CN206624733U - 一种生物质锅炉软化水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于软化水处理装置技术领域，具体涉及一种效率更高，处理能力更强的一种生物质锅炉软化水处理系统。本结构按照水处理顺序依次通过管道连接包括生水箱、超滤升压泵、自清洗过滤器、超滤设备、超滤水箱、一级升压泵、一级反渗透保安过滤器、一级高压泵、一级反渗透设备、除二氧化碳器、中间水池、二级升压泵、二级反渗透保安过滤器、二级反渗透设备、反渗透水箱、电去离子给水泵、电去离子保安过滤器、电去离子系统、除盐水箱、最终经除盐水泵至主厂房。本实用新型重新设计了关键结构，新结构设计充分考虑了膜丝的耐用性、反洗用水量和反洗停运时间，保证超滤装置的净产水量满足后续反渗透装置连续运行的用水量。

Description

一种生物质锅炉软化水处理系统

技术领域

本实用新型属于软化水处理装置技术领域，具体涉及一种效率更高，处理能力更强的一种生物质锅炉软化水处理系统。

背景技术

生物质发电顾名思义是利用生物质所具有的生物质能的发电，属于可再生能源发电的一种，是目前世界上仅次于风力发电的可再生能源发电技术。起源于上世纪年代，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。通过在高温高锅炉中直接燃烧经过预加工的秸秆产生热能，再进一步转化为电能。秸杆是一种很好的清洁可再生能源，每两吨秸秆的热值就相当于一吨标准煤，而且其平均含硫量只有。而煤的平均含硫量约达。秸秆发电是近一两年刚刚起步的新兴产业，目前国际上在糖杆发电方面做得最好的是煤炭资源比较缺乏的北欧国家，其中又以芬兰尤为突出。我国在国际上也处于领先水平，直追北欧。近年，随着煤炭等资源的过度采利用，家进一步关停小机组火力发电厂，中国能源、电力供求趋紧，对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大的关注。我国是农业大国，农村的秸秆资源相到丰富，主要的农作物种类有秸谷、小麦、玉米、豆类、薯类油料作物、拙花和甘鹿。根据我国地理分布和气候条件，南方地区水域多、气温高，适合水秸、甘庶、油料等农作物生产，北方地区四季温差大，适合玉米、豆类和薯类作物生长，故播种面积大于其他地区。小麦在我国各地区都普遍种植，播种面积以华中、华东地区最多；棉花产地主要是华东和华中地区，其次是华北和西部地区。

我国已经并网发电的几个生物质发电厂，发电方式为均采用筑燃发电，即直接燃烧秸秆生热发点。虽然生物质发电厂的装机容量一般小于5万千瓦，发电能力与小火电基本相同，但相对于传统意义的小火电，生物质发电存在自身的一些特点。

首先，燃料不同，从根本上区分了生物质发电和小火电的性质。常规小火电釆用的是燃烧不可再生的化石能源，煤炭等等，而且大部分设备较落后，生产效率很低，造成大量的能源浪费，生物质发电，尤其是秸秆发电，釆用的是可再生利用的农林业废料作为燃料，可供直燃发电的2亿吨秸秆折合标准煤1亿吨。其次，对环境的影响方面，传统意义上的小火电由于设备的落后，燃烧煤资源等原因，属于重污染项目，燃烧煤炭产生大量的一氧化碳和二氧化碳，对环境的污染非常严重。而生物质发电釆用清洁的生物质资源，基本无污染。生物质在生长周期内，对大气的二氧化碳排放量近似于零，而且收集农林废弃物，同时避免农民焚烧带来的空气污染问题。以我国能单县生物质发电为例，一天可以处理农林废弃物大约600吨左右。最后，我国的生物质资源主要集中在农村，幵发利用农村丰富的生物质资源，可以缓解农村及边远地区的用能问题，显著改进农村的用能方式，改善农村的村容村貌和居民生活条件。对农林废弃物的采集、加工、运输、储存，会提高农民收入，增加农民就业机会，幵辟农业经济和县域经济新的产业。而常规小火电就不具备这些优势。因此，大力发展以秸秆代替煤炭的发电新能源，是利用可再生资源、大力发展循坏经理的重要尝试，有利于减少环境的污染，并且有利于经济增长方式转变和农村经济的发展。电厂热力系统中水的品质是影响电厂热力设备（锅炉、汽轮机等）安全、经济运行的重要因素之一。没有经过净化处理的天然水含有杂质，这种水如果进入水汽循环系统，将会造成各种危害。为了保证热力系统中存好的水质，必须对水进行适浩的净化处理。软化水设备，顾名思义即降低水硬度的设备，主要除祛水中的钙、镁离子，通俗的说就是降低水的硬度的设备，起作用主要有去除水中的钙镁离子、活化水质，杀菌灭藻，防垢除垢。软化水设备在软化水的过程中，不能降低水中的总含盐量。在热水锅炉系统、热交换系统、工业冷却系统、中央空调系统以及其他用水设备系统中都有广泛的应用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种效率更高，处理能力更强的生物质锅炉软化水处理系统。

本实用新型的目的是这样实现的：

生物质锅炉软化水处理系统，按照水处理顺序依次通过管道连接包括生水箱1、超滤升压泵、自清洗过滤器2、超滤设备3、超滤水箱4、一级升压泵、一级反渗透保安过滤器、一级高压泵、一级反渗透设备5、除二氧化碳器6、中间水池7、二级升压泵、二级反渗透保安过滤器、二级反渗透设备、反渗透水箱8、电去离子给水泵、电去离子保安过滤器、电去离子系统9、除盐水箱10、最终经除盐水泵至主厂房，所述的超滤设备包括ABS外壳11、超滤膜丝12、环氧封头13、出水孔14，平放的圆筒形ABS外壳内均匀设置有超滤膜丝，水流入口由环氧封头与进水管连接，圆筒的上方设置有出水孔；超滤膜丝选用V1072-35-PMC内压式中空纤维膜元件，材质为聚醚砜，超滤膜丝孔径为 0.025μm、内径0.9mm 、外径1.5mm。

所述的一级反渗透设备和二级反渗透设备为以半透膜相隔的圆柱形容器15，圆柱形容器水平放置，圆柱形截面的外围设置有进水通道16，圆柱形截面的中心为出水通道17，出水通道与进水通道之间设置有若干张圆筒形的半透膜8，每张半透膜通过粘合剂挂粘在圆柱形容器内设置的圆筒形进水通道支撑网19上，所述的进水通道和出水通道设置在圆柱形容器的圆形面上。

所述的电去离子系统所述的电去离子系统为立方体结构，立方体内部由若干层电去离子模块压合而成，每层电去离子模块包括阳离子透过膜20和阴离子透过膜21，阳离子透过膜和阴离子透过膜依次装填强碱阴离子交换树脂22和强酸阳离子交换树脂23，使阳离子透过膜和阴离子透过膜间形成混床；进水口和出水口分别设置在立方体的两侧。

所述的除二氧化碳器安装在浓缩氧气的供给线上，包括内部收纳有二氧化碳吸收材料的竖直放置的筒状主体和设置在所述筒状主体两端的盖体，盖体具备连接浓缩氧气的供给线的浓缩氧气供给管的连接部；筒状主体的全部或一部分用透明部件形成；盖体和所述筒状主体之间设置有密封圈，所述一个盖体设置有进气孔，另一个盖体设置有出气孔，筒状主体的一侧设置有进水口、另一侧设置有出水口。

自清洗过滤器包括壳体，壳体上设置进水口与出水口，壳体内设置有竖直的滤网系统，壳体底端还设有排污口。

所述的滤网系统具有一框体，该框体的内侧有多个轨道卡槽；以及多个滤网，每个滤网分别卡置在轨道槽之中；每个滤网之间设置有海绵体，轨道卡槽和滤网呈V字形设置在框体的内。

所述的除盐水箱包括水箱、冷却水泵和燃机冷油器，水箱的进水口连接供水管，出水口连接冷却水泵；冷却水泵与燃机冷油器的进水口之间连接有冷却水管，水箱的进水口连接有与水箱具有高度差的高位水箱，供水管接入高位水箱，高位水箱为水箱供水；高位水箱设有溢流口；所述溢流口连接供水管，燃机冷油器的出水口通过管道连接高位水箱；在燃机冷油器的出水口与高位水箱的连接管道上设有过滤器。

所述的过滤器，包括封闭的壳体和滤芯，所述壳体设有入口和出口，所述滤芯内部设有空腔，所述空腔中设有除臭颗粒；所述滤芯的一端设有与空腔连通的开口，开口与出口连通处设有过滤网。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型重新设计了关键结构，其中超滤系统在以往运行中大多存在膜污染和断丝现象，膜污染和断丝现象一旦出现，就会直接影响出水水质和产水量，从而对后续反渗透膜的安全稳定运行造成影响，新结构设计充分考虑了膜丝的耐用性、反洗用水量和反洗停运时间，保证超滤装置的净产水量满足后续反渗透装置连续运行的用水量。反渗透膜对小分子物质和离子态物质的良好截留能力，但膜易受微生物的污染和固体颗粒的损坏，因此设计了二级反渗透装置，进一步保证了系统的可靠性，取消了浓水加盐设备，利用 EDI膜块本身的技术特点确保浓水的导电性，从而使系统简便易控。

附图说明

图1为本实用新型结构图。

图2为超滤设备结构图。

图3为反渗透设备。

图4为电去离子系统。

具体实施方式

下面结合附图1-4对本实用新型做进一步描述。

本装置的设计工艺流程为：生水(经混凝、澄清过滤处理并加热)→生水箱→超滤升压泵→自清洗过滤器（2×120t/h）→超滤UF（2×93t/h）→超滤水箱→一级升压泵→一级RO保安过滤器→一级高压泵→一级RO（2×70t/h）→除二氧化碳器→中间水池→二级升压泵→二级RO保安过滤器→二级RO（2×63t/h）→反渗透水箱→EDI给水泵→EDI保安过滤器→EDI（2×57t/h）→除盐水箱→经除盐水泵至主厂房。

具体包括如下：

生物质锅炉软化水处理系统，按照水处理顺序依次通过管道连接包括生水箱、超滤升压泵、自清洗过滤器、超滤设备、超滤水箱、一级升压泵、一级反渗透保安过滤器、一级高压泵、一级反渗透设备、除二氧化碳器、中间水池、二级升压泵、二级反渗透保安过滤器、二级反渗透设备、反渗透水箱、电去离子给水泵、电去离子保安过滤器、电去离子系统、除盐水箱、最终经除盐水泵至主厂房，所述的超滤设备包括ABS外壳、超滤膜丝、环氧封头出水孔，平放的圆筒形ABS外壳内均匀设置有超滤膜丝，水流入口由环氧封头与进水管连接，圆筒的上方设置有出水孔；超滤膜丝选用V1072-35-PMC内压式中空纤维膜元件，材质为聚醚砜，超滤膜丝孔径为 0.025μm、内径0.9mm 、外径1.5mm。超滤系统利用亲水性聚砜材质制成的内压式中空纤维超滤膜的微细孔，来过滤去除水中离子分子量在25080000道尔顿范围内的杂质。可广泛应用于地表水、海水及废水中的有机物、胶体及悬浮性微细颗粒杂质的去除，特别适合R/O系统的预处理，降低SDI值，有效的保护R/O膜安全长寿运行。系统给水从滤筒下部侧面进口进入，产水通过中心管的收集利用从滤筒的顶端中心出口流出，而浓水从滤筒顶端的侧面出口排出。本制水的超滤系统由2套超滤主机组成，每套都能单独运行，也可同时运行。每套主机由22支超滤膜组件、系统所必须的所有设备、管道、阀门、控制系统和测量仪表等组成。超滤装置采用恒流控制，即根据每套超滤装置的产水流量信号，自动调节生水泵的运行频率，调节生水泵的出水流量和压力，保证超滤产水流量的恒定。以避免超滤进出水压差过大，产水量过高，造成膜的污染倾向过大。为了配合超滤装置循环错流过滤的特性，2台生水泵采用与超滤装置一对一对应的变频控制以达到超滤恒流过滤的目的。每套超滤装置进出口均安装压力表及压力变送器，用于指示超滤膜的运行压降，以此获得超滤膜堵塞状况信息。产水及浓水设有流量计，用于指示及调节产水量。

所述的一级反渗透设备和二级反渗透设备为以半透膜相隔的圆柱形容器，圆柱形容器水平放置，圆柱形截面的外围设置有进水通道，圆柱形截面的中心为出水通道，出水通道与进水通道之间设置有若干张圆筒形的半透膜，每张半透膜通过粘合剂挂粘在圆柱形容器内设置的圆筒形进水通道支撑网上，所述的进水通道和出水通道设置在圆柱形容器的圆形面上。反渗透采用的是螺旋、低污染型压卷式复合膜，具有极大的通量，它使用一根中心管道收集纯水。以反渗透法进行水淡化的常见工艺流程有一级一段、一级多段和二级一段三种。其中的一级就是指进料液经过一次加压，二级则是经过二次加压，其它以此类推。在同一级排列方式相同的组件组成一段。

所述的电去离子系统所述的电去离子系统为立方体结构，立方体内部由若干层电去离子模块压合而成，每层电去离子模块包括阳离子透过膜和阴离子透过膜，阳离子透过膜和阴离子透过膜依次装填强碱阴离子交换树脂和强酸阳离子交换树脂，使阳离子透过膜和阴离子透过膜间形成混床；进水口和出水口分别设置在立方体的两侧。电去离子是在电渗析的选择性阴、阳离子交换膜间填充以特殊混合的离子交换树脂，成为填充床电渗析器，是离子交换混床和电渗析相结合的一种技术，它体现了离子交换混床和电渗析法的优点。是利用混合离子交换树脂吸附给水中的阴阳离子，同时这些被吸附的离子又在直流电场的作用下，分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。

所述的除二氧化碳器安装在浓缩氧气的供给线上，包括内部收纳有二氧化碳吸收材料的竖直放置的筒状主体和设置在所述筒状主体两端的盖体，盖体具备连接浓缩氧气的供给线的浓缩氧气供给管的连接部；筒状主体的全部或一部分用透明部件形成；盖体和所述筒状主体之间设置有密封圈，所述一个盖体设置有进气孔，另一个盖体设置有出气孔，筒状主体的一侧设置有进水口、另一侧设置有出水口。

自清洗过滤器包括壳体，壳体上设置进水口与出水口，壳体内设置有竖直的滤网系统，壳体底端还设有排污口。所述的滤网系统具有一框体，该框体的内侧有多个轨道卡槽；以及多个滤网，每个滤网分别卡置在轨道槽之中；每个滤网之间设置有海绵体，轨道卡槽和滤网呈V字形设置在框体的内。自清洗过滤器的作用是截留去除原水中携带的颗粒性杂质、铁锈和悬浮物，保证微滤的进水安全。系统设4台自清洗过滤器，分别对应4套微滤装置，同时满足后续微滤用水和过滤器反洗自用水量之和的要求，同时考虑微滤循环数量的要求。自清洗过滤器为精确过滤，由不锈钢编织网作为过滤元件，将水中的颗粒性杂质截留，并自动根据压差或时间自动进行反洗，使之恢复原有性能。清洗过程中不断流，仍然保证系统的连续运行。

所述的除盐水箱包括水箱、冷却水泵和燃机冷油器，水箱的进水口连接供水管，出水口连接冷却水泵；冷却水泵与燃机冷油器的进水口之间连接有冷却水管，水箱的进水口连接有与水箱具有高度差的高位水箱，供水管接入高位水箱，高位水箱为水箱供水；高位水箱设有溢流口；所述溢流口连接供水管，燃机冷油器的出水口通过管道连接高位水箱；在燃机冷油器的出水口与高位水箱的连接管道上设有过滤器。

所述的过滤器，包括封闭的壳体和滤芯，所述壳体设有入口和出口，所述滤芯内部设有空腔，所述空腔中设有除臭颗粒；所述滤芯的一端设有与空腔连通的开口，开口与出口连通处设有过滤网。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种生物质锅炉软化水处理系统，按照水处理顺序依次通过管道连接包括生水箱、超滤升压泵、自清洗过滤器、超滤设备、超滤水箱、一级升压泵、一级反渗透保安过滤器、一级高压泵、一级反渗透设备、除二氧化碳器、中间水池、二级升压泵、二级反渗透保安过滤器、二级反渗透设备、反渗透水箱、电去离子给水泵、电去离子保安过滤器、电去离子系统、除盐水箱、最终经除盐水泵至主厂房，其特征在于：所述的超滤设备包括ABS外壳、超滤膜丝、环氧封头出水孔，平放的圆筒形ABS外壳内均匀设置有超滤膜丝，水流入口由环氧封头与进水管连接，圆筒的上方设置有出水孔；超滤膜丝选用V1072-35-PMC内压式中空纤维膜元件，材质为聚醚砜，超滤膜丝孔径为 0.025μm、内径0.9mm 、外径1.5mm。

2.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉软化水处理系统，其特征在于：所述的一级反渗透设备和二级反渗透设备为以半透膜相隔的圆柱形容器，圆柱形容器水平放置，圆柱形截面的外围设置有进水通道，圆柱形截面的中心为出水通道，出水通道与进水通道之间设置有若干张圆筒形的半透膜，每张半透膜通过粘合剂挂粘在圆柱形容器内设置的圆筒形进水通道支撑网上，所述的进水通道和出水通道设置在圆柱形容器的圆形面上。

3.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉软化水处理系统，其特征在于：所述的电去离子系统所述的电去离子系统为立方体结构，立方体内部由若干层电去离子模块压合而成，每层电去离子模块包括阳离子透过膜和阴离子透过膜，阳离子透过膜和阴离子透过膜依次装填强碱阴离子交换树脂和强酸阳离子交换树脂，使阳离子透过膜和阴离子透过膜间形成混床；进水口和出水口分别设置在立方体的两侧。

4.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉软化水处理系统，其特征在于：所述的除二氧化碳器安装在浓缩氧气的供给线上，包括内部收纳有二氧化碳吸收材料的竖直放置的筒状主体和设置在所述筒状主体两端的盖体，盖体具备连接浓缩氧气的供给线的浓缩氧气供给管的连接部；筒状主体的全部或一部分用透明部件形成；盖体和所述筒状主体之间设置有密封圈，所述一个盖体设置有进气孔，另一个盖体设置有出气孔，筒状主体的一侧设置有进水口、另一侧设置有出水口。

5.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉软化水处理系统，其特征在于：自清洗过滤器包括壳体，壳体上设置进水口与出水口，壳体内设置有竖直的滤网系统，壳体底端还设有排污口。

6.根据权利要求5所述的一种生物质锅炉软化水处理系统，其特征在于：所述的滤网系统具有一框体，该框体的内侧有多个轨道卡槽；以及多个滤网，每个滤网分别卡置在轨道槽之中；每个滤网之间设置有海绵体，轨道卡槽和滤网呈V字形设置在框体的内。

7.根据权利要求1所述的一种生物质锅炉软化水处理系统，其特征在于：所述的除盐水箱包括水箱、冷却水泵和燃机冷油器，水箱的进水口连接供水管，出水口连接冷却水泵；冷却水泵与燃机冷油器的进水口之间连接有冷却水管，水箱的进水口连接有与水箱具有高度差的高位水箱，供水管接入高位水箱，高位水箱为水箱供水；高位水箱设有溢流口；所述溢流口连接供水管，燃机冷油器的出水口通过管道连接高位水箱；在燃机冷油器的出水口与高位水箱的连接管道上设有过滤器。

8.根据权利要求7所述的一种生物质锅炉软化水处理系统，其特征在于：所述的过滤器，包括封闭的壳体和滤芯，所述壳体设有入口和出口，所述滤芯内部设有空腔，所述空腔中设有除臭颗粒；所述滤芯的一端设有与空腔连通的开口，开口与出口连通处设有过滤网。