CN113461204A - 一种热网补充水处理装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种热网补充水处理装置，包括反渗透装置、软化装置、储存装置、淡水旁路、PH调节装置、热网循环单元和程控装置；其中：软化装置包括钠床，钠床与反渗透装置的出水端通过钠床进水管路连通，钠床通过钠床出水管路与储存装置连通，淡水旁路两端分别与反渗透装置的出水端以及钠床出水管路连通；储存装置通过补充水管路与热网循环单元连通，PH调节装置与补充水管路连通；热网循环单元中设置有热网循环管路。本发明具有在进行水处理时减少成本，提升回收效率的效果。

Description

一种热网补充水处理装置和方法

技术领域

本发明属于水处理的技术领域，特别涉及一种热网补充水处理装置和方法。

背景技术

反渗透装置在水处理领域得到广泛应用，反渗透装置产品淡水用于除盐水处理系统的进水，可以大幅降低除盐水处理的投资和运行费用，同时反渗透装置产品淡水用于热网补充水，作为热网系统的传热媒介，减少热网系统的结垢倾向，实现全网供热。

由于反渗透装置的回收率一般为70-80％左右，有20-30％的废水产生，其含盐量约为反渗透装置进水的3-5倍，此部分废水水质较差，水量较大，在排放日益严格的当下，尤其是在发电厂，一般需要废水零排放处理，其投资均是吨水百万元甚至更高，总投资动辄数千万元。因此反渗透浓水的回收利用至关重要。

热网补充水，对水质要求较低，只要求控制硬度和悬浮物，一般采用反渗透产淡水作为热网补充水，但增加了反渗透产水量，也增加了反渗透浓水的排放，进而对废水零排放处理设备的容量造成了不利影响。

申请人认为相关技术中存在有以下的技术问题，在进行废水处理时存在处理效率较低，成本较高的缺点，亟需一种减少成本，提升回收效率的废水处理方式。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种热网补充水处理装置和方法。

第一方面，本发明提供了一种热网补充水处理装置，包括以下技术方案，

一种热网补充水处理装置，包括反渗透装置、软化装置、储存装置、淡水旁路、PH调节装置、热网循环单元和程控装置；其中：

软化装置包括钠床，钠床与反渗透装置的出水端通过钠床进水管路连通，钠床通过钠床出水管路与储存装置连通，淡水旁路两端分别与反渗透装置的出水端以及钠床出水管路连通；储存装置通过补充水管路与热网循环单元连通，PH调节装置与补充水管路连通；热网循环单元中设置有热网循环管路。

更进一步的，床出水管路连接有软化水硬度表C1，软化水硬度表C1用于检测钠床出水管路中的软化水，软化水硬度表C1的预警值为0.5mmol/L。

更进一步的，反渗透装置连接有反渗透浓水管路，反渗透浓水管路通过钠床进水管路与钠床连通，钠床进水管路上设置有钠床进水阀V1，反渗透浓水管路上设置有反渗透浓水排放阀V4。

更进一步的，反渗透装置连接有反渗透淡水管路，淡水旁路两端分别连接反渗透淡水管路和钠床出水管路，钠床出水管路上设置有钠床排水阀V2。

更进一步的，淡水旁路上设置有淡水旁路阀V3。

更进一步的，储存装置包括软水箱，补充水管路连接有补充水泵；PH调节装置为氢氧化钠添加装置，PH调节装置调节热网循环管路中的PH值至8-9。

更进一步的，热网循环管路连接有循环水硬度表C2，热网循环管路连接有排放管路，排放管路连接有热网排放阀V5。

另一方面，本发明还提供了一种热网补充水处理方法，包括以下技术方案，

一种热网补充水处理方法，包括以下步骤，

废水进入到反渗透装置中进行反渗透得到反渗透浓水和反渗透淡水，反渗透淡水流入反渗透淡水管路作为锅炉用水或淡水旁路的补充水，反渗透浓水流入反渗透浓水管路用于钠床用水或进行排放；

钠床对反渗透浓水进行软化后得到软水并通过钠床出水管路送入到软水箱中储存；

软水箱中的软水通过补充水管路送入到热网循环单元中作为补充水。

更进一步的，软化水硬度表C1检测到钠床软化后的软水硬度值过高时，钠床停止进水，反渗透浓水管路上的反渗透浓水排放阀V4开启，用于排放反渗透浓水；淡水旁路上的淡水旁路阀V3开启对钠床出水管路和软水箱进行淡水补充。

更进一步的，软化水硬度表C1检测到钠床软化后的软水硬度值过高时，淡水旁路上的淡水旁路阀V3开启，反渗透软水进行补充水的软水补充。

更进一步的，循环水硬度表C2检测到热网循环管路中的循环水硬度过高时，循环水排放管路上的热网排放阀V5开启并排水。

本发明至少具有以下优点：

1、本发明通过上述技术方案，将本来作为废水排放的反渗透浓水，处理后作为热网补充水，实现了废水综合利用。

2、通过硬度表C1和C2的结构，对管路中的水质进行检测，在钠床出水异常时可以通过阀门来对钠床进水进行控制，反渗透装置产出的淡水可以通过淡水旁路对补充水进行淡水补充，提升补充水的水质。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是申请实施例中处理装置主体示意图；

图2是申请实施例中PH调节装置示意图。

附图标记：1、反渗透装置；11、反渗透浓水管路；12、反渗透淡水管路；21、钠床进水管路；22、钠床出水管路；3、软水箱；31、补充水管路；4、热网循环单元；41、热网循环管路；5、PH调节装置；51、计量箱；52、计量泵；6、淡水旁路；V1、钠床进水阀；V2、钠床出水阀；V3、淡水旁路阀；V4、反渗透浓水排放阀；V5、热网排放阀；C1、软水硬度表；C2、循环水硬度表。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1、图2，本实施例公开了一种热网补充水处理装置，包括反渗透装置1、软化装置、储存装置、淡水旁路6、PH调节装置5、热网循环单元4和程控装置。其中，反渗透装置1用于待处理水的进水，待处理水进入到反渗透装置1之后，在反渗透装置1的处理之下，得到反渗透淡水和反渗透浓水，反渗透装置1连接有反渗透浓水管路11和反渗透淡水管路12，反渗透淡水流入到反渗透淡水管路12中，反渗透淡水管路12与锅炉系统连通，用于进行锅炉水的补给。反渗透装置1的浓水通过反渗透浓水管路11排出。

参照图1，反渗透浓水管路11上安装有反渗透浓水排放阀V4，用于控制反渗透浓水的排放。软化装置包括钠床2，反渗透浓水管路11之间连接有钠床进水管路21，反渗透浓水通过钠床进水管路21进入到钠床2中进行软化，使其硬度降低，更加符合补充水的水质要求。在钠床进水管路21上安装有钠床进水阀V1，用来控制钠床2的进水。钠床2连接有钠床出水管路22，通过钠床出水管路22将软化后的水排走。储存装置包括软水箱3，钠床出水管路22和软水箱3连通，用于将钠床2处理过后的软水送入到软水箱3中储存起来。反渗透浓水排放阀V4所在的管路，和钠床进水管路21相当于并联的关系。通常反渗透浓水排放阀V4和钠床进水阀V1选择其一进行开启，反渗透浓水排放阀V4关闭，且钠床进水阀V1开启时浓水流入钠床进水管路21，否则钠床进水管路21内没有水流，通过反渗透浓水排放阀V4排出。

参照图1，热网循环单元4包括热网循环管路41、加热子单元和换热子单元，热网循环单元4的各子单元均与热网循环管路41连通。软水箱3的出水端连接有补充水管路31，补充水管路31和热网循环管路41连通，用于进行热网循环单元4的补水。热网循环管路41上安装有热网排放阀V5，用来实现污水排放。

参照图1，反渗透淡水管路12和钠床出水管路22之间通过淡水旁路6连通，通过淡水旁路6实现了反渗透淡水管路12和钠床出水管路22之间的流通，在淡水旁路6上还安装有淡水旁路阀V3，用来控制淡水旁路6中水流的流通。在钠床2出水异常时，通过淡水旁路6可以将淡水送入到钠床出水管路22中，提升软水箱3进水的水质。同时在钠床出水管路22上安装有钠床出水阀V2，用于控制钠床2软水的出水。

参照图1，软水箱3连接的补充水管路31与热网循环管路41连通，在进行补水之前，需要对管路中的水质进行酸碱度调节，补充水管路31连接有PH调节装置5，PH调节装置5通过管道和补充水管路31连通，通过向补充水管路31中添加氢氧化钠来实现酸碱度调节，将进入到热网循环管路41之前的软水PH值调节至8-9，使其酸碱度符合热网补充水的酸碱度要求。

参照图2，PH调节装置5包括计量箱51、计量泵52和连接管道，计量泵52和计量箱51通过连接管道连接，计量泵52通过管道与补充水管路31连通。计量箱51用于存放氢氧化钠溶剂，在需要进行补充水管路中的酸碱度调节时，计量箱51中的氢氧化钠溶剂进入到计量泵52中，通过管道进入到补充水管路中，实现了对软水的酸碱度调节，使其呈现弱碱性，符合热网单元的水质要求。

程控装置和软化水硬度表C1以及循环水硬度表C2连接，当软化水硬度表C1或者循环水硬度表C2的硬度超过设定值时，程控装置报警，用来提醒管路中的水流硬度超标。在软化水硬度表C1报警之后，代表钠床2出水异常，软化后的水，不符合热网补充水的水质要求，需要停止钠床2继续出水，并对补充水进行淡水补充。当C2报警时，代表热网循环管路41中的水流积累杂质较多，水流的硬度已经不符合循环水的水质要求，需要将热网循环管路41中的循环水进行排放。

本申请实施例还公开了一种热网补充水处理方法，包括以下步骤，

步骤一，待处理废水进入到反渗透装置1中进行反渗透，得到反渗透浓水和反渗透淡水。

因为在反渗透装置1上设置有两个出水的管路，分别为反渗透浓水管路11和反渗透淡水管路12，浓度较高的反渗透浓水进入到反渗透浓水管路11中，用于流入到钠床2中或者直接排放。而浓度较低的反渗透淡水进入到反渗透淡水管路12中，反渗透淡水管路12连接锅炉，反渗透淡水借此可以流入到锅炉中作为锅炉补给水。同时，因为淡水旁路6也与反渗透淡水管路12连通，反渗透淡水也可以流入到淡水旁路6中，在常态下的淡水旁路6上的淡水旁路阀V3关闭，淡水不能通过，淡水主要流入到锅炉中，作为锅炉用水的补充水。

步骤二，钠床2对流入其中的反渗透浓水进行软化，得到软水，软水通过钠床出水管路22流入到软水箱3中进行储存。

利用反渗透浓水的高压特点，反渗透浓水会进入到钠床2中进行软化，再通过与钠床2出水端连接的钠床2出水管路进入到软水箱3中进行储存。

考虑到供水系统的稳定，软水箱3的有效容积应为钠床2两到三小时内的产水量。淡水旁路6的两端分别和反渗透淡水管道以及钠床2出水管路连通，可以将淡水旁路6中的淡水送入到钠床2出水管路中进行淡水补充。在软化水硬度表检测到钠床2出水的硬度值过高时，可以通过淡水旁路6添加淡水，使得补充水的品质达标。

步骤三，软水箱3中的软水通过补充水管路31进入到热网循环单元4中，用于热网系统的正常补水。

补充水管路31中的软水进入到热循环单元的热网循环管路41中，作为补充用水，热网循环管路41连接的热网循环泵，使得水流循环流动。热网循环管路41上连接的排放管路，可以将热网系统中的污水排出。

补充水管路31连接的PH调节装置5，用于进行调节管路中软水的酸碱度，钠床2软化后的水呈现酸性，PH调节装置5与补充水管路31连通，在某种情况下，PH调节装置5通过向补充水管路31中添加氢氧化钠来改变软水的酸碱度，在进入到热网循环单元4前，调节软水的PH值到8-9，使得软水呈弱碱性。

正常使用过程中，钠床进水阀V1开启，反渗透浓水进入到钠床2中进行软化，钠床出水阀V2也打开，软水进入到软水箱3中进行储存。热网排排放阀V5关闭，使得热网循环管路41中的水流得以正常进行循环。反渗透浓水排放阀V4、淡水旁路阀V3以及热网排放阀V5均关闭。

热网补充水处理方法还包括以下方面，

1、当钠床2的软化水出水异常时的处理方式；

在使用过程中，软化水硬度表C1可以对钠床出水管路22中的钠床2出水进行硬度监测，当软水硬度表C1监测到软水的硬度值超过0.5mmol/L时，会出现报警，此时钠床2的出水异常。需要将钠床进水阀V1关闭，反渗透装置1产生的浓水不能进入到钠床2中。钠床2的软水软化异常大多情况下是因为钠床2出现故障或者因为交换树脂失效造成的。在钠床2不能正常产生合格的软水时，钠床进水阀V1、钠床出水阀V2以及热网排放阀V5都关闭，并且将淡水旁路阀V3打开，淡水旁路V3中的淡水进入到钠床出水管路22中，流入到软水箱3中进行软水补充，作为热网单元的补充水，提升了水资源的利用率。

2、需要进行热网排污时的处理方式；

热网循环管路41中的循环水，在热网循环泵的作用下，不停地进行循环，在长期使用的过程中，循环水中因为结垢因子的积累，热网的循环水会出现结垢的倾向。热网循环管路41上连接的循环水硬度表C2，会不停地对热网循环管路41中的循环水进行硬度监测，在循环水硬度表C2检测到循环水的硬度超过预设的值时，可以将热网排水阀V5开启，将硬度过高的循坏水排出，再通过软水箱3中的软水进行补充，直到热网循环管路41中的水质恢复。

本发明针对热网补充水水质要求的特点，通过采用上述的处理装置和方法，将本来作为废水排放的反渗透浓水，处理后作为热网补充水，实现了废水综合利用，并对整个系统实现实时监控、自动控制，保证热网系统的安全稳定运行。本发明的实施可有实现反渗透浓水的回收利用，减少废水零排放的投资和运行费用，以处理30t/h反渗透浓水零排放为例，可节约投资约3000万元；同时本发明减少了原水的取用，节约用水。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种热网补充水处理装置，其特征在于，包括反渗透装置、软化装置、储存装置、淡水旁路、PH调节装置、热网循环单元和程控装置；其中：

软化装置包括钠床，钠床与反渗透装置的出水端通过钠床进水管路连通，钠床通过钠床出水管路与储存装置连通，淡水旁路两端分别与反渗透装置的出水端以及钠床出水管路连通；储存装置通过补充水管路与热网循环单元连通，PH调节装置与补充水管路连通；热网循环单元中设置有热网循环管路。

2.根据权利要求1所述的一种热网补充水处理装置，其特征在于，钠床出水管路连接有软化水硬度表C1，软化水硬度表C1用于检测钠床出水管路中的软化水，软化水硬度表C1的预警值为0.5mmol/L。

3.根据权利要求1所述的一种热网补充水处理装置，其特征在于，反渗透装置连接有反渗透浓水管路，反渗透浓水管路通过钠床进水管路与钠床连通，钠床进水管路上设置有钠床进水阀V1，反渗透浓水管路上设置有反渗透浓水排放阀V4。

4.根据权利要求1所述的一种热网补充水处理装置，其特征在于，反渗透装置连接有反渗透淡水管路，淡水旁路两端分别连接反渗透淡水管路和钠床出水管路，钠床出水管路上设置有钠床排水阀V2。

5.根据权利要求1所述的一种热网补充水处理装置，其特征在于，淡水旁路上设置有淡水旁路阀V3。

6.根据权利要求1所述的一种热网补充水处理装置，其特征在于，储存装置包括软水箱，补充水管路连接有补充水泵；PH调节装置为氢氧化钠添加装置，PH调节装置调节热网循环管路中的PH值至8-9。

7.根据权利要求1所述的一种热网补充水处理装置，其特征在于，热网循环管路连接有循环水硬度表C2，热网循环管路连接有排放管路，排放管路连接有热网排放阀V5。

8.一种热网补充水处理方法，其特征在于，包括以下步骤，

废水进入到反渗透装置中进行反渗透得到反渗透浓水和反渗透淡水，反渗透淡水流入反渗透淡水管路作为锅炉用水或淡水旁路的补充水，反渗透浓水流入反渗透浓水管路用于钠床用水或进行排放；

钠床对反渗透浓水进行软化后得到软水并通过钠床出水管路送入到软水箱中储存；

软水箱中的软水通过补充水管路送入到热网循环单元中作为补充水。

9.根据权利要求8所述的一种热网补充水处理方法，其特征在于，软化水硬度表C1检测到钠床软化后的软水硬度值过高时，钠床停止进水，反渗透浓水管路上的反渗透浓水排放阀V4开启，用于排放反渗透浓水；淡水旁路上的淡水旁路阀V3开启对钠床出水管路和软水箱进行淡水补充。

10.根据权利要求9所述的一种热网补充水处理方法，其特征在于，软化水硬度表C1检测到钠床软化后的软水硬度值过高时，淡水旁路上的淡水旁路阀V3开启，反渗透软水进行补充水的软水补充。

11.根据权利要求8所述的一种热网补充水处理方法，其特征在于，循环水硬度表C2检测到热网循环管路中的循环水硬度过高时，循环水排放管路上的热网排放阀V5开启并排水。

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