CN106495371A - 一种去铁锰的锅炉补给水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种去铁锰的锅炉补给水处理系统，包括沿水流方向依次连接的曝气塔、原水箱、清水泵、锰砂过滤器、细砂过滤器、过滤水箱、反渗透增压泵、换热器、水处理保安过滤器、一级反渗透高压泵、一级反渗透装置、中间水箱、二级反渗透高压泵、二级反渗透装置、二级反渗透产水箱、纯化升压泵、纯化装置、除盐水箱和除盐水泵以及加药系统、过滤器反洗系统和反渗透药洗系统。本发明中的曝气塔能够有效地将水中是Fe²⁺、Mn²⁺氧化成Fe³⁺、MnO，再结合锰砂过滤器中天然锰砂的催化、吸附和过滤作用，可将水中的铁锰离子去除，防止锅炉结垢。

Description

一种去铁锰的锅炉补给水处理系统

技术领域

本发明涉及一种水处理系统，特别是涉及一种去铁锰的锅炉补给水处理系统。

背景技术

锅炉用水的水源一般为自来水和地下水，而这些看上去清澈透明的水中却存在着许多杂质，例如钙、镁离子，铁、锰离子等，这些杂质在锅炉的运行过程中会生成导热性很差的水垢，并且这些水垢会腐蚀锅炉。长期的锅炉运行实践表明：锅炉的给水水质是影响锅炉及热力系统安全、稳定、经济运行的重要因素之一，如果杂质随给水进入锅炉系统，将会对锅炉系统造成极大危害。

目前，制备锅炉补给水的工艺大致分成以下几种：

1、采用离子交换方式，其流程如下：原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→精密过滤器→阳树脂过滤床→阴树脂过滤床→阴阳树脂混床→用水点。

2、采用两级反渗透方式，其流程如下：原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→精密过滤器→第一级反渗透→PH调节→中间水箱→第二级反渗透→纯化水箱→纯水泵→用水点。

3、采用一级反渗透+混床的方式，其流程如下：原水→原水加压泵→多介质过滤器→活性炭过滤器→软水器→精密过滤器→一级反渗透机→除碳器→中间水箱→中间水泵→混床→用水点。

第一种工艺虽然初投资少，但缺点是占地面积大，电耗高，运行维护工序多，需要经常进行离子再生，需要耗费大量酸碱，而且对环境有一定的破坏性。第二种工艺运行维护工作量较大，相关膜原件需定期清洗或更换，并且产水水质相对来说不是太高，大都只能做到1us/cm左右。第三种工艺虽然提高了产水水质，但仍然存在占地面积大、电耗高、酸碱耗费量大、危害环境等缺点。

由于地域的不同，以及水源遭到破坏的程度不同，有些地方的地下水和自来水中的铁锰含量比较高，锅炉补给水必须去除铁锰离子，然而传统的锅炉补给水处理工艺中并没有针对铁锰离子去除的环节。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种去铁锰的锅炉补给水处理系统，该系统能够有效去除锅炉补给水中的铁锰离子，防止锅炉结垢。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种去铁锰的锅炉补给水处理系统，包括沿水流方向依次连接的曝气塔、原水箱、清水泵、锰砂过滤器、细砂过滤器、过滤水箱、反渗透增压泵、换热器、水处理保安过滤器、一级反渗透高压泵、一级反渗透装置、中间水箱、二级反渗透高压泵、二级反渗透装置、二级反渗透产水箱、纯化升压泵、纯化装置、除盐水箱和除盐水泵以及加药系统、过滤器反洗系统和反渗透药洗系统。

所述纯化装置为EDI装置。

在所述曝气塔内填充有鲍尔环填料，在所述曝气塔的底部设有进风口，在所述进风口上连接有风机，所述鲍尔环填料的直径为Φ38mm，所述鲍尔环填料的高度为2000mm，所述曝气塔采用玻璃钢内衬，所述曝气塔的布水装置采用母支管式结构，所述曝气塔在所述进风口处设置防水挡板。

所述一级反渗透高压泵和所述二级反渗透高压泵均为变频泵，在所述变频泵的入口处设有低压保护开关，在所述变频泵的出口处设有高压保护开关。

所述一级反渗透装置的反渗透膜和所述二级反渗透装置的反渗透膜均采用低压卷式复合反渗透膜。

所述加药系统包括絮凝剂加药系统、杀菌灭藻剂加药系统、阻垢剂加药系统、还原剂加药系统、碱加药系统和氨加药系统；在所述清水泵和所述锰砂过滤器之间的管路上设有加药口Ⅰ，所述絮凝剂加药系统和所述杀菌灭藻剂加药系统的出药口与所述加药口Ⅰ连接；在所述换热器和所述水处理保安过滤器之间的管路上设有加药口Ⅱ，所述阻垢剂加药系统和所述还原剂加药系统的出药口与所述加药口Ⅱ连接；在所述二级反渗透高压泵的进水管上设有加药口Ⅲ，所述碱加药系统的出药口与所述加药口Ⅲ连接；在所述除盐水泵的出水管上设有加药口Ⅳ，所述氨加药系统的出药口与所述加药口Ⅳ连接。

所述过滤器反洗系统包括水洗系统和气洗系统，所述水洗系统包括过滤器反洗水箱和过滤器反洗水泵，所述过滤器反洗水箱的进水口与所述一级反渗透装置的浓水口、所述二级反渗透装置的浓水口以及所述纯化装置的浓水口连接，所述过滤器反洗水箱的出水口通过所述过滤器反洗水泵与所述锰砂过滤器和所述细砂过滤器连接；所述气洗系统的气源由风机提供。

所述反渗透药洗系统包括依次连接的反渗透药洗水箱、药洗水泵和药洗保安过滤器，所述药洗保安过滤器的出口与所述一级反渗透装置的进口和所述二级反渗透装置的进口连接。

所述水处理保安过滤器和所述药洗保安过滤器均采用PP熔喷滤芯，过滤精度为5微米。

本发明具有的优点和积极效果是：系统中的曝气塔能够有效地将水中是Fe²⁺、Mn²⁺氧化成Fe³⁺、MnO，再结合锰砂过滤器中天然锰砂的催化、吸附和过滤作用，可将水中的铁锰离子去除，防止锅炉结垢。系统中采用EDI装置代替混床作为最终的除盐装置，具有连续出水、无需酸碱再生、出水水质稳定，模块能耗少，运行费用低，容易实现整体式的模块排列，重量轻，结构紧凑，无需专人值守。系统中的高压泵均采用变频控制，延长高压泵的使用寿命，并且相对节能环保。设置在高压泵前的低压保护开关能防止因保安过滤器堵塞而导致高压泵发生汽蚀，设置在高压泵后的高压保护开关能够避免高压泵长时间低流量运行，并且能够防止压力过高损坏反渗透膜。采用一级反渗透装置的浓水、二级反渗透装置的浓水和纯化装置的浓水作为过滤器的反洗用水，既解决了浓水的处理处置问题，又节约了水源。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、曝气塔，2、原水箱，3、清水泵，4、加药口Ⅰ，5、锰砂过滤器，6、细砂过滤器，7、过滤水箱，8、反渗透增压泵，9、换热器，10、加药口Ⅱ，11、水处理保安过滤器，12、低压保护开关，13、一级反渗透高压泵，14、高压保护开关，15、一级反渗透装置，16、中间水箱，17、加药口Ⅲ，18、二级反渗透高压泵，19、二级反渗透装置，20、二级反渗透产水箱，21、纯化升压泵，22、纯化装置，23、除盐水箱，24、除盐水泵，25、加药口Ⅳ，26、过滤器反洗水箱，27、过滤器反洗水泵，28、反渗透药洗水箱，29、药洗水泵，30、药洗保安过滤器，31、风机。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1，一种去铁锰的锅炉补给水处理系统，包括沿水流方向依次连接的曝气塔1、原水箱2、清水泵3、锰砂过滤器5、细砂过滤器6、过滤水箱7、反渗透增压泵8、换热器9、水处理保安过滤器11、一级反渗透高压泵13、一级反渗透装置15、中间水箱16、二级反渗透高压泵18、二级反渗透装置19、二级反渗透产水箱20、纯化升压泵21、纯化装置22、除盐水箱23和除盐水泵24以及加药系统、过滤器反洗系统和反渗透药洗系统。

在本实施例中，所述纯化装置22为EDI装置。在锅炉补给水处理系统中采用EDI装置代替混床作为最终的除盐装置。EDI装置巧妙地将电渗析和离子交换技术相结合，利用两端电极高压使水中带电离子移动，并配合离子交换树脂及选择性树脂膜以加速离子移动去除，从而达到水纯化的目的。在EDI装置除盐过程中，离子在电场作用下通过离子交换膜被清除。同时，水分子在电场作用下产生氢离子和氢氧根离子，这些离子对离子交换树脂进行连续再生，以使离子交换树脂保持最佳状态。EDI装置体现了混床和电渗析的优点，并克服了它们各自的缺点，无需酸碱，而能连续制取高品质纯水，出水水质稳定，模块能耗少，运行费用低，容易实现整体式的模块排列，重量轻，结构紧凑，无需专人值守。

在所述曝气塔1内填充有鲍尔环填料，在所述曝气塔1的底部设有进风口，在所述进风口上连接有风机，所述鲍尔环填料的直径为Φ38mm，所述鲍尔环填料的高度为2000mm，所述曝气塔1采用玻璃钢内衬，所述曝气塔1的布水装置采用母支管式结构，能够确保整个截面配水均匀，避免局部偏流现象。所述曝气塔1在所述进风口处设置防水挡板，可以防止水倒流。

所述一级反渗透高压泵13和所述二级反渗透高压泵18均为变频泵，变频器能使高压泵缓慢地启动，防止多电极的冲击，进而延长高压泵的使用寿命，并且相对节能环保。在所述变频泵的入口处设有低压保护开关12，在所述变频泵的出口处设有高压保护开关14。低压保护开关12能防止保安过滤堵塞而导致高压泵发生汽蚀，高压保护开关14能避免高压泵长时间低流量运行，并且能够防止压力过高损坏反渗透膜。

所述一级反渗透装置15的反渗透膜和所述二级反渗透装置19的反渗透膜均采用低压卷式复合反渗透膜。所述加药系统包括絮凝剂加药系统、杀菌灭藻剂加药系统、阻垢剂加药系统、还原剂加药系统、碱加药系统和氨加药系统；在所述清水泵和所述锰砂过滤器之间的管路上设有加药口Ⅰ4，所述絮凝剂加药系统和所述杀菌灭藻剂加药系统的出药口与所述加药口Ⅰ4连接；在所述换热器和所述水处理保安过滤器之间的管路上设有加药口Ⅱ10，所述阻垢剂加药系统和所述还原剂加药系统的出药口与所述加药口Ⅱ10连接；在所述二级反渗透高压泵的进水管上设有加药口Ⅲ17，所述碱加药系统的出药口与所述加药口Ⅲ17连接；在所述除盐水泵的出水管上设有加药口Ⅳ25，所述氨加药系统的出药口与所述加药口Ⅳ25连接。所述过滤器反洗系统包括水洗系统和气洗系统，所述水洗系统包括过滤器反洗水箱26和过滤器反洗水泵27，所述过滤器反洗水箱26的进水口与所述一级反渗透装置15的浓水口、所述二级反渗透装置19的浓水口以及所述纯化装置22的浓水口连接，所述过滤器反洗水箱26的出水口通过所述过滤器反洗水泵27与所述锰砂过滤器5和所述细砂过滤器6连接；所述气洗系统的气源由风机31提供。所述反渗透药洗系统包括依次连接的反渗透药洗水箱28、药洗水泵29和药洗保安过滤器30，所述药洗保安过滤器30的出口与所述一级反渗透装置15的进口和所述二级反渗透装置19的进口连接。采用反渗透药洗系统可以定期对反渗透膜进行药洗，采用的药剂可以为柠檬酸和氢氧化钠。

所述水处理保安过滤器11和所述药洗保安过滤器30均采用PP熔喷滤芯，过滤精度为5微米。所述水处理保安过滤器11和所述药洗保安过滤器30能够有效截留大分子物质，为反渗透装置的正常运行提供保障。反渗透膜采用低压卷式复合膜，在保证脱盐率的前提下降低了能耗，节约运行费用。为了保证系统的可持续运行，在本实施例中，所述锰砂过滤器，细砂过滤器和清水泵均有备用，所述水处理保安过滤器、药洗保安过滤器、一级反渗透高压泵、一级反渗透装置、二级反渗透高压泵、二级反渗透装置，纯化升压泵、纯化装置均为两套并联布置，不会因为检修而影响除盐水的供给。

本发明的工作原理：

地下水首先通过管道进入曝气塔，曝气塔内的鲍尔环填料能够有效地将水中的Fe²⁺、Mn²⁺氧化成Fe³⁺、MnO，然后向曝气氧化后的水中加入絮凝剂和杀菌灭藻剂，再然后水体依次通过锰砂过滤器和细沙过滤器，经过天然锰砂的催化、吸附和过滤，水中的铁锰离子被去除。投加的絮凝剂可将水中微小的胶体、悬浮物等有机物聚集粘合成大颗粒物质，投加的杀菌剂可将水中的细菌和微生物等杀死，经过滤从水中除去。

换热器将过滤后的水加热至适宜的温度，在加药口Ⅱ处加入的阻垢剂和还原剂能防止反渗透膜结垢及膜元件被氧化，在一级反渗透装置中进行脱盐处理，在加药口Ⅲ处加碱调节PH值，进而在二级反渗透装置中进一步脱盐，两级反渗透系统能将水中大部分的阴阳离子去除，剩余的少量阴阳离子在纯化装置中基本被去除，经处理后的水储存在除盐水箱中，经加药口Ⅳ加氨后由除盐水泵外供至锅炉系统中。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种去铁锰的锅炉补给水处理系统，其特征在于，包括沿水流方向依次连接的曝气塔、原水箱、清水泵、锰砂过滤器、细砂过滤器、过滤水箱、反渗透增压泵、换热器、水处理保安过滤器、一级反渗透高压泵、一级反渗透装置、中间水箱、二级反渗透高压泵、二级反渗透装置、二级反渗透产水箱、纯化升压泵、纯化装置、除盐水箱和除盐水泵以及加药系统、过滤器反洗系统和反渗透药洗系统。

2.根据权利要求1所述的去铁锰的锅炉补给水处理系统，其特征在于，所述纯化装置为EDI装置。

3.根据权利要求1所述的去铁锰的锅炉补给水处理系统，其特征在于，在所述曝气塔内填充有鲍尔环填料，在所述曝气塔的底部设有进风口，在所述进风口上连接有风机，所述鲍尔环填料的直径为Φ38mm，所述鲍尔环填料的高度为2000mm，所述曝气塔采用玻璃钢内衬，所述曝气塔的布水装置采用母支管式结构，所述曝气塔在所述进风口处设置防水挡板。

4.根据权利要求1所述的去铁锰的锅炉补给水处理系统，其特征在于，所述一级反渗透高压泵和所述二级反渗透高压泵均为变频泵，在所述变频泵的入口处设有低压保护开关，在所述变频泵的出口处设有高压保护开关。

5.根据权利要求1所述的去铁锰的锅炉补给水处理系统，其特征在于，所述一级反渗透装置的反渗透膜和所述二级反渗透装置的反渗透膜均采用低压卷式复合反渗透膜。

6.根据权利要求1所述的去铁锰的锅炉补给水处理系统，其特征在于，所述加药系统包括絮凝剂加药系统、杀菌灭藻剂加药系统、阻垢剂加药系统、还原剂加药系统、碱加药系统和氨加药系统；在所述清水泵和所述锰砂过滤器之间的管路上设有加药口Ⅰ，所述絮凝剂加药系统和所述杀菌灭藻剂加药系统的出药口与所述加药口Ⅰ连接；在所述换热器和所述水处理保安过滤器之间的管路上设有加药口Ⅱ，所述阻垢剂加药系统和所述还原剂加药系统的出药口与所述加药口Ⅱ连接；在所述二级反渗透高压泵的进水管上设有加药口Ⅲ，所述碱加药系统的出药口与所述加药口Ⅲ连接；在所述除盐水泵的出水管上设有加药口Ⅳ，所述氨加药系统的出药口与所述加药口Ⅳ连接。

7.根据权利要求1所述的去铁锰的锅炉补给水处理系统，其特征在于，所述过滤器反洗系统包括水洗系统和气洗系统，所述水洗系统包括过滤器反洗水箱和过滤器反洗水泵，所述过滤器反洗水箱的进水口与所述一级反渗透装置的浓水口、所述二级反渗透装置的浓水口以及所述纯化装置的浓水口连接，所述过滤器反洗水箱的出水口通过所述过滤器反洗水泵与所述锰砂过滤器和所述细砂过滤器连接；所述气洗系统的气源由风机提供。

8.根据权利要求1所述的去铁锰的锅炉补给水处理系统，其特征在于，所述反渗透药洗系统包括依次连接的反渗透药洗水箱、药洗水泵和药洗保安过滤器，所述药洗保安过滤器的出口与所述一级反渗透装置的进口和所述二级反渗透装置的进口连接。

9.根据权利要求8所述的去铁锰的锅炉补给水处理系统，其特征在于，所述水处理保安过滤器和所述药洗保安过滤器均采用PP熔喷滤芯，过滤精度为5微米。