中水回用：涉及中水回用锅炉补给水处理方法和处理系统

申请日2012.12.13

公开(公告)日2013.02.27

IPC分类号C02F9/06; C02F1/44; C02F1/469

摘要

本发明提供一种涉及中水回用的锅炉补给水处理方法和处理系统，其特征在于，包括以下步骤：(一)对电导率500～1700μS/cm的原料水进行自清洗过滤，再进行微滤处理，得到污堵指数<3，浊度≤0.05NTU，悬浮物<1mg/L的水;(二)对步骤(一)微滤得到的水通过一级反渗透处理和二级反渗透处理进行预脱盐处理，得到电导率<20μs/cm的水;以及(三)对步骤(二)预脱盐处理得到的一级除盐水通过连续电去离子法进行深度除盐处理，得到电导率≤0.2μS/cm的除盐水。本发明的处理方法高效、环保，并且在投资、运行、维护方面拥有诸多优势。

权利要求书

1.一种锅炉补给水的水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(一)对电导率500～1700μS/cm的原料水进行自清洗过滤，再进行 微滤处理，得到污堵指数<3，浊度≤0.05NTU，悬浮物<1mg/L的水;优 选地，所述原料水的水硬度5～10mmol/L，二氧化硅2000～8000μg/L;

(二)对步骤(一)微滤得到的水通过一级反渗透处理和二级反渗透 处理进行预脱盐处理，得到电导率<20μs/cm的水;步骤(二)得到的水游 离余氯优选≤0.01mg/l，Fe优选≤0.01mg/l，Mn优选≤0.01mg/l，硬度以CaCO3计优选<1mg/l，二氧化硅优选≤0.5mg/l;

以及(三)对步骤(二)预脱盐处理得到的水通过连续电去离子法进 行深度除盐处理，得到电导率≤0.2μS/cm的除盐水;所述第(三)步骤得 到的水的硬度优选≈0μmol/L，二氧化硅优选≤20μg/L。

2.如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，所述步骤(一)所 用的原料水为30%～50%的质量比的中水勾兑工业新水得到，其中，所述 中水的水硬度优选5～10mmol/L，二氧化硅优选2000～8000μg/L;所述工 业新水的电导率700~1000μS/cm，水硬度优选5～8mmol/L，二氧化硅优选 2000～8000μg/L。

3.如权利要求1或2所述的水处理方法，其特征在于，所述自清洗过 滤步骤之前包括生水加热步骤。

4.如权利要求1～3任一项所述的水处理方法，其特征在于，所述步 骤(一)的微滤处理包括连续加药调节、反洗、空气擦洗及化学清洗步骤。

5.如权利要求1～4任一项所述的水处理方法，其特征在于，所述步 骤(二)的预脱盐处理步骤包括连续加药调节和化学清洗步骤。

6.一种锅炉补给水的水处理系统，其特征在于，包括依次连接的以下 系统：生水加热装置，自清洗过滤设备，微滤设备;一级反渗透设备，二 级反渗透设备;连续电去离子法设备。

7.如权利要求6所述的水处理系统，其特征在于，在一级反渗透装置 和二级反渗透装置之前分别连接保安过滤设备，滤膜孔径优选不大于5μm。

8.如权利要求1～5任一项所述的水处理方法得到的水用于锅炉补给 水的应用。

说明书

涉及中水回用的锅炉补给水处理方法和处理系统

技术领域

本发明为一种涉及中水回用的锅炉补给水处理方法和处理系统。

背景技术

随着生产能力的不断扩大和新生产线的不断投入，对水资源的需求也 与日俱增。在水资源日益紧缺的形势下，制定了严格的吨钢耗新水指标。 为此，公司加大了污水处理和中水回用的力度。在此背景下，150万吨不 锈钢项目配套工程2×300MW发电机组锅炉补给水处理系统的研发，就自 然而然的将原水设定在了中水上。

传统的锅炉补给水的水源采用引黄水，其成分基本相当于生活用水 ——自来水，电导率约为500μS/cm。制备工艺主要利用混凝沉淀+机械过 滤+阳床+阴床+混床工艺，制取除盐水。混凝、澄清、过滤来去除悬浮物 和胶体，离子交换技术去除水中各种盐离子，但其存在两个主要问题：一 是预处理系统的效率不高，流程长，占地面积大，效果不稳定。二是离子 交换树脂需用高浓度酸碱再生，大量排放酸碱废水，特别是对于含盐量超 过1000mg/L的中水，其离子交换再生非常频繁，对环境污染严重、运行 成本高。

近年来，微滤膜技术使用越来越广泛，因其流程短，维护量小，抗冲 击性强，适合水质相对差的水源等多方面的原因，正逐步代替传统的锅炉 补给水预处理方法(主要利用混凝沉淀+机械过滤)。反渗透技术(RO)在 国内外水处理行业的应用也日渐成熟，已逐步替代了采用离子交换树脂的 复床工艺。将微滤与反渗透技术(RO)联用则可以最大程度地发挥反渗透技 术在污水 处理方面的技术优势。连续电去离子技术(CEDI)脱盐率高，出 水稳定，自动化程度高、集中运行、维护工作量少，将其用于锅炉补给水 系统深度除盐，将极大的减少过去使用混床中遇到的许多问题，同时消除 了使用离子交换技术带来的高浓度酸碱再生废水对环境的污染。

但目前为止，没有一种技术，能够结合上述三种技术的优点，实现更 高效果，稳定，节约能源，并且对环境友好地处理包含含盐量高的中水的 水源，从而将中水处理为能够用于锅炉补给水。

发明内容

为了实现对中水的回用，将中水作为锅炉补给水的水源，从而降低整 个产业链的生产成本以及节约资源，本发明的发明人开发了微滤+两级反 渗透+连续电去离子的“全膜法”锅炉补给水处理方法，将电导率1200～ 1700μS/cm，水硬度约5～10mmol/L，二氧化硅2000～8000μg/L的中水处理 为高品质除盐水，供2×300MW亚临界锅炉补给水及其他中高压余热锅炉 补给水等。

在加大污水处理和中水回用力度的目的推动下，发明人进行了150万 吨不锈钢项目配套工程2×300MW发电机组锅炉补给水处理系统的研发， 在瞄准中水作为原水的前提下，通过对比新旧不同工艺，多番考量，最终 开发应用了微滤+两级反渗透+CEDI的“全膜法”水处理方法，将中水处理 为电导率≤0.2μS/cm，硬度≈0μmol/L，二氧化硅≤20μg/L的高品质除盐水， 从而供2×300MW亚临界锅炉补给水、二电中压锅炉补给水及新炼钢、新 焦化高压余热锅炉补给水等。

本发明的主要思路是：利用各种膜分离技术构建微滤+两级反渗透 +CEDI的锅炉补给水处理流程，取代传统的混凝沉淀+机械过滤+阳床+阴 床+混床的除盐水制水工艺，并将中水创新性的引入锅炉补给水处理系统 水源中。其中，微滤与传统的预处理技术相比，其产水水质更好，可以为 下游反渗透膜提供最佳的保护，使得污水或者废水进入反渗透脱盐成为可 能;而反渗透则是这个工艺中脱盐的核心，它可以去除98%以上的各种离 子;CEDI取代传统的混床，无需消耗酸碱就可连续制取高纯水，是一项 环保的新技术。

本发明涉及一种用于锅炉补给水系统的中水处理方法，包括以下步 骤：

(一)对中水进行微滤处理;

(二)对步骤(一)微滤得到的微滤产水进行预脱盐处理;

以及(三)对步骤(二)预脱盐处理得到的一级除盐水通过连续电去 离子法进行深度除盐处理，得到最终的高品质除盐水。

本发明还涉及一种用于锅炉补给水系统的中水处理系统，包括下述装 置：

(一)依次连接的以下系统：微滤系统;预脱盐系统;连续电去离子 系统。

(二)微滤系统之前连接自清洗过滤装置，自清洗过滤装置之前优选 连接生水加热装置。优选地，微滤前设置加药调节系统，包括混凝剂和氧 化性杀菌剂。微滤设置反洗和化学清洗装置。

(三)预脱盐系统包括一级反渗透装置和二级反渗透装置，优选地， 在一级反渗透装置和二级反渗透装置之前分别连接保安过滤器。优选地， 一二级反渗透系统前均设置加药调节系统，一级反渗透系统前加药调节系 统包括盐酸、还原剂和阻垢剂，二级反渗透系统前加药调节系统包括氢氧 化钠。预脱盐系统优选共享一套化学清洗装置。

(四)连续电去离子系统设置化学清洗装置。

本发明还涉及一种锅炉补给水的水源处理方法，包括以下步骤：

(一)对电导率500～1700μS/cm的原料水进行自清洗过滤，再进行 微滤处理，得到污堵指数<3，浊度≤0.05NTU，悬浮物<1mg/L的水;所 述中水的水硬度优选5～10mmol/L，二氧化硅优选2000～8000μg/L;

(二)对步骤(一)微滤得到的水通过一级反渗透处理和二级反渗透 处理进行预脱盐处理，得到电导率<20μs/cm的水;步骤(二)得到的水游 离余氯优选≤0.01mg/l，Fe,Mn优选≤0.01mg/l，硬度以CaCO3计优选<1mg/l， 二氧化硅优选≤0.5mg/l;

以及(三)对步骤(二)预脱盐处理得到的水通过连续电去离子法进 行深度除盐处理，得到电导率≤0.2μS/cm的除盐水;所述第(三)步骤得 到的水的硬度优选≈0μmol/L，二氧化硅优选≤20μg/L。

优选地，在使用时，为了避免清洗单元负担过重，以30%～50%的质 量比的中水勾兑相应量的工业新水得到原料水。

所述的处理方法得到的水用于锅炉补给水的应用。

本发明的“全膜法”工艺是一个“物理”的净化过程，它高效、环保，并 且在投资、运行、维护方面拥有诸多优势：对杂质去除率高，产水水质高; 大大减少化学药剂的使用，降低二次污染;系统易于自动化控制，可靠性 高，运行简易;占地面积小;与常规水处理系统费用相当。“全膜法”工艺 在实现锅炉补给水处理方法的简捷、高效和环保的同时，也为中水回用探 索出一条新路。