CN110124520B - 一种电厂反渗透膜浓缩倍率控制*** - Google Patents
一种电厂反渗透膜浓缩倍率控制*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明属于废水处理技术领域，具体而言，涉及一种电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，包括膜处理单元、产水箱、浓水箱、检测仪表和控制单元；废水经膜处理单元处理后，产水进入产水箱，浓水进入浓水箱，浓缩倍率小于预设浓缩倍率值的浓水经排水管、回流管再次回到进水管中，检测仪表用于检测水质，控制单元用于控制运行。本发明通过检测仪表和控制单元检测、控制膜处理单元的运行，能够避免人工控制阀门时的延时，膜处理单元的浓缩倍率稳定，从而能够延长膜处理单元的使用寿命，节省电厂运行成本。同时，还能够对电厂反渗透膜浓缩倍率控制***运行的各个环节进行管控，从而控制膜处理单元的运行状态、运行预警和运行风险，还具有管控能力强的特点。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体而言，本发明涉及一种电厂反渗透膜浓缩倍率控制***。
背景技术
目前，在电厂废水处理领域，对电厂废水进行浓缩减量处理时，普遍采用反渗透膜、选择性渗透膜（正渗透）、电驱动离子膜等膜技术进行浓缩。在膜***的运行过程中，需要对膜***的进水状况、运行状况进行监控来延长膜***的使用寿命，使得膜***稳定运行。在反渗透膜膜***的浓缩倍率控制中，电厂往往通过人工控制膜浓缩***的浓缩倍率，不仅造成了人工的浪费，还导致了浓水排水水质和水量的不稳定。再者，人工采样测定浓缩倍率周期长，人工控制阀门有延时，导致膜***浓缩倍率波动大，不能稳定在控制值，从而造成膜***运行寿命缩短，电厂运行和投资费用增加，并且，目前缺乏对膜***的监控，无法实时了解、控制膜***的运行。
发明内容
本发明提供了一种电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，不仅能够解决现有技术中反渗透膜浓缩倍率不稳定的技术问题，还能解决现有技术中反渗透膜缺乏管控的技术问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其技术方案如下：
一种电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其包括：膜处理单元、产水箱、浓水箱、检测仪表和控制单元；所述膜处理单元通过进水管引入废水、通过产水管与所述产水箱相连、通过排水管与所述浓水箱相连，所述排水管通过回流管与所述进水管相连，所述回流管上设有水泵；所述进水管、所述膜处理单元、所述产水管、所述排水管、所述浓水箱上安装有所述检测仪表；所述控制单元包括控制模块、进水电磁阀、排水电磁阀和回流电磁阀，所述进水电磁阀安装在所述进水管上；所述排水电磁阀安装在所述排水管上，位于所述回流管和所述浓水箱之间；所述回流电磁阀安装在所述回流管上；所述控制单元分别与所述检测仪表、所述进水电磁阀、所述排水电磁阀、所述水泵、所述回流电磁阀相连，用于提供运行控制；其中，所述控制模块设有参数阈值，所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述检测仪表的实时检测值对所述膜处理单元进行运行控制；所述控制模块选取所述实时检测值的一项或几项与所述参数阈值的对应项对比，由对比结果控制所述膜处理单元的运行状态、运行预警和运行风险。
如上述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，进一步优选为：所述检测仪表包括安装在所述进水管上的进水在线TDS计、进水在线流量计、在线温度计、进水在线ORP仪表、进水在线pH仪表、进水在线压力仪表、在线SDI测定仪；安装在所述膜处理单元上的浓水进口端在线压力仪表、浓水出口端在线压力仪表；安装在所述产水管上的产水在线流量计、产水在线TDS计、产水在线压力仪表；安装在所述排水管上的排水在线TDS计、排水在线流量计、排水在线压力仪表；和安装在所述浓水箱上的在线液位计。
如上述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，进一步优选为：所述膜处理单元包括串联的一段反渗透膜单元和二段反渗透膜单元；所述一段反渗透膜单元包括一段进水端、一段膜组件和一段出水端；所述一段进水端设有一段进水口，所述一段进水口与所述进水管相连；所述一段出水端设有一段产水出水口和一段浓水出水口，所述一段产水出水口通过所述产水管与所述产水箱相连，所述一段浓水出水口通过输水管与所述二段反渗透膜单元相连；所述二段反渗透膜单元包括二段进水端、二段膜组件和二段出水端；所述二段进水端设有二段进水口，所述二段进水口通过所述输水管与所述一段浓水出水口相连；所述二段出水端设有二段产水出水口和二段浓水出水口，所述二段产水出水口通过所述产水管与所述产水箱相连，所述二段浓水出水口通过所述排水管与所述浓水箱相连；所述控制单元还包括输水在线压力仪表，所述输水在线压力仪表安装在所述输水管上，并与所述控制模块相连。
如上述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，进一步优选为：所述实时检测值包括所述进水在线TDS计检测的进水管实时TDS值；所述进水在线流量计检测的实时进水流量值；所述在线温度计检测的实时进水温度值；所述进水在线ORP仪表检测的实时进水ORP值；所述进水在线pH仪表检测的实时进水pH值；所述进水在线压力仪表检测的实时进水压力值；所述在线SDI测定仪检测的实时进水SDI值；所述浓水进口端在线压力仪表检测的实时浓水进口端压力值；所述浓水出口端在线压力仪表检测的实时浓水出口端压力值；所述产水在线流量计检测的实时产水流量值；所述产水在线TDS计检测的产水管实时TDS值；所述产水在线压力仪表检测的实时产水压力值；所述排水在线TDS计检测的排水管实时TDS值；所述排水在线流量计检测的实时排水流量值；所述排水在线压力仪表检测的实时排水压力值；所述在线液位计检测的浓水箱实时液位值；所述输水在线压力仪表检测的实时输水压力值；还包括实时脱盐率、实时回收率、实时浓缩倍率值、膜处理单元压差、膜处理单元各段压差；其中，所述实时脱盐率为所述进水管实时TDS值与所述产水管实时TDS值之差与所述进水管实时TDS值的比值；所述实时回收率为所述实时产水流量值与所述实时进水流量值的比值；所述实时浓缩倍率值为所述排水管实时TDS值与所述进水管实时TDS值的比值；所述膜处理单元压差为所述实时浓水进口端压力值和所述实时浓水出口端压力值的差值；所述膜处理单元各段压差包括一段反渗透膜单元压差和二段反渗透膜单元压差；所述一段反渗透膜单元压差为所述实时浓水进口端压力值与所述实时输水压力值的差值；所述二段反渗透膜单元压差为所述实时输水压力值与所述实时浓水出口端压力值的差值。
如上述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，进一步优选为：所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述浓水箱实时液位值、所述实时浓缩倍率值对所述膜处理单元进行运行状态控制；所述浓水箱实时液位值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块关闭所述进水电磁阀；所述浓水箱实时液位值低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块开启所述进水电磁阀；所述实时浓缩倍率值不低于所述参数阈值时，所述控制模块开启所述排水电磁阀，将浓水排入所述浓水箱中；所述实时浓缩倍率值低于所述参数阈值时，所述控制模块开启所述回流管上的所述水泵和所述回流电磁阀，将浓水输送回所述进水管中。
如上述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，进一步优选为：所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述排水管实时TDS值、所述实时排水流量值、所述实时进水流量值、所述实时进水温度值、所述实时进水ORP值、所述实时进水pH值、所述实时进水压力值、所述实时排水压力值、所述实时浓水进口端压力值、所述实时浓水出口端压力值、所述产水管实时TDS值、所述进水管实时TDS值、所述实时产水流量值、所述实时产水压力值、所述实时进水SDI值、所述实时脱盐率、所述实时回收率对所述膜处理单元进行运行预警控制；所述排水管实时TDS值低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块对外输出报警信号；所述实时排水流量值高于所述实时进水流量值时，所述控制模块对外输出报警信号；所述实时进水温度值高于所述参数阈值的上限或低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块对外输出报警信号；所述实时进水ORP值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号或输出停机信号；所述实时进水pH值高于所述参数阈值的上限或低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块对外输出报警信号；所述实时进水压力值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号或输出停机信号；所述实时排水压力值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号或输出停机信号；所述实时浓水进口端压力值低于所述参数阈值的下限和/或所述实时浓水出口端压力值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出停机信号；所述实时脱盐率低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块对外输出报警信号；所述实时回收率高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号；所述实时产水压力值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号；所述实时进水SDI值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号。
如上述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，进一步优选为：所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述实时检测值对所述膜处理单元进行运行风险控制，所述运行风险包括胶体污染风险、有机物污染风险、结垢污染风险。
如上述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，进一步优选为：所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述实时进水压力值、所述实时产水流量值、所述膜处理单元压差、所述实时脱盐率对所述膜处理单元进行胶体污染风险控制；同时发生所述实时进水压力值上升超过所述参数阈值、所述实时产水流量值下降超过所述参数阈值、所述膜处理单元压差上升超过所述参数阈值，且所述实时脱盐率满足所述参数阈值，则所述控制模块判定发生胶体污染，并对外输出胶体污染报警信号。
如上述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，进一步优选为：所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述实时产水流量值、所述实时进水压力值、所述实时脱盐率和所述膜处理单元各段压差对所述膜处理单元进行有机物污染风险控制；同时发生所述实时产水流量值下降超过所述参数阈值、所述实时进水压力值上升超过所述参数阈值、所述实时脱盐率满足所述参数阈值，且所述膜处理单元各段压差均上升超过所述参数阈值，所述一段反渗透膜单元压差上升幅度大于所述二段反渗透膜单元压差，则所述控制模块判定发生有机物污染，并对外输出有机物污染风险报警信号。
如上述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，进一步优选为：所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述实时进水压力值、所述实时产水流量值、所述实时脱盐率、所述膜处理单元各段压差对所述膜处理单元进行结垢污染风险控制，所述结垢污染风险包括硫酸盐结垢污染风险、碳酸盐结垢污染风险和硅酸盐结垢污染风险；所述二段反渗透膜单元压差上升超过所述参数阈值，则所述控制模块判定发生硫酸盐结垢污染和/或碳酸盐结垢污染，并对外输出硫酸盐结垢污染风险和碳酸盐结垢污染风险报警信号；所述实时进水压力值上升、所述实时产水流量值下降、所述实时脱盐率下降，且所述一段反渗透膜单元压差满足所述参数阈值、所述二段反渗透膜单元压差降低超过所述参数阈值，则所述控制模块判定发生硅酸盐结垢污染，并对外输出硅酸盐结垢污染风险报警信号。
分析可知，与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：
本发明通过检测仪表和控制单元检测、控制膜处理单元的运行，能够自动控制膜处理单元的浓缩倍率，节省人力，安装方便，操作灵活可靠，避免了人工控制阀门时的延时，膜处理单元的浓缩倍率稳定，从而能够延长膜处理单元的使用寿命，节省电厂运行成本。并且，本发明的检测仪表和控制单元配合使用，还能够对电厂反渗透膜浓缩倍率控制***运行的各个环节进行管控，从而控制膜处理单元的运行状态、运行预警和运行风险，还具有可控程度高、管控能力强的特点。同时，本发明的膜处理单元为串联的一段反渗透膜单元和二段反渗透膜单元，能够合理分配浓缩工作量，减轻单个反渗透膜单元的运行负担，提高膜处理单元的整体运行效率，并提高膜处理单元的抗风险能力。
附图说明
图1为本发明的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***的连接示意图；
图2为本发明的膜处理单元的内部连接示意图；
图3为本发明的一段反渗透膜单元的结构示意图；
图中：1-进水电磁阀；2-进水管；3-进水在线TDS计；4-进水在线流量计；5-在线温度计；6-进水在线ORP仪表；7-进水在线pH仪表；8-进水在线压力仪表；9-在线SDI测定仪；10-浓水进口端在线压力仪表；11-膜处理单元；12-浓水出口端在线压力仪表；13-产水在线流量计；14-产水在线TDS计；15-产水在线压力仪表；16-排水管；17-产水管；18-产水箱；19-排水在线TDS计；20-排水在线流量计；21-排水在线压力仪表；22-排水电磁阀；23-在线液位计；24-浓水箱；25-回流管；26-回流电磁阀；27-水泵；28-控制模块；29-输水管；30-输水在线压力仪表；31-一段反渗透膜单元；32-二段反渗透膜单元；33-一段进水端；34-一段膜组件；35-一段出水端；36-一段产水出水口；37-一段浓水出水口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在本发明中，英文缩写释义为：TDS是Total dissolved solids的缩写，为溶解性固体总量；ORP是Oxidation-Reduction Potential的缩写，为氧化还原电位；SDI是SiltingDensity Index的缩写，为淤泥密度指数；pH是hydrogen ion concentration的缩写，为氢离子浓度指数；COD是Chemical Oxygen Demand的缩写，为化学需氧量。
如图1至图3所示，图1为本发明的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***的连接示意图；图2为本发明的膜处理单元的内部连接示意图；图3为本发明的一段反渗透膜单元的结构示意图。
如图1所示，本发明提供了一种电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，主要包括膜处理单元11、产水箱18、浓水箱24、检测仪表和控制单元；膜处理单元11通过进水管2引入废水、通过产水管17与产水箱18相连、通过排水管16与浓水箱24相连，排水管16通过回流管25与进水管2相连，回流管25上设有水泵27；进水管2、膜处理单元11、产水管17、排水管16、浓水箱24上安装有检测仪表；控制单元包括控制模块28、进水电磁阀1、排水电磁阀22和回流电磁阀26，进水电磁阀1安装在进水管2上；排水电磁阀22安装在排水管16上，位于回流管25和浓水箱24之间；回流电磁阀26安装在回流管25上；控制单元分别与检测仪表、进水电磁阀1、排水电磁阀22、水泵27、回流电磁阀26相连，用于提供运行控制；其中，控制模块28设有参数阈值，控制模块28通过对比参数阈值与检测仪表的实时检测值对膜处理单元11进行运行控制；控制模块28选取实时检测值的一项或几项与参数阈值的对应项对比，由对比结果控制膜处理单元11的运行状态、运行预警和运行风险。
具体而言，本发明提供的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***通过检测仪表检测膜处理单元11的运行参数，通过控制单元控制膜处理单元11的运行。进水电磁阀1开启时，废水由进水管2进入膜处理单元11中，膜处理单元11对废水进行浓缩处理，处理后的废水被分为产水和浓水，产水通过产水管17进入产水箱18中，由产水箱18集中排出，浓水通过排水管16、排水电磁阀22进入浓水箱24中，浓水箱24中的浓水已达到预定浓缩倍率，由浓水箱24集中排出，可以进行蒸发结晶处理或者烟气余热蒸发处理，以此实现节水减排，循环利用。检测仪表对进水管2和排水管16内的水质进行检测，控制模块28分析检测数据，能够实时得出膜处理单元11的实时浓缩倍率值。控制模块28设有参数阈值，参数阈值定义了预设浓缩倍率值，当实时浓缩倍率值不小于预设浓缩倍率值时，排水电磁阀22开启，浓水通过排水管16进入浓水箱24中；当实时浓缩倍率值小于预设浓缩倍率值时，排水电磁阀22关闭，水泵27先运行，然后回流电磁阀26开启，浓水由回流管25进入进水管2中再次浓缩。本发明通过检测仪表和控制单元检测、控制膜处理单元11的运行，能够自动控制膜处理单元11的浓缩倍率，节省人力，安装方便，操作灵活可靠，避免了人工控制阀门时的延时，膜处理单元11的浓缩倍率稳定，从而能够延长膜处理单元11的使用寿命，节省电厂运行成本。同时，膜处理单元11的使用寿命并不仅仅取决于浓缩倍率，还与运行状况、废水参数有关，本发明的检测仪表和控制单元配合使用，还能够对电厂反渗透膜浓缩倍率控制***运行的各个环节进行管控，从而控制膜处理单元11的运行状态、运行预警和运行风险，还具有可控程度高、管控能力强的特点。
为了减轻膜处理单元11的运行负担，并提高膜处理单元11的运行效率、抗风险能力，如图1至图3所示，膜处理单元11包括串联的一段反渗透膜单元31和二段反渗透膜单元32；一段反渗透膜单元31包括一段进水端33、一段膜组件34和一段出水端35；一段进水端33设有一段进水口，一段进水口与进水管2相连；一段出水端35设有一段产水出水口36和一段浓水出水口37，一段产水出水口36通过产水管17与产水箱18相连，一段浓水出水口37通过输水管29与二段反渗透膜单元32相连；二段反渗透膜单元32包括二段进水端、二段膜组件和二段出水端；二段进水端设有二段进水口，二段进水口通过输水管29与一段浓水出水口37相连；二段出水端设有二段产水出水口和二段浓水出水口，二段产水出水口通过产水管17与产水箱18相连，二段浓水出水口通过排水管16与浓水箱24相连。进水管2、排水管16、输水管29、回流管25采用PVC钢丝管，并由管箍固定。本发明通过设置串联的一段反渗透膜单元31和二段反渗透膜单元32，能够合理分配浓缩工作量，减轻单个反渗透膜单元的运行负担，提高膜处理单元11的整体运行效率，并提高膜处理单元11的抗风险能力。
为了便于检测膜处理单元11的运行状况，如图1所示，检测仪表包括安装在进水管2上的进水在线TDS计3、进水在线流量计4、在线温度计5、进水在线ORP仪表6、进水在线pH仪表7、进水在线压力仪表8、在线SDI测定仪9；安装在膜处理单元11上的浓水进口端在线压力仪表10、浓水出口端在线压力仪表12；安装在产水管17上的产水在线流量计13、产水在线TDS计14、产水在线压力仪表15；安装在排水管16上的排水在线TDS计19、排水在线流量计20、排水在线压力仪表21；和安装在浓水箱24上的在线液位计23、安装在输水管29上的输水在线压力仪表30。检测仪表和实时检测值的对应关系为：进水在线TDS计3检测进水管实时TDS值；进水在线流量计4检测实时进水流量值；在线温度计5检测实时进水温度值；进水在线ORP仪表6检测实时进水ORP值；进水在线pH仪表7检测实时进水pH值；进水在线压力仪表8检测实时进水压力值；在线SDI测定仪9检测实时进水SDI值；浓水进口端在线压力仪表10检测实时浓水进口端压力值；浓水出口端在线压力仪表12检测实时浓水出口端压力值；产水在线流量计13检测实时产水流量值；产水在线TDS计14检测产水管实时TDS值；产水在线压力仪表15检测实时产水压力值；排水在线TDS计19检测排水管实时TDS值；排水在线流量计20检测实时排水流量值；排水在线压力仪表21检测实时排水压力值；在线液位计23检测浓水箱实时液位值；输水在线压力仪表30检测实时输水压力值。本发明通过在电厂反渗透膜浓缩倍率控制***中安装检测仪表，便于进行自动化管控。进一步的，各实时检测值经控制模块28组合、计算，能够得出实时脱盐率、实时回收率、实时浓缩倍率值、膜处理单元11压差、膜处理单元11各段压差。其中，实时脱盐率为进水管实时TDS值与产水管实时TDS值之差与进水管实时TDS值的比值；实时回收率为实时产水流量值与实时进水流量值的比值；实时浓缩倍率值为排水管实时TDS值与进水管实时TDS值的比值；膜处理单元11压差为实时浓水进口端压力值和实时浓水出口端压力值的差值；膜处理单元11各段压差包括一段反渗透膜单元压差和二段反渗透膜单元压差；一段反渗透膜单元压差为实时浓水进口端压力值与实时输水压力值的差值；二段反渗透膜单元压差为实时输水压力值与实时浓水出口端压力值的差值。
本发明通过在电厂反渗透膜浓缩倍率控制***上安装检测仪表，并对控制模块28设置与检测仪表的实时检测值对应的阈值范围、与经控制模块28组合、计算得出的实时检测值对应的阈值范围，能够对电厂反渗透膜浓缩倍率控制***进行运行状态、运行预警和运行风险的控制。其中，阈值范围包括进水管实时TDS值、实时进水流量值、实时进水温度值、实时进水ORP值、实时进水pH值、实时进水压力值、实时进水SDI值、实时浓水进口端压力值、实时浓水出口端压力值、实时产水流量值、产水管实时TDS值、实时产水压力值、排水管实时TDS值、实时排水流量值、实时排水压力值、浓水箱实时液位值、实时输水压力值、实时脱盐率、实时回收率、实时浓缩倍率值、膜处理单元11压差、膜处理单元11各段压差的预定波动范围。
在控制运行状态时，如图1所示，控制模块28通过对比参数阈值与浓水箱实时液位值、实时浓缩倍率值对膜处理单元11进行运行状态控制；浓水箱实时液位值高于参数阈值的上限时，控制模块28关闭进水电磁阀1；浓水箱实时液位值低于参数阈值的下限时，控制模块28开启进水电磁阀1；实时浓缩倍率值不低于参数阈值时，控制模块28开启排水电磁阀22，将浓水排入浓水箱24中；实时浓缩倍率值低于参数阈值时，控制模块28开启回流管25上的水泵27和回流电磁阀26，将浓水输送回进水管2中。
在控制运行预警时，如图1至图3所示，控制模块28通过对比参数阈值与排水管实时TDS值、实时排水流量值、实时进水流量值、实时进水温度值、实时进水ORP值、实时进水pH值、实时进水压力值、实时排水压力值、实时浓水进口端压力值、实时浓水出口端压力值、产水管实时TDS值、进水管实时TDS值、实时产水流量值、实时产水压力值、实时进水SDI值、实时脱盐率、实时回收率对膜处理单元11进行运行预警控制；排水管实时TDS值低于参数阈值的下限时，控制模块28对外输出报警信号；实时排水流量值高于实时进水流量值时，控制模块28对外输出报警信号；实时进水温度值高于参数阈值的上限或低于参数阈值的下限时，控制模块28对外输出报警信号，在本发明的一个实施例中，实时进水温度值高于25℃或低于10℃时，控制模块28对外输出报警信号，膜处理单元11的参数阈值为10℃至25℃；实时进水ORP值高于参数阈值的上限时，控制模块28对外输出报警信号或输出停机信号，在本发明的一个实施例中，实时进水ORP值高于200MV时控制模块28对外输出报警信号，实时进水ORP值高于250MV时控制模块28对外输出停机信号；实时进水pH值高于参数阈值的上限或低于参数阈值的下限时，控制模块28对外输出报警信号，在本发明的一个实施例中，实时进水pH值高于9或低于6时，控制模块28对外输出报警信号；实时进水压力值高于参数阈值的上限时，控制模块28对外输出报警信号或输出停机信号，在本发明的一个实施例中，实时进水压力值按照预设压力值的百分比去评价，实时进水压力值超过115%时，控制模块28对外输出报警信号，实时进水压力值超过125%时，控制模块28对外输出停机信号；实时排水压力值高于参数阈值的上限时，控制模块28对外输出报警信号或输出停机信号，在本发明的一个实施例中，实时排水压力值按照预设压力值的百分比去评价，实时排水压力值超过115%时，控制模块28对外输出报警信号，实时排水压力值超过125%时，控制模块28对外输出停机信号；实时浓水进口端压力值低于参数阈值的下限和/或实时浓水出口端压力值高于参数阈值的上限时，控制模块28对外输出停机信号，在本发明的一个实施例中，实时浓水进口端压力值低于0.1MPa时控制模块28对外输出停机信号、实时浓水出口端压力值高于0.1MPa时控制模块28对外输出停机信号；实时脱盐率低于参数阈值的下限时，控制模块28对外输出报警信号，在本发明的一个实施例中，实时脱盐率低于98%时，控制模块28对外输出报警信号；实时回收率高于参数阈值的上限时，控制模块28对外输出报警信号，在本发明的一个实施例中，实时回收率高于70%时，控制模块28对外输出报警信号；实时产水压力值高于参数阈值的上限时，控制模块28对外输出报警信号；实时进水SDI值高于参数阈值的上限时，控制模块28对外输出报警信号，在本发明的一个实施例中，实时进水SDI值高于3时，此时存在胶体污染风险，控制模块28对外输出报警信号。进一步的，一段反渗透膜单元31压差高于参数阈值的上限时，控制模块28对外输出报警信号；二段反渗透膜单元32压差高于参数阈值的上限时，控制模块28对外输出报警信号，在本发明的一个实施例中，以预设压差值的百分比去评价，一段反渗透膜单元31压差和/或二段反渗透膜单元32压差高于115%时，控制模块28对外输出报警信号。
在控制运行风险时，如图1至图3所示，控制模块28通过对比参数阈值与实时检测值对膜处理单元11进行运行风险控制，运行风险包括胶体污染风险、有机物污染风险、结垢污染风险。
对于胶体污染风险，膜处理单元11的一段反渗透膜单元31污堵较二段反渗透膜单元32严重，通常发生在地表水类水源或者浊度较高的水源中，如图1至图3所示，控制模块28通过对比参数阈值与实时进水压力值、实时产水流量值、膜处理单元11压差、实时脱盐率对膜处理单元11进行胶体污染风险控制；同时发生实时进水压力值上升超过参数阈值、实时产水流量值下降超过参数阈值、膜处理单元11压差（一段反渗透膜单元压差）上升超过参数阈值，且实时脱盐率满足参数阈值，则控制模块28判定发生胶体污染，并对外输出胶体污染报警信号，提醒人工进行清理。
对于有机物污染风险，膜处理单元11的一段反渗透膜单元31和二段反渗透膜单元32均会发生，相比于二段反渗透膜单元32，一段反渗透膜单元31的发生情况更加普遍和严重。并且，有机物污染通常发生在煤化工废水、焦化废水、印染废水、造纸废水等COD含量高（大于10mg/L）的水中，并伴随微生物污染（微生物污染随水温升高而严重，即夏天微生物污染较冬天严重，微生物污染常伴随腥臭味，取样灼烧时有烧毛发或蛋白质的味道）。有机物污染的表象为一段进水端33内壁污染物黏滑，且一段进水端33内壁比一段出水端35内壁黏滑。如图1至图3所示，控制模块28通过对比参数阈值与实时产水流量值、实时进水压力值、实时脱盐率和膜处理单元11各段压差对膜处理单元11进行有机物污染风险控制；同时发生实时产水流量值下降超过参数阈值、实时进水压力值上升超过参数阈值、实时脱盐率满足参数阈值，且膜处理单元11各段压差均上升超过参数阈值，一段反渗透膜单元压差上升幅度大于二段反渗透膜单元压差，则控制模块28判定发生有机物污染，并对外输出有机物污染风险报警信号。
对于结垢污染风险，如图1至图3所示，控制模块28通过对比参数阈值与实时进水压力值、实时产水流量值、实时脱盐率、膜处理单元11各段压差对膜处理单元11进行结垢污染风险控制，结垢污染风险包括硫酸盐结垢污染风险、碳酸盐结垢污染风险和硅酸盐结垢污染风险；二段反渗透膜单元压差上升超过参数阈值，则控制模块28判定发生硫酸盐结垢污染和/或碳酸盐结垢污染，并对外输出硫酸盐结垢污染风险和碳酸盐结垢污染风险报警信号，在区分硫酸盐结垢污染和碳酸盐结垢污染时，采用盐酸溶解，反应剧烈、有气泡产生且能被溶解的为碳酸盐结垢污染，基本无变化的为硫酸盐结垢污染（化学反应中碳酸盐与盐酸反应生成二氧化碳，故反应剧烈，硫酸盐无二氧化碳生成，故基本无变化）；实时进水压力值上升、实时产水流量值下降、实时脱盐率下降，且一段反渗透膜单元压差满足参数阈值、二段反渗透膜单元压差降低超过参数阈值，则控制模块28判定发生硅酸盐结垢污染，并对外输出硅酸盐结垢污染风险报警信号。
需进一步说明的是，本发明的进水在线TDS计3、进水在线流量计4、在线温度计5、进水在线ORP仪表6、进水在线pH仪表7、进水在线压力仪表8、在线SDI测定仪9、浓水进口端在线压力仪表10、浓水出口端在线压力仪表12、产水在线流量计13、产水在线TDS计14、产水在线压力仪表15、排水在线TDS计19、排水在线流量计20、排水在线压力仪表21、在线液位计23、输水在线压力仪表30、产水箱18、浓水箱24、控制模块28、进水电磁阀1、排水电磁阀22、回流电磁阀26、一段反渗透膜单元31、二段反渗透膜单元32、进水管2、产水管17、输水管29、排水管16的名称是为了便于描述而并非对元器件的限定，本领域技术人员能够根据对元器件的功能的描述对应选用合适的元器件，并进行组装、连接、操作。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。
Claims (9)
1.一种电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其特征在于，包括:
膜处理单元、产水箱、浓水箱、检测仪表和控制单元；
所述膜处理单元通过进水管引入废水、通过产水管与所述产水箱相连、通过排水管与所述浓水箱相连，所述排水管通过回流管与所述进水管相连，所述回流管上设有水泵；
所述进水管、所述膜处理单元、所述产水管、所述排水管、所述浓水箱上安装有所述检测仪表；
所述检测仪表包括安装在所述进水管上的进水在线TDS计、安装在所述排水管上的排水在线TDS计、安装在所述浓水箱上的在线液位计；
所述进水在线TDS计检测的进水管实时TDS值；
所述排水在线TDS计检测的排水管实时TDS值；
所述在线液位计检测浓水箱实时液位值；
所述排水管实时TDS值与所述进水管实时TDS值的比值为实时浓缩倍率值；
所述控制单元包括控制模块、进水电磁阀、排水电磁阀和回流电磁阀，所述进水电磁阀安装在所述进水管上；
所述排水电磁阀安装在所述排水管上，位于所述回流管和所述浓水箱之间；
所述回流电磁阀安装在所述回流管上；
所述控制单元分别与所述检测仪表、所述进水电磁阀、所述排水电磁阀、所述水泵、所述回流电磁阀相连，用于提供运行控制；
其中，所述控制模块设有参数阈值，所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述检测仪表的实时检测值对所述膜处理单元进行运行控制；
所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述浓水箱实时液位值、所述实时浓缩倍率值对所述膜处理单元进行运行状态控制；
所述浓水箱实时液位值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块关闭所述进水电磁阀；
所述浓水箱实时液位值低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块开启所述进水电磁阀；
所述实时浓缩倍率值不低于所述参数阈值时，所述控制模块开启所述排水电磁阀，将浓水排入所述浓水箱中；
所述实时浓缩倍率值低于所述参数阈值时，所述控制模块开启所述回流管上的所述水泵和所述回流电磁阀，将浓水输送回所述进水管中；
所述控制模块选取所述实时检测值的一项或几项与所述参数阈值的对应项对比，由对比结果控制所述膜处理单元的运行状态、运行预警和运行风险。
2.根据权利要求1所述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其特征在于:
所述检测仪表还包括安装在所述进水管上的进水在线流量计、在线温度计、进水在线ORP仪表、进水在线pH仪表、进水在线压力仪表、在线SDI测定仪；
安装在所述膜处理单元上的浓水进口端在线压力仪表、浓水出口端在线压力仪表；
安装在所述产水管上的产水在线流量计、产水在线TDS计、产水在线压力仪表；
安装在所述排水管上的、排水在线流量计、排水在线压力仪表。
3.根据权利要求2所述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其特征在于:
所述膜处理单元包括串联的一段反渗透膜单元和二段反渗透膜单元；
所述一段反渗透膜单元包括一段进水端、一段膜组件和一段出水端；
所述一段进水端设有一段进水口，所述一段进水口与所述进水管相连；
所述一段出水端设有一段产水出水口和一段浓水出水口，所述一段产水出水口通过所述产水管与所述产水箱相连，所述一段浓水出水口通过输水管与所述二段反渗透膜单元相连；
所述二段反渗透膜单元包括二段进水端、二段膜组件和二段出水端；
所述二段进水端设有二段进水口，所述二段进水口通过所述输水管与所述一段浓水出水口相连；
所述二段出水端设有二段产水出水口和二段浓水出水口，所述二段产水出水口通过所述产水管与所述产水箱相连，所述二段浓水出水口通过所述排水管与所述浓水箱相连；
所述控制单元还包括输水在线压力仪表，所述输水在线压力仪表安装在所述输水管上，并与所述控制模块相连。
4.根据权利要求3所述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其特征在于，所述实时检测值包括：
所述进水在线流量计检测的实时进水流量值；
所述在线温度计检测的实时进水温度值；所述进水在线ORP仪表检测的实时进水ORP值；
所述进水在线pH仪表检测的实时进水pH值；
所述进水在线压力仪表检测的实时进水压力值；
所述在线SDI测定仪检测的实时进水SDI值；
所述浓水进口端在线压力仪表检测的实时浓水进口端压力值；
所述浓水出口端在线压力仪表检测的实时浓水出口端压力值；
所述产水在线流量计检测的实时产水流量值；
所述产水在线TDS计检测的产水管实时TDS值；
所述产水在线压力仪表检测的实时产水压力值；
所述排水在线流量计检测的实时排水流量值；
所述排水在线压力仪表检测的实时排水压力值；
所述输水在线压力仪表检测的实时输水压力值；
还包括实时脱盐率、实时回收率、膜处理单元压差、膜处理单元各段压差；
其中，所述实时脱盐率为所述进水管实时TDS值与所述产水管实时TDS值之差与所述进水管实时TDS值的比值；
所述实时回收率为所述实时产水流量值与所述实时进水流量值的比值；
所述膜处理单元压差为所述实时浓水进口端压力值和所述实时浓水出口端压力值的差值；
所述膜处理单元各段压差包括一段反渗透膜单元压差和二段反渗透膜单元压差；所述一段反渗透膜单元压差为所述实时浓水进口端压力值与所述实时输水压力值的差值；所述二段反渗透膜单元压差为所述实时输水压力值与所述实时浓水出口端压力值的差值。
5.根据权利要求4所述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其特征在于:
所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述排水管实时TDS值、所述实时排水流量值、所述实时进水流量值、所述实时进水温度值、所述实时进水ORP值、所述实时进水pH值、所述实时进水压力值、所述实时排水压力值、所述实时浓水进口端压力值、所述实时浓水出口端压力值、所述产水管实时TDS值、所述进水管实时TDS值、所述实时产水流量值、所述实时产水压力值、所述实时进水SDI值、所述实时脱盐率、所述实时回收率对所述膜处理单元进行运行预警控制；
所述排水管实时TDS值低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块对外输出报警信号；
所述实时排水流量值高于所述实时进水流量值时，所述控制模块对外输出报警信号；
所述实时进水温度值高于所述参数阈值的上限或低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块对外输出报警信号；
所述实时进水ORP值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号或输出停机信号；
所述实时进水pH值高于所述参数阈值的上限或低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块对外输出报警信号；
所述实时进水压力值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号或输出停机信号；
所述实时排水压力值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号或输出停机信号；
所述实时浓水进口端压力值低于所述参数阈值的下限和/或所述实时浓水出口端压力值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出停机信号；
所述实时脱盐率低于所述参数阈值的下限时，所述控制模块对外输出报警信号；
所述实时回收率高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号；
所述实时产水压力值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号；
所述实时进水SDI值高于所述参数阈值的上限时，所述控制模块对外输出报警信号。
6.根据权利要求4所述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其特征在于:
所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述实时检测值对所述膜处理单元进行运行风险控制，所述运行风险包括胶体污染风险、有机物污染风险、结垢污染风险。
7.根据权利要求6所述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其特征在于：
所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述实时进水压力值、所述实时产水流量值、所述膜处理单元压差、所述实时脱盐率对所述膜处理单元进行胶体污染风险控制；
同时发生所述实时进水压力值上升超过所述参数阈值、所述实时产水流量值下降超过所述参数阈值、所述膜处理单元压差上升超过所述参数阈值，且所述实时脱盐率满足所述参数阈值，则所述控制模块判定发生胶体污染，并对外输出胶体污染报警信号。
8.根据权利要求6所述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其特征在于：
所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述实时产水流量值、所述实时进水压力值、所述实时脱盐率和所述膜处理单元各段压差对所述膜处理单元进行有机物污染风险控制；
同时发生所述实时产水流量值下降超过所述参数阈值、所述实时进水压力值上升超过所述参数阈值、所述实时脱盐率满足所述参数阈值，且所述膜处理单元各段压差均上升超过所述参数阈值，所述一段反渗透膜单元压差上升幅度大于所述二段反渗透膜单元压差，则所述控制模块判定发生有机物污染，并对外输出有机物污染风险报警信号。
9.根据权利要求6所述的电厂反渗透膜浓缩倍率控制***，其特征在于：
所述控制模块通过对比所述参数阈值与所述实时进水压力值、所述实时产水流量值、所述实时脱盐率、所述膜处理单元各段压差对所述膜处理单元进行结垢污染风险控制，所述结垢污染风险包括硫酸盐结垢污染风险、碳酸盐结垢污染风险和硅酸盐结垢污染风险；
所述二段反渗透膜单元压差上升超过所述参数阈值，则所述控制模块判定发生硫酸盐结垢污染和/或碳酸盐结垢污染，并对外输出硫酸盐结垢污染风险和碳酸盐结垢污染风险报警信号；
所述实时进水压力值上升、所述实时产水流量值下降、所述实时脱盐率下降，且所述一段反渗透膜单元压差满足所述参数阈值、所述二段反渗透膜单元压差降低超过所述参数阈值，则所述控制模块判定发生硅酸盐结垢污染，并对外输出硅酸盐结垢污染风险报警信号。
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