一种适用于炼钢设备的除盐水系统的制作方法

1.本发明涉及除盐水系统，特别涉及一种适用于炼钢设备的除盐水系统。

背景技术：

2.随着我国工业的快速发展，工业排放中的污水也越来越多，特别是在炼钢产业中，需要使用大量的冷却水。这些水在被使用后，会被排放至污水处理站中，然后再经过污水处理后进行回收利用或排放。
3.在上述污水中含有大量的悬浮物、阴阳离子等杂质。因此，需要用到除盐水系统对其进行除盐处理。
4.除盐水是指利用各种水处理工艺，除去悬浮物、胶体和无机的阳离子、阴离子等水中杂质后，所得到的成品水。除盐水并不意味着水中盐类被全部去除干净，由于技术方面的原因以及制水成本上的考虑，根据不同用途，允许除盐水含有微量杂质。除盐水中杂质越少，水纯度越高。
5.针对钢铁厂产生的污水，现有的除盐水系统过滤后的水指标循环使用在钢铁厂中时，并不能达到预期的理想指标要求。因此，发明人针对这种情况，进一步研发了一套针对炼钢设备使用的除盐水系统。

技术实现要素：

6.本发明的目的是：提出一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其处理后的水质指标更加适合于炼钢设备的回收利用。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.一种适用于炼钢设备的除盐水系统，包括：原水池、原水提升泵、多介质过滤器、自清洗过滤器、超滤装置、超滤产水箱、一级反渗透单元、软化水箱、二级反渗透单元、预脱盐水箱、edi水处理单元、除盐水箱和除盐水泵；所述原水提升泵将原水从水池中加压抽出，再依次经过所述多介质过滤器和所述自清洗过滤器后进入所述超滤装置；所述超滤装置将过滤后的水输出至所述超滤产水箱，所述超滤产水箱将收集的过滤水输送给所述一级反渗透单元，所述一级反渗透单元将过滤后的水传输至所述软化水箱，所述软化水箱将处理后的软化水传输至所述二级反渗透单元，所述二级反渗透单元将过滤后的水传输至所述预脱盐水箱，所述预脱盐水箱再将水传输至所述edi水处理单元，所述edi水处理单元将处理后的水传输至所述除盐水箱，所述除盐水箱通过所述除盐水泵将处理后的达标水输送至厂房供水点。
9.进一步优选技术方案，所述超滤产水箱和所述超滤装置之间设有反洗水泵和反洗加药装置，所述反洗水泵将所述超滤产水箱内的水抽出，并经过所述反洗加药装置将其输送至所述超滤装置，所述超滤装置将浓水排放至中和池。
10.进一步优选技术方案，所述一级反渗透单元包括一级反渗透给水泵、一级保安过滤器、一级反渗透高压泵和一级反渗透装置；所述一级反渗透给水泵将所述超滤产水箱内
的水抽送至所述一级保安过滤器，所述一级反渗透高压泵将所述一级保安过滤器内的水抽送至所述一级反渗透装置。
11.进一步优选技术方案，所述二级反渗透单元包括二级反渗透给水泵、二级保安过滤器、二级反渗透高压泵和二级反渗透装置；所述二级反渗透给水泵将所述软化水箱内的软化水抽送至所述二级保安过滤器，所述二级反渗透高压泵将所述二级保安过滤器抽送至所述二级反渗透装置。
12.进一步优选技术方案，所述一级反渗透装置和所述二级反渗透装置设有一个共用的化学清洗装置，所述一级反渗透装置将排出的一级浓水排放至中和池，所述二级反渗透装置将排出的二级浓水回流至所述超滤产水箱。
13.进一步优选技术方案，所述二级反渗透给水泵和所述二级保安过滤器之间设有ph调节装置，且所述二级反渗透给水泵输出的水经过所述ph调节装置的调节后传送至所述二级保安过滤器。
14.进一步优选技术方案，所述edi水处理单元包括edi增压泵和edi水处理装置；所述edi增压泵将所述预脱盐水箱内的水抽送至所述edi水处理装置，所述edi水处理装置排出的浓水回流至所述软化水箱。
15.进一步优选技术方案，所述软化水箱内的软化水通过所述软化供水泵抽送至软化用水点。
16.进一步优选技术方案，所述一级反渗透给水泵和所述一级保安过滤器之间设有还原剂加药装置和阻垢剂加药装置，所述一级反渗透给水泵输出的水经过加药后，再输送至所述一级保安过滤器。
17.本发明的有益效果是：本系统将原水经过2次高效的过滤就可以得到软化水，并通过软化水用水点分配给厂区的生活用水使用；再经过1次过滤就可以得到除盐水，适用于对水质要求较高的设备冷却循环用水。此外，本系统中反渗透过滤后的浓水可以经过回流再次使用，这样大大降低了用水量，更加节约用水。
附图说明
18.图1是本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
19.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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
20.如图1所示，本实施例公开一种适用于炼钢设备的除盐水系统，包括：提升泵、多介质过滤器、自清洗过滤器、超滤装置、超滤产水箱、一级反渗透单元、软化水箱、二级反渗透单元、预脱盐水箱、edi水处理单元、除盐水箱和除盐水泵。
21.其中，一级反渗透单元包括一级反渗透给水泵、一级保安过滤器、一级反渗透高压泵和一级反渗透装置。二级反渗透单元包括二级反渗透给水泵、二级保安过滤器、二级反渗透高压泵和二级反渗透装置。
22.其中，所述edi水处理单元包括edi增压泵和edi水处理装置。
23.此外，在超滤产水箱和超滤装置之间设有反洗水泵和反洗加药装置。其中，反洗加药装置包括反洗加酸装置、反洗加碱装置和次氯酸钠加药装置。
24.此外，在一级反渗透给水泵和一级保安过滤器之间设有还原剂加药装置和阻垢剂加药装置。在二级反渗透给水泵和二级保安过滤器之间设有ph调节装置。一级反渗透装置和二级反渗透装置设有一个共用的化学清洗装置。
25.本系统的具体工艺流程如图1所示，经预处理之后的原水输送至原水池内，原水池起贮水和调节水量的作用，且根据系统用水量，将原水池的有效容积设计为vn≥300m3。此外，在原水池内还设置有就地及远传液位计，用于监测原水池的液位变化。
26.在原水池中装有原水提升泵。该原水提升泵用于为后续的多介质过滤器、自清洗过滤器和超滤装置提供压力。
27.由于反渗透单元对进水水质有一定的要求，所以在原水进入超滤装置之前，要先进行初步过滤，原水提升泵将原水加压输送至多介质过滤器，多介质过滤器可以除去水中微悬浮物和杂质颗粒，由于原水中投加了pac絮凝剂，使得过滤器去除水中悬浮物质和杂质颗粒的能力大大提高，以免水中杂质进入反渗透单元，从而对反渗透膜造成污染，从而可以延长化学清洗的周期。
28.由于超滤装置对进水的颗粒物大小有一定的要求，所以在原水经过多介质过滤器后，再进入自清洗过滤器。自清洗过滤器的作用是拦截预处理来水中可能含有的大颗粒，以免颗粒物质堵塞在超滤膜中空纤维丝的端头。
29.经过自清洗过滤器后，进入超滤装置。超滤技术是应用最为广泛的膜技术之一，也是预处理过滤精度最高的膜品种，其过滤精度非常高，过滤孔径为0.01-2μm，超滤膜是在一种高分子材料上通过工艺的手段做成孔径很小的微孔。由于孔径做得非常地小，所以超滤设备不仅可以有效地去除微生物、胶体、悬浮物颗粒，还可以有效地去除细菌、病毒以及热源。目前，在反渗透水处理工艺上，超滤多用于以地表水、工业废水为进水的反渗透设备上，作为其预处理装置。同时超滤也用在一些去除有机物、胶体以及热源的场合，但一般前面采用小于100um的微孔过滤器作为其预处理设备，以防止超滤装置产生机械颗粒性污堵。由于超滤材料为高分子材料，具有比较强的耐腐蚀性能，因此在实际使用过程中可以进行在线的化学清洗处理。
30.目前应用的超滤膜按过滤形式可分为内压式和外压式，由于外压式中空超滤膜是全流通道，没有污染死角，易于清洗，而使用的更加广泛，本方案中的超滤装置就采用该外压中空超滤膜；中空超滤膜可根据进水水质采用全流过滤或者错流过滤。
31.经过超滤处理后的水，进入超滤产水箱。该超滤产水箱可作为一级反渗透装置进水的贮水调节之用，同时兼做超滤装置的反冲洗用水的调节水箱。
32.超滤产水箱的总有效容积为vn＝200m3。超滤产水箱采用钢板制作，且内壁设有环氧树脂防腐涂层。
33.当超滤装置需要反冲洗时，反洗水泵会将存储在超滤产水箱内的水抽出，并经过反洗加药装置将其输送至超滤装置，而超滤装置会将浓水排放至中和池。
34.超滤产水箱内的水进入一级反渗透单元。具体的讲，超滤产水箱内的水通过一级反渗透给水泵输送至一级保安过滤器，再通过一级反渗透高压泵输送至一级反渗透装置。
35.一级反渗透给水泵为一级反渗透单元提供了压力，从而使其能够克服5μm保安过滤器的阻力损失。一级反渗透给水泵设置3台，2用1备；当反渗透装置开启时，启动一级反渗透给水泵。另外，一级反渗透给水泵的流量选择根据一级反渗透装置进水的流量要求，即反渗透最大流量为185m3/h；其扬程则根据克服5μm保安过滤器的阻力损失来确定，取为0.30mpa。
36.一级保安过滤器用于拦截从前面出水中偶尔流失的破碎颗粒和杂质，保护反渗透高压泵和膜不被损坏，使出水水质的污染指数sdi《3～5。具体设计采用2台ф700微孔过滤器，水处理能力为185m3/h，与反渗透装置构成单元制。设计采用2台ф800大流量微孔过滤器。此外，一级保安过滤器内装有大流量滤芯，过滤精度为5μm，过滤器本体材质采用304ss不锈钢。
37.一级反渗透高压泵是反渗透系统的核心设备之一，该设备与一级反渗透单元的运行是否稳定、可靠有直接的关系。
38.根据系统产水量以及装置的回收率75％，则单套一级反渗透系统的进水量为185m3/h，考虑3年之后由于膜元件老化而导致反渗透系统所需提高的压力，以25℃时水温为设计标准，取为1.25mpa。
39.一级反渗透高压泵的设计采用2台南方或同等的离心泵，主要性能参数：q＝185m3/h，h＝1.25mpa，n＝2900rpm，水泵材质为不锈钢。
40.此外，一级反渗透高压泵后设置电动慢开阀，防止水锤冲击膜元件导致损伤。在高压泵的出口处还装设有高压力开关，压力超高时报警并停泵；高压泵进口装设进水低压力开关，压力低时报警并停泵，保证高压泵在缺水时的停机保护。
41.一级反渗透装置用于除去水中的阴阳离子，是整个工艺系统的关键部分，起大量的预除盐作用，其一年内的脱盐率大于98％，三年内的脱盐率大于97％。在本方案中，选用美国海德能公司或同等品质的proc20型卷式聚酰胺复合抗污染反渗透膜元件或其他厂家同等抗污染膜。
42.经过预处理后合格的原水进入置于压力容器内的膜组件，水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管再注入一级反渗透水箱。反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后排放，收集至中和池。
43.单套一级反渗透装置配置162只美国海德能或同等品质的30fr-400型膜元件，其单只膜面积为400ft2膜元件，脱盐率99.5％；配置27只6芯装玻璃钢反渗透膜压力容器,玻璃钢膜壳选用英国唯塞勃wavecyber或哈尔滨乐普，排列为一级二段，18:9排列，膜通量约23.4lmh，符合地表水源水传统过滤+超滤作为预处理时，反渗透膜元件通量12～16gfd(20.4-27.2lmh)的设计导则规定。
44.一级反渗透装置需要清洗时，采用化学清洗装置对其进行清洗，且一级反渗透装置排出的一级浓水排放至中和池。
45.一级反渗透装置过滤后的水输送至软化水箱。软化水箱起贮水和调节水量的作用。根据系统用水量，设计2只有效容积vn＝150m3。软化水箱采用不锈钢材质，水箱设置就地及远传液位计。
46.软化水箱中存储的软化水，可通过软化供水泵，将经过一级反渗透单元过滤的软化水输送至软化水用水点。
47.软化水箱中的水若作为主厂房用水，则还需进入二级反渗透单元继续过滤。具体的讲：二级反渗透给水泵将软化水箱中的软化水输送至二级保安过滤器继续过滤，在经过二级反渗透高压泵输送至二级反渗透装置内。
48.其中，二级反渗透给水泵用于为二级反渗透单元提供压力，并克服5μm二级保安过滤器的阻力损失。在本方案中设置二级反渗透给水泵3台，2用1备；反渗透装置开启时，启动二级反渗透给水泵。此外，二级反渗透给水泵的流量选择根据二级反渗透装置进水的流量要求，即反渗透最大流量为16.7m3/h；扬程则根据克服5μm保安过滤器的阻力损失来确定，取为0.30mpa。此外，二级反渗透给水泵选择3台南方泵业或同等的立式离心泵，用1备1。
49.其中，二级保安过滤器用于拦截从前面出水中偶尔流失的破碎颗粒和杂质，保护二级高压泵和膜不被损坏，使出水水质的污染指数sdi《3～5。二级保安过滤器采用2台ф400微孔过滤器，水处理能力为21m3/h，与ro装置构成单元制。二级保安过滤器内庄折叠式滤芯，且过滤精度为3μm，过滤本体材质采用304ss不锈钢。
50.其中，二级反渗透高压泵是二级反渗透单元的核心设备之一，其运行状态与反渗透单元运行的稳定性和可靠性又直接的关系。
51.根据二级反渗透单元产水量以及装置的回收率85％，则二级反渗透单元的进水量为16.7m3/h，考虑3年之后由于膜元件老化而导致反渗透单元所需提高的压力，以25℃时水温为设计标准，取为1.1mpa。
52.该二级反渗透高压泵采用2台南方泵业的立式离心泵，主要性能参数为：q＝21m3/h，h＝1.1mpa，n＝2900rpm，水泵材质为不锈钢ss316。
53.二级反渗透高压泵后设置电动慢开阀，防止水锤击膜元件导致损伤。二级反渗透高压泵出口装设高压力开关，压力超高时报警并停泵；二级反渗透高压泵进口装设进水低压力开关，压力低时报警并停泵，保证高压泵在缺水时的停机保护。
54.二级反渗透装置的水回收率设计为80％，进水量为21m3/h；设计水温取为25℃。经过预处理后合格的一级反渗透处理后进入二级反渗透装置组件，水分子和极少量的小分子量有机物通过膜层，经收集管道集中后，通往产水管再注入二级反渗透水箱。反之不能通过的就经由另一组收集管道集中后通往超滤产水箱，因为二级反渗透浓水含盐量不是很高，可以收集再利用。
55.需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
56.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：

1.一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其特征在于，包括：原水池、原水提升泵、多介质过滤器、自清洗过滤器、超滤装置、超滤产水箱、一级反渗透单元、软化水箱、二级反渗透单元、预脱盐水箱、edi水处理单元、除盐水箱和除盐水泵；所述原水提升泵将原水从所述原水池中加压抽出，再依次经过所述多介质过滤器和所述自清洗过滤器后进入所述超滤装置；所述超滤装置将过滤后的水输出至所述超滤产水箱，所述超滤产水箱将收集的过滤水输送给所述一级反渗透单元，所述一级反渗透单元将过滤后的水传输至所述软化水箱，所述软化水箱将处理后的软化水传输至所述二级反渗透单元，所述二级反渗透单元将过滤后的水传输至所述预脱盐水箱，所述预脱盐水箱再将水传输至所述edi水处理单元，所述edi水处理单元将处理后的水传输至所述除盐水箱，所述除盐水箱通过所述除盐水泵将处理后的达标水输送至厂房供水点。2.如权利要求1所述的一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其特征在于，所述超滤产水箱和所述超滤装置之间设有反洗水泵和反洗加药装置，所述反洗水泵将所述超滤产水箱内的水抽出，并经过所述反洗加药装置将其输送至所述超滤装置，所述超滤装置将浓水排放至中和池。3.如权利要求1所述的一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其特征在于，所述一级反渗透单元包括一级反渗透给水泵、一级保安过滤器、一级反渗透高压泵和一级反渗透装置；所述一级反渗透给水泵将所述超滤产水箱内的水抽送至所述一级保安过滤器，所述一级反渗透高压泵将所述一级保安过滤器内的水抽送至所述一级反渗透装置。4.如权利要求3所述的一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其特征在于，所述一级反渗透装置和所述二级反渗透装置设有一个共用的化学清洗装置，所述一级反渗透装置将排出的一级浓水排放至中和池，所述二级反渗透装置将排出的二级浓水回流至所述超滤产水箱。5.如权利要求3所述的一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其特征在于，所述一级反渗透给水泵和所述一级保安过滤器之间设有还原剂加药装置和阻垢剂加药装置，所述一级反渗透给水泵输出的水经过加药后，再输送至所述一级保安过滤器。6.如权利要求1所述的一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其特征在于，所述二级反渗透单元包括二级反渗透给水泵、二级保安过滤器、二级反渗透高压泵和二级反渗透装置；所述二级反渗透给水泵将所述软化水箱内的软化水抽送至所述二级保安过滤器，所述二级反渗透高压泵将所述二级保安过滤器抽送至所述二级反渗透装置。7.如权利要求6所述的一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其特征在于，所述二级反渗透给水泵和所述二级保安过滤器之间设有ph调节装置，且所述二级反渗透给水泵输出的水经过所述ph调节装置的调节后传送至所述二级保安过滤器。8.如权利要求1所述的一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其特征在于，所述edi水处理单元包括edi增压泵和edi水处理装置；所述edi增压泵将所述预脱盐水箱内的水抽送至所述edi水处理装置，所述edi水处理装置排出的浓水回流至所述软化水箱。9.如权利要求1所述的一种适用于炼钢设备的除盐水系统，其特征在于，所述软化水箱内的软化水通过所述软化供水泵抽送至软化用水点。

技术总结

本发明公开了一种适用于炼钢设备的除盐水系统，原水提升泵将原水从原水池抽出，依次经过多介质过滤器和自清洗过滤器进入超滤装置；超滤装置将过滤后的水输出至超滤产水箱，超滤产水箱将过滤水输送给一级反渗透单元，一级反渗透单元将过滤后的水传输至软化水箱，软化水箱将处理后的软化水传输至二级反渗透单元，二级反渗透单元将过滤后的水传输至预脱盐水箱，预脱盐水箱再将水传输至EDI水处理单元，EDI水处理单元将处理后的水传输至除盐水箱，除盐水箱通过除盐水泵将处理后的达标水输送至厂房供水点。本系统将原水经过3次高效的过滤就可以得到适用于对水质要求较高的设备冷却循环用水，且过滤过程中的浓水经过回流再次使用，大大降低了用水量。大大降低了用水量。大大降低了用水量。