CN207294226U - 防止二氧化碳污染的水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及水处理系统的技术领域，尤其是一种防止二氧化碳污染的水处理系统，包括水箱、接在水箱呼吸口处的呼吸管以及接在水箱溢流口处的溢流管，还包括氢氧化钠呼吸器和水封井，所述呼吸管的另一端接至氢氧化钠呼吸器中，所述溢流管的另一端接至水封井中；呼吸管上设置有电接点真空压力表和自动真空破坏阀。适用于各种领域，如化工给水处理领域、电子用水处理领域、医药用水处理领域、电厂锅炉补给水处理领域等，可有效防止大气中的粉尘、CO2及其它酸性气体对水箱内的水质进行污染，保证除盐水箱的出水水质和进水水质保持一致，措施结构简单，操作方便，适于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及水处理系统的技术领域，尤其是一种防止二氧化碳污染的水处理系统。
背景技术
随着发电机组装机容量的不断增大，对锅炉蒸汽品质和受热面清洁度的要求日趋严格。而炉外补给水处理及炉内水化学工况的调整被当作是确保机组安全、经济运行的重要技术手段。为此，炉外补给水的水质及供水的安全性受到了空前的重视。若除盐水一旦被空气中的二氧化碳、氧和灰尘等污染，就会使其水质急剧下降，进而造成热力设备的结垢、腐蚀。
空气中的二氧化碳进入除盐水后立即生成碳酸(H2CO3)。由于碳酸是化合物，因此用任何物理的方法都不易清除。不管是真空除气器、凝汽器或热力式除氧器，它们能将水中氧含量降至10μg/L以下，但却不能将水中的二氧化碳含量降至2mg/L以下。向水中加氨后，虽然pH值升高了，但只是将二氧化碳转化成了(NH4)2CO3，并没有清除二氧化碳，结果CO2或碳酸一旦分解出来，仍会使热力系统遭受腐蚀，使水中的Fe、Cu等含量居高不下。
另一方面，高参数大容量火力发电厂对机组补给水的质量要求极为严格，它的主要指标为导电度(25℃)≤0.2μS/cm(争取≤0.15μS/cm)、ρSiO 2≤20μg/L(争取≤15μg/L)。目前各大型火电厂除盐制水系统出水电导率基本都维持在0.10μS/cm以下。但是除盐系统的出水合格是一回事，补充进入机组的除盐水是否合格却是另一回事。因为除盐水经敞口水箱储存，缓冲性极小的高纯水极易受空气中CO2二次污染，其实际电导率波动范围随着季节的变化大多在0.3～0.5μS/cm之间，少数可达0.6～0.9μS/cm，显然此值已严重超标，给机组水处理带来了不少困难，以往不少电厂曾采用多种治理措施，但均因各种交叉因素干扰，收效甚微。目前所普遍采用的治理措施有：泡沫塑料浮顶、塑料球密封、橡胶气囊浮顶和充氨密封，但目前这些密封均存在一些缺陷：
泡沫塑料浮顶：工艺对水箱筒体园度、垂直度、上下内径偏差及光滑度要求十分严格，不然无法使泡沫浮顶能自如随水位上下浮动，以防止假水位并防止浮顶卡住撕破。国内机组所配套的除盐水箱，很难满足上述要求，大多数电厂无法实现这一密封技术。
塑料球密封：除盐水箱的进水大多从上而下，当水流直下时不时冲撞水面，导致水位波动，造成塑料小球无规则翻滚，因而很难隔绝空气，加上当初溢水口未装滤球网，水位上升至溢水口，大量浮球随水流逃逸流入地沟。因此该工艺并不成功，且效果不佳，后逐遭淘汰。
橡胶气囊浮顶：由于胶囊长期使用老化龟裂，对水箱形状要求亦很严格，加上气囊内充气压力降低，气囊上下浮动易受阻，另外，水箱体积庞大，大型气囊加工工艺较复杂，尽管国内少数进口机组采用，但国内设备未闻有使用者。
充氨密封：该方法采用压力充氨在水箱气液两相合理分配来维持水箱液面上的压力与大气压平衡，一方面除盐水得以碱化，另一方面防止空气污染。该工艺要求供氨调节阀能精确自动控制，故该法也难于推广。国内有少数工程采用过类似上述工艺的密封方式，但均因充氨无法适当控制而遭淘汰。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：对除盐水箱或二级反渗透水箱实施有效的密封，杜绝二氧化碳和灰尘的污染是十分必要的，为了克服现有技术中存在的不足，提供一种防止二氧化碳污染的水处理系统。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：防止二氧化碳污染的水处理系统，包括水箱、接在水箱呼吸口处的呼吸管以及接在水箱溢流口处的溢流管，还包括氢氧化钠呼吸器和水封井，所述呼吸管的另一端接至氢氧化钠呼吸器中，所述溢流管的另一端接至水封井中；呼吸管上设置有电接点真空压力表和自动真空破坏阀。
进一步具体地说，上述技术方案中，所述电接点真空压力表上还设置有高压报警器和低压报警器。
进一步具体地说，上述技术方案中，所述电接点真空压力表临近水箱，自动真空破坏阀临近氢氧化钠呼吸器。
进一步具体地说，上述技术方案中，所述氢氧化钠呼吸器的顶部设有吸气管，吸气管与呼吸管之间设置有空气逆止阀。
本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的防止二氧化碳污染的水处理系统，适用于各种领域，如化工给水处理领域、电子用水处理领域、医药用水处理领域、电厂锅炉补给水处理领域等，可有效防止大气中的粉尘、CO2及其它酸性气体对水箱内的水质进行污染，保证除盐水箱的出水水质和进水水质保持一致，措施结构简单，操作方便，适于推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，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是本实用新型的结构示意图。
图中：1、水箱；2、呼吸管；3、溢流管；4、氢氧化钠呼吸器；5、水封井；6、电接点真空压力表；7、自动真空破坏阀；8、高压报警器；9、低压报警器；10、进水管；11、出水管；12、排污管；13、空气逆止阀；14、吸气管。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
见图1，本实用新型的防止二氧化碳污染的水处理系统，包括水箱1、接在水箱1进水口处的进水管10、接在水箱1出水口处的出水管11、接在水箱1排污口处的排污管12、接在水箱1呼吸口处的呼吸管2、接在水箱1溢流口处的溢流管3，进水管10上安装有手动衬胶蝶阀，出水管11上安装有手动衬胶蝶阀，排污管12上安装有手动衬胶蝶阀，还包括氢氧化钠呼吸器4和水封井5，呼吸管2的另一端接至氢氧化钠呼吸器4中，溢流管3的另一端接至水封井5中；呼吸管2上设置有电接点真空压力表6和自动真空破坏阀7。电接点真空压力表6上还设置有高压报警器8和低压报警器9。电接点真空压力表6临近水箱1，自动真空破坏阀7临近氢氧化钠呼吸器4。氢氧化钠呼吸器4的顶部设有吸气管14，吸气管14与呼吸管2之间设置有空气逆止阀13，空气逆止阀13位于氢氧化钠呼吸器4的顶部。氢氧化钠呼吸器4的底部安装有排液阀。
通过将水箱1的呼吸口接至氢氧化钠呼吸器4，当空气需要进入水箱1时，先进入氢氧化钠呼吸器4，使空气中的二氧化碳及其它酸性气体经氢氧化钠呼吸器4中的氢氧化钠截留、反应和去除后再进入水箱1，有效地截留和去除水中的粉尘、CO2及其它酸性气体。其化学反应式为:CO2+NaOH＝Na2CO3+H20
以上化学反应十分迅速，基本为瞬间完成，非常有效地截留和去除水中的粉尘和CO2。对于北方地区，冬季水封井5会结冰和氢氧化钠呼吸器4容易结晶及结冰，需要进行保温及加热措施。
为了防止事故状态下水箱1内部负压突然增大引起水箱1吸瘪设备事故，在呼吸管2上设置电接点真空压力表6和自动真空破坏阀7，当水箱1的压力低至设定值时，自动真空破坏阀7快速自动打开,以保护除盐水箱。
另外，其中的氢氧化钠呼吸器4的工作原理为外界的空气在受除盐水箱内部液位下降所形成的负压作用下而进入水箱1,但在进入水箱1前必须先通过氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液为30％NaOH溶液层，NaOH与二氧化碳发生反应生成碳酸钠和水。氢氧化钠呼吸器4主要考虑运行时除盐水箱内部的负压状况。运行时内部负压与水箱1液位的下降速度(水泵的流量、水箱底排开启后放水流量)及碱液层的高度有关。水箱1应在一定压力条件下做严密性试验,为保证一定的安全裕度,设计时考虑最大出水情况,底排阀门故障开启时水箱1能正常呼吸,且水箱1内压力不低于设定值。设计时取用的空气通流面积为传统的2倍,为保证吸收效果，选用的与氢氧化钠溶液接触的布气装置通流面积应为传统呼吸管的3倍。为了促使大气中的CO2与呼吸器内氢氧化钠溶液之间反应充分，空气是经过带有一定密度呼吸管2后进入氢氧化钠溶液，以密集的气泡穿过氢氧化钠溶液，同时在氢氧化钠溶液中放置一定量的特种填料，该填料有很大的表面积，气泡通过填料层时进一步细化，确保空气与氢氧化钠溶液的充分接触并发生反应。为防止氢氧化钠溶液飞溅或飞沫进入到水箱1中，连接到水箱1的空气管只接到呼吸装置箱盖下，离氢氧化钠溶液有很大一段距离，液态的氢氧化钠溶液是不可能直接吸到水箱1中；其次在氢氧化钠溶液中放置一定量的特种填料，并高出液面，在此填料上有一段缓冲空间，缓冲穿过氢氧化钠溶液的动能，使液沫下沉；在缓冲空间上面还有一层填料，它可再次对氢氧化钠溶液飞沫进行拦截，从而保证氢氧化钠溶液不会进入除盐水箱。由于北方天气寒冷，冬季最低气温可达到-30℃，而大水箱都安装在室外，氢氧化钠呼吸器4也要安装在室外，氢氧化钠极易结晶，氢氧化钠呼吸器4必须考虑冬季防寒问题。需要对氢氧化钠呼吸器4采取外壁保温和内置电加热，使碱液温度实现自动控制。
水封井5的工作原理为水箱1进水时，水箱1内空气通过水封井5排向大气，但在水箱1吸气时外界大气不能通过水封井5而进入水箱1，实际上水封井5是水箱1的排气装置。水封井5主要依据水箱1运行时的负压状况进行，水封井5内水高度或者水容积要保证在水箱1吸气时不会因水箱1内的负压而使空气吸入。同样，水封井5也要安装在室外，水封井5也必须考虑冬季防寒问题。因此，水封井5需采取外壁保温和内置电加热方法，使碱液温度实现自动控制。
该水处理系统的工作流程是：当水箱1处于负压时，空气经过吸气管14的吸气口进入氢氧化钠呼吸器4，经氢氧化钠溶液中和除去其中的CO2后进入水箱1；而当水箱1进水处于微正压时(水箱1进水时)，水箱1内的气体推开氢氧化钠呼吸器4顶部的动作灵敏可靠的空气逆止阀13，使水箱1内压力始终保持与大气压力平衡，确保除盐水箱储水、供水的正常运行，从而防止大气中CO2对水箱1的污染。当氢氧化钠呼吸器4顶部的单向空气逆止阀13故障、加热系统出现故障，水箱1负压急剧升高，超过水箱1真空压力设定值时，自动真空破坏阀7快速自动打开，以防止水箱1内负压过大而抽瘪。
在自动加氨控制条件(给水pH)没有改变的情况下，该水处理系统内储存的除盐水受大气的污染有了很大的改善，除盐水中CO2的含量达到有效控制，理论上纯水若无CO2污染，将其pH值从6.5～6.8提高到8.5时，加氨0.06mg/L即可，将pH提高到8.8～9.3只需加氨0.2～0.7mg/L即可，纯水若不受CO2污染，只需加入微量氨便可控制其pH值，从而减少铜合金的腐蚀。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.防止二氧化碳污染的水处理系统，包括水箱(1)、接在水箱(1)呼吸口处的呼吸管(2)以及接在水箱(1)溢流口处的溢流管(3)，其特征在于：还包括氢氧化钠呼吸器(4)和水封井(5)，所述呼吸管(2)的另一端接至氢氧化钠呼吸器(4)中，所述溢流管(3)的另一端接至水封井(5)中；呼吸管(2)上设置有电接点真空压力表(6)和自动真空破坏阀(7)。
2.根据权利要求1所述的防止二氧化碳污染的水处理系统，其特征在于：所述电接点真空压力表(6)上还设置有高压报警器(8)和低压报警器(9)。
3.根据权利要求1所述的防止二氧化碳污染的水处理系统，其特征在于：所述电接点真空压力表(6)临近水箱(1)，自动真空破坏阀(7)临近氢氧化钠呼吸器(4)。
4.根据权利要求1所述的防止二氧化碳污染的水处理系统，其特征在于：所述氢氧化钠呼吸器(4)的顶部设有吸气管(14)，吸气管(14)与呼吸管(2)之间设置有空气逆止阀(13)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Prevent water processing system of carbon dioxide pollution Effective date of registration: 20190820 Granted publication date: 20180501 Pledgee: Zhonggong Water Co., Ltd. Pledgor: CHANGZHOU JIANGNAN ENVIRONMENTAL ENGINEERING CO., LTD. Registration number: Y2019320000067 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20201223 Granted publication date: 20180501 Pledgee: Zhonggong Water Co.,Ltd. Pledgor: CHANGZHOU JIANGNAN ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co.,Ltd. Registration number: Y2019320000067 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180501 Termination date: 20200921 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |