全自動（NF/RO）膜元件性能對比測試系統

適用于全系列家用1812/2012/3012/3013等膜元件

適用于全系列工業2514/2540/4021/4040/8040等膜元件

可按需定制

技

術

方

案

合肥沃騰膜分離設備有限公司

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目    錄

一、設計基礎.............................................................................. 3

二、工藝流程.............................................................................. 5

三、設計說明.............................................................................. 8

四、設備特點............................................................................ 14

五﹑自動控制說明.................................................................... 15

六﹑系統組成............................................................................ 23

七、設備3D圖及實物圖片..................................................... 25

一、設計基礎

全自動卷式膜元件測試設備，可測試全系列家用1812/2012/3012/3013（RO/NF）膜元件或全系列工業2514/2540/4021/4040/8040（RO/NF）膜元件，可按需單獨/同時測試1-4膜元件，在線自動記錄進水/產水電導率、濃水/產水流量、壓力、溫度、pH、余氯、ORP水質等數據。

1.1設計基礎

1.1.1適用工況

a)        評價不同膜元件在不同水質環境中性能差別;

b)        對比不同膜元件在不同水質長期運行穩定性;

c)        性能測試：單支或多支膜元件產水量和脫鹽率對比測試;

d)        抗污染試驗：單支或多支膜元件對比污染試驗下通量衰減情況對比;

e)        化學清洗：單支或多支2514膜元件的多次對比酸洗+堿洗;

f)              壽命對比：對比自制膜元件和競品膜元件經多次化學清洗后的脫鹽率大小;

g)        放在潛在客戶現場進行應用評價;

h)        可以給現場拆下污染膜元件做獨立清洗;

1.1.2適用膜元件型號：

a)        可單獨測試單支或多支全系列家用1812/2012/3012/3013（RO/NF膜元件）;

b)        可單獨測試單支或多支全系列工業2514/2540/4021/4040/8040（RO/NF膜元件）;

1.1.3進水水質：2000ppmNaCl，2000ppmMgSO4，500ppmCaCl2或混鹽，極端情況水質，如：高鹽（0-10000ppm）、高污染（有機、無機、微生物等）、酸堿（pH=1-13）、不同溫度（0-55℃）及其他實際應用中可能出現的水質情況（自來水、地表水、苦咸水、工業廢水等）；

1.1.4壓力范圍：0.48-4.1MPa

a)        NF: 0.48-4.1 MPa（1.55MPa、0.69MPa、1.0MPa、1.55MPa、1.8MPa、2.5MPa、3.5MPa等）;

b)        RO：0.48-4.1 MPa（1.55MPa、0.69MPa、1.0MPa、1.55MPa、1.8MPa、2.5MPa、3.5MPa等）;

1.1.5溫度范圍：0-55℃

a)        清洗極限：＜50℃;

b)        操作極限：＜45℃；

1.1.6流量范圍：

a)        進水流量范圍（單支膜元件）：0-250 L/h（1812）；0-3.6 m3/h（4040）；2.7-12m3/h（8040）；

b)        濃水流量范圍（單支膜元件）：0-250 L/h（1812）；0.5-3.6 m3/h（4040）；2-11m3/h（8040）；

c)        產水流量范圍（單支膜元件）：0-80 L/h（1812）；0.05-0.6 m3/h（4040）；0.4-3m3/h（8040）；

1.1.7 PH范圍：1-13

a)        清洗范圍：1-13；

b)        操作范圍:2-11;

1.1.8 回收率范圍（單支膜元件）：5%-75%（常規：5%、8%、15%等）

二、工藝流程

三、設備特點

1.結構設計緊湊，體積小，安裝使用方便,操作簡單，設備運行穩定，管路連接合理，方便拆卸，設備布局合理、美觀；

2.循環體積小，分離效果好,清洗方便，膜芯方便拆裝；

3.動力組件采用美國進口萬納牌高壓隔膜柱塞泵/離心泵，高壓力，高效率，耐腐蝕，衛生級別高，壓力*高可達41-70 Bar，電機為ABB電機，配套控制系統；

4.水箱后高壓泵之前配有PP棉濾芯+超濾過濾裝置，滿足反滲透進水要求；

5.變頻器調速功能，精確控制流量與壓力，減少能量損耗，同時避免開機時對膜組件沖擊；可設定指定壓力（無級變壓），穩定運行，壓力變化小于設定值的2%,配有自動泄壓及溫控報警系統；

6．PLC控制、自動檢測、連續自動運行，記錄數據并保存（可U盤拷出）。觸摸屏版面美觀，顯示設備完整流程和在線儀表實時數據，并通過觸摸屏對設備實現完全控制，包括但不限于設定溫度報警、回收率、進水壓力、運行程序及時間。

采集并保存：

進水：溫度、電導、壓力、流量、PH、ORP、余氯；

濃水：壓力、流量、電導；

產水：流量、電導。

整套裝置為全自動運行，可預設5組以上自動運行程序，每一組可按需設置不同恒壓/恒流及恒回收率運行狀態下，數據對比，也可切換至手動運行；

7.設備為超濾，納濾，反滲透家用及工業全系列RO/NF膜元件通用型，可通過更換膜芯實現不同分離精度測試功能；

9.壓力傳感器、在線流量計、電導率儀、溫度傳感器、PH、ORP等全量程范圍內誤差≤2%

10.簽訂合同，收到預付款后，安排生產前，供方提供詳細3D模型設計圖，和需方確認布局等細節問題，再安排生產；

11.可按照客戶要求進行個性化設計。

四、自動控制說明

5.1.1自控需求

5.1.1.1  含有完整的PLC組態程序，按需編制，實現系統啟動、運行、加藥、停運沖洗、停機備用等過程均可由PLC自動控制,同時也需滿足手機APP遠程監控及APP遠程控制以上步驟；

5.1.1.2  給水泵變頻控制（FC-1001，FC-1003）：能根據不同工況提供相應水量；

5.1.1.3  高壓泵變頻控制（FC-1002，FC-1004）：需根據高、低壓等輸入信號的變化改變高壓泵輸出信號，與比例調節閥協同控制壓力達設定值，并維持穩定；

5.1.1.4  啟停保護：能實現軟啟動，防止對膜造成損傷，不會在開停機時造成水錘現象；

5.1.1.5  液位控制：

a)   原水罐：需根據原水箱高中低液位計傳達信號控制原水進水泵啟停，保證水箱液位平衡；高液位用于反饋控制進水泵停止，中液位用于反饋控制進水泵開啟，低液位計用于控制進料泵停止供料保護系統；

d)   化學清洗罐：需有高低液位計，需根據清洗罐內高低液位計反饋，設置報警，保證足夠清洗液供循環清洗使用且不會溢出；

b)   藥劑罐：需根據藥劑罐內低液位計反饋，設置報警，獲知液面過低，及時補液或停止系統；

5.1.1.6  自動切換操作（運行清洗）模式：

a)   通過控制原水、清洗水箱出水管路閥門，切換系統水源；

b)   通過濃、淡水排放管路自動切換閥門，可實現清洗（回流至化學清洗罐）和運行（進入下一工序）程序自動切換；

c)   系統運行結束，自動切換，對膜組件進行低壓表面沖洗；

5.1.1.7  高壓泵連鎖保護：

a)   出水壓力太高：高壓泵出口管線上裝高壓保護開關，壓力超過某設定值，自動切斷供電；

b)   供水壓力不足：高壓泵入口管線上裝低壓保護開關，與原水罐內低液位連鎖；

5.1.1.8  急停控制：用于特殊情況停止運行（包含但不限于以下情況）

a)   進水溫度太高：在進水管線上設置高溫保護開關；

b)   進水中存在氧化劑：進水設置余氯自動監測；

c)   原水罐、化學清洗罐內低液位；

5.1.1.9  觸摸屏：

a)   在線實時記錄顯示溫度、壓力、電導率、流量、pH、ORP、余氯等在線參數采集數據，并可離線下載歷史數據；

b)   在觸摸屏上可設置恒壓運行壓力、運行時間、回收率及恒流運行流量、運行時間、回收率等參數；

c)   界面需設計簡潔、美觀、功能齊全、操作方便；

5.1.1.10報警系統：系統應對異常條件實現自動報警功能，自動化控制靈敏，遇故障立即止動，具有自動安全保護功能；

a)   高產水電導率；

b)   異常進水pH值；

c)   異常進水、濃水流量；

d)   異常進水、濃水壓力；

e)   異常ORP及余氯含量；

f)    異常壓差：保安過濾器前后、膜元件前后、進產水壓力差；

5.1.1.11需清洗自動反饋：根據膜濃水、進水壓差變化等信息自動判斷是否需要清洗系統，并給予反饋；

5.1.2運行程序

主界面顯示設備流程圖（含泵、自動閥門及在線儀表的實時參數）、手動模式/自動模式狀態。

系統分為自動運行和手動運行兩種模式。

5.1.2.1  手動模式：手動模式時，用戶直接在主界面可控制閥門、泵等設備運行狀態及參數設定；

5.1.2.2  自動模式：設備按照提前設定的運行程序自動運行；

5.1.3程序界面需求

5.1.3.1 PLC屏幕包含界面：主界面、自動運行參數設定界面、歷史數據界面、報警界面等。

a)   主界面：流程圖（包含所有設備運行狀態及實時參數、設定參數）、自動運行程序實時狀態、實時參數；

b)   自動運行參數設定界面：可實現多步驟參數設定（需可設置恒壓恒回收率模式、恒流恒回收率模式）、顯示實時運行步驟及時間等，能夠實現自動按步運行；

c)   數據顯示記錄：在線自動記錄數據，數據查看界面可查看任意時段內任一或幾個儀表記錄的參數，同時以折線圖（包括壓力曲線、流量曲線、溫度曲線等）形式顯示；

d)   數據拷貝：可用U盤拷貝，通過手機或電腦遠程監控系統，遠程查看、下載實時數據和歷史數據；

e)   報警界面：水罐液位、超壓、設備故障等；

5.1.3.2屏幕操作應設有密碼保護，設有不同權限，不同授權者僅能進行對應修改及操作；

PLC控制界面示例圖片

五、設備3D圖及實物圖片