全文摘要
本实用新型涉及水处理领域，尤其涉及一种反渗透监测与智能在线清洗系统，包括反渗透组件，所述反渗透组件的进水端设置有原水进水管，所述原水进水管上设置有阀门一，所述反渗透组件的出水端设置有产品水出水管，所述产品水出水管上设置有阀门二，所述反渗透组件设置有浓排水管，所述浓排水管上设置有阀门Ⅰ，所述反渗透组件通过反冲洗管连接有清洗箱，自动化程度高、能够针对不同的污染类型进行自动清洗。
主设计要求
1.一种反渗透监测与智能在线清洗系统，包括反渗透组件，所述反渗透组件的进水端设置有原水进水管，所述原水进水管上设置有阀门一，所述反渗透组件的出水端设置有产品水出水管，所述产品水出水管上设置有阀门二，所述反渗透组件设置有浓排水管，所述浓排水管上设置有阀门Ⅰ，其特征在于：所述反渗透组件通过反冲洗管连接有清洗箱，所述反冲洗管上设置有阀门Ⅱ，反冲洗管与浓排水管的进水端连通，所述清洗箱内安装有电加热管，所述清洗箱连接有PH传感器、温度传感器Ⅱ和液位计，所述清洗箱通过水管Ⅰ连通至产品水出水管，所述水管Ⅰ上设置有阀门六，所述清洗箱通过带有计量泵的管路连接有清洗剂箱，所述清洗箱通过水管Ⅱ连接至清洗泵的出口端，所述水管Ⅱ上设置有阀门五，所述清洗泵的进水端通过水管Ⅲ连通至原水进水管，所述水管Ⅲ上设置有阀门四，所述清洗箱通过水管Ⅳ连接至清洗水源，所述水管Ⅳ上设置有阀门Ⅳ，所述清洗箱连接有清洗箱排水管，所述清洗箱排水管上设置有阀门Ⅶ，所述原水进水管上设置有温度传感器Ⅰ、压力传感器Ⅰ、流量计Ⅰ、电导率传感器Ⅰ、总有机碳分析仪、浊度计、氧化还原电位计，所述产品水出水管上设置有压力传感器Ⅱ、流量计Ⅱ、电导率传感器Ⅱ，所述浓排水管上设置有压力传感器Ⅲ、流量计Ⅲ、电导率传感器Ⅲ，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅳ、阀门Ⅶ、阀门一、阀门二、阀门四、阀门五、阀门六均选用电控阀门，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅳ、阀门Ⅶ、阀门一、阀门二、阀门四、阀门五、阀门六、PH传感器、温度传感器Ⅱ、液位计、温度传感器Ⅰ、压力传感器Ⅰ、流量计Ⅰ、电导率传感器Ⅰ、总有机碳分析仪、浊度计、氧化还原电位计、压力传感器Ⅱ、流量计Ⅱ、电导率传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、流量计Ⅲ、电导率传感器Ⅲ、计量泵、清洗泵均电连接至控制器。
设计方案
1.一种反渗透监测与智能在线清洗系统，包括反渗透组件，所述反渗透组件的进水端设置有原水进水管，所述原水进水管上设置有阀门一，所述反渗透组件的出水端设置有产品水出水管，所述产品水出水管上设置有阀门二，所述反渗透组件设置有浓排水管，所述浓排水管上设置有阀门Ⅰ，其特征在于：所述反渗透组件通过反冲洗管连接有清洗箱，所述反冲洗管上设置有阀门Ⅱ，反冲洗管与浓排水管的进水端连通，所述清洗箱内安装有电加热管，所述清洗箱连接有PH传感器、温度传感器Ⅱ和液位计，所述清洗箱通过水管Ⅰ连通至产品水出水管，所述水管Ⅰ上设置有阀门六，所述清洗箱通过带有计量泵的管路连接有清洗剂箱，所述清洗箱通过水管Ⅱ连接至清洗泵的出口端，所述水管Ⅱ上设置有阀门五，所述清洗泵的进水端通过水管Ⅲ连通至原水进水管，所述水管Ⅲ上设置有阀门四，所述清洗箱通过水管Ⅳ连接至清洗水源，所述水管Ⅳ上设置有阀门Ⅳ，所述清洗箱连接有清洗箱排水管，所述清洗箱排水管上设置有阀门Ⅶ，所述原水进水管上设置有温度传感器Ⅰ、压力传感器Ⅰ、流量计Ⅰ、电导率传感器Ⅰ、总有机碳分析仪、浊度计、氧化还原电位计，所述产品水出水管上设置有压力传感器Ⅱ、流量计Ⅱ、电导率传感器Ⅱ，所述浓排水管上设置有压力传感器Ⅲ、流量计Ⅲ、电导率传感器Ⅲ，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅳ、阀门Ⅶ、阀门一、阀门二、阀门四、阀门五、阀门六均选用电控阀门，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅳ、阀门Ⅶ、阀门一、阀门二、阀门四、阀门五、阀门六、PH传感器、温度传感器Ⅱ、液位计、温度传感器Ⅰ、压力传感器Ⅰ、流量计Ⅰ、电导率传感器Ⅰ、总有机碳分析仪、浊度计、氧化还原电位计、压力传感器Ⅱ、流量计Ⅱ、电导率传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、流量计Ⅲ、电导率传感器Ⅲ、计量泵、清洗泵均电连接至控制器。
2.根据权利要求1所述的反渗透监测与智能在线清洗系统，其特征在于：所述清洗泵选用变频高压泵。
3.根据权利要求1所述的反渗透监测与智能在线清洗系统，其特征在于：浓排水管靠近进水端连通有水管Ⅴ，所述水管V上设置有阀门Ⅲ，所述阀门Ⅲ与控制器电连接。
4.根据权利要求1所述的反渗透监测与智能在线清洗系统，其特征在于：所述清洗泵的进水端与原水进水管之间设置有水管Ⅵ，所述水管Ⅵ上设置有安保过滤器。
5.根据权利要求1所述的反渗透监测与智能在线清洗系统，其特征在于：所述水管Ⅲ与原水进水管之间设置有水管Ⅶ，所述水管Ⅶ上设置有阀门Ⅵ，所述阀门Ⅵ与控制器电连接。
6.根据权利要求5所述的反渗透监测与智能在线清洗系统，其特征在于：所述水管Ⅶ上设置有压力传感器Ⅳ，所述水管Ⅲ上设置有压力传感器Ⅴ。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及水处理领域，尤其涉及一种反渗透监测与智能在线清洗系统。
背景技术
目前国内及国际的一级反渗透的制水率不超过75%，余下的25%的浓水一般要当作污水排出去，采用反渗透浓排水回收技术可以把排出去的浓排水回收50%及以上。
对于工业或者商业蒸汽锅炉用的原水的处理，早期运用离子交换法除去水中的酸根与金属离子，但期由于工艺复杂，处理原水的成本较高，现在大部分都以改为反渗透预处理原水，但反渗透预处理原水的制水率普便不超过75%，余下的浓排水便要作为废水排出去，这样便浪费了大量的水，以每小消耗500吨蒸汽的工厂来说，其每小时的消耗的原水便为666.6吨，每小时浓排水量为666.6-500=166.6吨，以每年运行7000个小时间计算，每年排去的浓排水的量就是116.62万吨，现在也有部分技术采用正反渗透组件技术可使浓排水的量减少一半，其控制部分大部分采用手动方式，计量方面多采用水表或者流量计，没有远传装置，更没有系统运行的监测装置，同时加装的正反渗透组件由于用来处理浓排水，膜的清洗频率也要高于正常的反渗透组件，但正反渗透组件的清洗现在大都采用人工清洗的方法，采用的清洗方式也是清洗人员到现场根据浓排水的水质做定性判断采取物理或者化学的清洗方法，有时甚至要打开正反渗透组件来察看杂质情况才能决定采取何种清洗方式，这对于管理反渗透运行的人员就提出了较高专业水平要求，而现实情况是很多运行企业缺乏高水平的专业人员，这样会造成这样或者那样的问题出现。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种自动化程度高、能够针对不同的污染类型进行自动清洗的反渗透监测与智能在线清洗系统。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种反渗透监测与智能在线清洗系统，包括反渗透组件，所述反渗透组件的进水端设置有原水进水管，所述原水进水管上设置有阀门一，所述反渗透组件的出水端设置有产品水出水管，所述产品水出水管上设置有阀门二，所述反渗透组件设置有浓排水管，所述浓排水管上设置有阀门Ⅰ，所述反渗透组件通过反冲洗管连接有清洗箱，所述反冲洗管上设置有阀门Ⅱ，反冲洗管与浓排水管的进水端连通，所述清洗箱内安装有电加热管，所述清洗箱连接有pH传感器、温度传感器Ⅱ和液位计，所述清洗箱通过水管Ⅰ连通至产品水出水管，所述水管Ⅰ上设置有阀门六，所述清洗箱通过带有计量泵的管路连接有清洗剂箱，所述清洗箱通过水管Ⅱ连接至清洗泵的出口端，所述水管Ⅱ上设置有阀门五，所述清洗泵的进水端通过水管Ⅲ连通至原水进水管，所述水管Ⅲ上设置有阀门四，所述清洗箱通过水管Ⅳ连接至清洗水源，所述水管Ⅳ上设置有阀门Ⅳ，所述清洗箱连接有清洗箱排水管，所述清洗箱排水管上设置有阀门Ⅶ，所述原水进水管上设置有温度传感器Ⅰ、压力传感器Ⅰ、流量计Ⅰ、电导率传感器Ⅰ、总有机碳分析仪、浊度计、氧化还原电位计，所述产品水出水管上设置有压力传感器Ⅱ、流量计Ⅱ、电导率传感器Ⅱ，所述浓排水管上设置有压力传感器Ⅲ、流量计Ⅲ、电导率传感器Ⅲ，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅳ、阀门Ⅶ、阀门一、阀门二、阀门四、阀门五、阀门六均选用电控阀门，所述阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅳ、阀门Ⅶ、阀门一、阀门二、阀门四、阀门五、阀门六、pH传感器、温度传感器Ⅱ、液位计、温度传感器Ⅰ、压力传感器Ⅰ、流量计Ⅰ、电导率传感器Ⅰ、总有机碳分析仪、浊度计、氧化还原电位计、压力传感器Ⅱ、流量计Ⅱ、电导率传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、流量计Ⅲ、电导率传感器Ⅲ、计量泵、清洗泵均电连接至控制器。
进一步地，所述清洗泵选用变频高压泵。
进一步地，浓排水管靠近进水端连通有水管Ⅴ，所述水管V上设置有阀门Ⅲ，所述阀门Ⅲ与控制器电连接。
进一步地，所述清洗泵的进水端与原水进水管之间设置有水管Ⅵ，所述水管Ⅵ上设置有安保过滤器。
进一步地，所述水管Ⅲ与原水进水管之间设置有水管Ⅶ，所述水管Ⅶ上设置有阀门Ⅵ，所述阀门Ⅵ与控制器电连接。
进一步地，所述水管Ⅶ上设置有压力传感器Ⅳ，所述水管Ⅲ上设置有压力传感器Ⅴ。
本实用新型的有益效果在于：在反渗透组件的进水端、出水端、浓排水端设置传感器及检测器能够检测水质、水压、温度等信息，为清洗控制提供依据，设置清洗箱、清洗泵、清洗剂箱、计量泵及pH传感器、温度传感器Ⅱ和液位计，能够根据各传感器检测到的信号，准确的配置清洗液，进而能够快速的对反渗透组件进行清洗，智能化程度高，还能够检测反渗透组件的运行状况，保证产品水质量。
附图说明
图1为实施例1中各部件连接关系图示意图；
其中：1-反渗透组件，2-原水进水管，21-阀门一，22-温度传感器Ⅰ，23-压力传感器Ⅰ，24-流量计Ⅰ，25-电导率传感器Ⅰ，26-总有机碳分析仪Ⅰ，27-浊度计，28-氧化还原电位计，3-产品水出水管，31-阀门二，32-压力传感器Ⅱ，33-电导率传感器Ⅱ，34-流量计Ⅱ，4-清洗箱，41-温度传感器Ⅱ，42-液位计，43-PH传感器，44-清洗箱排水管，45-阀门Ⅶ，5-浓排水管，51-压力传感器Ⅲ，52-电导率传感器Ⅲ，53-流量计Ⅲ，54-阀门Ⅰ，6-反冲洗管，61-阀门Ⅱ，7-水管Ⅴ，71-阀门Ⅲ，8-清洗泵，9-水管Ⅳ，91-阀门Ⅳ，10-水管Ⅵ，101-安保过滤器，102-阀门Ⅴ，11-水管Ⅶ，111-压力传感器Ⅳ，112-阀门Ⅵ，12-水管Ⅱ，121-阀门五，13-水管Ⅲ，131-阀门四，132-阀门三，133-压力传感器Ⅴ,14-水管Ⅰ，141-阀门六，15-计量泵。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面将结合实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
如图1所示，一种反渗透监测与智能在线清洗系统，包括反渗透组件1，反渗透组件的进水端连接有原水进水管2，原水进水管上安装有阀门一21，反渗透组件的出水端连接有产品水出水管3，产品水出水管上安装有阀门二31，反渗透组件连接有浓排水管5，浓排水管上安装有阀门Ⅰ54，反渗透组件通过反冲洗管连接有清洗箱4，反冲洗管6上安装有阀门Ⅱ61，反冲洗管与浓排水管的进水端连通，清洗箱内安装有电加热管，清洗箱连接有PH传感器43、温度传感器Ⅱ41和液位计42，清洗箱通过水管Ⅰ14连通至产品水出水管，水管Ⅰ上安装有阀门六141，清洗箱通过带有计量泵15的管路连接有清洗剂箱，清洗箱通过水管Ⅱ12连接至清洗泵8的出口端，水管Ⅱ上安装有阀门五121，清洗泵的进水端通过水管Ⅲ13连通至原水进水管，水管Ⅲ上安装有阀门四131，清洗泵选用变频高压泵，清洗箱通过水管Ⅳ9连接至清洗水源，水管Ⅳ上安装有阀门Ⅳ91，清洗箱连接有清洗箱排水管44，清洗箱排水管上安装有阀门Ⅶ45，原水进水管上安装有温度传感器Ⅰ22、压力传感器Ⅰ23、流量计Ⅰ24、电导率传感器Ⅰ25、总有机碳分析仪26、浊度计27、氧化还原电位计28，产品水出水管上安装有压力传感器Ⅱ32、流量计Ⅱ34、电导率传感器Ⅱ33，浓排水管上安装有压力传感器Ⅲ51、流量计Ⅲ53、电导率传感器Ⅲ52，浓排水管靠近进水端连通有水管Ⅴ7，水管V上安装有阀门Ⅲ71，清洗泵的进水端与原水进水管之间安装有水管Ⅵ10，水管Ⅵ上安装有安保过滤器101及阀门Ⅴ102，水管Ⅲ与原水进水管之间安装有水管Ⅶ11，水管Ⅶ上安装有阀门Ⅵ112，水管Ⅶ上安装有压力传感器Ⅳ111，水管Ⅲ的进水端安装有压力传感器Ⅴ133及阀门三132。
阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、阀门Ⅳ、阀门Ⅴ、阀门Ⅵ、阀门Ⅶ、阀门一、阀门二、阀门三，阀门四、阀门五、阀门六均选用电控阀门，其中，阀门Ⅲ为电动慢开阀，阀门Ⅰ、阀门Ⅱ、阀门Ⅲ、阀门Ⅳ、阀门Ⅴ、阀门Ⅵ、阀门Ⅶ、阀门一、阀门二、阀门三，阀门四、阀门五、阀门六、pH传感器、温度传感器Ⅱ、液位计、温度传感器Ⅰ、压力传感器Ⅰ、流量计Ⅰ、电导率传感器Ⅰ、总有机碳分析仪、浊度计、氧化还原电位计、压力传感器Ⅱ、流量计Ⅱ、电导率传感器Ⅱ、压力传感器Ⅲ、流量计Ⅲ、电导率传感器Ⅲ、计量泵、清洗泵、压力传感器Ⅳ、压力传感器Ⅴ均电连接至控制器，控制器为工业控制器，工业控制器安装有触摸屏。
安装水管Ⅶ及阀门Ⅵ，能够使用原水进行清洗，适应性高。
本实施例提供的反渗透监测与智能在线清洗系统工作原理如下：
清洗前本图内所有标注的阀门均处于关闭状态。
对于清洗来说，根据压力传感器Ⅰ和压力传感器Ⅱ的显示状况以产品水为最优先，其次是清洗水；
清洗过程中要保持清洗水或者清洗剂的温度在23-30℃之间；
在用清洗剂进行清洗时，控制器会根据pH计传感器和清洗剂的温度来控制清洗泵的开启，以保护反渗透组件在清洗过程中免受损害及在清洗过程中达到最好的清洗效果；
清洗箱的液位通过液位计由控制器对其进行控制，到高位时停止进清洗水及清洗剂，低位时开始加清洗水与清洗剂，并根据pH计的变化来决定加水加剂的量；
对于反渗透的各级各段都可以进行清洗，并根据各级段的传感器的数据变化量由控制器发出相应的处理方式及清洗流程；
清洗过程中对于反渗透组件的浸泡及高低压力与大小流量，本实用新型中引入了变频高压泵，由变频器来控制泵的流量及压力；
清洗过程中，先用清洗水进行清洗，用变频高压泵控制清洗水的流量及压力，当压力达到不产生产品水时为最优，运行半小时后用高压大流量清洗水进行清洗，此时的浓排水直接排放；然后根据控制器的处理流程加清洗剂进行清洗，并且刚开始时也与清洗水清洗时一样低流量以不产生产品水的压力为准，但此时浓排水口的清洗剂要进入清洗箱内进行循环清洗，清洗一段时间后可以再以较低的流量进和浸泡清洗，清洗10小时再用大流量高压力进行清洗，大流量清洗并打开阀门Ⅲ，关闭阀门Ⅰ，排放清洗剂，关闭计量泵，冲洗10分钟后再用清洗水以不产生产品水为准进行清洗，最后以正常压力流量进行冲洗，直至清洗达标；
清洗流程如下：
产品水清洗：打开阀门三、阀门四给清洗箱注水，到液位高位时停止注水，注水同时由控制器判断水温并使水箱温度在24-28℃之间，依次打开阀门Ⅰ、阀门六、阀门Ⅳ，开启变频高压泵，打开阀门五清洗半小时，变频高压泵切换为高速，清洗10分钟左右结束，关闭变频高压泵，关闭阀五、阀门Ⅳ、阀门六、以及阀门Ⅰ后，由控制器根据清洗箱内的pH值判定是否进一步用酸或者碱清洗剂进行清洗，当需要进一步进行酸或者碱进行清洗时由控制器控制计量泵抽取药剂箱内的酸性或者碱性药剂，自动的配好清洗剂。
具体过程如下：
温度达到25℃时并且pH值在2或者pH值在12时开启阀门Ⅱ、阀门六、阀门Ⅴ、阀门五，同时开启变频高压泵并以中速运行，当PH值变化超过0.5时开启清洗剂计量泵，至pH值回到2或者12时停止，清洗半个小时，以低速运行，若连续两个小时内pH值没有变化时，变频高压泵切换至高速，以大流量高压进行冲洗，10分钟后打开阀门Ⅲ，关闭阀门Ⅱ以低速进行冲洗，清洗箱内的到液位低限时开启阀门Ⅶ，运行10分钟后关闭阀门六，停止变频高压泵运行，关闭阀门五、阀门五，开启阀门一和阀门二，试生产水，各传感器及检测仪检测结果在控制器预设值内，清洗完成。
值得注意的是，本实施例提供的反渗透监测与智能在线清洗系统能够实现以下功能：
对反渗透系统的运行工况进行监测，对于异常运行情况进行报警功能，同时达到清洗标准时报警提醒相关管理人员设备需要进行清洗，以便在不影响企业正常生产的情况下选择时间进行自动清洗；
对反渗透系统运行工况值进行时时采集、分析、判断及保存功能；
对系统的背压、浓度极化、膜穿孔、密封圈泄漏等现象报警提示；
对反渗透的清洗工作进行预判断功能，通过现在的运行工况及最近一年的运行工况，通过控制器的分析、比对及诊断来判定需要清洗污物的主要对象，从而决定采取何种清洗剂对反渗透进行清洗；
由于温度及反渗透系统本身故障问题也会引起对清洗的误判，所以本系统中加入了防反渗透进水水温及故障干扰技术，达到清洗时对象准确，目的明确，效果确切，在采用防温度干扰技术时也采用系统智能学习技术，由于反渗透系统长时间运行后，进水压力与进水流量和电导率都会发生变化，所以以系统运行工况值的标准(基准)比较条件取自系统经过最初24小时运行时的平均运行值或者上次清洗后系统经过最初的24小时的平均值，能过自动调整，稳定性高；
在反渗透水经过很好的预处理的情况下，反渗透组件的污物不是很短时间内就达到清洗标准的，通常反渗透水经过很好的预处理的情况下，反渗透组件的污物在很长时间内才能达到清洗的标准，在此情况下，本系统可以不加清洗剂的情况下做为一般保养性的经常性的清洗的功能，使膜系统长期处于清洁状态，产水率与制水品质长期保持优质稳定；
本反渗透监测与智能在线清洗系统具有优先判断清洗水的功能，由中央处理系统根据清洗水管的压力来进行判断并进行优先选择；清洗水来源于两个方面：反渗透产品水、预处理水，其优先顺序依次为反渗透产品水、预处理水；
本反渗透监测与智能在线清洗系统在运行期间具有智能学习功能，并且根据环境的变化而做出相应的变化。
本反渗透监测与智能在线清洗系统在清洗时为了更好的符合清洗原则及保护膜系统，在清洗时先用清洗水进行清洗，清洗后然后根据系统处理结果进行相应的酸或者碱性清洗剂进行清洗，酸或者碱性清洗剂清洗结束后再以清洗水进行清洗，具有保护膜系统功能；同时，在污然物不严重的情况下，具有不加清洗剂的情况下做为一般保养的经常性的清洗功能，达到使膜系统长期处于清洁状态，使产水率与产品水水质长期保持优质稳定。
附表1为干扰因素在监测时的显示结果，为控制器控制自动清洗及声光报警提供依据。
附表1 申请码:申请号:CN201920105962.1 申请日:2019-01-22 公开号:公开日:国家:CN 国家/省市:41(河南) 授权编号:CN209721659U 授权时间:20191203 主分类号:C02F1/44 专利分类号:C02F1/44 范畴分类:申请人:河南省星碟节能科技有限公司 第一申请人:河南省星碟节能科技有限公司 申请人地址:450000 河南省郑州市中原区长椿路11号河南省国家大学科技园孵化楼1号楼1508-1号 发明人:张伟;刘涛;徐斌;李刚;李钢生;史雷 第一发明人:张伟 当前权利人:河南省星碟节能科技有限公司 代理人:鲍立阳 代理机构:41143 代理机构编号:郑州隆盛专利代理事务所(普通合伙) 41143 优先权:关键词:当前状态:审核中 类型名称:外观设计
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