1 引言
鍋爐是工業(yè)生產和人們生活中使用最廣泛的設備之一，鍋爐水的處理工作，對確保鍋爐安全、經濟運行、節(jié)約燃料有著重要的意義，它是鍋爐運行中的一項重要的技術基礎工作。如果鍋爐給水沒有經過水處理或水處理不當，不但會縮短鍋爐的使用壽命、浪費燃料，甚至會造成重大設備事故和人員傷亡。因此，鍋爐使用單位必須因爐、因水制定鍋爐水質標準，并根據(jù)實際情況選用合適的水處理工藝。目前鍋爐水處理系統(tǒng)中的工藝流程設計中使用最廣泛的是離子交換法(化學處理法)和滲透法(物理處理法)。傳統(tǒng)的水處理過程多為繼電器控制或人工操作，系統(tǒng)故障多，工人勞動強度大，運行成本高，對運行可靠、性價比高的控制系統(tǒng)需要迫切。本文介紹的是基于化學處理法工藝的水處理過程智能控制系統(tǒng)。
2 化學水處理工藝簡述
本系統(tǒng)受河北某企業(yè)委托進行設計和實施，水源為水庫地表水，設計供水能力為40T/h，系統(tǒng)主要設備:浮動床機械過濾器2臺，逆流式固定床陰、陽離子交換器各2臺及除碳設備和廢水處理池等。通過過濾器去除原水中的懸浮物，陰、陽床去除原水中的各種離子，廢水通過酸堿中和達到排放標準后排放，并通過檢測相關工藝參數(shù)判斷過濾器、陰床、陽床是否失效并自動進行再生處理，一般情況下兩套設備并列運行，供水量富裕時一套設備再生完成后處于待機狀態(tài)，在另一套設備失效(水質不合格)需再生時自動投入運行，兩套設備共用原水供應、酸堿計量、除鹽水儲存，工藝流程簡圖如圖1所示。

圖1 工藝流程簡圖
2.1 逆流式固定床離子交換器的基本操作和工藝過程
(1) 交換過程
水經過進水裝置均勻配水后，以一定的流速，自上而下地通過一定高度的樹脂層，水中離子和樹脂中的可交換離子進行交換，使出水符合要求，然后經出水裝置送出。當出水水質超標后，應停止運行。實際上是交換器的運行過程。
影響交換器運行的主要影響有:樹脂層的高度;交換速度;樹脂的工作交換容量。
(2) 反洗過程
在交換器運行失效后，需對樹脂進行反洗，使壓實的樹脂層充分膨脹，保證再生的徹底，同時洗掉樹脂上部交換時截留的下的雜質。
小反洗:反洗水從中部裝置進入，并從交換器頂部排出，反洗中排以上的壓實層及中間排水裝置上污物。流量控制在，時間10-20min，洗到水清為止。待10-20運行周期過后再進行大反洗?！?BR>大反洗:反洗水從底部排水裝置進入，使之從下而上通過樹脂層沖洗到出水清晰。
(3) 再生過程
當出水水質超標后就要再生。即用一定量的適當濃度的再生劑，以一定的速度從交換器底部自下而上與失效樹脂層進行接觸，使其恢復交換能力。時間為30min左右，上升流量為。
(4) 置換過程
在再生液進完后，繼續(xù)以再生過程的同方向進軟化水，使后部分再生液完全通過失效樹脂層。時間為30-40min。
(5) 小正洗
置換結束后從交換器上部進水，中間排水裝置出水，以清洗滲入壓實層中及上部的再生液。時間為10min左右，流量為。
(6) 大正洗
小正洗結束后，關閉中間排水裝置，開下部排水閥，用按順流方向沖洗樹脂層到出水合格。流量為。
2.2 過濾器工作過程
主要包括:過濾、氣洗、正洗和反洗等步序。
3 系統(tǒng)主要檢測、控制要求
根據(jù)生產工藝要求，系統(tǒng)控制以時間順序控制為主，通過檢測過濾器出水流量和進出水差壓值、陽床的鈉度和陰床的電導率控制整個生產過程的正常制水和再生，同時根據(jù)污水池的PH值控制加酸加堿量以保證污水合理排放。整個水處理系統(tǒng)控制均由PLC來完成。
監(jiān)控水處理系統(tǒng)整個生產過程，包括各項水質參數(shù)、設備的運行情況,同時檢測控制各個閥門的啟閉狀態(tài)，各運行步序中流量控制通過PLC的AO控制水泵變頻器來控制，另外自控系統(tǒng)通過上位機的管理功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的記錄存檔、報表打印等。