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。
附图说明
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
图1是本发明的水处理系统示意图。
附图标记说明：1、原水罐；2、加压泵；3、自清洗滤网过滤器；4、PE烧结管过滤器；5、
变频注水泵；6、监控控制器；7、变频器。
具体实施方式
实施例1：
本实施例提供一种橇装清水注水站的水处理系统，如图1所示，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，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；
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。
本实施例设置1套一体化监控装置监控控制器6，作为整个水处理及注水流程的控
制中枢，对水处理及注水全过程集中监控。采用自清洗滤网过滤器3替代纤维球过滤器进行
粗过滤。自清洗滤网过滤器3自配套控制系统（UCS），监控控制器6控制自清洗滤网过滤器3
启停并状态监测，自配套控制系统（UCS）监测自清洗过滤器3进出口差压值及自清洗过滤器
累积运行时间，当自清洗过滤器进出口差压值达到设定限值或者自清洗过滤器累积运行时
间达到设定限值时，自动控制自清洗过滤器3进行不断流反洗，达到集中管理、分散控制的
目的。同时，自清洗过滤器3利用自身产生的净水反洗，可取消原有的清水罐和反冲洗水泵。
监控控制器6监测变频注水泵5进口压力，并与自清洗过滤器3进口加压泵2配套的
变频器进行通信，通过加压泵2变频器调节加压泵2的排量，使变频注水泵5进口压力保持在
设定值，达到过滤器产水量与注水泵排量相匹配，实现过滤器出水不停留直供注水泵。
实施例2：
本实施例在实施例1的基础上进一步进行改进，本实施例中，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。
本实施例在原有设备基础上，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。监控控制器6监测每台PE烧结管过滤器4出口流量、进出口差压、控制过滤器出
口电动阀启闭，根据差压值是否超过设定值判断运行中的PE过滤器是否需要反洗并切换备
用过滤器工作，保证PE烧结管过滤器连续运行。
实施例3：
上述两个实施例中，主要过程都是由监控控制器6控制完成，为了实现监控控制器6的
全程控制，本实施例中，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。
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。
实施例4：
本实施例提供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6：包括设定原水罐1的液位高限值（比如本实施例设定为4600mm）、
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；本实施例中，当原水罐1液位达到高限4600mm时报警，监控控制器6控制启动加压泵
2，使原水罐1内的水进入自清洗过滤器3进行粗过滤。
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；
本步骤中，监控控制器6监测自清洗过滤器3进出口差压值及运行时间，若：①自清洗过
滤器3进出口差压值超过0.17MPa。②自清洗过滤器3累积运行时间超过600min，条件① ②
任意1个成立或2个条件同时成立，则监控控制器6控制自清洗过滤器3进行不断流反洗。
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；
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。
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（1#、2#PE烧结管过
滤器互为主备用）；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。
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。
本步骤中，自清洗过滤器3出水进入PE烧结管过滤器4进行精细过滤，监控控制器6
开启1#PE烧结管过滤器出口电动阀，同时备用的2#PE过滤器为停止状态即其出口电动阀关
闭，监控控制器6监测1#PE烧结管过滤器进出口差压值，当1#PE烧结管过滤器进出口差压超
过0.17MPa时，自动打开备用的2#E烧结管过滤器出口电动阀开启，同时关闭正在使用的1#E
烧结管过滤器出口电动阀，并系统报警提示：“X#（之前作为主用的过滤器）PE过滤器需要反
吹”，反吹作业完成后，将其作为备用过滤器，如此往复循环。
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。
本步骤中，PE烧结管过滤器4过滤后的水进入变频注水泵5进行回注，监控控制器6
监测变频注水泵5进口压力，通过变频器7调节加压泵2排量，使变频注水泵5进口压力值维
持在0.1MPa左右，达到过滤器产水量与注水泵排量相匹配，实现过滤器出水不停留直供注
水泵。
综上所述，本发明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
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。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡
是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。