CN110803735A - 蒸汽冷凝水处理装置及其处理方法 - Google Patents

蒸汽冷凝水处理装置及其处理方法 Download PDF

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Abstract

一种蒸汽冷凝水处理装置及其处理方法，缓冲水箱的出口端通过管道与无机碳膜处理器的入口端相互联通，无机碳膜处理器的出口端通过管道与吸附处理器的入口端相互联通，吸附处理器的出口端通过管道与积水箱的入口端相互联通，积水箱的第一出口端通过管道与锅炉相联通，积水箱的第二出口端通过安装在管道上的反洗装置与无机碳膜处理器的入口端相互联通。本发明将蒸汽冷凝水输送到缓冲水箱，经无机炭膜处理器、吸附处理器，处理过的蒸汽冷凝水存积水箱，送入锅炉内循环使用。反洗时，打开反洗装置，水从积水箱至无机炭膜处理器进行反洗，反洗的水排入地沟，具有操作运行简单、维护方便、成本低、适应温度范围广、过滤精度高等优点，可用于蒸汽冷凝水处理。

Description

蒸汽冷凝水处理装置及其处理方法
技术领域
本发明属于水回收装置技术领域，具体涉及到一种蒸汽冷凝水处理装置。
背景技术
蒸汽作为热动力和热源，在石油、化工、食品等领域中广泛应用，蒸汽经用汽设备放出汽化潜热，变成同温同压下的饱和高温凝结水，其热量占蒸汽总热量的20％～30％，水温一般在50℃～95℃，具有较高的热量，将其回收，节能效益显著。高温凝结水水质比较好，可以直接回收至锅炉中再利用，但是，大多数工厂的高温凝结水因为管道腐蚀、工艺或设备操作、物料泄露等原因，存在着铁、油、可溶性小分子有机物等污染物，其中铁主要以胶体、悬浮和可溶性的二价铁离子形式存在，达不到工业锅炉给水标准，所以不能直接回收利用，致使现今大多数工厂的高温凝结水直接排放，浪费了热能，同时增加了废水废热的排放。
目前，我国大部分工业锅炉产生的高温凝结水没有进行回收，主要原因在于缺乏能够适合高温运行、处理效果稳定的处理技术。传统的凝结水处理方法大都适用于电站锅炉，电站锅炉产生的凝结水是低温凝结水，而工业锅炉产生的凝结水是高温凝结水，传统凝结水处理技术不适合高温运行，因此，应用传统凝结水处理技术必须将高温凝结水降温至60℃左右才能进行处理，需要配置大型换热设备，不仅增加了设备投资，浪费了热能，而且使水质进一步被污染。为了解决上述问题，国内涌现出各种凝结水除油除铁技术，如活性炭除油技术、粉末树脂覆盖过滤除油除铁技术、高密度纤维阻截除油技术、陶瓷超滤过滤除油除铁技术等。上述除油除铁技术为阻截法或者过滤法，阻截法、过滤法只能有效处理游离态油、机械分散油以及悬浮态和胶体态金属腐蚀物，当处理乳化油分子、溶解性油分子、Fe2+、Fe3+等杂质时，要想达到中、高压锅炉进水标准，十分困难。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术中作控制难，出水水质波动大的缺点，提供一种操作运行简单，维护方便，成本低，出水水质稳定的蒸汽冷凝水处理装置。
本发明所要解决的另一个技术问题在于为蒸汽冷凝水处理装置提供一种处理方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是：缓冲水箱的出口端通过管道与无机碳膜处理器的入口端相互联通，无机碳膜处理器的出口端通过管道与吸附处理器的入口端相互联通，吸附处理器的出口端通过管道与积水箱的入口端相互联通，积水箱的第一出口端通过管道与锅炉相互联通，积水箱的第二出口端通过安装在管道上的反洗装置与无机碳膜处理器的入口端相互联通。
本发明的无机炭膜处理器的无机炭膜的膜径为20～60nm。
使用上述蒸汽冷凝水处理装置对蒸汽冷凝水的处理方法由下述步骤组成：
(1)化工厂含有油和铁离子的蒸汽凝结水进入缓冲水箱，暂存或缓冲蒸汽凝结水，进入缓冲水箱的蒸汽凝结水中铁离子含量≤1078μg/L，含油量≤11mg/L，悬浮物≤21.1mg/L。
(2)从缓冲水箱流出水来的蒸汽凝结水进入无机碳膜处理器，无机碳膜处理器去除蒸汽凝结水中油和铁离子了，经过无机碳膜处理器处理后的水中含油量为2～3mg/L，铁离子的含量为56～77μg/L，悬浮物的含量为1.2～1.6mg/L。
(3)从无机碳膜处理器流出的蒸汽凝结水进入吸附处理器，经过吸附处理器处理后流出的水中含油量0.1～0.2mg/L，铁离子的含量为11～16μg/L，悬浮物的含量为0.3～0.7mg/L。
(4)从吸附处理器流出的水进入积水箱，暂存，从积水箱流出的水回进入锅炉使用。
(5)无机碳膜处理器的无机碳膜跨膜压差＞0.4mPa时，进行反洗，反洗步骤如下：
关闭无机碳膜处理器和吸附处理器，打开反洗装置，缓冲水箱里的水停止进入无机碳膜处理器，积水箱的水经过反洗装置进入无机碳膜处理器进行反洗，反洗20min，反洗后的水排入地沟，反洗结束后，重复步骤(1)～(4)。
本发明采用了高温凝结水经过管道输送后至缓冲水箱，经过无机炭膜处理器、吸附处理器，处理过的蒸汽冷凝水暂存在积水箱，打开反洗装置，水从积水箱至无机炭膜进行反洗，反洗的水排入地沟，能够有效提高水的回收率、降低反洗时间和频率，本发明具有操作运行简单、维护方便、成本低、适应温度范围广、过滤精度高、出水水质稳定的优点。
附图说明
图1是本发明一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本实施例的蒸汽冷凝水处理装置由缓冲水箱1、无机碳膜处理器2、吸附处理器3、积水箱4、锅炉5、反洗装置6联接构成。
缓冲水箱1的出口端通过管道与无机碳膜处理器2的入口端相互联通，无机炭膜处理器2为市场上销售的商品，无机炭膜处理器2的无机炭膜的膜径为40nm，跨膜压差为0.32mPa，无机炭膜的接触角为0.3°，无机炭膜处理器2具有亲水性较好、耐污染强、抗油性能高、适应温度范围广、过滤精度高的优点，无机炭膜处理器2降低了反洗时间和频率，有效地提高了本实施例的回收率。无机碳膜处理器2的出口端通过管道与吸附处理器3的入口端相互联通，吸附处理器3为市场上销售的商品，吸附处理器3的压差为0.5～0.1mPa，吸附处理器3的滤速为4～15m/H，吸附处理器3用于凝结水的除油除铁的深度处理，
吸附处理器3的出口端通过管道与积水箱4的入口端相互联通，积水箱4的第一出口端通过管道与锅炉5相互联通，积水箱4的一部分水通过管道输送至锅炉5，积水箱4的第二出口端通过安装在管道上的反洗装置6与无机碳膜处理器2的入口端相互联通，积水箱4的另一部分水通过反洗装置6进入无机碳膜处理器2，接着进入吸附处理器3、积水箱4进行反洗。
使用上述蒸汽冷凝水处理装置对蒸汽冷凝水的处理方法由下述步骤组成：
(1)化工厂含有油和铁离子的蒸汽凝结水进入缓冲水箱1，暂存或缓冲蒸汽凝结水，进入缓冲水箱1的蒸汽凝结水中铁离子含量≤1078μg/L，含油量≤11mg/L，悬浮物≤21.1mg/L。
(2)从缓冲水箱1流出水来的蒸汽凝结水进入无机碳膜处理器2，无机碳膜处理器2去除蒸汽凝结水中油和铁离子了，经过无机碳膜处理器2处理后的水中含油量为2～3mg/L，铁离子的含量为56～77μg/L，悬浮物的含量为1.2～1.6mg/L。
(3)从无机碳膜处理器2流出的蒸汽凝结水进入吸附处理器3，经过吸附处理器3处理后流出的水中含油量0.1～0.2mg/L，铁离子的含量为11～16μg/L，悬浮物的含量为0.3～0.7mg/L。
(4)从吸附处理器3流出的水进入积水箱4，暂存，从积水箱4流出的水回进入锅炉5使用。
(5)无机碳膜处理器的无机碳膜跨膜压差＞0.4mPa时，进行反洗，反洗步骤如下：
关闭无机碳膜处理器2和吸附处理器3，打开反洗装置6，缓冲水箱1里的水停止进入无机碳膜处理器2，积水箱4的水经过反洗装置6进入无机碳膜处理器2进行反洗，反洗20min，反洗后的水排入地沟，反洗结束后，重复步骤(1)～(4)。
蒸汽冷凝水经过管道输送后至缓冲水箱1，经过无机炭膜处理器2、吸附处理器3，处理过的蒸汽冷凝水暂存在积水箱4，检测缓冲水箱1、无机炭膜处理器2、吸附处理器3、积水箱4水中的温度、铁离子含量、含油量、悬浮物，检测结果见表1。
表1实施例1检测结果表
处理过程 温度(℃) 铁离子(μg/L) 含油量(mg/L) 悬浮物(mg/L)
缓冲水箱1 87 870 9.1 18
无机炭膜处理器2 85 64 2.3 1.5
吸附处理器3 84 14 0.2 0.5
积水箱4 80 14 0.2 0.5
打开反洗装置6，水从积水箱4至无机炭膜2进行反洗，反洗的水排入地沟。
经过蒸汽冷凝水处理装置处理后的蒸汽冷凝水，温度降低了7℃，铁离子去除率为98.4％，含油量去除率为97.8％，悬浮物去除率为97.2％。
实施例2
缓冲水箱1的出口端通过管道与无机碳膜处理器2的入口端相互联通，无机炭膜处理器2的无机炭膜的膜径为20nm，跨膜压差为0.5mPa。无机碳膜处理器2的出口端通过管道与吸附处理器3的入口端相互联通，吸附处理器3的出口端通过管道与积水箱4的入口端相互联通，积水箱4的第一出口端通过管道与锅炉5相互联通，积水箱4的第二出口端通过安装在管道上的反洗装置6与无机碳膜处理器2的入口端相互联通。
使用上述蒸汽冷凝水处理装置对蒸汽冷凝水的处理方法与实施例1相同。
蒸汽冷凝水经过管道输送后至缓冲水箱1，经过无机炭膜处理器2、吸附处理器3，处理过的蒸汽冷凝水暂存在积水箱4，检测缓冲水箱1、无机炭膜处理器2、吸附处理器3、积水箱4水中的温度、铁离子含量、含油量、悬浮物，检测结果见表2。
表2实施例2检测结果表
处理过程 温度(℃) 铁离子(μg/L) 含油量(mg/L) 悬浮物(mg/L)
缓冲水箱1 95 1078 11 21.1
无机炭膜处理器2 93 56 2 1.2
吸附处理器3 92 11 0.1 0.3
积水箱4 87 11 0.1 0.3
关闭无机碳膜处理器2和吸附处理器3，打开反洗装置6，水从积水箱4至无机炭膜2进行反洗，反洗的水排入地沟。
经过这个系统处理后，温度降低了8℃，铁离子去除率99.0％，含油量去除率99.1％，悬浮物去除率98.6％。
其他零部件及零部件的连接关系与实施例1相同。
实施例3
缓冲水箱1的出口端通过管道与无机碳膜处理器2的入口端相互联通，无机炭膜处理器2的无机炭膜的膜径为60nm，跨膜压差为0.12mPa。无机碳膜处理器2的出口端通过管道与吸附处理器3的入口端相互联通，吸附处理器3的出口端通过管道与积水箱4的入口端相互联通，积水箱4的第一出口端通过管道与锅炉5相互联通，积水箱4的第二出口端通过安装在管道上的反洗装置6与无机碳膜处理器2的入口端相互联通。
使用上述蒸汽冷凝水处理装置对蒸汽冷凝水的处理方法与实施例1相同。
高温凝结水经过管道输送后至缓冲水箱1，经过无机炭膜处理器2、吸附处理器3，处理过的蒸汽冷凝水暂存在积水箱4，检测了缓冲水箱1、无机炭膜处理器2、吸附处理器3、积水箱4水中的温度、铁离子含量、含油量、悬浮物，检测结果见表3。
表3实施例2检测结果表
处理过程 温度(℃) 铁离子(μg/L) 含油量(mg/L) 悬浮物(mg/L)
缓冲水箱1 98 912 9.5 10.4
无机炭膜处理器2 94 77 3 1.6
吸附处理器3 93 16 0.2 0.7
积水箱4 89 16 0.2 0.7
关闭无机碳膜处理器2和吸附处理器3，打开反洗装置6，水从积水箱4至无机炭膜2进行反洗，反洗的水排入地沟。
经过这个系统处理后，温度降低了4℃，铁离子去除率98.2％，含油量去除率97.9％，悬浮物去除率93.3％。
其他零部件及零部件的连接关系与实施例1相同。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种蒸汽冷凝水处理装置，其特征在于：缓冲水箱(1)的出口端通过管道与无机碳膜处理器(2)的入口端相互联通，无机碳膜处理器(2)的出口端通过管道与吸附处理器(3)的入口端相互联通，吸附处理器(3)的出口端通过管道与积水箱(4)的入口端相互联通，积水箱(4)的第一出口端通过管道与锅炉(5)相互联通，积水箱(4)的第二出口端通过安装在管道上的反洗装置(6)与无机碳膜处理器(2)的入口端相互联通。
2.根据权利要求1所述的蒸汽冷凝水处理装置，其特征在于：所述的无机炭膜处理器(2)的无机炭膜的膜径为20～60nm。
3.一种使用权利要求1蒸汽冷凝水处理装置对蒸汽冷凝水的处理方法，其特征在于由下述步骤组成：
(1)化工厂含有油和铁离子的蒸汽凝结水进入缓冲水箱(1)，暂存或缓冲蒸汽凝结水，进入缓冲水箱(1)的蒸汽凝结水中铁离子含量≤1078μg/L，含油量≤11mg/L，悬浮物≤21.1mg/L；
(2)从缓冲水箱(1)流出水来的蒸汽凝结水进入无机碳膜处理器(2)，无机碳膜处理器(2)去除蒸汽凝结水中油和铁离子了，经过无机碳膜处理器(2)处理后的水中含油量为2～3mg/L，铁离子的含量为56～77μg/L，悬浮物的含量为1.2～1.6mg/L；
(3)从无机碳膜处理器(2)流出的蒸汽凝结水进入吸附处理器(3)，经过吸附处理器(3)处理后流出的水中含油量0.1～0.2mg/L，铁离子的含量为11～16μg/L，悬浮物的含量为0.3～0.7mg/L；
(4)从吸附处理器(3)流出的水进入积水箱(4)，暂存，从积水箱(4)流出的水回进入锅炉(5)使用；
(5)无机碳膜处理器的无机碳膜跨膜压差＞0.4mPa时，进行反洗，反洗步骤如下：
关闭无机碳膜处理器(2)和吸附处理器(3)，打开反洗装置(6)，缓冲水箱(1)里的水停止进入无机碳膜处理器(2)，积水箱(4)的水经过反洗装置(6)进入无机碳膜处理器(2)进行反洗，反洗20min，反洗后的水排入地沟，反洗结束后，重复步骤(1)～(4)。
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