杭州清泰水厂基于冗余PLC的微滤膜自控系统_王蕾_叶圣炯_高骐_柳坚

书杭州清泰水厂基于冗余PLC的微滤膜自控系统王蕾，叶圣炯，高骐，柳坚(杭州市水务控股集团有限公司，浙江杭州310009)摘要:杭州清泰水厂微滤膜净水系统是国内规模最大的自来水微滤膜净水系统。微滤膜工艺流程比较复杂，对基于冗余PLC的自控系统精度和自动化联动性要求较高。介绍了微滤膜净水系统的基本工艺流程、主过滤系统产水和再生清洗的自控流程，并从冗余PLC系统组成、PLC的自控系统安全架构两方面对自控应用的安全性进行了分析。关键词:微滤膜净水;PLC;冗余控制系统;恒流过滤;再生清洗中图分类号:TU991文献标识码:C文章编号:1000－4602(2014)06－0073－04ApplicationofＲedundantPLC-basedAutomaticControlSystemforMicrofiltrationSysteminHangzhouQingtaiWaterworksWANGLei，YESheng-jiong，GAOQi，LIUJian(HangzhouWaterHoldingGroupCo．Ltd．，Hangzhou310009，China)Abstract:MicrofiltrationsystemusedinHangzhouQingtaiWaterworksisthelargestoneinChina．Duetoitscomplexprocess，microfiltrationsystemrequireshighprecisionandautomationlinkagefortheredundantPLC-basedautomaticcontrolsystem．Thebasicprocessofmicrofiltrationsystemforwaterpuri-ficationandtheautomaticcontrolprocessforwaterproductionandregenerationcleaningofprimaryfiltra-tionsystemwereintroduced．ThesafetyofautomaticcontrolsystemwasanalyzedintermsofcompositionofredundantPLCsystemandthesecurityarchitectureofautomaticcontrolsystem．Keywords:microfiltrationforwatertreatment;PLC;redundantcontrolsystem;constantflowfiltering;regenerationcleaning杭州市清泰水厂是杭州最早的自来水厂，供水能力为30×104m3/d，供水范围为城东、下沙、城北部分靠东的区块。水处理工艺采用预臭氧、混凝沉淀、炭砂过滤、微滤膜和氯消毒的工艺流程。清泰水厂微滤膜净水系统采用压力式中空纤维微滤膜过滤系统，对原水浊度的去除率＞99%，对细菌、大肠杆菌的去除率＞99．9999%。1项目概况清泰水厂微滤膜净水系统包括两组产水能力相同且可独立运行的主过滤系统和一套主系统清洗水回收系统。每套主过滤系统均独立配置其辅助设备(包括反洗设备、化学清洗设备、完整性检测系统和PLC监控系统等)。整个主过滤系统的处理能力共为295000m3/d。主系统清洗水回收系统处理能力为5000m3/d。全系统处理能力为300000m3/d。清泰水厂微滤膜净水系统自控系统主控画面如图1所示。工艺流程:炭砂过滤出水通过管道流入设在膜过滤车间地下的原水水池后，由原水泵提升进入自清洗预过滤器进行过滤，除去原水中大的悬浮颗粒(如砂、大颗粒等)，预过滤出水进入主过滤膜系统，过滤后的产品水直接流入设在车间下部的清水池。微滤膜净水系统的主过滤系统每日产生的反冲洗及冲洗废水全部排入设在车间底部的回收系统供水池内，由回收系统供水泵提升进入回收系统膜组件内，过滤后的产品水排入清水池内，回收系统所产生的反洗废水和错流过滤水统一外排。·37·第30卷第6期2014年3月中国给水排水CHINAWATEＲ＆WASTEWATEＲVol．30No．6Mar．2014图1微滤膜净水自控系统主控画面Fig．1Mainfunctionsofmicrofiltrationautomaticcontrolsystem2微滤膜主过滤系统架构清泰水厂微滤膜共两套主过滤系统，每套过滤系统配置9列膜阀架，每套膜阀架上安装168支微滤膜组件，微滤膜柱过滤精度为0．1μm，最大膜通量为100L/(m2·h)。主过滤系统工艺流程比较复杂，主要运行周期包括正常微滤膜过滤产水、再生清洗(气水反冲、正向冲洗或反向冲洗)、通量维护(化学清洗EFM和化学清洗CIP)及膜丝完整性检测。再生清洗和通量维护目的都