反渗透技术是一种成熟且高效的水处理分离技术。其原理是在高于溶液渗透压的压力作用下，借助于只允许水透过而不允许其他物质透过的半透膜的物理特性，将溶液中的溶质与溶剂进行分离。

可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、有机物、细菌、微生物等杂质。具有能耗低、无污染、操作维护简便等优点。

图1 反渗透水处理设备

小贴士

硬件及软件需求

1. 硬件要求

S7-200 SMART CPU控制器:

SIMATIC S7-200 SMART产品家族

SMART IE V4触摸屏

2. 软件要求

STEP 7-Micro/WIN SMART V2.7

WinCC flexible SMART V4 SP1

技术要点

原理介绍

典型的反渗透水处理系统由原水预处理系统以及反渗透纯化系统构成，原水预处理系统的目的是使原水达到反渗透膜分离设备的进水要求，以保证反渗透纯水系统的正常稳定运行。

反渗透纯化系统是依据反渗透原理，利用反渗透膜，将原水中的离子、有机物以及微生物进行高效纯化的方法。

图2 反渗透原理

工艺介绍

典型的反渗透水处理设备由原水池、原水泵、石英砂过滤器、活性炭过滤器、袋式过滤器、精密过滤器、高压泵、RO膜、纯水池组成。

图3 反渗透水处理系统

下面对反渗透水处理系统各个步骤进行介绍。

01

原水池（箱）

为整个水处理系统提供稳定连续的水源。

02

原水泵

给整个水处理系统各个过滤设备提供工作水压。

03

石英砂过滤器

利用石英砂截留、吸附原水中的泥沙、胶体、金属离子以及有机物。为保证过滤器的正常工作，需要定期对过滤器进行冲洗。

04

活性炭过滤器

利用活性炭的吸附能力，过滤原水中的有机物、余氯以及重金属离子。为保证过滤器的正常工作，需要定期对过滤器进行冲洗。

05

袋式过滤器

用于过滤各种细微颗粒物，特点是过滤面积大、所需要的压滤小。

06

精密过滤器

也称为表面过滤器，主要用于微量悬浮物的去除。为保证过滤器的过滤效果，需要定期对滤芯进行更换。

07

 高压泵

提供反渗透系统膜体的进水压力。

08

反渗透纯水设备（RO膜）

反渗透装置是纯化水生产线的主要部分。利用反渗透原理，得到纯水。

09

纯水池（箱）

储存反渗透产出的纯水。

解决方案

CPU程序

反渗透纯水系统CPU程序结构如下：

本例程使用CPU ST60 V2.7版本编程软件进行编程，程序采用模块化编程，由一个主程序，多个子例程构成，主程序来调用多个子例程，每个子例程实现某个工艺段功能。

子例程【Init】

主要用于在CPU系统重启时，复位中间变量，设置反渗透的相关参数，设置砂罐反冲洗的相关参数，设置碳罐反冲洗的相关参数。

子例程【Manual】

系统手动操作模式，用于手动对各个设备进行单体控制，且不受联锁影响。

子例程【Auto】

系统自动操作模式，调用反渗透子例程，根据联锁条件自动执行反渗透的过程，当达到预设时间后，执行砂罐自动冲洗或者碳罐自动冲洗。

子例程【ReverseOsmosis】

反渗透子例程，依据设备的启停顺序，对设备进行自动控制，并定时启动冲洗电动阀。

子例程【SandTankWashing】

砂罐反冲洗子例程，用于定期对石英砂过滤器进行冲洗操作。

子例程【CarbonTankWashing】

碳罐反冲洗子例程，用于定期对活性炭过滤器进行冲洗操作。

子例程【Output】

数字量输出控制子例程。

HMI画面

工艺流程：用于展示工艺过程，使用“旋转”、“流动块”等动画效果显示当前设备的运行状态。

图5 工艺流程