目前，由于水環(huán)境的越來越惡劣，在人們增強環(huán)保意識，盡量減輕污染物排放的同時，水處理技術(shù)及效率就愈加重要。膜法工藝被認(rèn)為是當(dāng)前最先進、性價比最高的水處理工藝。下面結(jié)合日處理360噸，采用MF+NF工藝的移動集裝箱水車的PLC控制應(yīng)用。

　　一、 膜法水處理工藝簡介

　　膜過濾是指液體在透過膜狀物時，其中的部分物質(zhì)被截留的現(xiàn)象。水處理行業(yè)通常所指的膜是指過濾孔徑0.0001微米到10微米的固體膜。

　　從制造材料上，膜可分為有機膜和無機膜；從幾何形狀上，可分為平板膜、卷式膜、管式膜、中空纖維膜；從構(gòu)成結(jié)構(gòu)上，可分為單皮層膜和復(fù)合膜；從過濾流向上，可分為均向（對稱）膜和非均向（非對稱）膜。

　　由若干單位的膜組成的一個過濾單元，被成為膜組件。

　　由于切割分子量的區(qū)別，膜被分成反滲透（RO）、納濾（NF）、超濾（UF）、微濾（MF）。其大約如下圖所示：
 

　　一直以來，混凝沉淀過濾法和混凝過濾法作為前處理，被廣泛用于自來水、工業(yè)用純化水、半導(dǎo)體電力的超純水、醫(yī)藥食品用的精制水、海水淡化等領(lǐng)域。上述處理方法是經(jīng)過多年技術(shù)累積確立起來的，可以去除河水、井水、湖泊沼澤水和海水等原水中的懸浮物質(zhì)。但是同時也逐漸產(chǎn)生了很多問題，例如：雨天水質(zhì)的變動增加了絮狀凝劑添加的復(fù)雜化；處理水中因使用絮狀凝劑增加了鋁、鐵離子和污泥的產(chǎn)生量；絮狀沉淀槽，沉淀池、沙過濾設(shè)備等設(shè)備占地面積大等等。

　　針對上述問題，膜法水處理工藝應(yīng)運而生。大型MF膜組件不僅可以代替混凝沉淀過濾法和混凝過濾法，而且還可以通過過濾（除菌、清澈）工業(yè)用水，使取代一直以來使用純化水作為工序用水的作法成為可能，工序水的成本也由此有望得到降低。

　　與傳統(tǒng)水處理工藝相比，膜法工藝具有以下優(yōu)勢：

　　1）、可以得到高品質(zhì)的產(chǎn)水

　　　　　不管進水水質(zhì)如何變動都可過濾出濁度小于0.01NTU的高品質(zhì)水。

　　2）、可自動運行、運行簡單

　　3）、不用絮凝劑、即使使用也只需要少量絮凝劑

　　4）、裝置面積小

　　5）、建設(shè)工期短

　　6）、使用壽命長

　　　　　在通常使用中，無需考慮化學(xué)藥品腐蝕或生物分解等產(chǎn)生的膜破裂。

圖一、膜過濾法與傳統(tǒng)砂濾方法比較

　　二、膜處理系統(tǒng)流程

　　膜處理系統(tǒng)流程分為過濾、反洗及空氣擦洗及沖洗三個過程。

　　圖二顯示了膜處理系統(tǒng)的過濾工藝流程。本系統(tǒng)為外壓式循環(huán)過濾系統(tǒng)，原水無需混凝前處理（但是，要去除單獨使用膜處理無法去除的成分例如色度等，需要依靠添加混凝劑達到目標(biāo)去除率的情況，也可以添加混凝劑。），可以通過預(yù)過濾去除原水中所含的大塊垃圾（特別是容易糾纏住中空纖維難以排出的纖維狀垃圾）供給膜組件。

圖二、過濾工藝流程

　　為了運行的長期性和安定性，加入次氯酸鈉（NaClO）溶液進行反洗和同時進行空氣擦洗的設(shè)備也需要同時備好。見圖三。

圖三、反洗及空氣擦洗工藝流程

　　圖四顯示了膜處理系統(tǒng)的沖洗工藝流程。

圖四、沖洗工藝流程

　　三、PLC控制系統(tǒng)

　　應(yīng)外方要求，PLC采用MITSUBISHI FX2N M80R CPU，及4個4AD和1個4DA擴展模塊。觸摸屏采用PRO-FACE GP2500T 10.4寸彩屏（帶TCP/IP接口）。變頻器采用ABB ACS350系列。采用SCHNEIDER低壓電器。實際使用過程中覺得用SIEMENS S7-200 PLC加TP270觸摸屏更有技術(shù)及功能優(yōu)勢。

　　PLC的控制功能

　　1）、采用步進程序編寫過濾、反洗及空氣擦洗及沖洗流程的邏輯順序控制

　　2）、PID功能。利用FX2N內(nèi)置PID功能塊通過4DA控制變頻器的輸入給定，調(diào)節(jié)過濾泵的頻率，從而達到恒流量控制。

　　3）、各設(shè)備的運行、故障狀態(tài)信號及溫度、壓力、流量和液位信號的采集及各種泵、空壓機和氣動閥的控制。

　　觸摸屏的控制功能

　　1）、通過觸摸屏實現(xiàn)手/自動控制

　　2）、工藝流程顯示

　　3）、手動操作

　　4）、工藝參數(shù)顯示和設(shè)置

　　5）、PID參數(shù)設(shè)置

　　6）、膜泄露檢查操作

　　7）、手動CIP清洗操作

　　8）、報警顯示、存儲及查詢、打印功能

　　9）、模擬量趨勢顯示，查詢、打印功能

　　10）、數(shù)據(jù)記錄，顯示，查詢、打印功能

　　11）、可選的通過TCP/IP遠程監(jiān)控

圖五、工藝流程主畫面

圖六、工藝參數(shù)設(shè)置畫面

圖七、趨勢曲線畫面

圖八、膜處理系統(tǒng)

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”