CN201801436U - 太阳能变频锅炉补给水处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于污水处理领域的太阳能变频锅炉补给水处理设备。该设备主要包括预过滤装置、普通水泵、太阳能集热器、保温水箱、变频水泵、反渗透膜组件、反渗透水箱和混合离子交换器；原水进入到预过滤装置经过预处理之后，由太阳能集热器进行加热，再送入到保温水箱内进行保温，然后由变频水泵将水送入到反渗透膜组件作进一步的处理，最后由混合离子交换器的出水口得到符合锅炉补给水进水要求的产水。本实用新型的处理装置利用太阳能集热器加热进水，使流量增大，再利用变频水泵的调节作用，降低高压水泵的运行压力，在保证进水量的情况下，实现节能减排的效益。

Description

太阳能变频锅炉补给水处理设备

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理设备，具体涉及一种太阳能变频锅炉补给水处理设备。

背景技术

目前常用的锅炉补给水处理工艺主要有以下两种:(1)离子交换法(包括强、弱离子交换联合运用)；(2)反渗透-离子交换法。前者单纯利用离子交换树脂的功能基团与水中的阴、阳离子进行交换,起到脱除离子和净化水质的作用。后者在前者的基础上做了一些改进,利用反渗透脱除水中大部分离子,再利用离子交换树脂脱除剩下的离子。

离子交换法为传统工艺，技术成熟可靠,但系统运行周期易受原水水质影响。当原水含盐量超过适用范围时,系统将难以运行。当水质较差时交换器再生频繁,工人劳动强度高,因此该系统宜用程序控制运行。由于交换器需要频繁再生,系统酸碱耗量高,对外界水质污染大。

反渗透技术先进成熟,易于程控。反渗透膜是通过压力渗透的原理净化水质,因此出水水质主要受膜本身质量影响,对外界水质波动不敏感。而且经反渗透预脱盐后,水中盐分急剧下降,离子交换系统运行工况得到极大改善,周期也明显延长。但是由于离子透过反渗透膜时需要克服较大的渗透压，所以需要的电耗很大，高压水泵的耗能较高。

目前国内外有关太阳能与反渗透结合的技术，都是利用太阳能为反渗透系统中的水泵提供动力。例如，2003年公告的中国专利CN2594256Y，研究了一种太阳能反渗透海水淡化设备，利用太阳能产生蒸汽直接驱动汽轮泵，以提供反渗透组件的进水流量和压力。

发明内容

本实用新型针对现有污水处理技术中存在的缺陷，提供一种锅炉补给水处理设备，能够解决水处理过程中反渗透流程所需压力大、耗能大的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：太阳能变频锅炉补给水处理设备，包括预过滤装置、普通水泵、太阳能集热器、保温水箱、变频水泵、反渗透膜组件、反渗透水箱和混合离子交换器，其中所述预过滤装置的出水口与普通水泵的进水管相连接，所述普通水泵的出水口与太阳能集热器的进水管相连接，所述太阳能集热器的出水口与保温水箱的进水管相连接，所述保温水箱的出水口与变频水泵的进水管相连接，所述变频水泵的出水口与反渗透膜组件相连接，所述反渗透膜组件的出水口与普通水泵的进水管相连接，所述普通水泵的出水口与反渗透水箱的进水管相连接，所述反渗透水箱的出水口与普通水泵的进水管相连接，所述普通水泵的出水口与混合离子交换器的进水管相连接。最后由混合离子交换器的出水口得到符合锅炉补给水进水要求的产水。

其中，预过滤装置由多介质过滤器、活性碳过滤器组成；太阳能集热器采用真空集热管，要求其热效率≥50%；保温水箱内设有温控装置，用于对太阳能加热的水进行保温。

本实用新型的锅炉补给水处理装置利用太阳能集热器加热进水，使得反渗透进水温度提高、流量增大，再利用变频水泵的调节作用，大大地降低了高压水泵的运行压力，减少了能耗，达到节能的效果；同时由于锅炉补给水的进水温度升高，则相应降低了煤炭的使用量，进而降低了CO₂ 、SO₂ 、NO_x的排放，达到节能减排的效果。

附图说明

图1是本实用新型太阳能变频锅炉补给水处理设备的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例作进一步说明。

如图1所示，具有节能减排效益的锅炉补给水处理设备，包括预过滤装置1、 普通水泵2、太阳能集热器3、保温水箱4、变频水泵5、反渗透膜组件6、普通水泵7、反渗透水箱8、普通水泵9和混合离子交换器10。

原水由水泵源源不断的送入预过滤装置1，其处理量为5m³/h，预过滤装置1的出水口与普通水泵2的进水管相连接，普通水泵2的出水口与太阳能集热器3的进水管相连接，太阳能集热器3的出水口与保温水箱4相连接，保温水箱4内设有温控装置，保温水箱4的出水口与变频水泵5的进水管相连接，变频水泵5的出水口与反渗透膜组件6相连接，反渗透膜组件6的出水口与普通水泵7的进水管相连接，普通水泵7的出水口与反渗透水箱8的进水管相连接，反渗透水箱8的出水口与普通水泵9的进水管相连接，普通水泵9的出水口与和混合离子交换器10的进水管相连接。

原水经过预过滤装置1的预处理之后，由太阳能集热器3进行加热，一般夏季可加热到40度左右，冬季可加热到70度左右，并进入到保温水箱4进行保温。然后由变频水泵5将水送入到反渗透膜组件6进行进一步的处理，最后由混合离子交换器10的出水口得到符合锅炉补给水进水要求的产水。其中预处理器的预处理作用降低了以后流程中的处理强度，降低了膜的损耗，增加了膜的寿命。

其中，预过滤装置1由多介质过滤器、活性碳过滤器组成。多介质过滤器用以去除水中的颗粒杂质、游悬物以及产生絮体的胶体和有机物质，以确保后续处理正常运行。本系统设置一台直径为800mm的立式多介质过滤器，过滤器内填精制的具有良好级配的石英砂和无烟煤，处理后出水大大降低了SDI值和浊度，通常可使出水SDI<3，浊度<1NTU。过滤器反洗以流量参数设置来控制反冲洗周期,当进出水母管上的压力差达到设定值时即进行反冲洗。活性炭过滤器与多介质过滤相同，但装填颗粒活性炭。本设备的体积、占地面积较单介质过滤器小。

太阳能集热器3的主要功能是将反渗透膜组件6的进水温度提高到控制温度，根据锅炉补给水工艺的规模不同可采用相应规格（口径×长度）的真空集热管及采光面积，要求热效率≥50%。本实施例中所需规格（口径×长度）为Φ70×2000mm的真空集热管1800支，采光面积为403m²，热效率为50%。

设备中使用变频水泵5是为了使反渗透的进水达到一定的压力，让反渗透过程得以进行，即克服渗透压使水分子透过反渗透膜到纯水侧。变频水泵5是变频电机带动的水泵，变频电机可以通过调节转速来调节流量。由于水泵电机的耗电功率与转速近似成立方比的关系，当要求调节流量下降时，转速可成比例的下降，而此时轴输出功率成立方关系下降。当太阳能加热进水时，使得反渗透进水量增大，变频水泵5则相应通过降低电机的转速使流量下降，从而达到降低能耗的目的。此外采用变频水泵5还有启动电流小，维护工作量小的优点。

混合离子交换器10作为反渗透-离子交换器，主要是通过反渗透脱除水中大部分离子,再利用离子交换树脂脱除剩下的离子，此装置用于锅炉补给水的除盐处理。

同时，本实用新型由于锅炉补给水的进水温度升高，则相应降低了煤炭的使用量，进而降低了CO₂ 、SO₂ 、NO_x的排放，从而达到节能减排的效果。

Claims (4)

1.太阳能变频锅炉补给水处理设备，包括预过滤装置（1）、普通水泵（2、7、9）、太阳能集热器（3）、保温水箱（4）、变频水泵（5）、反渗透膜组件（6）、反渗透水箱（8）和混合离子交换器（10），其特征在于：所述预过滤装置（1）的出水口与普通水泵（2）的进水管相连接，所述普通水泵（2）的出水口与太阳能集热器（3）的进水管相连接，所述太阳能集热器（3）的出水口与保温水箱（4）的进水管相连接，所述保温水箱（4）的出水口与变频水泵（5）的进水管相连接，所述变频水泵（5）的出水口与反渗透膜组件（6）相连接，所述反渗透膜组件（6）的出水口与普通水泵（7）的进水管相连接，所述普通水泵（7）的出水口与反渗透水箱（8）的进水管相连接，所述反渗透水箱（8）的出水口与普通水泵（9）的进水管相连接，所述普通水泵（9）的出水口与混合离子交换器（10）的进水管相连接。

2.根据权利要求1所述的太阳能变频锅炉补给水处理设备，其特征是：所述预过滤装置（1）由多介质过滤器和活性碳过滤器组成。

3.根据权利要求2所述的太阳能变频锅炉补给水处理设备，其特征是：所述太阳能集热器（3）采用真空集热管，其热效率≥50%。

4.根据权利要求1、2或3所述的太阳能变频锅炉补给水处理设备，其特征是：所述保温水箱（4）内设有温控装置。