申请日2016.12.05
公开(公告)日2017.05.31
IPC分类号B01D36/02; B01D35/143; B01D35/16; E21B43/20
摘要
本发明涉及一种橇装清水注水站的水处理系统及注水控制方法，采用自清洗滤网过滤器替代纤维球过滤器进行粗过滤，增设1台备用的PE烧结管过滤器，与原PE烧结管过滤器互为备用，监控系统监测注水泵进口压力，并与自清洗过滤器进口加压泵配套的变频控制器进行通信，通过加压泵变频器调节加压泵的排量，使注水泵进口压力保持在设定值，这种新的橇装清水注水站的水处理及注水控制方法，实现了整个水处理和注水部分的生产过程的监视和管理以及重要生产过程的自动控制。达到了水处理及注水过程连续运行，避免了因自清洗过滤器反洗、PE烧结管过滤器堵塞、过滤器产水量与注水泵排量不匹配等原因而导致断流。
摘要附图
权利要求书
1.一种橇装清水注水站的水处理系统，包括通过深水泵连通水源井的原水罐(1)、加压泵(2)、自清洗滤网过滤器(3)、PE烧结管过滤器(4)和变频注水泵(5)，其特征在于：所述原水罐(1)通过加压泵(2)连接自清洗滤网过滤器(3)，自清洗滤网过滤器(3)出口连接PE烧结管过滤器(4)，PE烧结管过滤器(4)的出水口连接变频注水泵(5)进行回注;
所述的橇装清水注水站的水处理系统还包括一个监控控制器(6)，所述的监控控制器(6)监控原水罐(1)的液位、加压泵(2)的启停、自清洗滤网过滤器(3)的进出口差压值、自清洗滤网过滤器(3)的累积运行时间、PE烧结管过滤器(4)的进出口差压值、PE烧结管过滤器(4)的出口流量以及变频注水泵(5)的进口压力。
2.如权利要求1所述的橇装清水注水站的水处理系统，其特征在于：所述的PE烧结管过滤器(4)至少有两个，并联接在自清洗滤网过滤器(3)和变频注水泵(5)之间，每一个PE烧结管过滤器(4)的出口都设置电动开关阀。
3.如权利要求1或2所述的橇装清水注水站的水处理系统，其特征在于：所述的原水罐(1)内设置液位传感器，该液位传感器与监控控制器(6)电连接;所述的加压泵(2)和自清洗滤网过滤器(3)分别与监控控制器(6)电连接;所述的自清洗滤网过滤器(3)的进口和出口、PE烧结管过滤器(4)的进口和出口以及变频注水泵(5)的进口处均分别安装有压力传感器，这些压力传感器分别与监控控制器(6)电连接;PE烧结管过滤器(4)的出口还设置流量传感器，该流量传感器与监控控制器(6)电连接。
4.如权利要求3所述的橇装清水注水站的水处理系统，其特征在于：所述的加压泵(2)配套连接着一台变频器(7)，加压泵(2)通过该变频器(7)与监控控制器(6)电连接。
5.一种如权利要求1-4中任意一项所述的橇装清水注水站的水处理系统的注水控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)设定监控控制器(6)：包括设定原水罐(1)的液位高限值、自清洗滤网过滤器(3)进出口差压限定值、自清洗滤网过滤器(3)累积运行时间限定值、PE烧结管过滤器(4)进出口差压限定值、变频注水泵(5)进口压力设定值;
2)水源井来水进入原水罐(1)，监控控制器(6)监测原水罐(1)液位，原水罐(1)液位达到高限值时报警;
3)监控控制器(6)控制加压泵(2)启动，使原水罐(1)内的水进入自清洗滤网过滤器(3)进行粗过滤，监控控制器(6)监测自清洗滤网过滤器(3)进出口差压值及自清洗滤网过滤器(3)累积运行时间，当自清洗滤网过滤器(3)进出口差压值达到限定值或者自清洗滤网过滤器(3)累积运行时间达到限定值时，自动控制自清洗滤网过滤器(3)进行反洗;
4)自清洗滤网过滤器(3)出水进入PE烧结管过滤器(4)进行精细过滤;
5)PE烧结管过滤器(4)出水进入变频注水泵(5)进行回注：监控控制器(6)监测变频注水泵(5)进口压力，并与加压泵(2)配套的变频器(7)进行通信，通过加压泵(2)的变频器(7)调节加压泵(2)的排量，使变频注水泵(5)进口压力保持在设定值，达到自清洗滤网过滤器(3)和PE烧结管过滤器(4)产水量与变频注水泵(5)排量相匹配，使得过滤器出水不停留直供注水泵。
6.如权利要求5所述的橇装清水注水站的水处理系统的注水控制方法，其特征在于：所述的步骤4)中的PE烧结管过滤器(4)有两个，并联接在自清洗滤网过滤器(3)和变频注水泵(5)之间，为一个使用一个备用，两个PE烧结管过滤器(4)交替使用。
7.如权利要求6所述的橇装清水注水站的水处理系统的注水控制方法，其特征在于：所述的PE烧结管过滤器(4)分为1#PE烧结管过滤器和2#PE烧结管过滤器;工作开始时，1#PE烧结管过滤器启动，同时备用的2#PE烧结管过滤器为停止状态;监控控制器(6)监测1#PE烧结管过滤器出口流量及进出口差压值，当1#PE烧结管过滤器进出口差压超过设定限值时，监控控制器(6)启动备用的2#PE烧结管过滤器，同时关闭正在使用的1#PE烧结管过滤器出口电动阀，将1#PE烧结管过滤器作为备用过滤器，2#PE烧结管过滤器进入使用状态，1#PE烧结管过滤器和2#PE烧结管过滤器交替往复循环使用。
8.如权利要求7所述的橇装清水注水站的水处理系统的注水控制方法，其特征在于：所述的1#PE烧结管过滤器进出口差压超过限定值时，监控控制器(6)启动备用的2#PE烧结管过滤器，并在监控控制器(6)进行报警提示，此时人工进行1#PE烧结管过滤器(4)反吹作业，反吹作业完成后，将其作为备用过滤器。
说明书
一种橇装清水注水站的水处理系统及注水控制方法
技术领域
本发明涉及一种橇装清水注水站的水处理系统及注水控制方法，具体地说就是在整个水处理及注水过程中实现连续过滤的控制过程。
背景技术
常规清水注水站是采用“纤维球粗过滤+PE烧结管精细过滤”的水处理方法，水源井的水由深井泵输送至注水站内的原水罐，原水罐内的水经加压泵送至纤维球过滤器进行粗过滤，粗过滤后的水进入PE烧结管过滤器进行精细过滤，精细过滤后的水进入清水罐储存，喂水泵将清水罐内经过处理的水送至注水泵，回注地层。
常规水处理及注水的控制方法为设置一套监控系统，完成站内水处理和注水部分的生产过程监视和管理，实现重要生产过程的自动控制：(1)监测原水罐、反冲洗水罐液位，当液位达到高、低限时报警;(2)加压泵启停控制及运行状态监测;(3)PE烧结管过滤器出口电动阀远程控制、状态监测;(4)注水泵、喂水泵运行状态监视，注水泵启停控制，并根据注水汇管压力对注水泵进行变频控制。
然而，上述控制方案存在以下缺点：(1)纤维球过滤器及PE烧结管过滤器进行过滤，均需定时反洗，反洗时需停机，不能保证整个工艺流程连续运行。(2)精细过滤后的水进入清水罐泄压，余压没有利用，再由喂水泵二次提升给注水泵喂水，并监测喂水泵出口压力，造成了设备和能源的浪费。(3)不连续过滤造成水力停留时间长，水罐、管道内壁腐蚀结垢，易滋生细菌，造成回注地层水的水质不达标。
发明内容
本发明的目的是为了解决常规橇装清水注水站水处理及注水控制方法存在的上述缺点，提出一种新的橇装清水注水站的水处理及注水控制方法，实现整个水处理和注水部分的生产过程监视和管理，实现重要生产过程的自动控制。
为此，本发明提供了一种橇装清水注水站的水处理系统，包括通过深水泵连通水源井的原水罐、加压泵、自清洗滤网过滤器、PE烧结管过滤器和变频注水泵，所述原水罐通过加压泵连接自清洗滤网过滤器，自清洗滤网过滤器出口连接PE烧结管过滤器，PE烧结管过滤器的出水口连接变频注水泵进行回注;
所述的橇装清水注水站的水处理系统还包括一个监控控制器，所述的监控控制器监控原水罐的液位、加压泵的启停、自清洗滤网过滤器的进出口差压值、自清洗滤网过滤器的累积运行时间、PE烧结管过滤器的进出口差压值、PE烧结管过滤器的出口流量以及变频注水泵的进口压力。
所述的PE烧结管过滤器至少有两个，并联接在自清洗滤网过滤器和变频注水泵之间，每一个PE烧结管过滤器的出口都设置电动开关阀。
所述的原水罐内设置液位传感器，该液位传感器与监控控制器电连接;所述的加压泵和自清洗滤网过滤器分别与监控控制器电连接;所述的自清洗滤网过滤器的进口和出口、PE烧结管过滤器的进口和出口以及变频注水泵的进口处均分别安装有压力传感器，这些压力传感器分别与监控控制器电连接;PE烧结管过滤器的出口还设置流量传感器，该流量传感器与监控控制器电连接。
所述的加压泵配套连接着一台变频器，加压泵通过该变频器与监控控制器电连接。
一种橇装清水注水站的水处理系统的注水控制方法，，包括如下步骤：
1)设定监控控制器：包括设定原水罐的液位高限值、自清洗滤网过滤器进出口差压限定值、自清洗滤网过滤器累积运行时间限定值、PE烧结管过滤器进出口差压限定值、变频注水泵进口压力设定值;
2)水源井来水进入原水罐，监控控制器监测原水罐液位，原水罐液位达到高限值时报警;
3)监控控制器控制加压泵启动，使原水罐内的水进入自清洗滤网过滤器进行粗过滤，监控控制器监测自清洗滤网过滤器进出口差压值及自清洗滤网过滤器累积运行时间，当自清洗滤网过滤器进出口差压值达到限定值或者自清洗滤网过滤器累积运行时间达到限定值时，自动控制自清洗滤网过滤器进行反洗;
4)自清洗滤网过滤器出水进入PE烧结管过滤器进行精细过滤;
5)PE烧结管过滤器出水进入变频注水泵进行回注：监控控制器监测变频注水泵进口压力，并与加压泵配套的变频器进行通信，通过加压泵的变频器调节加压泵的排量，使变频注水泵进口压力保持在设定值，达到自清洗滤网过滤器和PE烧结管过滤器产水量与变频注水泵排量相匹配，使得过滤器出水不停留直供注水泵。
所述的步骤4)中的PE烧结管过滤器有两个，并联接在自清洗滤网过滤器和变频注水泵之间，为一个使用一个备用，两个PE烧结管过滤器交替使用。
所述的PE烧结管过滤器分为1#PE烧结管过滤器和2#PE烧结管过滤器;工作开始时，1#PE烧结管过滤器启动，同时备用的2#PE烧结管过滤器为停止状态;监控控制器监测1#PE烧结管过滤器出口流量及进出口差压值，当1#PE烧结管过滤器进出口差压超过设定限值时，监控控制器启动备用的2#PE烧结管过滤器，同时关闭正在使用的1#PE烧结管过滤器出口电动阀，将1#PE烧结管过滤器作为备用过滤器，2#PE烧结管过滤器进入使用状态，1#PE烧结管过滤器和2#PE烧结管过滤器交替往复循环使用。
所述的1#PE烧结管过滤器进出口差压超过限定值时，监控控制器启动备用的2#PE烧结管过滤器，并在监控控制器进行报警提示，此时人工进行1#PE烧结管过滤器反吹作业，反吹作业完成后，将其作为备用过滤器。
本发明提供的这种橇装清水注水站的水处理系统及注水控制方法的有益效果：
(1)通过监测自清洗过滤器累积运行时间和进出口差压值，以及PE烧结管过滤进出口差压值，实现对自清洗过滤器及时进行不断流反洗，以及对PE烧结管过滤器主/备切换，并且通过连锁注水泵进口压力，变频调节加压泵排量，保证了整个水处理及注水过程连续稳定，不断流。
(2)连续过滤，滤后水不进入清水罐直供注水泵，减少了水力停留时间，改善了水罐、管道内壁腐蚀结垢现象，提高了水质。