专利名称：一种节能低碳型锅炉补给水处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种污水处理设备，具体说是一种节能低碳型反渗透水处理设备。
背景技术：
现行的锅炉补给水处理工艺主要有离子交换法及反渗透法两种。离子交换法为传 统处理工艺，系统利用离子交换树脂的功能基团与水中的阴、阳离子进行交换，起到脱除离 子和净化水质的作用。但系统运行周期易受原水水质影响。原水含盐量超过适用范围时， 系统将难以运行。且当水质较差时交换器再生频繁，工人劳动强度高，系统酸碱耗量高，对 外界水质污染大。反渗透技术作为一种新型有效的膜分离技术，具有脱盐率高，占地面积小等优点， 现已广泛用于工业，制药，引用水等领域。反渗透对进水水质要求较高，但随着工业化和城市化得发展，水体受有机微污染 面积日益扩大，微量的有机物在反渗透膜面累积，加快了膜的污染，大大影响膜的使用寿 命，而目前国内锅炉补给水处理中反渗透的预处理多不完善，引起处理成本的显著增加。同时，反渗透系统中高压水泵的运行压力较高，且多以最大水流量设计，耗电量 大。此外，锅炉使用耗煤量较大，面对全球气候变化，温室效应日趋严重的今天，急需 世界各国协同减低或控制二氧化碳排放，如何减少锅炉用煤量，从而减少其产生的二氧化 碳排放极其重要。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题，在于克服现有技术存在的缺陷，提供一种节能 低碳型锅炉补给水处理设备。本实用新型一种节能低碳型锅炉补给水处理设备，包括压力式膜生物反应器、紫 外灭菌器、太阳能集热器、保温水箱、变频控制器、水泵、精密过滤器、反渗透组件和流量变 送器，压力式膜生物反应器的出水口与紫外灭菌器的进水口相连接，紫外灭菌器的出水口 与太阳能集热器的进水管相连接，太阳能集热器的出水管与保温水箱相连接，保温水箱内 设有温控装置，保温水箱的出水口与水泵的进水口相连接，水泵的出水口与精密过滤器进 水口相连接，精密过滤器出水口与反渗透膜组件进水口相连接；其特征是在反渗透膜组 件的反渗透产水管路上设有流量变送器，用于检测反渗透产水管路的流量，流量变送器输 出的电信号通过导线送到变频控制器；变频控制器发出控制信号通过导线送到水泵，从而 控制水泵的转速。所述精密过滤器是指滤芯的孔直径小于或等于5微米。所述压力式膜生物反应器，其耐压筒体内部设置膜孔径为0. 2 5微米的微滤膜 滤芯，微滤膜滤芯与压力式膜生物反应器的出水口连接；在耐压筒体底部设空气扩散装置，
3空气扩散装置连接空压机。所述空气扩散装置，为一平面盘管，管体上均勻分布有若干气孔，可以使得空压机 打入的空气在耐压筒体均勻分布。所述变频控制器为流量控制型变频控制器当太阳能集热器使反渗透进水温度增 加时，反渗透产水管路上的流量变送器检测的流量会比控制流量大且超出设定范围时，变 频控制器发出控制信号，降低水泵的转速，从而降低反渗透的进水压力，降低产水流量并稳 定在控制流量；当反渗透产水管路上的流量变送器检测的流量比控制流量小并且超出设定 范围时，变频控制器发出控制信号，提高水泵转速，从而提高反渗透的进水压力，提高产水 流量并稳定在控制流量。在本实用新型的锅炉补给水处理设备中，设置太阳能集热器和高压水泵的变频控 制装置，在有日照时利用太阳能加热装置提高反渗透进水温度，可在不减少产水量的条件 下降低高压水泵的运行压力，高压水泵压力的降低通过变频控制器实现，即通过降低转速 实现压力降低，达到节能效果；而在阴雨天或夜晚等无日照条件下，又通过变频控制器提高 转速实现高压水泵运行压力的提高，保证产水量的稳定本实用新型相对于现有污水处理设备，具有如下有益效果(1)通过采用压力式膜生物反应器，可克服传统的常压膜生物反应器的不足，通过 增加膜生物反应器中的压力，来提高污水中溶解氧的含量，提高微生物群体密度和代谢水 平，从而提高有机物的降解速度，相比常压膜生物反应器，可进一步减少占地面积以及降低 污染指标，高效提高污水处理效率。(2)污水经过压力式膜生物反应器处理后，能显著减轻反渗透膜的有机污染和生 物污染，减少膜的清洗频率，延长膜的使用寿命，降低处理成本。(3)利用太阳能提高反渗透的进水温度，在不减少产水量的条件下降低反渗透运 行压力，降低电耗；净化后的水质可以满足锅炉补给水的要求，且水温较高，可以减少用来 加热锅炉补给水的标准煤量，从而减少煤燃烧产生的烟尘、二氧化硫、二氧化碳等环境污染 物，实现低碳经济；(4)系统中的变频控制器可保证反渗透设备稳定的产水量，运行安全可靠。(5)本发明实施容易，不仅可以作为锅炉的补给水处理设备，也可以应用于水质要 求较高的生产生活用水，且容易对现有的反渗透设备进行改造，优势明显，具有广泛的应用 潜力。
图1是本实用新型节能低碳型锅炉补给水系统示意图。其中包括压力式膜生物反 应器1、紫外灭菌器2、太阳能集热器3、保温水箱4、变频控制器5、水泵6、精密过滤器7、反 渗透组件8和流量变送器9。图2是本实用新型压力式膜生物反应器装置系统示意图。其中压力式膜生物反应 器1包括耐压筒体10、微滤膜滤芯11、空气扩散装置12和空压机13。
具体实施方式
下面结合实施例和附图做进一步说明。
4[0023]如图1所示，一种节能低碳型锅炉补给水处理设备，包括压力式膜生物反应器1、 紫外灭菌器2、太阳能集热器3、保温水箱4、变频控制器5、水泵6、精密过滤器7和反渗透组 件8和流量变送器9。压力式膜生物反应器1的出水口与紫外灭菌器2的进水口相连接，紫外灭菌器2 的出水口与太阳能集热器3的进水管相连接，太阳能集热器3的出水管与保温水箱4相连 接，保温水箱4内设有温控装置，保温水箱4的出水口与水泵6的进水口相连接，水泵6的 出水口与精密过滤器7进水口相连接，精密过滤器7出水口与反渗透膜组件8相连接。在 反渗透膜组件的反渗透产水管路上安装流量变送器9 ；流量变送器9的信号通过导线送到 变频控制器5 ；变频控制器5发出的控制信号通过导线送到高压水泵6，控制高压水泵的转 速。所述精密过滤器7是指滤芯的孔直径小于或等于5微米。如图2所示，压力式膜生物反应器1，其耐压筒体10内部设置膜孔径为0. 2 5微 米的微滤膜滤芯11，微滤膜滤芯11与压力式膜生物反应器1的出水口连接；在耐压筒体10 底部设空气扩散装置12，空气扩散装置连接空压机13。空气扩散装置12，为一平面盘管，管体上均勻分布有若干气孔，可以使得空压机打 入的空气在耐压筒体均勻分布。本实用新型的工作过程如下污水用水泵连续送入反应器内，保持膜生物反应器内的污水和活性污泥混合泥水 的悬浮固体(MLSS)浓度在5000 8000mg/L，这样高浓度表示微生物数量多，可使有机污染 物降解速度加快，膜生物反应器的容积负荷保持在2. 5 4. 0(kgB0D5)/(m3. d)，启动空气 压缩机进行曝气，通过被处理污水的送入量、处理水排出量以及空气压缩机的供气量的相 互配合，使膜生物反应器内的压力保持在0. 2 0. 4Mpa,溶解氧4 6mg/L，以保障高MLSS 浓度和高容积负荷条件下溶解氧仍能充足，处理好的污水依靠反应器内的压力通过微滤膜 滤芯的过滤，由与微滤膜滤芯相连的出水管流入紫外灭菌器进行灭菌后流入太阳能集热 器，利用太阳能将反渗透进水温度提高到30 35°C，通过保温水箱将热水储存，再利用水 泵送入精密过滤器和反渗透主机进行净化，获得合格的产品水。该设备在有日照时利用太阳能加热装置提高反渗透进水温度，可在不减少产水量 的条件下降低水泵压力，水泵压力的降低通过变频控制器实现，即通过降低转速实现压力 降低，达到节能效果；而在阴雨天或夜晚等无日照条件下，又通过变频控制器提高转速实现 高压水泵运行压力的提高，保证产水量稳定。
权利要求一种节能低碳型锅炉补给水处理设备，包括压力式膜生物反应器(1)、紫外灭菌器(2)、太阳能集热器(3)、保温水箱(4)、变频控制器(5)、水泵(6)、精密过滤器(7)、反渗透组件(8)和流量变送器(9)；其特征是压力式膜生物反应器(1)的出水口与紫外灭菌器(2)的进水口相连接，紫外灭菌器(2)的出水口与太阳能集热器(3)的进水管相连接，太阳能集热器(3)的出水管与保温水箱(4)相连接，保温水箱(4)内设有温控装置，保温水箱(4)的出水口与水泵(6)的进水口相连接，水泵(6)的出水口与精密过滤器(7)进水口相连接，精密过滤器(7)出水口与反渗透膜组件(8)进水口相连接；其特征是在反渗透膜组件的反渗透产水管路上设有流量变送器(9)，用于检测反渗透产水管路的流量，流量变送器输出的电信号通过导线送到变频控制器(5)；变频控制器发出控制信号通过导线送到水泵(6)，从而控制水泵(6)的转速。
2.根据权利要求1所述的节能低碳型锅炉补给水处理设备，其特征是所述精密过滤 器(7)的滤芯的孔直径小于或等于5微米。
3.根据权利要求1所述的节能低碳型锅炉补给水处理设备，其特征是所述压力式膜 生物反应器(1)，其耐压筒体(10)内部设置膜孔径为0. 2 5微米的微滤膜滤芯(11)，微 滤膜滤芯(11)与压力式膜生物反应器(1)的出水口连接；在耐压筒体(10)底部设空气扩 散装置(12)，空气扩散装置连接空压机(13)。
4.根据权利要求1所述的节能低碳型锅炉补给水处理设备，其特征是所述变频控制 器(5)为流量控制型变频控制器当太阳能集热器(3)使反渗透进水温度增加时，反渗透 产水管路上的流量变送器(9)检测的流量会比控制流量大且超出设定范围时，变频控制器 (5)发出控制信号，降低水泵(6)的转速，从而降低反渗透膜组件(8)的进水压力，降低产水 流量并稳定在控制流量；当反渗透产水管路上的流量变送器(9)检测的流量比控制流量小 并且超出设定范围时，变频控制器(5)发出控制信号，提高水泵(3)转速，从而提高反渗透 组件膜组件(8)的进水压力，提高产水流量并稳定在控制流量。
5.根据权利要求3所述的节能低碳型锅炉补给水处理设备，其特征是所述空气扩散 装置(12)，为一平面盘管，管体上均勻分布有若干气孔。
专利摘要本实用新型公开了一种节能低碳型锅炉补给水处理设备，包括压力式膜生物反应器、紫外灭菌器、太阳能集热器、保温水箱、变频控制器、水泵、精密过滤器、反渗透组件和流量变送器；压力式膜生物反应器的出水口与紫外灭菌器的进水口相连接，紫外灭菌器的出水口与太阳能集热器的进水管相连接，太阳能集热器的出水管与保温水箱相连接，保温水箱内设有温控装置，保温水箱的出水口与水泵的进水口相连接，水泵的出水口与精密过滤器进水口相连接，精密过滤器出水口与反渗透膜组件进水口相连接，在反渗透膜组件的反渗透产水管路上安装流量变送器，用于检测反渗透产水管路的流量，流量变送器输出的电信号到变频控制器；变频控制器发出控制信号控制水泵的转速。
文档编号C02F9/14GK201737804SQ201020158248
公开日2011年2月9日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者庄耀, 张华娣, 张显球, 张 浩, 张琪, 李叶芃, 汤雯雯, 霍颖超 申请人:南京师范大学