CN110776165A - 一种用于热网补水处理的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于热网补水处理的方法和系统，方法为：热网补水用中水经过滤器除去悬浮物和有机物，通过电吸附装置除去钙、镁和氯离子，使处理后补水满足热网补水的要求。系统包括自来水供水管路、1号水箱、过滤器、电吸附装置、2号水箱、空压机、反冲洗泵、1号地下水池、2号地下水池。自来水供水管路与1号水箱连接，1号水箱经水泵连接到过滤器，过滤器经电吸附装置连接到2号水箱，2号水箱与热网连接。空压机、反冲洗泵与过滤器连接。本发明通过对热网用水的过滤和吸附处理，满足了要求的热网补水质量标准，具有工艺流程短，占地面积少，水利用率高，废水排放少利于环境保护的优点。
Description
技术领域
本发明属于工业用水处理技术领域，涉及一种用于热网补水处理的方法和系统。
背景技术
发展区域集中供热，可节约能源，保护环境，提高供热效率，保障人民生活。为防止热力系统特别是换热器腐蚀、结垢，热网补水需要满足一定要求。CJJ34-2010《城镇供热管网设计规范》要求热网补水硬度≤0.6mmol/L。换热器材质常采用不锈钢(304、316或316L等)，为防止换热器发生应力腐蚀，要求氯离子≤25mmol/L。
热力公司一般采用传统的处理方法，即使用钠离子交换器用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水。水中硬度的钙、镁离子与钠离子交换器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，保证热网补水硬度≤0.6mmol/L，使热网系统中不易形成碳酸盐垢。该处理方法存在的不足是：①报废的离子交换树脂为危险化学品，不易处置。②需要配套的离子交换器树脂再生系统，占地面大。③需要排放大量再生废液，其中含盐量高，不利于环境保护。④需要添加大量降氯药剂以防止换热器腐蚀，增加运行成本，排水污染环境。
火力发电厂热网补水一般采用反渗透产水，即采用“过滤器+自清洗过滤器+超滤+反渗透”工艺。该处理方法存在以下不足：①工艺流程长，本体及配套设备占地大；②设备多，投资大；③运行成本高，不利于节能；④水利用率不高于65％，废水排放多，不利于环境保护；⑤使用危险化学品盐酸、氢氧化钠及次氯酸钠，管理成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于热网补水的处理方法，满足要求的热网补水质量标准，降低设备投资和运营成本，减少占地成本，提高工业用水的利用率。本发明的另一目的是提供一种用于热网补水的处理系统。
本发明的技术方案是：用于热网补水处理的方法，热网补水用中水经过滤器除去悬浮物和有机物，然后通过电吸附装置除去钙离子、镁离子和氯离子，使处理后补水满足热网补水的要求。过滤器的出水浊度超标时，用空气和冲洗水进行反冲洗，电吸附装置定期进行反冲洗和再生。
电吸附装置运行分为三个阶段：⑴预冲洗阶段，将待处理水样通入电吸附装置进行预冲洗，利用原水将电极再生阶段残留在吸附模块和管道中的浓水排出；⑵吸附阶段，电容去离子吸附模块利用带电电极表面吸附原水中离子，使原水中的盐类在电极表面富集浓缩，即实际收水阶段；⑶再生阶段：达到吸附设定时间后，系统自动进入电极解吸再生阶段。
中水的入口水质要求为：COD≤100mg/L、油≤3mg/L、浊度≤5NTU、入口水电导率为1000-5000μS/cm。电吸附装置的吸附时间为6.5min，再生时间为2.5min，预冲洗时间为1min，工作电流35A，进水流量30L/min。通过电吸附装置的中水或自来水要求为：水硬度≤6mmol/L、氯离子≤150mg/L。电吸附装置出水为：硬度≤0.5mmol/L、氯离子≤25mg/L，满足要求的热网补水质量标准。
本发明用于热网补水处理方法的处理系统，包括自来水供水管路、1号水箱、过滤器、电吸附装置、2号水箱、空压机、反冲洗泵、1号地下水池、2号地下水池。电吸附装置设有出水口和冲洗排水口，过滤器设有空气入口、反冲洗水入口和冲洗排水口。自来水供水管路与1号水箱连接，1号水箱经水泵连接到过滤器，过滤器出水口经电吸附装置连接到2号水箱，2号水箱与热网连接。空压机连接到过滤器的空气入口、反冲洗泵连接到过滤器的反冲洗水入口，过滤器的冲洗排水口连接到1号地下水池。电吸附装置的洗排水口连接到2号地下水池。
过滤器中设有滤料，滤料为石英砂、无烟煤或纤维束。电吸附装置由电容去离子吸附模块、电源设备、检测仪表、控制单元和管阀组成。检测仪表包括电导率仪、温度仪、进出水流量计、进出水压力表、电压表和电流表。
本发明用于热网补水的处理方法和处理系统，通过对热网用水的过滤和吸附处理，满足了要求的热网补水质量标准，与现有技术相比本发明的优点是：①工艺流程短，占地面积少，占地面积减少50％；②设备少，投资少，投资下降20％；③运行成本低，不高于1.5元/t；④水利用率高，水利用率不低于85％，废水排放少，利于环境保护；⑤不使用盐酸、氢氧化钠及次氯酸钠等危险化学品，便于管理；⑥对入口水质要求低，前处理简单，自动化程度高。⑦无再生氯化钠废液排放，在环保要求严格区域应用具有优势。
附图说明
图1为本发明用于热网补水处理系统的流程示意图；
其中：1—1号水箱、2—水泵、3—过滤器、4—电吸附装置、5—2号水箱、6—空压机、7—反冲洗泵、8—1号地下水池、9—2号地下水池。
具体实施方式
下面结合附图好实施例对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例，本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
本发明用于热网补水处理方法的处理系统，如图1所示，包括自来水供水管路、1号水箱1、过滤器3、电吸附装置4、2号水箱5、空压机6、反冲洗泵7、1号地下水池8、2号地下水池9。电吸附装置4设有出水口和冲洗排水口，过滤器3设有空气入口、反冲洗水入口和冲洗排水口。自来水供水管路与1号水箱1连接，1号水箱经水泵2连接到过滤器3，过滤器3出水口经电吸附装置连接到2号水箱。空压机6连接到过滤器的空气入口、反冲洗泵连接到过滤器的反冲洗水入口，过滤器的冲洗排水口连接到1号地下水池8，电吸附装置的洗排水口连接到2号地下水池。过滤器中的滤料为石英砂。电吸附装置由电容去离子吸附模块、电源设备、检测仪表、控制单元和管阀组成，检测仪表包括电导率仪、温度仪、进出水流量计、进出水压力表、电压表和电流表。控制单元与电导率仪、温度仪、进出水流量计、进出水压力表、电压表、电流表、反冲洗泵7、反冲洗水入口阀门和冲洗排水口阀门通信连接，自动化控制电吸附装置的操作。
本发明用于热网补水处理的过程为：热网补水用中水经过滤器3除去悬浮物和有机物，然后通过电吸附装置4除去钙离子、镁离子和氯离子，使处理后补水满足热网补水的要求。过滤器的出水浊度超标时，用空气和冲洗水进行反冲洗，电吸附装置定期进行反冲洗和再生。
电吸附装置4运行分为三个阶段：⑴预冲洗阶段，将待处理水样通入电吸附装置进行预冲洗，利用原水将电极再生阶段残留在吸附模块和管道中的浓水排出；⑵吸附阶段，电容去离子吸附模块利用带电电极表面吸附原水中离子，使原水中的盐类在电极表面富集浓缩，即实际收水阶段；⑶再生阶段:达到吸附设定时间后，系统自动进入电极解吸再生阶段。再生过程结束后，系统自动转入下一周期。
电吸附技术是一种利用电势差为驱动力、促使离子被吸附到带电电极表面的除盐技术，具有下列特点：
⑴节能节水，环境友好，运行成本低。电容膜吸附装置回收率在75％～85％，如采用适当的工艺组合，甚至可达90％以上。核心部件的寿命长达10年以上，不需要添加药剂，不存在二次污染，电容膜吸附的运行成本和备品备件的费用很低，平均运行成本约1.5元/吨水。
⑵设备可靠，运行稳定，自动化程度高。
根据电容膜吸附除盐装置除盐原理，阴、阳离子分别去除，不会互相结合产生垢体，在停机期间也无需对核心部件作特别保养。系统采用计算机控制，自动化程度高。除盐率在70％～95％，可依据需求调整。
⑶适应性强，操作及维护简便。
根据电容膜吸附除盐装置结构，对原水预处理的要求不高；电容膜吸附装置抗污染能力，具有广泛的适应性和良好的实用性，入口水质要求低：COD≤100mg/L、油≤3mg/L、浊度≤5NTU、入口水电导率范围1000-5000μS/cm。
通过试验得出电吸附装置最佳工况条件：吸附时间6.5min，再生时间2.5min，预冲洗时间1min，工作电流35A，进水流量30L/min，在该条件下，回收率为78.79％，总硬度、Ca2+、Mg2+、Na+、Cl-、SO4 2-的去除率分别为92.52％、92.82％、92.33％、94.74％、85.71％、64.10％，一价离子的总去除率为90.91％，二价离子的总去除率为88.04％。
Claims (8)
1.一种用于热网补水处理的方法，其特征是：所述热网补水用中水经过滤器(3)除去悬浮物和有机物，然后通过电吸附装置(4)除去钙离子、镁离子和氯离子，使处理后补水满足热网补水的要求；所述过滤器的出水浊度超标时，用空气和冲洗水进行反冲洗，所述电吸附装置定时进行反冲洗和再生。
2.根据权利要求1所述的用于热网补水处理的方法，其特征是：所述电吸附装置(4)运行分为三个阶段：⑴预冲洗阶段：将待处理水样通入电吸附装置进行预冲洗，利用原水将电极再生阶段残留在吸附模块和管道中的浓水排出；⑵吸附阶段：电容去离子吸附模块利用带电电极表面吸附原水中离子，使原水中的盐类在电极表面富集浓缩，即实际收水阶段；⑶再生阶段:达到吸附设定时间后，系统自动进入电极解吸再生阶段。
3.根据权利要求1所述的用于热网补水处理的方法，其特征是：所述中水的入口水质要求为：COD≤100mg/L、油≤3mg/L、浊度≤5NTU、入口水电导率为1000-5000μS/cm。
4.根据权利要求1所述的用于热网补水处理的方法，其特征是：所述电吸附装置(4)的吸附时间为6.5min，再生时间为2.5min，预冲洗时间为1min，工作电流35A，进水流量30L/min。
5.根据权利要求1所述的用于热网补水处理的方法，其特征是：通过电吸附装置(4)的中水或自来水要求为：水硬度≤6mmol/L、氯离子≤150mg/L；电吸附装置出水为：硬度≤0.5mmol/L、氯离子≤25mg/L。
6.一种权利要求1所述用于热网补水处理方法的处理系统，其特征是：所述系统包括自来水供水管路、1号水箱(1)、过滤器(3)、电吸附装置(4)、2号水箱(5)、空压机(6)、反冲洗泵(7)、1号地下水池(8)、2号地下水池(9)；所述电吸附装置(4)设有出水口和冲洗排水口；所述过滤器(3)设有空气入口、反冲洗水入口和冲洗排水口；所述自来水供水管路与1号水箱(1)连接，所述1号水箱经水泵(2)连接到过滤器(3)，所述过滤器(3)出水口经电吸附装置连接到2号水箱，2号水箱与热网连接；所述空压机(6)连接到过滤器的空气入口、所述反冲洗泵连接到过滤器的反冲洗水入口，所述过滤器的冲洗排水口连接到1号地下水池(8)；所述电吸附装置的洗排水口连接到2号地下水池(9)。
7.根据权利要求1所述的用于热网补水处理系统，其特征是：所述过滤器中设有滤料，所述滤料为石英砂、无烟煤或纤维束。
8.根据权利要求1所述的用于热网补水处理系统，其特征是：所述电吸附装置由电容去离子吸附模块、电源设备、检测仪表、控制单元和管阀组成；所述检测仪表包括电导率仪、温度仪、进出水流量计、进出水压力表、电压表和电流表。
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| JPH0660481U (ja) * | 1992-07-06 | 1994-08-23 | 東陶機器株式会社 | 浴槽またはプールの浄化装置 |
| CN103172216A (zh) * | 2012-11-23 | 2013-06-26 | 新疆环境工程技术有限责任公司 | 一种用于污水深度处理回用的方法 |
| CN204138488U (zh) * | 2014-08-07 | 2015-02-04 | 王占军 | 循环高效节水系统 |
| EP2933006A1 (de) * | 2014-04-17 | 2015-10-21 | Grünbeck Wasseraufbereitung GmbH | Wasserauslaufarmatur mit filter, anschlussstück zum anschliessen an eine wasserauslaufarmatur und verfahren zum betrieb einer wasserauslaufarmatur |
-
2019
- 2019-11-21 CN CN201911149397.XA patent/CN110776165A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN113429036A (zh) * | 2021-07-08 | 2021-09-24 | 张韦欣 | 一种变压式电吸附软化浓缩技术 |
| CN113548759A (zh) * | 2021-08-02 | 2021-10-26 | 张韦欣 | 一种絮凝式电吸附软化浓缩装置 |
| CN115680063A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-02-03 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司柳州局 | 阀冷原水补水装置 |
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