[发明专利]一种膜法提质改造自来水系统和控制方法

说明书

本发明公开了一种膜法提质改造自来水系统和控制方法，系统包括依次连接的取水装置、机械混合折板反应平流沉淀装置、超滤系统及纳滤系统及PLC控制系统；PLC控制系统包括上位机、PLC主站及4个PLC子站，上位机与PLC主站连接，PLC主站通过总线与任意一个PLC子站连接；第一PLC子站与取水装置连接，用于控制取水、过滤及排水；第二PLC子站与机械混合折板反应平流沉淀装置连接，用于混凝沉淀及自动排泥；第三PLC子站与超滤系统连接，用于控制超滤系统的恒通量产水；第四PLC子站与纳滤系统连接，用于控制纳滤系统的恒通量产水。本发明将超滤+纳滤的膜组合自动控制技术用于自来水工艺，进一步提升了自来水出水水质，降低了运行成本。

技术领域

本发明涉及自来水领域，特别涉及一种膜法提质改造自来水系统和控制方法。

背景技术

传统的自来水处理方法主要包括反应、沉淀、过滤、杀菌几个步骤，经过这几步处理后的原水一般都能达到饮用水的标准，但是，随着经济的发展，原水中发现了大量致病的蓝氏贾第鞭毛虫和隐孢子虫等原生动物及藻类，传统的净水技术无法完全处理水中的藻类和原生动物，由此引起的藻毒素和臭味等成为自来水生产的重大微生物安全隐患。

随着超滤膜技术的推广应用，在保留传统水处理工艺的基础上，用超滤膜替代传统滤池，通过高精度的超滤膜分离去除水中的大多数悬浮物、细菌等微生物是现有自来水生产企业的首要选择，但是由于超滤膜对水中分子量小的有机物、氨氮、硬度(Ca²⁺、Mg²⁺离子)等小分子污染物的去除率较低，为确保自来水中有机物、氨氮、硬度等指标合格，一般需要在超滤膜的前端增加臭氧-活性炭吸附工艺，以去除水中的小分子COD、氨氮等污染物，这样就导致该水处理工艺存在工艺流程长，占地面积大，操作难度大，人员成本高等缺点。

另外，我国自来水净化技术自20世纪初发展至今，绝大多数自来水厂仍采用的是第一及第二代净化工艺，即混凝沉淀过滤工艺和臭氧-活性炭深度处理工艺，以超滤膜为代表的第三代净化工艺技术适用于新建城区自来水厂，不适合当前用地紧张的第一、二代自来水厂的提质改造。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种工艺流程短、占地面积小、操作简单、生产成本低的膜法提质改造自来水系统和控制方法，该系统和方法尤其适用于用地紧张的第一、二代自来水厂的提质改造。

本发明采用的技术方案是：

一种膜法提质改造自来水系统，包括依次连接的取水装置、机械混合折板反应平流沉淀装置、超滤系统、纳滤系统及PLC控制系统；PLC控制系统包括上位机、PLC主站及4个PLC子站，上位机与PLC主站连接，PLC主站通过总线与各PLC子站连接；

第一PLC子站与取水装置连接，用于控制取水装置的取水、过滤及排水；

第二PLC子站与机械混合折板反应平流沉淀装置连接，用于控制机械混合折板反应平流沉淀装置的混凝沉淀及自动排泥；

超滤系统包括浸没式超滤膜装置、产水泵及超滤清洗装置。浸没式超滤膜装置分离的不合格水经超滤回流管返回至机械混合折板反应平流沉淀装置循环处理，分离的净液通过产水泵输入纳滤系统；浸没式超滤膜装置中设有超滤膜通量监测装置和超滤跨膜压差监测装置；超滤膜通量监测装置包括设置在进水管路上的超滤进水流量计、设置在超滤清洗装置的出水管路上的超滤清洗水流量计和设置在超滤回流管上的超滤不合格水流量计；跨膜压差监测装置包括设置在超滤膜池内的超滤液位计和设置在超滤膜组件产水口的超滤压力变送器；超滤膜出水水质监测装置、超滤膜通量监测装置、超滤跨膜压差监测装置、产水泵、均与第三PLC子站连接，第三PLC子站用于控制超滤系统的恒通量产水；