供水系統(tǒng)工業(yè)濾水器定時(shí)全自動(dòng)反洗工藝技術(shù)說明
供水系統(tǒng)工業(yè)濾水器定時(shí)全自動(dòng)反洗工藝技術(shù)說明，能源總廠冷軋水處理車間工業(yè)濾水器組原反洗方式按直排水方式設(shè)計(jì)，與新增的反洗水就地回用系統(tǒng)不相適應(yīng)，影響其連續(xù)運(yùn)行和水質(zhì)達(dá)標(biāo)，降低了反洗水回用率。修改了冷軋水處理車間各個(gè)水站的工業(yè)濾水器組全自動(dòng)反洗控制程序，增加了定時(shí)啟動(dòng)功能，并可控制反洗臺數(shù)和反洗總時(shí)間長度，實(shí)現(xiàn)了單臺工業(yè)濾水器反洗間隔可調(diào)，使過濾和反洗時(shí)間與反洗就地回用處理能力相匹配，提高反洗水處理系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性和穩(wěn)定性，提高了用水循環(huán)率，降低了新水消耗。
工業(yè)濾水器是供水系統(tǒng)中降低原水濁度的重要生產(chǎn)設(shè)備，能源總廠冷軋水處理車間所轄各水站均設(shè)有多臺石英砂或多介質(zhì)工業(yè)濾水器。工業(yè)濾水器運(yùn)行時(shí)，原水中的懸浮物被濾料層截留吸附并不斷地在濾料層中積累，濾層孔隙逐漸被污物堵塞，在濾層表面形成濾餅，過濾水頭損失不斷增加，流量和過濾指標(biāo)降低，因此工業(yè)濾水器每運(yùn)行一段時(shí)間后必須反洗。冷軋水處理車間各水站均新建了工業(yè)濾水器反洗水回用處理系統(tǒng)，以降低新水消耗。由于現(xiàn)有工業(yè)濾水器反洗控制方式按照反洗水直排設(shè)計(jì)，其自動(dòng)反洗頻率與新增反洗水系統(tǒng)的處理能力不匹配，導(dǎo)致反洗水回用系統(tǒng)無法連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，出水濁度不達(dá)標(biāo)，反洗水回收利用效果不佳。
1供水系統(tǒng)工業(yè)濾水器現(xiàn)有自動(dòng)反洗工藝
工業(yè)濾水器控制系統(tǒng)的自動(dòng)反洗控制只能每24h通過監(jiān)控上位機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)1次。由于不同的工業(yè)濾水器組需要的反洗頻率不同，濁循環(huán)中工業(yè)濾水器組反洗頻率較高，為一天洗2次，凈循環(huán)中工業(yè)濾水器組反洗頻率為一天1次。若工業(yè)濾水器較少，反洗頻率低，以4臺工業(yè)濾水器為例，每臺工業(yè)濾水器之間的間隔時(shí)間達(dá)到為6h,影響回用水系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行；若工業(yè)濾水器較多，反洗較頻繁，則無法實(shí)現(xiàn)在24h內(nèi)自動(dòng)完成所有工業(yè)濾水器的反洗；若通過修改間隔時(shí)間控制1個(gè)反洗周期為24h,則反洗間隔時(shí)間較短，與回用水系統(tǒng)處理能力不相適應(yīng)。
2工業(yè)濾水器工藝存在的問題及改進(jìn)方案
2.1工業(yè)濾水器存在的問題
能源總廠冷軋水處理車間包括冷軋1號，2號，3號，4號水站和硅鋼2號，3號，4號和5號等多個(gè)水站。按原有工業(yè)濾水器自動(dòng)反洗控制方式，只能每24h手動(dòng)啟動(dòng)1次自動(dòng)反洗，若只有4臺工業(yè)濾水器，每臺工業(yè)濾水器之間的反洗間隔會達(dá)到6h,使得反洗水處理系統(tǒng)經(jīng)常處于閑置，無法連續(xù)運(yùn)行，一體化凈水器等生產(chǎn)指標(biāo)降低，回用水濁度升高和波動(dòng)，并無法正常排出污泥；若工業(yè)濾水器組多于10臺，或反洗頻率過高，會造成反洗間隔過短，不僅造成反洗排水量超過水站就地回用處理能力的問題，還會損耗大量使用新水，甚至?xí)斐墒占匾缌鳌?img border="0" src="/uploadfiles/20240205/20240205111022458.jpg">
以冷軋1號水站為例，其5月的一體化凈水器出水濁度如表1所示，補(bǔ)水記錄如圖1。參照表1和圖1,一體化凈水器出水濁度波動(dòng)較大，且經(jīng)常高于3NTU(設(shè)計(jì)指標(biāo)應(yīng)小于3NTU);補(bǔ)水頻率較高，補(bǔ)水量較大。
表1一冷軋水5月一體化凈水器出水濁度
NTU
5日 6日 7日 8日 9日10日 11日 12日
4.8 3.3 2.7 3.5 5.13.6 3.2 2.6
日期
圖1一冷軋水站5月補(bǔ)水記錄圖
2.2工業(yè)濾水器改進(jìn)方案
修改工業(yè)濾水器自動(dòng)運(yùn)行程序，以實(shí)現(xiàn)水站工業(yè)濾水器每天定時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)反洗，并控制反洗總時(shí)間、自動(dòng)反洗臺數(shù)和單臺反洗間隔時(shí)間，在確保1個(gè)反洗周期內(nèi)完成所有上線工業(yè)濾水器反洗的前提下，使每臺反洗間隔時(shí)間與反洗水處理能力相適應(yīng)，保證反洗水處理系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，并控制反洗用水和排水量在水站就地回水處理能力內(nèi)，避免反洗水收集池溢流或大量補(bǔ)充新水。
1)可將各水站工業(yè)濾水器全自動(dòng)運(yùn)行設(shè)置為在每天不同的時(shí)間點(diǎn)自動(dòng)啟動(dòng)，若上次反洗周期未完成，則繼續(xù)完成上1次反洗，每次啟動(dòng)后只反洗1個(gè)周期，并可設(shè)定反洗總時(shí)間和反洗臺數(shù)；
2)對工業(yè)濾水器采取上線/下線區(qū)分，上線工業(yè)濾水器可編入自動(dòng)運(yùn)行程序，下線工業(yè)濾水器手動(dòng)運(yùn)行或停運(yùn)檢修；
3)手動(dòng)將上線工業(yè)濾水器排序后可自動(dòng)按順序反洗，反洗間隔時(shí)間可自動(dòng)設(shè)置或手動(dòng)設(shè)置，使工業(yè)濾水器反洗周期與水站回用水處理能力和運(yùn)行周期相適應(yīng)。
3工業(yè)濾水器實(shí)現(xiàn)工藝流程改進(jìn)及效果
冷軋水處理車間各個(gè)水站的控制系統(tǒng)并不相同，以冷軋1號水站(PLC為全套西門子產(chǎn)品，上位機(jī)監(jiān)控軟件為西門子WINCC7.0)為例，介紹如何優(yōu)化控制程序，以實(shí)現(xiàn)工業(yè)濾水器組定時(shí)全自動(dòng)運(yùn)行。
3.1工業(yè)濾水器工藝流程的改進(jìn)
1)圖2為工業(yè)濾水器自動(dòng)運(yùn)行操作界面。在監(jiān)控畫面中，通過填空方式設(shè)定每臺工業(yè)濾水器是否加入自動(dòng)反洗及反洗序列號，并可在監(jiān)控畫面中任意設(shè)定完成所有工業(yè)濾水器一1次反洗的總時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對全自動(dòng)反洗總時(shí)間長度的控制。
2)根據(jù)監(jiān)控畫面設(shè)定，完成所有工業(yè)濾水器1次反洗的總時(shí)間，由公式：
單臺工業(yè)濾水器單次反洗時(shí)間=排水時(shí)間+氣洗時(shí)間+混洗時(shí)間+靜置時(shí)間+正洗時(shí)間(1)
每臺工業(yè)濾水器反洗間隔時(shí)間=(反洗總時(shí)間-單臺單次反洗時(shí)間)/上線工業(yè)濾水器反洗臺數(shù)(2)
計(jì)算出反洗間隔時(shí)間，其控制程序的邏輯如圖3所示。
以一冷軋水站為例。一冷軋水站有4臺工業(yè)濾水器，其反洗水處理循環(huán)如圖4所示，單臺水洗1次產(chǎn)生300m3反洗水，全部排入收集池，而收集池提升泵正常運(yùn)行時(shí)(一用一備)大排水能力為150m3/h,因此，將單臺工業(yè)濾水器1次反洗水全部排出時(shí)間超過2h,排出收集池到進(jìn)入一體化凈水器處理需要時(shí)間，同時(shí)一體化凈水器處理能力為150m3/h,處理單臺1次反洗全部排水也需要2h。單臺工業(yè)濾水器的反洗時(shí)間與反洗間隔時(shí)間之和應(yīng)不少于2h。反洗水處理循環(huán)圖如圖4所示。
3)根據(jù)操作員設(shè)定時(shí)間，每天定時(shí)啟動(dòng)工業(yè)濾水器全自動(dòng)反洗。在上位機(jī)監(jiān)控畫面中增加設(shè)定啟動(dòng)時(shí)間的窗口，由操作員設(shè)定每天工業(yè)濾水器自啟動(dòng)反洗時(shí)間，再將設(shè)定好的時(shí)間傳送至PLC;在PLC程序中調(diào)用OB塊，根據(jù)設(shè)定好的時(shí)間，每天定時(shí)運(yùn)行此OB塊，以啟動(dòng)工業(yè)濾水器全自動(dòng)反洗功能。工業(yè)濾水器定時(shí)全自動(dòng)反洗邏輯如圖5所示。
3.2工業(yè)濾水器實(shí)施效果
以一冷軋水站為例，7月的一體化凈水器出水濁度如表2所示，7月的補(bǔ)充新水量如圖6所示。對比可見，新增工業(yè)濾水器組反洗定時(shí)自啟動(dòng)功能后，新水補(bǔ)充量和補(bǔ)水頻率明顯降低，反洗排水處理后的濁度指標(biāo)低于3NTU,優(yōu)于《循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50050-2007)對補(bǔ)充水質(zhì)的濁度要求。
表2一冷軋水站7月一體化凈水器出水濁度
NTU
15日 16日 17日 18日 19日20日 21日 22日
2.4 2.3 2.4 2.5 2.32.6 2.5 2.4
通過改進(jìn)工業(yè)濾水器全自動(dòng)反洗程序，新增了定時(shí)自動(dòng)反洗功能，可任意設(shè)定反洗臺數(shù)和控制反洗總時(shí)間長度，實(shí)現(xiàn)了冷軋水處理車間工業(yè)濾水器組的定時(shí)自動(dòng)反洗，可調(diào)控工業(yè)濾水器組反洗總時(shí)間和間隔時(shí)間，有效提高了站所回水處理效率和循環(huán)用水率，減少了新水使用量，降低噸鋼耗新水和生產(chǎn)成本。改進(jìn)后的控制方式已推廣至能源總廠冷軋水處理車間多個(gè)水站，運(yùn)行效果良好。
