回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，包括預(yù)處理單元、反滲透單元、精處理單元，還包括冷凝水處理單元，所述冷凝水單元的精密過濾器出口與所述精處理單元的中間水箱進(jìn)口之間以管道連通，所述冷凝水單元的冷凝水換熱器出口與所述預(yù)處理單元的原水箱進(jìn)口之間以管道連通，冷凝水單元的冷凝水換熱器出口與所述預(yù)處理單元的預(yù)處理換熱器進(jìn)口之間以管道連通，所述預(yù)處理單元的預(yù)處理過濾器出口與所述冷凝水單元的冷凝水換熱器進(jìn)口之間以管道連通。通過高溫冷凝水與原水在換熱器中進(jìn)行熱交換，充分回收熱量，同時(shí)冷凝水補(bǔ)充進(jìn)入脫鹽水系統(tǒng)，增加了除鹽水產(chǎn)量。反滲透單元中產(chǎn)生的高鹽量濃水進(jìn)入次鈉配置系統(tǒng)、乙炔發(fā)生系統(tǒng)和燒堿系統(tǒng)，進(jìn)行回收利用。
【專利說明】回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及回收系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備 系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 節(jié)能減排指節(jié)約能源、降低能源消耗、減少污染物排放。繼國家"十一?五"規(guī)劃綱 要中提出后，"十二?五"規(guī)劃中明確提出了到2015年節(jié)能減排的目標(biāo)。因此，從2006年開 始，我國工業(yè)領(lǐng)域開始大力推行節(jié)能減排相關(guān)技改，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，實(shí)現(xiàn)資源的綜合利用。
[0003] 冷凝水產(chǎn)生于蒸汽加熱和輸送過程中，水質(zhì)好且含有大量熱量。在火力發(fā)電、石油 化工廠、煤化工等領(lǐng)域，一般是將冷凝液回用至鍋爐，作補(bǔ)充水使用，有效利用了冷凝水的 熱值，同時(shí)減少的鍋爐的補(bǔ)充用水量。根據(jù)生產(chǎn)工藝的特性，不同企業(yè)對冷凝液的回用方法 也各不相同。在工業(yè)園區(qū)或者是大型企業(yè)，蒸汽采用集中供應(yīng)，輸送管線長，冷凝液量有時(shí) 波動較大，采用冷凝液回收至鍋爐的方法，有效回用熱值低，且系統(tǒng)水平衡難以保證。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對以上問題，對于希望進(jìn)行冷凝水回收利用，且具有脫鹽水制備系統(tǒng)的單位，本 實(shí)用新型提供一種回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)。
[0005] 本實(shí)用新型的目的是以下述方式實(shí)現(xiàn)的：
[0006] -種回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，包括預(yù)處理單元、反滲透單元、精處 理單元，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次通過管道連通的原水箱、原水泵、預(yù)處理過濾器、預(yù)處理 換熱器、超濾裝置，所述反滲透單元包括依次通過管道連通的超濾產(chǎn)水箱、超濾產(chǎn)水泵、保 安過濾器、RO裝置高壓泵、RO裝置，反滲透單元的超濾產(chǎn)水箱與預(yù)處理單元的超濾裝置通 過連通，所述精處理單元包括依次通過管道連通的除CO2裝置、中間水箱、中間水泵、混床、 除鹽水箱、除鹽水泵，預(yù)處理單元RO裝置與精處理單元的除CO2裝置通過管道連通，還包括 冷凝水處理單元，所述冷凝水處理單元包括冷凝水箱、冷凝水泵、冷凝水換熱器、冷凝水過 濾器、精密過濾器，所述冷凝水處理單元的設(shè)備之間依次以管道連接，所述冷凝水處理單元 的精密過濾器出口與所述精處理單元的中間水箱進(jìn)口之間以管道連通，所述冷凝水處理單 元的冷凝水換熱器出口與所述預(yù)處理單元的原水箱進(jìn)口之間以管道連通，冷凝水處理單元 的冷凝水換熱器出口與所述預(yù)處理單元的預(yù)處理換熱器進(jìn)口之間以管道連通，所述預(yù)處理 單元的預(yù)處理過濾器出口與所述冷凝水處理單元的冷凝水換熱器進(jìn)口之間以管道連通。
[0007] 所述冷凝水處理單元冷凝水箱進(jìn)口管線與在線監(jiān)測系統(tǒng)相連，冷凝水處理單元水 箱進(jìn)口管線設(shè)置閥門控制的排放管道。
[0008] 本實(shí)用新型還包括濃水回收單元，濃水回收單元包括濃水箱、濃水泵，濃水箱和濃 水泵之間以管道連接，反滲透單元的RO裝置出口與濃水箱進(jìn)口以管道連接。
[0009] 所述濃水泵出口分別與燒堿系統(tǒng)、乙炔發(fā)生系統(tǒng)、次鈉配置系統(tǒng)以管道連接。
[0010]所述預(yù)處理系統(tǒng)的預(yù)處理過濾器為網(wǎng)式過濾器、預(yù)處理換熱器為板式換熱器；所 述反滲透單元的保安過濾器為5 y保安過濾器；所述冷凝水處理單元的冷凝水換熱器為板 式換熱器、冷凝水過濾器為除鐵過濾器。
[0011]所述反滲透單元還包括RO化學(xué)清洗裝置，化學(xué)清洗裝置包括與保安過濾器連通 的還原劑容器和與保安過濾器連通的阻垢劑容器。
[0012] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型將蒸汽冷凝液回用于脫鹽水系統(tǒng)制取脫鹽水，其熱 量回用于原水加熱，加熱后的原水進(jìn)入系統(tǒng)用于制取脫鹽水，提高了脫鹽水系統(tǒng)的產(chǎn)水率， 同時(shí)也解決了因冬季水溫低而影響脫鹽水系統(tǒng)產(chǎn)水量的問題；另外，系統(tǒng)中的濃水回收裝 置，將反滲透產(chǎn)生的濃水回收利用于乙炔發(fā)生、配置次鈉、返淡鹽水槽采鹵，最大限度地達(dá) 到資源綜合利用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖1是回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 如圖1所示的一種回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，包括預(yù)處理單元、反 滲透單元、精處理單元，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次通過管道連通的原水箱、原水泵、預(yù)處理 過濾器、預(yù)處理換熱器、超濾裝置，所述反滲透單元包括依次通過管道連通的超濾產(chǎn)水箱、 超濾產(chǎn)水泵、保安過濾器、RO裝置高壓泵、RO裝置，反滲透單元的超濾產(chǎn)水箱與預(yù)處理單元 的超濾裝置通過管道連通，所述精處理單元包括依次通過管道連通的除CO2裝置、中間水 箱、中間水泵、混床、除鹽水箱、除鹽水泵，預(yù)處理單元RO裝置與精處理單元的除CO2裝置通 過管道連通，還包括冷凝水處理單元，所述冷凝水處理單元包括冷凝水箱、冷凝水泵、冷凝 水換熱器、冷凝水過濾器、精密過濾器，所述冷凝水處理單元的設(shè)備之間依次以管道連接， 所述冷凝水處理單元的精密過濾器出口與所述精處理單元的中間水箱進(jìn)口之間以管道連 通，所述冷凝水處理單元的冷凝水換熱器出口與所述預(yù)處理單元的原水箱進(jìn)口之間以管道 連通，冷凝水處理單元的冷凝水換熱器出口與所述預(yù)處理單元的預(yù)處理換熱器進(jìn)口之間以 管道連通，所述預(yù)處理單元的預(yù)處理過濾器出口與所述冷凝水處理單元的冷凝水換熱器進(jìn) 口之間以管道連通。
[0015] 系統(tǒng)來水從原水箱開始，依次進(jìn)入預(yù)處理單元、反滲透單元、精處理單元進(jìn)行處 理，通過除鹽水泵送至各用戶處使用。冷凝水經(jīng)過冷凝水系統(tǒng)處理后，達(dá)到脫鹽水水質(zhì)要 求，并入中間水箱繼續(xù)經(jīng)混床處理。高溫冷凝水還要與原水通過冷凝水換熱器進(jìn)行熱交換， 充分回收熱量。
[0016] 具體如下：
[0017]①預(yù)處理單元
[0018] 預(yù)處理單元主要包括預(yù)處理過濾器、預(yù)處理換熱器、超濾裝置等設(shè)備。原水先經(jīng)預(yù) 處理過濾器（即網(wǎng)式過濾器）過濾掉大顆粒的懸浮物，然后通過預(yù)處理換熱器（即板式換熱 器）加熱，再進(jìn)入超濾系統(tǒng)。
[0019] 預(yù)處理單元除了去除絕大部分細(xì)微顆粒、膠體、懸浮物等等，還可以降低水的濁 度。超濾裝置是預(yù)處理系統(tǒng)最重要的設(shè)備，它可以進(jìn)一步去除原水中的膠體、懸浮物、細(xì)菌 等雜質(zhì)，超濾裝置出水完全可以達(dá)到反滲透裝置的進(jìn)水要求，能夠確保反滲透裝置等后序 設(shè)備長期安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0020] 另外，由于超濾裝置和RO裝置最佳操作溫度在20-25°C，因此在預(yù)處理單元需設(shè) 置預(yù)處理換熱器用以對原水升溫，使之達(dá)到超濾裝置和RO裝置的最佳操作溫度，使整個(gè)系 統(tǒng)達(dá)到一個(gè)較佳的工作狀況。
[0021] ②反滲透單元
[0022] 預(yù)處理系統(tǒng)單元的產(chǎn)水進(jìn)超濾產(chǎn)水箱過渡，由超濾產(chǎn)水泵升壓，經(jīng)過5 y m保安過 濾器，再經(jīng)過RO裝置高壓泵大幅升高壓力，進(jìn)入RO裝置進(jìn)行預(yù)脫鹽處理。
[0023] 5 i! m保安過濾器是原水進(jìn)入反滲透前的最后一道保護(hù)裝置，它可以過濾去除水中 仍存在的極微小顆粒物，以免RO膜被這些顆粒物劃傷而造成永久性損壞。同時(shí)，在保安過 濾器前投加阻垢劑，以保證RO濃水不結(jié)垢，保護(hù)RO膜并延長RO膜的使用時(shí)間。
[0024] 優(yōu)選地，設(shè)置一套RO化學(xué)清洗裝置，化學(xué)清洗裝置包括與保安過濾器連通的還原 劑容器和與保安過濾器連通的阻垢劑容器。RO裝置是主要的除鹽設(shè)備。RO裝置的可溶解 固體的去除率約為97% (三年內(nèi)）。因?yàn)镽O經(jīng)過長期運(yùn)行難免會有污垢沉積,從而造成性能 下降。因此設(shè)置的阻垢劑容器中的阻垢劑經(jīng)保安過濾器后進(jìn)入RO裝置，對RO裝置進(jìn)行清 洗。按照需要對RO裝置進(jìn)行清洗，從而恢復(fù)其性能。
[0025] ③精處理單元
[0026] RO裝置的產(chǎn)水經(jīng)過除CO2裝置后進(jìn)入中間水箱過渡，由中間水泵升壓，通過混床設(shè) 備，進(jìn)一步去除水中的可溶解固體物質(zhì)，從而得到純度非常高的產(chǎn)水。混床的產(chǎn)水進(jìn)入除鹽 水箱，再通過除鹽水泵送至用戶用水點(diǎn)。
[0027] 經(jīng)過混床精處理的水的水質(zhì)進(jìn)一步提高，完全可以達(dá)到技術(shù)要求?；齑伯a(chǎn)水進(jìn)入 除鹽水箱，通過除鹽水泵外送至用水點(diǎn)。
[0028] ④冷凝水處理單元
[0029] 冷凝水經(jīng)系統(tǒng)循環(huán)后進(jìn)入冷凝水箱，由冷凝水泵提升進(jìn)入冷凝水換熱器（即板式 換熱器)，使高溫的冷凝水與原水進(jìn)行熱交換降溫后經(jīng)冷凝水過濾器（即除鐵過濾器）和精 密過濾器祛除系統(tǒng)析出的鐵后進(jìn)入混床，達(dá)到脫鹽水水質(zhì)要求。
[0030] 優(yōu)選的，在冷凝液水箱前設(shè)置在線監(jiān)測及排放管線。系統(tǒng)配置在線監(jiān)視儀表接入 PLC控制系統(tǒng)，冷凝水水質(zhì)出現(xiàn)異常就地排放。
[0031] 實(shí)施例2:
[0032] 與實(shí)施例1相比，回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，還包括濃水回收單元。
[0033] 在反滲透單元中產(chǎn)生的濃水通過管線進(jìn)入濃水箱，濃水箱中的濃水通過濃水泵一 部分去次鈉配置系統(tǒng)，一部分去乙炔發(fā)生系統(tǒng)，另一部分送至燒堿系統(tǒng)淡鹽水返井槽，替代 一次水返井采鹵。充分利用了這部分含鹽量高的廢水。
[0034] 以某公司的實(shí)驗(yàn)使用效果為例，采用實(shí)施例2裝置后，有如下綜合效果：
[0035] ①冷凝液正?；厥樟繛?0m3/h，則全年共計(jì)減排冷凝液40m3/hX8000h=32萬m 3， 節(jié)約原水32萬m3 ;
[0036] ②冷凝液用于對原水進(jìn)行換熱，每年可減少蒸汽使用量，一年節(jié)約蒸汽約為41271 噸；
[0037] ③反滲透裝置產(chǎn)生濃水水量約65m3/h，按8000h計(jì)算，一年可回收水資源52萬m 3。
[0038] 本實(shí)用新型所使用的回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，最大化的進(jìn)行水資 源綜合利用，對冷凝液的熱量進(jìn)行了回收利用，減少了酸堿廢水排放和環(huán)境污染，工藝技術(shù) 在國內(nèi)、外氯堿行業(yè)處于領(lǐng)先水平。重點(diǎn)解決了在沒有鍋爐的情況下對冷凝液的回收，熱量 回用于本系統(tǒng)原水加熱，提高了反滲透的產(chǎn)水率，這一特點(diǎn)是在沒有增加動能的前提下實(shí) 現(xiàn)的，在脫鹽水處理工藝中具有創(chuàng)造性特點(diǎn)。另外，經(jīng)反滲透產(chǎn)生的濃水，其含鹽量大，若此 部分廢水直接排掉造成了資源浪費(fèi)，在脫鹽水系統(tǒng)設(shè)計(jì)濃水回收系統(tǒng)，即將這部分含鹽量 高的廢水收集至濃水箱，由濃水外送泵經(jīng)外管廊一部分送往乙炔發(fā)生，同時(shí)也用于配置次 鈉。另一部分經(jīng)外管可輸送至燒堿系統(tǒng)淡鹽水返井槽，替代一次水返井采鹵。整個(gè)系統(tǒng)通過 工藝的優(yōu)化組合，綜合考慮資源最大化利用，從而降低了脫鹽水處理成本，既節(jié)能又環(huán)保。
[0039] 以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說，在不脫離本實(shí)用新型整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
[0040] 以上所述的僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說，在不脫離本實(shí)用新型整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，這些都不會影響本實(shí)用新型實(shí)施的效果和專利的實(shí)用性。
[0041] 以下是與本實(shí)用新型相關(guān)的技術(shù)原理：
[0042] ①超濾原理
[0043] 超濾是一種從溶液中分離出大粒子溶質(zhì)的膜分離過程，其分離機(jī)理為：機(jī)械篩分 原理，其中超濾膜具有選擇性分離的特點(diǎn)。
[0044] 其超濾過程為：在壓力作用下，料液中含有的溶劑及各種小的溶質(zhì)從高壓料液側(cè) 透過濾膜到達(dá)低壓側(cè)，從而得到超濾液，而尺寸比膜孔徑大的溶質(zhì)分子被膜截留成為濃縮 液，溶質(zhì)在被膜截留的過程中有以下幾種作用方式：（1)在膜面的機(jī)械截留；（2)在膜表面 及微孔內(nèi)吸附；（3)膜孔的堵塞。
[0045] ②反滲透原理
[0046] 用一張只透過溶劑而不透過溶質(zhì)的理想半透膜把水和鹽水隔開，則出現(xiàn)水分子由 純水一側(cè)通過半透膜向鹽水一側(cè)擴(kuò)散的現(xiàn)象，這就是滲透現(xiàn)象。隨著滲透現(xiàn)象的進(jìn)行，鹽水 與純水的液面高差不斷增大，最后兩液面差不再變化，達(dá)到了滲透平衡，兩液面差就是鹽水 的滲透壓。
[0047] 當(dāng)體系處在滲透平衡狀態(tài)時(shí)，如果外界增加鹽水側(cè)的壓力，則破壞了已經(jīng)形成的 滲透平衡，就會出現(xiàn)水分子從鹽水側(cè)通過半透膜向純水側(cè)擴(kuò)散滲透的現(xiàn)象。由于這時(shí)水的 擴(kuò)散方向恰恰與滲透現(xiàn)象相反，因此人們把這個(gè)過程稱為反滲透。
[0048] ③混床工作原理
[0049] 混床是陽、陰離子交換樹脂按一定比例混合裝填于同一交換柱內(nèi)的離子交換裝 置，均勻混合的樹脂層，陽樹脂001 X7與陰樹脂201 X7緊密交錯(cuò)排列，每一對陽樹脂與陰 樹脂顆粒類似于一組復(fù)床。故可以把混床視作無數(shù)組復(fù)床串聯(lián)運(yùn)行，由于通過混合離子交 換后進(jìn)入水中的氫離子與氫氧離子立即生成電離度很低的水分子。很少可能形成陽離子 或陰離子交換時(shí)的反離子，可以使交換反應(yīng)進(jìn)行得十分徹底，因而混合床的出水水質(zhì)優(yōu)于 陽、陰離子交換柱串聯(lián)組成的復(fù)床所能達(dá)到的水質(zhì)，能制取純度相當(dāng)高的成品水，由于混床 的再生過程較陽、陰離子交換柱的再生工藝復(fù)雜，且再生效率低，再生后樹脂的工作交換容 量也較低，再生成本高于陽床或陰床，因而混床一般用于進(jìn)水含鹽量較低的場合(如一級復(fù) 床、反滲透后的深度除鹽或高純水系統(tǒng)的精處理）這樣可以延長工作周期，增加產(chǎn)水量，減 少再生次數(shù)，充分發(fā)揮混床出水品質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。
[0050] 所述某公司實(shí)際使用的原水水質(zhì)質(zhì)量指標(biāo)如下表：
[0051]

【權(quán)利要求】
1. 回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，包括預(yù)處理單元、反滲透單元、精處理單 元，所述預(yù)處理系統(tǒng)包括依次通過管道連通的原水箱、原水泵、預(yù)處理過濾器、預(yù)處理換熱 器、超濾裝置，所述反滲透單元包括依次通過管道連通的超濾產(chǎn)水箱、超濾產(chǎn)水泵、保安過 濾器、RO裝置高壓泵、RO裝置，反滲透單元的超濾產(chǎn)水箱與預(yù)處理單元的超濾裝置通過管 道連通，所述精處理單元包括依次通過管道連通的除CO 2裝置、中間水箱、中間水泵、混床、 除鹽水箱、除鹽水泵，反滲透單元RO裝置與精處理單元的除CO2裝置通過管道連通，其特征 在于：還包括冷凝水處理單元，所述冷凝水處理單元包括冷凝水箱、冷凝水泵、冷凝水換熱 器、冷凝水過濾器、精密過濾器，所述冷凝水處理單元的設(shè)備之間依次以管道連接，所述冷 凝水處理單元的精密過濾器出口與所述精處理單元的中間水箱進(jìn)口之間以管道連通，所述 冷凝水處理單元的冷凝水換熱器出口與所述預(yù)處理單元的原水箱進(jìn)口之間以管道連通，冷 凝水處理單元的冷凝水換熱器出口與所述預(yù)處理單元的預(yù)處理換熱器進(jìn)口之間以管道連 通，所述預(yù)處理單元的預(yù)處理過濾器出口與所述冷凝水處理單元的冷凝水換熱器進(jìn)口之間 以管道連通。
2. 如權(quán)利要求1所述的回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，其特征在于：所述冷 凝水處理單元冷凝水箱進(jìn)口管線與在線監(jiān)測系統(tǒng)相連，冷凝水處理單元水箱進(jìn)口管線設(shè)置 閥門控制的排放管道。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，其特征在于：還 包括濃水回收單元，濃水回收單元包括濃水箱、濃水泵，濃水箱和濃水泵之間以管道連接， 反滲透單元的RO裝置出口與濃水箱進(jìn)口以管道連接。
4. 如權(quán)利要求3所述的回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，其特征在于：所述濃 水泵出口分別與燒堿系統(tǒng)、乙炔發(fā)生系統(tǒng)、次鈉配置系統(tǒng)以管道連接。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，其特征在于：所 述預(yù)處理系統(tǒng)的預(yù)處理過濾器為網(wǎng)式過濾器、預(yù)處理換熱器為板式換熱器；所述反滲透單 元的保安過濾器為5 μ保安過濾器；所述冷凝水處理單元的冷凝水換熱器為板式換熱器、 冷凝水過濾器為除鐵過濾器。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的回用冷凝水及其熱量的脫鹽水制備系統(tǒng)，其特征在于：所 述反滲透單元還包括RO化學(xué)清洗裝置，化學(xué)清洗裝置包括與保安過濾器連通的還原劑容 器和與保安過濾器連通的阻垢劑容器。
【文檔編號】C02F9/02GK204125245SQ201420428209
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月31日
【發(fā)明者】張偉, 肖娜, 李太祥, 王凱, 徐紹東 申請人:河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司