CN216513257U - 高效节能环保的水处理设备和锅炉给水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高效节能环保的水处理设备和包括该水处理设备的锅炉给水系统，所述水处理设备包括依次连接的任选的预处理系统、CO₂脱除系统、反渗透膜系统、电去离子系统和除氧系统；其中，所述CO₂脱除系统包括由管道系统连接的一个或多个膜组件和任选的在线CO₂分析仪。采用本实用新型的水处理设备能降低反渗透膜系统、电去离子系统的运行负荷，实现长期稳定高效除氧，最终达到高效节能环保的锅炉给水。

Description

高效节能环保的水处理设备和锅炉给水系统

技术领域

本实用新型涉及高效节能环保的水处理集成技术，尤其是用于锅炉给水的水处理设备和锅炉给水系统。

背景技术

锅炉是蒸汽或热水的发生设备，以水作为传热介质，因此给水的质量是核心技术。使用合格的水质是保障锅炉安全稳定运行以及产出合格蒸汽或热水的前提。

现有的用于锅炉给水的水处理工艺主要为：预处理+两级反渗透(RO) +电去离子(EDI)+热力除氧。该工艺技术存在以下问题：

(1)RO膜易结垢，尤其是硬水中钙镁离子易沉淀，结垢后出水量减小、水质变差，对EDI、热力除氧产生不良影响；

(2)热力除氧器能耗高、自耗蒸汽量大，降低了锅炉出力，根据热量衡算，锅炉热力除氧自耗汽达到其产汽能力的13％；且热力除氧器长期高温操作，存在安全隐患；

(3)现有的热力除氧器除氧效果不稳定，脱除率较低，难以长期稳定地进行除氧。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种水处理设备和包括该水处理设备的锅炉给水系统。本实用新型在RO膜系统前设置CO₂脱除系统，通过脱气膜脱除 CO₂、降低水中的CO₂含量来减少RO膜上碳酸钙、碳酸镁等沉淀结垢，减少或避免了向RO膜系统中添加阻垢剂，降低RO膜、EDI的运行负荷，最终达到高效节能环保的给水，尤其是锅炉给水。

具体而言，本实用新型提供一种水处理设备，包括依次连接的：

任选的预处理系统；

CO₂脱除系统；

反渗透膜系统；

电去离子系统；和

除氧系统。

在一个或多个实施方案中，所述CO₂脱除系统包括：由管道系统连接的一个或多个膜组件，和任选的在线CO₂分析仪。

在一个或多个实施方案中，所述CO₂脱除系统包括至少两级串联的膜组件。

在一个或多个实施方案中，所述CO₂脱除系统中的膜组件包含聚烯烃复合中空纤维膜。

在一个或多个实施方案中，所述聚烯烃复合中空纤维膜包括均质膜层和支撑所述均质膜层的多孔质膜层。

在一个或多个实施方案中，所述均质膜层含有分子量分布指数在4.0以下且按照JIS K7210的代码D测定的熔体流动速率为1.0g/10分钟以下的聚烯烃，所述多孔质膜层含有分子量分布指数为8.0-12.0、且按照JIS K7210的代码D 测定的熔体流动速率为0.1-1.0g/10分钟的聚烯烃。

在一个或多个实施方案中，所述水处理设备包括预处理系统，所述预处理系统用于对供水实施硬水软化、调节pH、杀菌、微滤和超滤处理中的一种或多种处理。

在一个或多个实施方案中，所述预处理系统出水的pH≤7，浊度≤0.1NTU，淤泥密度指数≤3，化学需氧量<5ppm，余氯<0.5ppm。

在一个或多个实施方案中，所述反渗透膜系统包括由管道系统连接的至少两级反渗透膜组件。

在一个或多个实施方案中，所述除氧系统为膜除氧系统。

在一个或多个实施方案中，所述膜除氧系统包括：由管道系统连接的一个或多个膜过滤器，管道系统上的在线氧分析仪，以及与所述膜过滤器连接的真空泵。

在一个或多个实施方案中，所述膜除氧系统包括至少三级串联的膜过滤器。

在一个或多个实施方案中，所述水处理设备包括预处理系统，所述预处理系统出水的pH≤7，浊度≤0.1NTU，淤泥密度指数≤3，化学需氧量<5ppm，余氯<0.5ppm；

所述CO₂脱除系统中的膜组件包含聚烯烃复合中空纤维膜，所述CO₂脱除系统包括两级串联的膜组件；

所述反渗透膜系统包括两级反渗透膜组件；

所述除氧系统包括：由管道系统串联的三级膜过滤器，管道系统上的在线氧分析仪，以及与所述膜过滤器连接的真空泵。

本实用新型还提供一种锅炉给水系统，所述锅炉给水系统包括本文任一实施方案所述的水处理设备和锅炉，所述锅炉与所述水处理设备的除氧系统相连。

附图说明

图1为本实用新型的一些实施方案的水处理设备的示意图。

具体实施方式

应理解，在本实用新型范围内中，本实用新型的上述各技术特征和在下文 (如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成优选的技术方案。此外，应理解的是，本文所述的“包括”或“包含”或类似术语涵盖了“由……构成”。

本实用新型通过在常规的水处理方案(尤其是锅炉给水方案)中的反渗透 (RO)装置前增加CO₂脱除步骤，通过降低水中的CO₂含量来减少RO膜上碳酸钙、碳酸镁等沉淀结垢，减少或避免了向RO膜系统中添加阻垢剂，降低 RO膜、电去离子(EDI)的运行负荷，最终达到高效节能环保的给水(尤其是锅炉给水)。

具体而言，本实用新型先脱除供水中的CO₂，然后再进行RO处理和后续的EDI和任选的除氧处理。通常，进行CO₂脱除处理后，无需经过pH调节，出水直接依次进行RO处理和EDI处理，EDI处理后任选地可进行除氧处理。

可使用CO₂脱除系统来脱除CO₂。合适的CO₂脱除系统可以是本领域常规用于脱除CO₂的装置或设备，优选为膜脱除系统，包括膜组件。CO₂脱除系统中的膜组件所用的膜可以是中空纤维膜。在一些实施方案中，CO₂脱除系统中的膜组件所用的中空纤维膜是CN103228344B(本文将该文献所公开的全部内容以引用的方式纳入本文)中所披露的聚烯烃复合中空纤维膜。具体而言，在某些实施方案中，用于本实用新型的CO₂脱除系统中的膜组件包含一种聚烯烃复合中空纤维膜，其为一种具有气体透过孔道、包含非多孔质的均质膜层和支撑该均质膜层的多孔质膜层的复合中空纤维膜。所述均质膜层含有聚烯烃，该聚烯烃的分子量分布指数(质均分子量Mw与数均分子量Mn之比)为4.0以下，且该聚烯烃的按照JIS K7210的代码D测定的熔体流动速率(MFRD)为 1.0g/10分钟以下。所述多孔质膜层含有分子量分布指数为8.0-12.0、且按照JIS K7210的代码D测定的熔体流动速率MFRD为0.1-1.0g/10分钟的聚烯烃。优选使用能够实现在流量≥15m³/h、真空度≤50mmHg的条件下工作的中空纤维膜。在某些实施方案中，CO₂脱除系统包括由管道系统连接的数个(例如2-20个)膜组件及任选的在线CO₂分析仪。膜组件之间的连接方式可以是串联或并联。在一些实施方案中，CO₂脱除系统包括两级串联的膜组件。在优选的实施方案中，经CO₂脱除系统处理后，出水CO₂含量≤1ppm，优选≤0.7ppm。

优选地，进入CO₂脱除系统的供水的水质满足：pH≤7，浊度≤0.1NTU，淤泥密度指数(SDI)≤3，化学需氧量(COD)<5ppm，余氯<0.5ppm。

在供水达不到上述水质要求时，可在CO₂脱除系统前设置预处理系统对供水实施预处理。对供水的预处理包括本领域周知的各种预处理。可根据供水的具体情况实施不同的预处理。预处理可以包括选自添加软水剂、调节pH、杀菌、微滤和超滤处理中的一种或多种。

当水质较硬时，为了把水中的盐类生成络合物析出，使硬水软化，在进入反渗透系统前需要向水中投入具有络合无机盐(特别是钙、镁等金属离子)功能的软水剂。本实用新型在反渗透系统前设置CO₂脱除系统，能够减少软水剂的加药量。

进入CO₂脱除系统的供水的pH优选≤7，使得供水中的碳酸根离子转化为CO₂。可以通过添加酸将供水的pH降至7以下。

可采用常规的方式进行杀菌处理。例如，可向生水中添加液氯、次氯酸钠或稳定型二氧化氯，控制水中余氯量在0.2～0.5mg/L的范围内。

在微滤前，可向在水中投加混凝剂。合适的混凝剂包括但不限于聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝和聚硅氯化铝中的任意一种或任意多种的混合物。可通过烧杯混凝试验确定混凝剂的投入量，通常投入量为5～40mg/L，例如对于地表水投入量通常为10～20mg/L。在超滤前还可投入还原剂。合适的还原剂包括但不限于亚硫酸氢钠。根据水质的不同可投入不同量的还原剂。通常，还原剂的投入量为1～10mg/L，例如2～5mg/L。

在某些实施方案中，微滤选用多介质过滤器，其滤料有三种，上层滤料为无烟煤或活性炭，中间滤料为石英砂，下层滤料为磁铁矿或陶瓷粒。在某些实施方案中，选用卷式超滤装置，水在该装置的膜表面流动状态比较好，保证超滤出水水质为浊度≤0.1NTU，SDI≤3。

预处理后，出水水质可达到pH≤7，浊度≤0.1NTU，SDI≤3，COD<5ppm，余氯<0.5ppm。

反渗透处理通常选用常规的反渗透装置进行，可适时投加适量的阻垢剂、杀菌剂、还原剂和清洗剂等，以使系统稳定运行。在一些实施方案中，反渗透膜系统包括由管道系统连接的一个或多个反渗透膜组件，优选包括至少两级串联的反渗透膜组件。在某些优选的实施方案中，本实用新型在反渗透处理时不需要使用到阻垢剂，或使用到的阻垢剂的量远远低于未如本文所述进行CO₂脱除的对照使用到的量，例如，仅为后者的30％或更低、20％或更低，甚至仅为后者的10％以下或不添加阻垢剂。

反渗透处理后实施电去离子(EDI)处理，也称为电脱盐处理。可选用常规的连续性电除盐系统实施强制脱盐，利用树脂去除进水中微量离子，从而使出水电导率下降，使出水水质提高。优选的是，该树脂不需要酸碱再生，而是通过电渗析极化时水解离产生的H⁺和OH^-对树脂进行再生。

可采用本领域周知的除氧技术进行除氧。氧是强烈的阴极去极化剂，当给水不除氧时，水中就会含有氧气，氧气与水中的铁经过化学反应产生不溶于水的Fe(OH)₃沉淀。由于沉淀的产生，使阳极周围的铁离子减少，这将促进阳极上的铁离子转入水中而造成腐蚀。当水中存在二氧化碳气体时能使水溶液中氢离子浓度增加，氢离子是阴极去极化剂，所以使腐蚀加剧。因此，锅炉对锅炉给水的含氧量有严格的要求。优选地，本实用新型采用除热力除氧以外的方式进行除氧，合适的除氧方法包括但不限于真空除氧、氧化还原树脂除氧、Na₂SO₃除氧、解吸除氧和铁屑除氧。

更优选的是，在某些实施方案中，使用膜除氧系统进行氧气的脱除。可以使用本领域已知的膜除氧系统，例如，可使用CN106152107A中公开的膜除氧系统来实施本实用新型，本文将该文献的全部内容以引用的方式纳入本文。该膜除氧系统包括由管道系统连接的若干个(如2-20个)膜过滤器，管道系统上的在线氧分析仪，以及与所述膜过滤器连接的真空泵。该膜过滤器为筒状结构，底部设有进水口，顶部设有出水口；所述进水口与一布水管连接，所述出水口与一集水管连接，在所述布水管与所述集水管间，设有一隔板；所述膜过滤器内部上下两端设有膜丝滤芯，所述上下两端的膜丝滤芯之间设有中空纤维膜；所述膜过滤器设有进气口和出气口。在一些实施方案中，膜除氧系统包括至少三级串联的膜过滤器。

图1显示了本实用新型的一个具体实施方案。生水首先通过预处理系统进行预处理，然后通过包括膜脱CO₂装置的CO₂脱除系统脱除CO₂，然后通过包含一级反渗透装置和二级反渗透装置的反渗透膜系统进行两级反渗透处理，之后通过电去离子系统进行电去离子处理，最后通过包含膜脱O₂装置的除氧系统进行O₂脱除，进入下游设备(如锅炉)。

在某些实施方案中，本实用新型提供一种水处理方法，包括以下步骤：

(1)脱除供水中的CO₂；

(2)对步骤(1)获得的脱除了CO₂的水进行两级反渗透处理；

(3)对步骤(2)获得的进行反渗透处理的水进行电脱盐(即电去离子) 处理；和

(4)对步骤(3)获得的水进行除氧处理。

在某些实施方案中，本实用新型还提供一种水处理方法，尤其是用于锅炉给水的水处理方法，所述方法包括：

(1)提供pH≤7，浊度≤0.1NTU，SDI≤3，COD<5ppm，余氯<0.5ppm 的水；

(2)脱除步骤(1)的水中的CO₂至例如1ppm以下；

(3)对步骤(2)获得的脱除了CO₂的水进行两级反渗透处理；

(4)对步骤(3)获得的进行反渗透处理的水进行电脱盐(即电去离子) 处理；和

(5)对步骤(4)获得的水进行除氧处理。

在某些实施方案中，本实用新型的方法包括以下步骤：

(1)对水进行预处理；

(2)脱除步骤(1)获得的水中的CO₂；

(3)对步骤(2)获得的脱除了CO₂的水进行两级反渗透处理；

(4)对步骤(3)获得的进行反渗透处理的水进行电脱盐(即电去离子) 处理；和

(5)对步骤(4)获得的水进行除氧处理。

本实用新型通过膜组合工艺，即通过膜组件脱CO₂与反渗透、EDI、膜除氧的组合，能节能高效地进行水处理。应理解的是，本文所述的“膜”组件具有本领域所公知的含义，例如，“膜”组件通常为设有多根中空纤维膜的管束。

因此，本文还提供一种水处理系统，尤其是锅炉给水系统，包括设置在反渗透处理系统之前的与反渗透处理系统直接相连的CO₂脱除系统。

本文中，系统通常指的是产品，即设备或装置。一套系统或装置可包括执行不同功能的多个组件，不同功能的组合实现该套系统或装置的预定功能，如 CO₂脱除、O₂脱除等。

CO₂脱除系统可以是本领域常规用于脱除CO₂的装置或设备，优选为膜脱除系统，包括膜组件。示例性的膜组件所用的中空纤维膜可以是例如 CN103228344B(本文将该文献所公开的全部内容以引用的方式纳入本文)中所披露的聚烯烃复合中空纤维膜。具体而言，在某些实施方案中，用于本实用新型的CO₂脱除系统中的膜组件为一种聚烯烃复合中空纤维膜，其为一种具有气体透过孔道的非多孔质的均质膜层和支撑该均质膜层的多孔质膜层的复合中空纤维膜；所述均质膜层含有聚烯烃，该聚烯烃的分子量分布指数为4.0以下，且该聚烯烃的按照JIS K7210的代码D测定的熔体流动速率MFRD为 1.0g/10分钟以下；所述多孔质膜层含有分子量分布指数为8.0-12.0、且按照JIS K7210的代码D测定的熔体流动速率MFRD为0.1-1.0g/10分钟的聚烯烃。在某些实施方案中，CO₂脱除系统包括由管道系统连接的数个(例如2-20个)膜组件及在线CO₂分析仪。在优选的实施方案中，经CO₂脱除系统处理后，出水 CO₂含量≤1ppm，优选≤0.7ppm。

适用于本实用新型的水处理系统的反渗透系统通常包括至少两级反渗透装置。这些反渗透装置可以是本领域常规的反渗透装置。

在供水达不到供水的水质要求时，本实用新型的水处理系统可以包括预处理系统，利用预处理系统对供水实施预处理。对供水的预处理包括本领域周知的各种预处理。可根据供水的具体情况实施不同的预处理。通常的预处理包括硬水软化、调节pH、杀菌、微滤和超滤处理。可采用常规的方式和装置进行前述预处理。例如，可向生水中添加液氯、次氯酸钠或稳定型二氧化氯，控制水中余氯量在0.2～0.5mg/L的范围内。杀菌后，可向在水中投加混凝剂。合适的混凝剂包括但不限于聚合氯化铝、聚合氯化铝铁、聚合硫酸铝和聚硅氯化铝中的任意一种或任意多种的混合物。可通过烧杯混凝试验确定混凝剂的投入量，通常投入量为5～40mg/L，例如对于地表水投入量通常为10～20mg/L。在超滤前还可投入还原剂。合适的还原剂包括但不限于亚硫酸氢钠。根据水质的不同可投入不同量的还原剂。通常，还原剂的投入量为1～10mg/L，例如2～5mg/L。

在某些实施方案中，微滤选用多介质过滤器，其滤料有三种，上层滤料为无烟煤或活性炭，中间滤料为石英砂，下层滤料为磁铁矿或陶瓷粒。在某些实施方案中，选用卷式超滤装置，水在该装置的膜表面流动状态比较好，保证超滤出水水质为浊度≤0.1NTU，SDI≤3。

预处理后，出水水质可达到pH≤7，浊度≤0.1NTU，SDI≤3，COD<5ppm，余氯<0.5ppm。

可采用本领域常规的预处理系统用于本实用新型的水处理系统。这类预处理系统包括但不限于pH调节池、硬水软化池、杀菌池、絮凝池、还原池、沉淀池、微滤装置和超滤装置。对微滤装置和超滤装置的规格没有具体限制，只要其能满足实际过滤需求即可。微滤装置可以是多介质过滤器，所述多介质过滤器的构造可以如前文所述。超滤装置可以是本领域常规使用的超滤膜。

本实用新型的水处理系统还可包括电去离子系统。可选用常规的电去离子系统实施电脱盐处理，例如可采用连续性电除盐系统实施强制脱盐。

本实用新型的水处理系统还可包括除氧系统。可采用本领域周知的除氧系统进行除氧。优选地，本实用新型采用除热力除氧以外的方式进行除氧，合适的除氧方法包括但不限于真空除氧、氧化还原树脂除氧、Na₂SO₃除氧、解吸除氧和铁屑除氧。因此，任何采用上述方法进行除氧的系统或装置都可用于本实用新型。但更优选的是，在某些实施方案中，使用本领域已知的膜除氧系统进行氧气的脱除。例如，可使用CN106152107A中公开的膜除氧系统来实施本文实施的方法，本文将该文献的全部内容以引用的方式纳入本文。该膜除氧系统包括由管道系统连接的若干个(如2-20个)膜过滤器，管道系统上的在线氧分析仪，以及与所述膜过滤器连接的真空泵。该膜过滤器为筒状结构，底部设有进水口，顶部设有出水口；所述进水口与一布水管连接，所述出水口与一集水管连接，在所述布水管与所述集水管间，设有一隔板；所述膜过滤器内部上下两端设有膜丝滤芯，所述上下两端的膜丝滤芯之间设有中空纤维膜；所述膜过滤器设有进气口和出气口。通常，膜过滤器可根据实际给水情况布置，例如其数量在2～20个之间。

因此，在某些实施方案中，本实用新型的水处理设备不包括预处理系统，包括依次连接的CO₂脱除系统、反渗透膜系统、电去离子系统和除氧系统。在某些实施方案中，本实用新型的水处理设备包括依次连接的预处理系统、CO₂脱除系统、反渗透膜系统、电去离子系统和除氧系统。优选地，本实用新型的水处理设备包括依次连接的预处理系统、膜脱CO₂装置、一级反渗透装置、二级反渗透装置、电去离子装置和膜脱O₂装置。图1示出了本实用新型水处理设备的一个具体实例。

在某些实施方案中，本实用新型还包括一种锅炉给水系统，该系统除包括本文任一实施方案所述的水处理系统外，还包括与所述脱O₂系统相连的锅炉设备。锅炉可以是本领域常规的各种型号的锅炉。

应理解的是，本实用新型各实施方案所述的各预处理系统、CO₂脱除系统、反渗透膜系统、电去离子系统和除氧系统以及锅炉设备之间可通过常规的管道进行连接。

采用本实用新型的工艺和设备的优势包括：

①通过膜除氧降低出水溶氧，提高出水稳定性高，可降低管路及热力除氧器等设备腐蚀；

②降低热力除氧器工作量，减少乏汽排放等热能损失；

③无需高温高压，安全性强；

④不需要添加化学药品如联氨，环境友好；

⑤无需通过调节水的pH成碱性，而是通过在RO系统前设置CO₂脱除系统，降低水中的CO₂含量，减少碳酸钙、碳酸镁等沉淀结垢，并可减少或避免在RO膜系统中添加阻垢剂，降低RO膜、EDI的运行负荷，提高RO膜的使用寿命。

采用本实用新型的工艺和设备，可获得以下效果：

1、脱除率高：常温下进水溶氧为8ppm(8000ppb)，脱气膜可将O₂脱除至5ppb，而热力除氧只能达到30-50ppb；

2、稳定性好：脱气膜可保持长期稳定在溶氧在5ppb以下，1个月以上连续运行；而热力除氧则会在30-50ppb间波动，甚至达到100ppb。

3、能耗低：只有真空泵的电费，而热力除氧有以下问题：①需要高位布置，因此要有大型提升泵、②需要消耗大量蒸汽；

4、通过在RO系统前设置CO₂脱除系统，在未使用阻垢剂或仅使用非常少量阻垢剂的情况下，RO膜的使用寿命比未在反渗透前进行CO₂脱除、同时使用相对大量除垢剂的对照相比延长了2倍以上。

下文将以具体实施例的方式产生本实用新型。应理解，这些实施例仅仅是阐述性的，并非意图显著本实用新型。实施例中所用到的材料和设备，除非另有说明，否则为本领域常规的材料和设备，可从市售途径获得。

设备例

本设备例提供一种水处理设备，包括依次连接的预处理系统、CO₂脱除系统、反渗透膜系统、电去离子系统和除氧系统。

预处理系统包括依次连接的杀菌池、絮凝池、沉淀池、多介质过滤器和卷式超滤膜装置，所述多介质过滤器具有上中下三层滤料，上层滤料为无烟煤，中间滤料为石英砂，下层滤料为磁铁矿。

CO₂脱除系统包括串联的两级膜组件和在线CO₂分析仪。所述膜组件采用市售的聚烯烃复合中空纤维脱气膜产品。所述聚烯烃复合中空纤维膜包括均质膜层和支撑所述均质膜层的多孔质膜层，所述均质膜层含有分子量分布指数在 4.0以下且按照JIS K7210的代码D测定的熔体流动速率为1.0g/10分钟以下的聚烯烃，所述多孔质膜层含有分子量分布指数为8.0-12.0、且按照JIS K7210 的代码D测定的熔体流动速率为0.1-1.0g/10分钟的聚烯烃。

反渗透膜系统包括串联的两级反渗透膜组件。所述反渗透膜组件采用市售的RO膜产品。

电去离子系统为市售的连续性电除盐系统，系统中的树脂不需要酸碱再生，而是通过电渗析极化时水解离产生的H+和OH-对树脂进行再生。

除氧系统为膜除氧系统，包括串联的三个膜过滤器、管道系统上的在线氧分析仪以及与所述膜过滤器连接的真空泵。所述膜过滤器采用市售的脱气膜产品。所述膜过滤器为筒状结构，底部设有进水口，顶部设有出水口；所述进水口与一布水管连接，所述出水口与一集水管连接，在所述布水管与所述集水管间，设有一隔板；所述膜过滤器内部上下两端设有膜丝滤芯，所述上下两端的膜丝滤芯之间设有中空纤维膜；所述膜过滤器设有进气口和出气口。

实施例1

采用设备例提供的水处理设备进行水处理，包括以下步骤：

1、在22℃条件下，进水溶解氧8.71ppm，溶解CO₂ 10ppm，首先通过预处理系统，出水水质为pH≤7，浊度≤0.1NTU，SDI≤3，COD<5ppm，余氯 <0.5ppm；

2、进入CO₂脱除系统，流量为15m³/h，真空度50mmHg，出水CO₂含量为0.7ppm；

3、进入RO膜系统，RO处理时未添加阻垢剂；

4、进入EDI系统；

5、进入除氧系统，流量为15m³/h，真空度50mmHg，采用3级串联膜组件，出水O₂含量为0.62ppb。

整个系统连续运行58天后，反渗透膜二段压差由0.11MPa增大到0.14MPa，盐透过率增加15％，需要对RO膜进行清洗或更换。

对比例1

去除设备例提供的水处理设备中的CO₂脱除系统后，即将预处理系统直接与反渗透膜系统连接，然后进行水处理，包括以下步骤：

1、在22℃条件下，进水溶解氧8.71ppm，溶解CO₂ 10ppm，首先通过预处理系统，出水水质为pH≤7，浊度≤0.1NTU，SDI≤3，COD<5ppm，余氯 <0.5ppm；

2、进入RO膜系统，期间添加4mg/L的阻垢剂；

3、进入EDI系统；

4、进入除氧系统，流量为15m³/h，真空度50mmHg，采用3级串联膜组件，出水O₂含量为0.62ppb。

整个系统连续运行51天后，反渗透膜二段压差由0.11MPa增大到0.14MPa，盐透过率增加15％，需要对RO膜进行清洗或更换。

对比例2

去除设备例提供的水处理设备中的CO₂脱除系统后，即将预处理系统直接与反渗透膜系统连接，然后进行水处理，包括以下步骤：

1、在22℃条件下，进水溶解氧8.71ppm，溶解CO₂ 10ppm，首先通过预处理系统，出水水质为pH≤7，浊度≤0.1NTU，SDI≤3，COD<5ppm，余氯 <0.5ppm；

2、进入RO膜系统，期间未添加阻垢剂；

3、进入EDI系统；

4、进入除氧系统，流量为15m³/h，真空度50mmHg，采用3级串联膜组件，出水O₂含量为0.62ppb。

整个系统连续运行18天后，反渗透膜二段压差由0.11MPa增大到0.14MPa，盐透过率增加14％，需要对RO膜进行清洗或更换。

由实施例1和对比例1-2可以看出，使用本实用新型的水处理设备，在 RO膜系统前设置CO₂脱除系统，通过脱气膜脱除CO₂，即便不向RO膜系统中添加阻垢剂，RO膜仍可以连续运行58天。如果不在RO膜系统前设置CO₂脱除系统，则需要添加除垢剂才能使RO膜连续运行51天，否则只能连续运行18天。这表明本实用新型能够减少或避免向RO膜系统中添加阻垢剂，降低RO膜、EDI的运行负荷，达到高效节能环保的锅炉给水。

Claims (9)

1.一种水处理设备，其特征在于，所述水处理设备包括依次连接的：

任选的预处理系统；

CO₂脱除系统；

反渗透膜系统；

电去离子系统；和

除氧系统；

其中，所述CO₂脱除系统包括：由管道系统连接的一个或多个膜组件，和任选的在线CO₂分析仪。

2.如权利要求1所述的水处理设备，其特征在于，所述CO₂脱除系统中的膜组件包含聚烯烃复合中空纤维膜。

3.如权利要求1所述的水处理设备，其特征在于，

所述CO₂脱除系统包括至少两级串联的膜组件；和/或

所述反渗透膜系统包括由管道系统连接的至少两级反渗透膜组件。

4.如权利要求1所述的水处理设备，其特征在于，所述水处理设备包括预处理系统，所述预处理系统用于对供水实施硬水软化、调节pH、杀菌、微滤和超滤处理中的一种或多种处理。

5.如权利要求4所述的水处理设备，其特征在于，所述预处理系统出水的pH≤7，浊度≤0.1NTU，淤泥密度指数≤3，化学需氧量<5ppm，余氯<0.5ppm。

6.如权利要求1所述的水处理设备，其特征在于，所述除氧系统为膜除氧系统。

7.如权利要求6所述的水处理设备，其特征在于，所述膜除氧系统包括：由管道系统连接的一个或多个膜过滤器，管道系统上的在线氧分析仪，以及与所述膜过滤器连接的真空泵。

8.如权利要求1所述的水处理设备，其特征在于，所述水处理设备包括预处理系统，所述预处理系统出水的pH≤7，浊度≤0.1NTU，淤泥密度指数≤3，化学需氧量<5ppm，余氯<0.5ppm；

所述CO₂脱除系统中的膜组件包含聚烯烃复合中空纤维膜，所述CO₂脱除系统包括两级串联的膜组件；

所述反渗透膜系统包括两级反渗透膜组件；

所述除氧系统包括：由管道系统串联的三级膜过滤器，管道系统上的在线氧分析仪，以及与所述膜过滤器连接的真空泵。

9.一种锅炉给水系统，其特征在于，所述锅炉给水系统包括权利要求1-8中任一项所述的水处理设备和锅炉，所述锅炉与所述水处理设备的除氧系统相连。

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