TW202136156A - 鍋爐用水處理方法及裝置 - Google Patents

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池田宏之
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日商栗田工業股份有限公司
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Abstract

一種鍋爐用水處理方法,利用逆滲透裝置1、逆滲透裝置2來處理原水並將透過水作為鍋爐供水,且所述鍋爐用水處理方法的特徵在於,以使所述鍋爐供水中的一價陽離子濃度成為規定範圍的方式運轉逆滲透裝置。一種鍋爐用水處理裝置,包括對原水進行處理的逆滲透裝置1、逆滲透裝置2,將該逆滲透裝置的透過水作為鍋爐供水,且對逆滲透裝置1的供水量、透過水量、濃縮水量中的至少一者進行控制,以使該鍋爐供水中的一價陽離子濃度成為規定範圍。

Description

鍋爐用水處理方法及裝置
本發明是有關於一種用以製造向鍋爐供給的水的水處理方法及裝置。
通常的鍋爐系統中,利用水處理裝置自自來水、地下水、工業用水等原水中去除硬度成分、氧等來製造鍋爐供水,向該鍋爐供水中注入脫氧劑、防垢劑、清罐劑等鍋爐處理劑,然後供給至鍋爐。
作為用以去除硬度成分的水處理裝置,一直使用包括陽離子交換樹脂的軟水器或者包括奈米過濾膜或逆滲透膜(RO(Reverse Osmosis)膜)之類的過濾膜的脫鹽裝置(專利文獻1)。
使用RO膜的鍋爐用水處理裝置不僅能夠去除硬度成分,而且亦能夠去除溶存有機物等,但會過量去除鈉(Na)。為了提高鍋爐的防腐蝕性,較佳為使適量的Na存在於鍋爐水中。
於專利文獻2中記載有:作為鍋爐用水處理裝置的逆滲透膜,使用如下逆滲透膜,所述逆滲透膜的於0.3 MPa~1.5 MPa的評價壓力下使用500 mg/L~2000 mg/L的NaCl溶液時的NaCl的去除率為93%以上、未滿99.4%。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2017-74550號公報 [專利文獻2]日本專利特開2017-12991號公報
[發明所欲解決之課題] 本發明的目的在於提供一種可使適量的Na等一價陽離子殘存於鍋爐供水中的鍋爐用水處理方法及裝置。 [解決課題之手段]
本發明的鍋爐用水處理方法是利用RO裝置來處理原水並將透過水作為鍋爐供水,且所述鍋爐用水處理方法的特徵在於,對RO裝置的供水量、透過水及濃縮水量中的至少一者進行控制,以使所述鍋爐供水中的一價陽離子濃度成為規定範圍。
本發明的一態樣中,所述RO裝置的RO膜為一價陽離子去除率未滿90%的疏鬆型RO膜(loose reverse osmosis membrane)。
本發明的一態樣中,所述RO裝置設置成兩段,對前段的RO裝置的供水量、透過水量及濃縮水量中的至少一者進行控制,以使後段的RO裝置的透過水的一價陽離子濃度成為規定範圍。
本發明的一態樣中,所述一價陽離子濃度的所述規定範圍為0.1 mg/L~5 mg/L。
本發明的一態樣中,所述一價陽離子為Na。
本發明的鍋爐用水處理裝置包括對原水進行處理的RO裝置,並將該RO裝置的透過水作為鍋爐供水,且所述鍋爐用水處理裝置的特徵在於包括控制單元,所述控制單元對所述RO裝置的供水量、透過水量及濃縮水量中的至少一者進行控制,以使該鍋爐供水中的一價陽離子濃度成為規定範圍。
本發明的一態樣中,所述RO裝置設置成兩段,所述控制裝置對前段的RO裝置的供水量、透過水量及濃縮水量中的至少一者進行控制,以使後段的RO裝置的透過水的一價陽離子濃度成為規定範圍。
本發明的一態樣中,包括脫氣裝置,所述脫氣裝置對向前段RO裝置的供水、前段RO裝置的透過水及後段RO裝置的透過水中的至少一者進行脫氣。 [發明的效果]
根據本發明的鍋爐用水處理方法及裝置,可使適量的Na等一價陽離子殘存於鍋爐供水中,且可提高鍋爐的防腐蝕效果。
關於作為本發明的處理對象的原水,可例示自來水、地下水、工業用水等。原水較佳為於藉由微濾(Microfiltration,MF)膜等而進行除濁後,供給至RO裝置。向RO裝置的供水(RO供水)中的Na等一價陽離子(該實施方式中為Na)濃度較佳為10 mg/L~500 mg/L、特別是50 mg/L~200 mg/L左右。
本發明中,藉由對向RO裝置的供水量、RO裝置的透過水量、濃縮水量中的至少一者進行控制,較佳為製成Na濃度為0.1 mg/L~5 mg/L、特別是0.5 mg/L~2 mg/L、尤其是0.8 mg/L~1 mg/L的鍋爐供水。
本發明中所使用的RO膜較佳為於0.75 MPa的評價壓力下使用500 mg/L的NaCl溶液時的25℃下的NaCl的去除率未滿90%的疏鬆型RO膜。
再者,NaCl去除率由以下式定義。
Na去除率(%)=(1-透過水Na濃度)/(RO供水Na濃度)×100
NaCl去除率為90%以上的RO膜有透過水中的Na濃度過度變低的擔憂。但是,若RO膜的NaCl的去除率未滿80%,則作為RO膜處理水的鍋爐供水中的氯化物離子濃度變高,無法提高濃縮倍率,並且有於鍋爐罐內容易產生腐蝕的擔憂,因此NaCl去除率較佳為80%以上。
基於該RO膜的二氧化矽(SiO2 )的去除率較佳為95%以上。
圖1是表示本發明的一例的流程圖,原水經加壓泵(省略圖示)加壓而供給至第一RO裝置1,被膜分離為第一透過水與第一濃縮水。第一透過水被供給至第二RO裝置2,並被膜分離為第二透過水與第二濃縮水。第二透過水被輸送至脫氣裝置3,經脫氣處理而成為鍋爐供水。第一濃縮水的一部分被排出至系統外,剩餘部分被返送至原水側。第二濃縮水全部被返送至原水側。
再者,脫氣裝置3亦可設置成對向第一RO裝置1的供水或第一RO裝置1的透過水進行脫氣處理。脫氣裝置亦可設置於它們的兩部位以上的位置。作為脫氣裝置,除可使用膜脫氣裝置以外,亦可使用氮沖洗型脫氣裝置等各種脫氣裝置。
該實施方式中,設置有Na感測器(省略圖示),以便檢測第二RO裝置2的透過水中的Na濃度。較佳為對前段的RO裝置1的供水量、透過水量、濃縮水量中的至少一者進行控制,以使該第二RO裝置2的透過水中的Na濃度成為規定範圍、較佳為0.1 mg/L~5 mg/L、特佳為0.5 mg/L~2 mg/L、最佳為0.8 mg/L~1 mg/L。
為了控制供水量,較佳為藉由逆變器控制等來控制加壓泵的轉速。為了控制透過水量或濃縮水量,只要對設置於各RO裝置的透過水取出配管或濃縮水取出配管中的流量調整閥即可。另外,對第一濃縮水向系統外的排出量進行控制。
再者,本發明中,鍋爐供水的Na濃度可為利用Na離子感測器等直接測定而得的值,亦可為與Na濃度具有相關關係的其他指標值(例如導電率、比電阻、pH值、二氧化矽濃度等)或基於該指標值而求出的推定Na值。
所述RO裝置1、RO裝置2為所述Na去除率的裝置,但作為第一RO裝置1的RO膜,較佳為使用Na去除率低於第二RO裝置的RO膜的膜。
使用特定的態樣對本發明進行了詳細說明,但對於所屬技術領域具有通常知識者而言明確的是:於不脫離本發明的意圖與範圍的情況下,能夠進行各種變更。 本申請案基於2020年1月8日提出申請的日本專利申請2020-001514,並藉由引用而援用其整體內容。
1、2:RO裝置 3:脫氣裝置
圖1是本發明的鍋爐用水處理方法及裝置的說明圖。
1、2:RO裝置
3:脫氣裝置

Claims (8)

  1. 一種鍋爐用水處理方法,利用逆滲透裝置來處理原水並將透過水作為鍋爐供水,且所述鍋爐用水處理方法的特徵在於, 對逆滲透裝置的供水量、透過水量及濃縮水量中的至少一者進行控制,以使所述鍋爐供水中的一價陽離子濃度成為規定範圍。
  2. 如請求項1所述的鍋爐用水處理方法,其中,所述逆滲透裝置的逆滲透膜為一價陽離子去除率未滿90%的疏鬆型逆滲透膜。
  3. 如請求項1或請求項2所述的鍋爐用水處理方法,其中,所述逆滲透裝置設置成兩段,對前段的逆滲透裝置的供水量、透過水量及濃縮水量中的至少一者進行控制,以使後段的逆滲透裝置的透過水的一價陽離子濃度成為規定範圍。
  4. 如請求項1至請求項3中任一項所述的鍋爐用水處理方法,其中,所述一價陽離子濃度的所述規定範圍為0.1 mg/L~5 mg/L。
  5. 如請求項1至請求項4中任一項所述的鍋爐用水處理方法,其中,所述一價陽離子為Na。
  6. 一種鍋爐用水處理裝置,包括對原水進行處理的逆滲透裝置,將所述逆滲透裝置的透過水作為鍋爐供水,且所述鍋爐用水處理裝置的特徵在於包括控制單元, 所述控制單元對所述逆滲透裝置的供水量、透過水量及濃縮水量中的至少一者進行控制,以使所述鍋爐供水中的一價陽離子濃度成為規定範圍。
  7. 如請求項6所述的鍋爐用水處理裝置,其中,所述逆滲透裝置設置成兩段,所述控制裝置對前段的逆滲透裝置的供水量、透過水量及濃縮水量中的至少一者進行控制,以使後段的逆滲透裝置的透過水的一價陽離子濃度成為規定範圍。
  8. 如請求項7所述的鍋爐用水處理裝置,其包括脫氣裝置,所述脫氣裝置對向前段逆滲透裝置的供水、前段逆滲透裝置的透過水及後段逆滲透裝置的透過水中的至少一者進行脫氣。
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