn)行化學(xué)清洗；
[0035]步驟(4)所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元中任一單元出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，觸發(fā)該單元的所述控制系統(tǒng)功能連鎖，將該單元停止。
[0036]作為優(yōu)選，所述步驟(1)中包括:
[0037]對(duì)所述超濾膜組單元啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，對(duì)所述超濾膜組單元中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，滿足要求時(shí)依次啟動(dòng)閥門(mén)和循環(huán)泵，以使所述超濾膜組單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)；
[0038]對(duì)所述納濾膜組單元啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，對(duì)所述納濾膜組單元中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，滿足要求時(shí)啟動(dòng)閥門(mén)、進(jìn)水泵、增壓泵和循環(huán)泵，以使所述納濾膜組單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)；
[0039]對(duì)所述反滲透膜處理單元啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，對(duì)所述反滲透膜處理單元中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，滿足要求時(shí)啟動(dòng)閥門(mén)、進(jìn)水泵、循環(huán)泵和增加泵，以使所述反滲透膜處理單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)；
[0040]停止運(yùn)行所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元以及所述反滲透膜處理單元時(shí)，關(guān)閉所述閥門(mén)以及泵類(lèi)設(shè)備的順序和啟動(dòng)時(shí)的順序相反。
[0041]作為優(yōu)選，所述步驟(2)包括:
[0042]步驟(2-1)分別在所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元中啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，進(jìn)行自檢，為膜沖洗做準(zhǔn)備，要求清洗水罐高液位，泵閥無(wú)故障；
[0043]步驟(2-2 )開(kāi)啟相應(yīng)的閥門(mén)，時(shí)間延遲約5秒
[0044]步驟(2-3)啟動(dòng)沖洗泵，所述膜組單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)；
[0045]步驟(2-4)保持管路系統(tǒng)的壓力；
[0046]步驟(2-5)停止所述沖洗泵，時(shí)間延遲10秒；
[0047]步驟(2-6 )關(guān)閉所述閥門(mén)，時(shí)間延遲5秒，系統(tǒng)待運(yùn)行。
[0048]作為優(yōu)選，所述步驟(3)中包括:
[0049]步驟(3-1)分別在所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元中啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，進(jìn)行自檢，為膜化學(xué)做準(zhǔn)備，要求清洗水罐高液位，泵閥無(wú)故障，清洗水罐PH值達(dá)到設(shè)定值。
[0050]步驟(3-2)開(kāi)啟相應(yīng)閥門(mén)，時(shí)間延遲約5秒；
[0051]步驟(3-3)啟動(dòng)沖洗泵，延時(shí)20秒；
[0052]步驟(3-4)啟動(dòng)循環(huán)泵，所述膜組單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)；
[0053]步驟(3-5)保持管路系統(tǒng)的壓力；
[0054]步驟(3-6)停止所述循環(huán)泵，時(shí)間延遲10秒；
[0055]步驟(3-7)停止所述沖洗泵，時(shí)間延遲10秒；
[0056]步驟(3-8 )關(guān)閉所述閥門(mén)，時(shí)間延遲5秒，系統(tǒng)待運(yùn)行。
[0057]作為優(yōu)選，所述控制系統(tǒng)功能連鎖包括三個(gè)級(jí)別的連鎖:
[0058]3級(jí)連鎖:最高級(jí)連鎖，當(dāng)出現(xiàn)非常嚴(yán)重故障時(shí)，運(yùn)行人員按下柜門(mén)上急停按鈕，立即停止超濾所有泵的運(yùn)行，同時(shí)將所有組的超濾系統(tǒng)全部停止運(yùn)行；
[0059]2級(jí)連鎖:滿足觸發(fā)條件，停止所有組超濾運(yùn)行順序控制；
[0060]I級(jí)連鎖:滿足觸發(fā)條件，停止本組所有泵運(yùn)行，同時(shí)停止本組所有順序控制。
[0061]本發(fā)明采用工業(yè)上通用的控制設(shè)備，對(duì)所述控制設(shè)備進(jìn)行整合，通過(guò)結(jié)構(gòu)化軟件開(kāi)發(fā)，大大縮短了軟件的開(kāi)發(fā)和調(diào)試周期，提高了控制系統(tǒng)的可靠性和抗干擾性。在實(shí)際生產(chǎn)中該控制系統(tǒng)一次上電調(diào)試成功，整個(gè)控制系統(tǒng)調(diào)試時(shí)間不到同類(lèi)設(shè)備調(diào)試時(shí)間一半。整個(gè)系統(tǒng)投入生產(chǎn)之后，控制系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，沒(méi)有出現(xiàn)設(shè)備誤動(dòng)情況，保證整個(gè)生產(chǎn)正常有序的進(jìn)行，出水水質(zhì)也到達(dá)設(shè)計(jì)要求。 【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0062]圖1為本發(fā)明的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0063]圖2a_2f為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中超濾膜組單元的順序控制流程圖；
[0064]圖3a_3f為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中納濾膜組單元的順序控制流程圖；
[0065]圖4a_4f為本發(fā)明一【具體實(shí)施方式】中反滲透處理單元的順序控制流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0066]在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是，本發(fā)明可以無(wú)需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。
[0067]本發(fā)明中所述垃圾滲濾液采用膜技術(shù)進(jìn)行處理，其中膜技術(shù)主要用于污水的深度處理和二級(jí)處理。在深度處理中用超濾膜+納濾膜+反滲透共三級(jí)處理可有效地脫除溶鹽及部分有機(jī)物，其中超濾、納濾、反滲透系統(tǒng)對(duì)于連鎖保護(hù)、數(shù)據(jù)采集、順控等方面的要求基本一致，差別只是在報(bào)警的限值、設(shè)備的數(shù)量、設(shè)備動(dòng)作順序等方面存在差異，這是整個(gè)膜系統(tǒng)能夠進(jìn)行模塊化開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)。
[0068](一)通用功能模塊
[0069]根據(jù)對(duì)于膜系統(tǒng)及預(yù)處理系統(tǒng)設(shè)備及控制對(duì)象的分析，整個(gè)程序的主要通用的功能的單元:開(kāi)關(guān)功能模塊、電機(jī)功能模塊、閥門(mén)功能模塊、模擬量功能模塊、控制器功能模塊、順控功能模塊。
[0070]通用功能模塊相對(duì)于硬件是獨(dú)立的，可以獨(dú)立進(jìn)行調(diào)試和安裝，對(duì)于不同項(xiàng)目可進(jìn)行直接進(jìn)行引用。
[0071]下面分別對(duì)所述功能模塊，進(jìn)行說(shuō)明。
[0072](I)開(kāi)關(guān)功能模塊:該功能模塊針對(duì)硬件和軟件報(bào)警信號(hào)處理，主要完成以下功倉(cāng)泛:
[0073]I)保存實(shí)際的硬件報(bào)警輸出狀態(tài)；
[0074]2)強(qiáng)制報(bào)警狀態(tài)輸出；
[0075]3)延時(shí)報(bào)警功能；
[0076]4)釋放報(bào)警功能；
[0077]5)故障復(fù)位功能；[0078]6)報(bào)警確認(rèn)功能。
[0079](2)電機(jī)功能模塊:該功能模塊主要針對(duì)電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)等設(shè)備的控制，具有以下功能:
[0080]I)狀態(tài)反饋:就緒、控制命令、運(yùn)行、故障、故障確認(rèn)、連鎖旁路、就地、需要維護(hù)；
[0081]2)設(shè)備控制:手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、報(bào)警確認(rèn)及復(fù)位；
[0082]3)設(shè)備保護(hù):連鎖保護(hù)；
[0083]4)設(shè)備報(bào)警:設(shè)備狀態(tài)一致性檢測(cè)，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)故障；
[0084]5)設(shè)備總運(yùn)行時(shí)間累計(jì)；
[0085]6)設(shè)備維護(hù)提醒:設(shè)備運(yùn)行時(shí)間超過(guò)規(guī)定要求，提示運(yùn)行人員進(jìn)行維護(hù)。
[0086](3)閥門(mén)功能模塊:該功能模塊主要針對(duì)開(kāi)關(guān)類(lèi)閥門(mén)(包括電磁氣動(dòng)閥、電磁閥等)等設(shè)備的控制，具有以下功能:
[0087]I)狀態(tài)反饋:控制命令、開(kāi)到位、關(guān)到位、故障確認(rèn)、就地；
[0088]2)設(shè)備控制:手動(dòng)控制、自動(dòng)控制、報(bào)警確認(rèn)及復(fù)位;
[0089]3)設(shè)備保護(hù):連鎖保護(hù)；
[0090]4)設(shè)備報(bào)警:設(shè)備狀態(tài)一致性檢測(cè)，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)故障；
[0091]5)閥類(lèi)型選擇(常開(kāi)型、常閉型)。
[0092](4)模擬量功能模塊:
[0093]該功能模塊主要模擬量數(shù)據(jù)處理，具有以下功能:
[0094]I)量程轉(zhuǎn)換:通道采集的0-27648數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為實(shí)際的過(guò)程值；
[0095]2)報(bào)警，量程轉(zhuǎn)換完成之，按照?qǐng)?bào)警的限值(可以設(shè)定，報(bào)警分成6級(jí))，根據(jù)產(chǎn)生允許標(biāo)志(可以設(shè)定，用戶啟用的報(bào)警)，生成報(bào)警，生成的報(bào)警狀態(tài)，保存在模擬量報(bào)警狀態(tài)變量中，報(bào)警生成之后，如果報(bào)警已經(jīng)不存在，只有復(fù)位之后，報(bào)警才能消失；
[0096]3)通道故障檢測(cè):外部硬件故障或在-(1728,29376)范圍以外，表示硬件短線或短路；
[0097]4)數(shù)據(jù)模擬:當(dāng)通道設(shè)備故障或設(shè)備維護(hù)時(shí)，啟動(dòng)數(shù)據(jù)模擬，可以任意設(shè)定通道的過(guò)程值。
[0098]其中，所述模擬量閉環(huán)控制中對(duì)于超濾、納濾、反滲透工藝參數(shù)進(jìn)行閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的快速響應(yīng)。主要有:
[0099]I)超濾產(chǎn)水PH控制
[0100]超濾產(chǎn)水罐PH作為控制器的反饋量，該控制器的按照下面方式進(jìn)行工作:
[0101]根據(jù)給定的PH值與實(shí)際反饋的PH值的偏差，控制閉環(huán)比例-積分-微分控制器的輸出，通過(guò)動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)PH投加泵的工作時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)水PH值恒定。
[0102]2)反滲透濃水壓力、流量控制
[0103]只有反滲透系統(tǒng)運(yùn)行之后，并且增壓泵啟動(dòng)完成之后，濃水管路的壓力達(dá)到20bar之后，控制才能投入使用，否則禁止啟動(dòng)控制器，防止對(duì)管路有一個(gè)大的沖擊，同時(shí)控制器的關(guān)閉要求，反滲透運(yùn)行完全停止，否則不能關(guān)閉控制器。
[0104]根據(jù)給定流量與實(shí)際流量反饋的偏差，控制閉環(huán)比例-積分-微分控制器的輸出，通過(guò)動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)濃水管路的比例閥的開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)濃水管路壓力和流量的恒定。
[0105](5)控制器功能模塊:[0106]該功能模塊主要針對(duì)閉環(huán)控制要求的設(shè)備，具有以下功能:
[0107]I)手動(dòng)/自動(dòng)控制t吳式:自動(dòng)閉環(huán)控制、手?呆值設(shè)定；
[0108]2)串級(jí)控制功能:給定值由上一級(jí)控制器設(shè)定；
[0109]3)控制器正向反向作用選擇；
[0110]4) PID參數(shù)調(diào)整；
[0111]5)限制控制器輸出上限、下限；
[0112]6)給定值、過(guò)程值量程轉(zhuǎn)換；
[0113]7)控制停止?fàn)顟B(tài)輸出強(qiáng)制。
[0114](6)順控功能模塊:
[0115]該功能模塊主要針對(duì)電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)等設(shè)備的控制，具有以下功能:
[0116]I)順序流程控制:最多16步，按照順序從第I步到16步，步與步之間有轉(zhuǎn)換條件限制。分為停止步控制、 啟動(dòng)步控制2個(gè)順序；
[0117]2)順控連鎖條件檢查；
[0118]3)順控自動(dòng)、手動(dòng)控制；
[0119]4)順控啟動(dòng)/停止條件檢查；
[0120]5 )順控啟動(dòng)/停止成功檢查；
[0121]6)順控狀態(tài)顯示。
[0122](二)系統(tǒng)保護(hù)模塊
[0123]作為優(yōu)選，由于所述膜系統(tǒng)運(yùn)行是高度自動(dòng)化運(yùn)行，整個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)是無(wú)人值守的，運(yùn)行人員基本是在距離生產(chǎn)車(chē)間很遠(yuǎn)的控制室對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這就要求膜自身必需具有完備可靠的保護(hù)系統(tǒng)以保證整個(gè)系統(tǒng)安全，并且該系統(tǒng)不能誤報(bào)警以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。
[0124]當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，可以觸發(fā)超濾控制系統(tǒng)功能連鎖，將超濾系統(tǒng)停止。保護(hù)系統(tǒng)要求在任何情況下都要保證整個(gè)系統(tǒng)的安全，在極端情況下要保證現(xiàn)場(chǎng)其它設(shè)施和設(shè)備安全。
[0125]針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的故障主要包括:循環(huán)管路破裂、膜管路阻塞、膜通量下降、泵閥出現(xiàn)故障、產(chǎn)水罐液位出現(xiàn)問(wèn)題。下面針對(duì)出現(xiàn)該問(wèn)題時(shí)的動(dòng)作做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0126]I)循環(huán)管路破裂:該種事故是非常危險(xiǎn)所以采用雙重保護(hù)的方式，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)
行情況在膜系統(tǒng)出口安裝壓力表，監(jiān)視運(yùn)行壓力當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)壓力低于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警。
[0127]在膜循環(huán)管路上安裝流量計(jì)，監(jiān)視運(yùn)行流量當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)流量低于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警。
[0128]2)膜管路阻塞處理:
[0129]據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況在膜系統(tǒng)出口安裝壓力表，監(jiān)視運(yùn)行壓力當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)壓力大于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警。
[0130]3)膜通量下降:
[0131]據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況在膜系統(tǒng)出口安裝壓力表，監(jiān)視運(yùn)行壓力當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)壓力大于設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警。
[0132]4)泵閥出現(xiàn)故障:[0133]泵閥出現(xiàn)開(kāi)關(guān)不到位的情況，觸發(fā)本組膜系統(tǒng)報(bào)警。
[0134]5 )產(chǎn)水罐液位出現(xiàn)問(wèn)題:
[0135]當(dāng)產(chǎn)水罐液位高高時(shí)，觸發(fā)報(bào)警。
[0136]控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中首先對(duì)于報(bào)警和連鎖進(jìn)行了匯總，根據(jù)故障嚴(yán)重程度和性質(zhì)的不同整個(gè)功能連鎖有三個(gè)級(jí)別組成:
[0137]3級(jí)連鎖:最高級(jí)連鎖，當(dāng)出現(xiàn)非常嚴(yán)重故障時(shí)，運(yùn)行人員按下柜門(mén)上急停按鈕，首先立即停止超濾所有泵的運(yùn)行，同時(shí)將所有組的超濾系統(tǒng)全部停止運(yùn)行，無(wú)論它處于什么運(yùn)行狀態(tài)。
[0138]2級(jí)連鎖:滿足觸發(fā)條件，停止所有組超濾運(yùn)行順控。
[0139]I級(jí)連鎖:滿足觸發(fā)條件，首先停止本所有泵運(yùn)行，同時(shí)停止本組所有順控。
[0140]根據(jù)工藝級(jí)安全要求，對(duì)保護(hù)進(jìn)行劃分:
[0141]3級(jí)連鎖:現(xiàn)場(chǎng)緊急停止硬件觸發(fā)。
[0142]2級(jí)連鎖:產(chǎn)水罐液位問(wèn)題。
[0143]I級(jí)連鎖:管路破裂、管路阻塞、膜通量下降、泵閥故障。
[0144]控制系統(tǒng)中根據(jù)軟件規(guī)劃設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的通用報(bào)警塊BUTTON，該功能塊能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)報(bào)警的硬件信號(hào)進(jìn)行處理。膜系統(tǒng)保護(hù)模塊首先調(diào)用通用報(bào)警塊對(duì)硬件狀態(tài)分別進(jìn)行處理結(jié)果，然后根據(jù)處理結(jié)果分別對(duì)3級(jí)連鎖、2級(jí)連鎖、I級(jí)連鎖全局變量進(jìn)行控制，該全局變量能夠被閥門(mén)、電機(jī)子程序引用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)膜系統(tǒng)的保護(hù)。
[0145]實(shí)施例1
[0146]下面分別就超濾膜組單元、納濾膜組單元以及反滲透膜處理單元的順序控制模塊分別進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0147](一)超濾膜組單元
[0148]膜生物反應(yīng)器(MBR)是新一代的活性污泥法處理污水的技術(shù)，它使用膜過(guò)濾的方法將活性污泥和產(chǎn)水分離，過(guò)濾膜取代了傳統(tǒng)的二沉池，減少污水廠的占地面積，提高污水廠的處理能力。同時(shí)由于膜過(guò)濾的方法，可以提高生化池的活性污泥濃度，從而增加降解效率和改善出水水質(zhì)。
[0149]該實(shí)施例中采用管式外置式MBR工藝，靠泵的錯(cuò)流沖刷控制膜污染和正向壓力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)水透過(guò)膜抗污染能力強(qiáng)，該工藝具有通量大的特點(diǎn)，適合用于垃圾滲濾液等高濃度廢水。
[0150]整個(gè)超濾膜組單元生產(chǎn)分成三個(gè)部分:超濾運(yùn)行、超濾沖洗、超濾化學(xué)清洗。
[0151](一)超濾運(yùn)行:
[0152]超濾系統(tǒng)主要起到截留生化池內(nèi)污泥、難降解大顆粒物質(zhì)，從而保持生化池內(nèi)高濃度生化污泥。超濾系統(tǒng)5支超濾膜為一套產(chǎn)水量約為9-10m3/h ；4支超濾膜為一套的產(chǎn)水量為8-9m3/h。進(jìn)膜壓力約為4.5~5.5bar (5支膜組件)或3.5~4.5bar (4支膜組件)，出膜壓力約為0.5~1.0bar,循環(huán)流量在200~220m3/h之間，濃縮污泥回流量60~100m3/h。
[0153]產(chǎn)水觀測(cè):正常情況下，產(chǎn)水應(yīng)該是透徹，不帶污泥的。若產(chǎn)水顏色明顯加深，且含有污泥，那么說(shuō)明膜組件有漏點(diǎn)，需聯(lián)系產(chǎn)家或采用專(zhuān)有檢測(cè)工具檢漏。
[0154]超濾膜組運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)，相關(guān)設(shè)備是按照一定的步驟順序一次啟動(dòng)，并且每個(gè)步驟有嚴(yán)格的檢測(cè)條件如果不滿足就不能進(jìn)行下一步。運(yùn)行停止也有嚴(yán)格的停止步驟。
[0155]下面結(jié)合附圖2a和表1，以及附圖2b和表2對(duì)控制系統(tǒng)能夠自動(dòng)完成整個(gè)啟動(dòng)和停止過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明，整個(gè)啟動(dòng)/停止過(guò)程如下:
[0156]表1啟動(dòng)步進(jìn)表
[0157]
【權(quán)利要求】
1.一種垃圾滲濾液膜處理控制系統(tǒng)，所述垃圾滲濾液膜處理中包括超濾膜組單元、納濾膜組單元以及反滲透膜處理單元，在每個(gè)單元中均包括: 開(kāi)關(guān)功能模塊，所述開(kāi)關(guān)功能模塊用來(lái)處理硬件和軟件的報(bào)警信號(hào)； 電機(jī)功能模塊，所述電機(jī)功能模塊用來(lái)控制電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備； 閥門(mén)功能模塊，所述閥門(mén)功能模塊用來(lái)控制開(kāi)關(guān)類(lèi)閥門(mén)設(shè)備； 模擬量功能模塊，所述模擬量功能模塊用來(lái)處理模擬量數(shù)據(jù)處理； 控制器功能模塊，所述控制器功能模塊用來(lái)控制閉環(huán)控制要求的設(shè)備； 順序控制功能模塊，所述順序控制功能模塊用來(lái)控制電機(jī)、風(fēng)機(jī)、泵類(lèi)設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)還進(jìn)一步包含系統(tǒng)保護(hù)模塊，當(dāng)膜系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，所述系統(tǒng)保護(hù)模塊觸發(fā)超濾控制系統(tǒng)功能連鎖，將超濾系統(tǒng)停止，保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的安全。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述超濾膜組單元中，所述系統(tǒng)保護(hù)模塊包括超濾膜功能連鎖單元，當(dāng)超濾膜出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，觸發(fā)超濾控制系統(tǒng)功能連鎖，將超濾系統(tǒng)停止。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述納濾膜組單元中，所述系統(tǒng)保護(hù)模塊包括納濾膜功能連鎖單元，當(dāng)納濾膜出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，觸發(fā)納濾控制系統(tǒng)功能連鎖，將納濾系統(tǒng)停止。
5.根據(jù)權(quán)利要求2 所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述反滲透膜組單元中，所述系統(tǒng)保護(hù)模塊包括反滲透膜功能連鎖單元，當(dāng)反滲透膜出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，觸發(fā)反滲透控制系統(tǒng)功能連鎖，將反滲透膜組單元停止。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述超濾膜組單元中，所述順序控制功能模塊包括: 超濾膜運(yùn)行順序控制單元，用于對(duì)超濾膜組單元中設(shè)備依次進(jìn)行檢測(cè)，以在符合條件下對(duì)所述超濾膜組單元進(jìn)行啟動(dòng)或者停止； 超濾膜沖洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制超濾膜組單元中沖洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)超濾膜組單元進(jìn)行沖洗； 超濾膜化學(xué)清洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制超濾膜組單元中清洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)超濾膜組單元進(jìn)行化學(xué)清洗。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述納濾膜組單元中，所述順序控制功能模塊包括: 納濾膜運(yùn)行順序控制單元，用于對(duì)納濾膜組單元中設(shè)備依次進(jìn)行檢測(cè)，以在符合條件下對(duì)所述納濾膜組單元進(jìn)行啟動(dòng)或者停止； 納濾膜沖洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制納濾膜組單元中沖洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)納濾膜組單元進(jìn)行沖洗； 納濾膜化學(xué)清洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制納濾膜組單元中清洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)納濾膜組單元進(jìn)行化學(xué)清洗。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，在所述反滲透膜處理單元中，所述順序控制功能模塊包括: 反滲透膜運(yùn)行順序控制單元，用于對(duì)反滲透膜組單元中設(shè)備依次進(jìn)行檢測(cè)，以在符合條件下對(duì)所述反滲透膜組單元進(jìn)行啟動(dòng)或者停止； 反滲透膜沖洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制反滲透膜組單元中沖洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)反滲透膜組單元進(jìn)行沖洗； 反滲透膜化學(xué)清洗運(yùn)行順序控制單元，用于控制反滲透膜組單元中清洗設(shè)備按照步驟順序依次啟動(dòng)，以對(duì)反滲透膜組單元進(jìn)行化學(xué)清洗。
9.一種基于權(quán)利要求1至8之一的所述系統(tǒng)的控制方法,包括: 步驟(1)控制所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元啟動(dòng)以及停止； 步驟(2)控制所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元進(jìn)行沖洗； 步驟(3)控制所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元進(jìn)行化學(xué)清洗； 步驟(4)所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元中任一單元出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)或系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，觸發(fā)該單元的所述控制系統(tǒng)功能連鎖，將該單元停止。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述步驟(1)中包括: 對(duì)所述超濾膜組單元啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，對(duì)所述超濾膜組單元中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，滿足要求時(shí)依次啟動(dòng)閥門(mén)和循環(huán)泵，以使所述超濾膜組單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)； 對(duì)所述納濾膜組單元啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，對(duì)所述納濾膜組單元中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，滿足要求時(shí)啟動(dòng)閥門(mén)、進(jìn)水泵、增壓泵和循環(huán)泵，以使所述納濾膜組單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)； 對(duì)所述反滲透膜處理單元啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，對(duì)所述反滲透膜處理單元中的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，滿足要求時(shí)啟動(dòng)閥門(mén)、進(jìn)水泵、循環(huán)泵和增加泵，以使所述反滲透膜處理單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)； 停止運(yùn)行所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元以及所述反滲透膜處理單元時(shí)，關(guān)閉所述閥門(mén)以及泵類(lèi)設(shè)備的順序和啟動(dòng)時(shí)的順序相反。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述步驟(2)包括: 步驟(2-1)分別在所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元中啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，進(jìn)行自檢，為膜沖洗做準(zhǔn)備，要求清洗水罐高液位，泵閥無(wú)故障； 步驟(2-2 )開(kāi)啟相應(yīng)的閥門(mén)，時(shí)間延遲約5秒 步驟(2-3)啟動(dòng)沖洗泵，所述膜組單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)； 步驟(2-4)保持管路系統(tǒng)的壓力； 步驟(2-5)停止所述沖洗泵，時(shí)間延遲10秒； 步驟(2-6 )關(guān)閉所述閥門(mén)，時(shí)間延遲5秒，系統(tǒng)待運(yùn)行。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述步驟(3)中包括: 步驟(3-1)分別在所述超濾膜組單元、所述納濾膜組單元和所述反滲透膜處理單元中啟動(dòng)準(zhǔn)備階段，進(jìn)行自檢，為膜化學(xué)做準(zhǔn)備，要求清洗水罐高液位，泵閥無(wú)故障，清洗水罐PH值達(dá)到設(shè)定值。 步驟(3-2)開(kāi)啟相應(yīng)閥門(mén)，時(shí)間延遲約5秒； 步驟(3-3)啟動(dòng)沖洗泵，延時(shí)20秒；步驟(3-4)啟動(dòng)循環(huán)泵，所述膜組單元進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)； 步驟(3-5)保持管路系統(tǒng)的壓力； 步驟(3-6)停止所述循環(huán)泵，時(shí)間延遲10秒； 步驟(3-7)停止所述沖洗泵，時(shí)間延遲10秒； 步驟(3-8 )關(guān)閉所述閥門(mén)，時(shí)間延遲5秒，系統(tǒng)待運(yùn)行。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，所述控制系統(tǒng)功能連鎖包括三個(gè)級(jí)別的連鎖: 3級(jí)連鎖:最高級(jí)連鎖，當(dāng)出現(xiàn)非常嚴(yán)重故障時(shí)，運(yùn)行人員按下柜門(mén)上急停按鈕，立即停止超濾所有泵的運(yùn) 行，同時(shí)將所有組的超濾系統(tǒng)全部停止運(yùn)行； 2級(jí)連鎖:滿足觸發(fā)條件，停止所有組超濾運(yùn)行順序控制； I級(jí)連鎖:滿足觸發(fā)條件，停止本組所有泵運(yùn)行，同時(shí)停止本組所有順序控制。
【文檔編號(hào)】B01D61/58GK103663625SQ201310567951
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】陳濤, 胡建民, 邵哲如, 王健生, 秦炳漢, 朱亮, 錢(qián)中華, 張二威, 郭娟 申請(qǐng)人:光大環(huán)保（中國(guó)）有限公司, 光大環(huán)?？萍及l(fā)展（北京）有限公司, 光大環(huán)保設(shè)備制造（常州）有限公司