一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统及方法，该测定系统包括以下四个模块：样水增压模块用于卷膜机械模块的增压，使卷膜机械模块的过滤膜盒达到测试压力；卷膜机械模块用于带动SDI测试卷膜移动，使SDI测试卷膜等距离的移动至下一测试位置，每测试完一次SDI值后进行一次卷膜过片，并保证前一测试位置和后一测试位置之间的距离始终不变；SDI测定模块用于样水增压模块的样水增压泵启/停及转速的控制和卷膜机械模块的旋转角度的控制，测试样水压力控制及SDI值计算；供电模块为SDI测定模块供电。本发明专利技术的测定系统能够测定低压或无压样水的污染指数，可轻松、准确的完成检测任务，本发明专利技术应用范围更广，省时省力，实用性更强。实用性更强。实用性更强。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种污染指数测定系统，特别涉及一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统及方法，属于水处理领域。

技术介绍

[0002]近年来，反渗透技术以其操作简单、可靠性高和不产生二次污染等特点而广泛应用于海水淡化、工业纯水和污水处理等领域。在诸多膜法水处理工程项目实际应用中，反渗透系统普遍存在反渗透膜污堵问题。其中，良好的反渗透预处理是解决上述问题的关键。
[0003]污染指数（Silt Density Index，SDI）是反渗透系统运行监测的重要指标，它综合表示了进水中悬浮物浓度、胶体物质浓度和过滤特性，并能表征膜污染程度。反渗透膜污堵与进水中细小悬浮物和胶体等物质的存在密切相关。
[0004]大型脱盐水系统为了使SDI检测起到应有的作用，不能仅仅在反渗透膜出现污堵问题时才进行SDI检测，必须进行频繁而有规律的SDI检测，至少每天进行1～２次。更重要的是预防污堵问题的出现，而绝不仅仅是诊断已经发生的问题。只有反渗透进水SDI值小于3时，才能基本满足反渗透系统进水要求；当反渗透进水SDI值大于5时，应及时停止反渗透系统使用。因此，实时监测反渗透预处理工艺的处理单元（如多介质过滤器、活性炭过滤器和超滤等）出水SDI值，进而对其进行调控以减少反渗透膜进水中细小颗粒的存在，能够有效降低反渗透膜污堵现象的发生。
[0005]反渗透膜进水SDI值必须每天定时监测，以便及时发现问题，避免不合格水质进入反渗透膜设备，才能保护好反渗透膜，延长反渗透膜使用寿命。目前，现有SDI值的测量大多为手动测量，需要人工频繁记录数据，测量后进行计算。这样不仅费时费力，而且引入了人为误差，如人为的操作误差、人为视觉误差（读秒表、看液位刻度等），导致测出的SDI值很不准确。在现有自动SDI测定系统中也存在：测定过程中进水压力不稳定、过滤膜盒漏水、SDI测试卷膜无张力控制、SDI测试卷膜定位间距过大、对于样水压力低或无压样水也无法测定等问题。

技术实现思路

[0006]为了解决现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统及方法。本专利技术能够测定低压或无压样水的污染指数，无需现场工作人员值守，即可轻松、准确的完成检测任务，本专利技术应用范围更广，省时省力，实用性更强。
[0007]本专利技术所采用的技术方案如下：一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统，包括以下四个模块：样水增压模块，用于卷膜机械模块的增压，使卷膜机械模块的过滤膜盒达到测试压力；卷膜机械模块，用于带动SDI测试卷膜移动，使SDI测试卷膜等距离的移动至下一测试位置，每测试完一次SDI值后进行一次卷膜过片，并保证前一测试位置和后一测试位置
之间的距离始终不变；SDI测定模块，用于样水增压模块的样水增压泵启/停及转速的控制和卷膜机械模块的旋转角度的控制，测试样水压力控制及SDI值计算；供电模块，为SDI测定模块供电。
[0008]进一步，所述的样水增压模块包括：样水进口、样水过滤器、样水增压泵、样水出口和水泵控制器，所述的样水进口、样水过滤器、样水增压泵和样水出口按此顺序依次连通，所述的样水增压泵还通过水泵控制器与SDI测定模块的PLC控制器电信号连接。
[0009]进一步，所述的卷膜机械模块包括：双稳态框架、伺服电机、气缸、过滤膜盒、可调阻尼卷膜轴、张紧轴A、张紧轴B和收卷轴；所述的双稳态框架为一侧带有安装板的框架结构，气缸通过设置过滤膜盒在框架结构内，可调阻尼卷膜轴、张紧轴A、张紧轴B和收卷轴一端均设置在安装板上，其中，收卷轴这端穿过安装板与伺服电机转动连接，可调阻尼卷膜轴和张紧轴A上下平行位于框架结构一侧，收卷轴和张紧轴B上下平行位于框架结构另一侧。
[0010]进一步，所述的框架结构由上支撑板、下支撑板、后支撑板和前支撑板组成的矩形结构，其中后支撑板紧贴在安装板上，后支撑板和前支撑板均设置有减重孔；所述的过滤膜盒由上、下两部分组成，分别为上膜盒和下膜盒，其中下膜盒固定在下支撑板上，上膜盒与气缸的推杆螺纹连接。
[0011]进一步，所述的双稳态框架材质为铝合金。
[0012]进一步，所述的SDI测定模块包括：气源稳压阀、样水动态稳压阀、进水压力变送器、进气压力变送器、进水电磁阀、进水温度变送器、膜盒排气电磁阀、膜盒排水电磁阀、PLC控制器和触摸屏；所述的气源稳压阀的出口通过管路分别与卷膜机械模块的气缸和膜盒排水电磁阀的进口连通，在气源稳压阀的出口处设置有进气压力变送器；排水电磁阀的出口与卷膜机械模块的过滤膜盒连通；所述的样水增压模块的样水出口依次通过样水动态稳压阀、进水电磁阀、卷膜机械模块的过滤膜盒与膜盒排气电磁阀连通；在样水动态稳压阀与进水电磁阀之间的管路上还设置有进水压力变送器、进水温度变送器和进水排放电磁阀；卷膜机械模块的过滤膜盒还连接有微型流量计；所述的样水动态稳压阀、进水压力变送器、进气压力变送器、进水温度变送器、微型流量计、触摸屏、样水增压模块、卷膜机械模块的伺服电机均与PLC控制器电信号连接；所述的水排放电磁阀、进水电磁阀、膜盒排气电磁阀、膜盒排水电磁阀和PLC控制器均与供电模块电连接。
[0013]进一步，所述的供电模块包括：依次顺序电连接的电源输入接口、充电管路电路、锂电池组、供电管路电路和电源输出接口，其中电源输入接口还与供电管路电路直接电连接。
[0014]进一步，所述的一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统的测定方法，包括如下步骤：管路冲洗SDI测定模块的PLC控制器控制打开进水排放电磁阀，对测试管路进行冲洗排放，将管路内的滞留脏水排放掉；
样水排气PLC控制器控制关闭进水排放电磁阀，打开进水电磁阀和膜盒排气电磁阀，使样水进入卷膜机械模块的过滤膜盒的上膜盒内，并将样水中的内部空气通过膜盒排气电磁阀排出；测试PLC控制器控制关闭膜盒排气电磁阀，模块化全自动无人值守污染指数测定系统进入SDI测试步骤，样水从卷膜机械模块的过滤膜盒的上膜盒流经SDI测试卷膜进入卷膜机械模块的过滤膜盒的下膜盒，再经过微型流量计计量样水流量，当样水累计流量至500mL时，PLC控制器记录第一个流量累计500mL的采集时间T1，PLC控制器再次开始计时，当计时时间到达T
t 后，PLC控制器记录第二个流量累计500mL的采集时间T
2 ，T2计时完成后，PLC控制器关闭进水电磁阀，同时关闭样水增压模块的样水增压泵；根据PLC控制器记录的T1和T2时间，PLC控制器自动计算出此次样水测试的SDI值，并储存记录在触摸屏上；排水；卷膜过片；待机。
[0015]进一步，所述的进入SDI测试步骤，测试原理基于以下计算公式：P
30
——在0.207 MPa进水压力下的堵塞指数；T
t
——总的测时间，单位：min；当为T
15
，此时P
30
﹤75％，不然测试T
10
或T5，使此时的P
30
﹥75％；T1——本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统，其特征在于：该测定系统包括以下四个模块：样水增压模块，用于卷膜机械模块的增压，使卷膜机械模块的过滤膜盒达到测试压力；卷膜机械模块，用于带动SDI测试卷膜移动，使SDI测试卷膜等距离的移动至下一测试位置，每测试完一次SDI值后进行一次卷膜过片，并保证前一测试位置和后一测试位置之间的距离始终不变；SDI测定模块，用于样水增压模块的样水增压泵启/停及转速的控制和卷膜机械模块的旋转角度的控制，测试样水压力控制及SDI值计算；供电模块，为SDI测定模块供电。2.根据权利要求1所述的一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统，其特征在于：所述的样水增压模块包括：样水进口、样水过滤器、样水增压泵、样水出口和水泵控制器，所述的样水进口、样水过滤器、样水增压泵和样水出口按此顺序依次连通，所述的样水增压泵还通过水泵控制器与SDI测定模块的PLC控制器电信号连接。3.根据权利要求1所述的一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统，其特征在于：所述的卷膜机械模块包括：双稳态框架、伺服电机、气缸、过滤膜盒、可调阻尼卷膜轴、张紧轴A、张紧轴B和收卷轴；所述的双稳态框架为一侧带有安装板的框架结构，气缸通过设置过滤膜盒在框架结构内，可调阻尼卷膜轴、张紧轴A、张紧轴B和收卷轴一端均设置在安装板上，其中，收卷轴这端穿过安装板与伺服电机转动连接，可调阻尼卷膜轴和张紧轴A上下平行位于框架结构一侧，收卷轴和张紧轴B上下平行位于框架结构另一侧。4.根据权利要求3所述的一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统，其特征在于：所述的框架结构由上支撑板、下支撑板、后支撑板和前支撑板组成的矩形结构，其中后支撑板紧贴在安装板上，后支撑板和前支撑板均设置有减重孔；所述的过滤膜盒由上、下两部分组成，分别为上膜盒和下膜盒，其中下膜盒固定在下支撑板上，上膜盒与气缸的推杆螺纹连接。5.根据权利要求3或4所述的一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统，其特征在于：所述的双稳态框架材质为铝合金。6.根据权利要求1所述的一种模块化全自动无人值守污染指数测定系统，其特征在于：所述的SDI测定模块包括：气源稳压阀、样水动态稳压阀、进水压力变送器、进气压力变送器、进水电磁阀、进水温度变送器、膜盒排气电磁阀、膜盒排水电磁阀、PLC控制器和触摸屏；所述的气源稳压阀的出口通过管路分别与卷膜机械模块的气缸和膜盒排水电磁阀的进口连通，在气源稳压阀的出口处设置有进气压力变送器；排水电磁阀的出口与卷膜机械模块的过滤膜盒连通；所述的样水增压模块的样水出口依次通过样水动态稳压阀、进水电磁阀、卷膜机械模块的过滤膜盒与膜盒排气电磁阀连通；在样水动态稳压阀与进水电磁阀之间的管路上还设置有进水压力变送器、进水温度变送器和进水排放电磁阀；卷膜机械模块的过滤膜盒还连接有微型流量计；所述的样水动态稳压阀、进水压力变...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明，杨皓霖，
申请(专利权)人：德斯科技术南京有限公司，
类型：发明
国别省市：