一种生物质锅炉用水水处理装置及水处理方法

技术领域

本发明生物质锅炉设备技术领域，具体为一种生物质锅炉用水水处理装置及水处理方法。

背景技术

生物质锅炉是锅炉的一个种类，以生物质能源做为燃料的锅炉叫生物质锅炉，分为生物质蒸汽锅炉、生物质热水锅炉、生物质热风炉、生物质导热油炉、立式生物质锅炉、卧式生物质锅炉等，生物质锅炉用水品质要求较高，没有经过净化处理的天然水含有杂质，影响生物质锅炉的使用寿命，目前主要采用过滤法，利用过滤得到较为洁净的水，对此，授权公告号为CN216440092U的中国实用新型专利公开了一种生物质锅炉用高效水处理设备，包括过滤桶和压缩桶，所述压缩桶固定在所述过滤桶的上方，所述过滤桶和所述压缩桶的一端之间安装有连接管，所述连接管分别与所述过滤桶和所述压缩桶的内部连通，所述压缩桶内设置有气囊，所述过滤桶的内壁上固定有多组滤板，多组所述滤板的中心转动连接有传动轴，所述传动轴的两端分别固定有螺旋桨叶，多组所述滤板远离所述连接管的一侧分别贴合设置有刮板，所述刮板的中部固定有棘轮装置，所述棘轮装置固定套设在所述传动轴的外表面，但是其粗滤过滤水，无法滤除水中小颗粒杂质，处理不够完全，导致水不够洁净；对此，授权公告号为CN212687641U的中国实用新型专利公开了一种水处理工艺中的超滤装置，包括滤筒，所述滤筒为顶端开口的空腔结构，所述滤筒的顶部设有压盖，所述压盖的顶部设有进水管，所述滤筒的底部设有排水管，所述滤筒的一侧设有出水管，所述滤筒内设有超滤芯，所述超滤芯的两端分别与滤筒的底部内壁和压盖的底部相接触，所述超滤芯内设有两个第一限位环，两个所述第一限位环分别与压盖的底部和滤筒的底部内壁固定连接，所述滤筒的两侧对称设有活动板，所述活动板的底部与滤筒的外壁通过铰链连接，所述压盖的底部固定连接有第二限位环，这类超滤水处理设备在生物质锅炉用水处理时使用也较为普遍，但是目前的生物质锅炉用水水处理设备还是具有一定缺陷：

目前的生物质锅炉用水水处理设备中，超滤设备为较为核心的处理设备，可以滤除小杂质颗粒，但是目前超滤设备中的滤芯是由超细膜丝构成的，水流通过式，超细膜丝没有较好的支撑，加上水流的不稳定性，会导致膜丝长期受到不同程度的受力，导致易出现部分膜丝断裂的现象，最终影响超滤的效果。

为此我们提出一种生物质锅炉用水水处理装置及水处理方法用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物质锅炉用水水处理装置及水处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物质锅炉用水水处理装置，包括edi水处理设备及供水水箱，所述edi水处理设备连通供水水箱，所述供水水箱上固接并连通设备供水管，所述edi水处理设备连通二氧化碳处理部件，所述二氧化碳处理部件连通超滤部件，所述超滤部件连通加热水箱部件，所述加热水箱部件连通预处理部件；

所述超滤部件包括超滤壳体及超滤后水箱，所述超滤壳体内固接多个超滤滤芯组件，所述超滤壳体内部垂直固接进水立管及排水立管，所述进水立管及排水立管均连通多个超滤滤芯组件，所述排水立管顶端固接并连通第三排水管，所述排水立管顶端侧壁固接并连通第四阀门，所述排水立管顶端侧壁固接流速监测设备，所述超滤壳体侧壁固接第二泵体，所述第二泵体连通进水立管，所述第三排水管固接并连通超滤后水箱，所述超滤后水箱固接并连通第四排水管；

所述超滤滤芯组件包括固接在超滤壳体内部的筒壳，所述筒壳内开设滤腔，所述滤腔内水平均匀固接多个超滤膜丝，所述滤腔内位于多个超滤膜丝之间位置水平固接多个横杆，多个所述横杆上套接多个支撑环，所述支撑环接触超滤膜丝侧壁。

优选的，所述超滤壳体外侧壁固接浓缩液立管，所述浓缩液立管连通多个超滤滤芯组件，所述筒壳外侧壁固接多个出水子管，所述筒壳一端固接进水头、另一端固接浓缩液排出头，所述出水子管、进水头及浓缩液排出头均连通滤腔，所述进水头连通进水立管，多个所述出水子管连通排水立管，所述浓缩液排出头连通浓缩液立管，所述浓缩液立管上固接并连通浓缩液排出管。

优选的，所述预处理部件包括预处理罐体，所述预处理罐体顶面固接预处理罐盖，所述预处理罐体内开设预处理腔，所述预处理腔内固接锰砂填料组件及活性炭填料组件，所述锰砂填料组件位于活性炭填料组件上方，所述预处理罐体底部固接并连通第一排水管，所述预处理罐盖上固接排气管。

优选的，所述锰砂填料组件包括固接在预处理腔内的第一环形壳，所述第一环形壳内部水平均匀固接多个第一网板，所述第一环形壳内部与多个第一网板之间开设多个第一腔体，所述第一腔体内填充锰砂颗粒，位于下方的所述第一腔体内的锰砂颗粒粒径大于位于上方第一腔体捏的锰砂颗粒粒径，所述活性炭填料组件包括固接在预处理腔内的第二环形壳，所述第二环形壳内部均匀水平固接多个第二网板，所述第二环形壳内与多个第二网板之间开设多个第二腔体，所述第二腔体内填充活性炭颗粒。

优选的，所述预处理罐盖内部固接布水器，所述预处理罐盖顶面固接气水混合器，所述气水混合器上固接并连通进气管及原水管，所述气水混合器连通布水器，所述第一排水管上固接并连通第一阀门，所述预处理罐体上设置有反冲洗组件，所述反冲洗组件包括反冲洗进水管及反冲洗出水管，所述反冲洗进水管水平固接在预处理腔底面，所述反冲洗出水管水平固接在预处理腔顶面，所述预处理罐体一侧固接反冲洗进水头、另一侧固接排水主管，所述反冲洗进水管顶面固接并连通两个进水子管，所述进水子管上固接并连通第二阀门，所述反冲洗出水管底面固接并连通两个吸水管，所述反冲洗进水头连通反冲洗进水管，所述排水主管顶端固接并连通反冲洗出水管一端，所述排水主管底端固接并连通排水泵，所述排水泵固接并连通排水子管。

优选的，所述加热水箱部件包括隔热壳，所述隔热壳内部顶面固接加热罐顶面，所述隔热壳内部底面设置有蒸汽组件，所述隔热壳一侧固接第一泵体、另一侧固接第二排水管，所述第一泵体固接并连通第一进水管，所述第一进水管端部固接并连通加热罐，所述第一排水管端部固接并连通第一泵体，所述第二排水管连通加热罐，所述第二排水管自由端连通第二泵体，所述第二排水管上固接并连通第三阀门。

优选的，所述隔热壳顶面固接电机仓，所述电机仓内固接驱动电机，所述驱动电机自由端固接轴杆，所述轴杆位于加热罐内部，所述轴杆周侧固接提升螺旋板，所述蒸汽组件包括水平固接在隔热壳底部的多个蒸汽管，多个所述蒸汽管一端位于隔热壳外部并连通供蒸汽管，所述蒸汽管顶面固接并连通多个蒸汽子管，所述加热罐内部顶面固接温度传感器。

优选的，所述二氧化碳处理部件包括处理罐体，所述处理罐体顶面固接处理罐盖，所述处理罐体内部开设处理腔，所述处理腔内部顶面固接喷淋组件，所述处理腔内部固接填料组件，所述处理罐体一侧固接加压泵，所述加压泵固接并连通喷淋主管，所述喷淋主管固接并连通喷淋组件，所述加压泵固接并连通第四排水管，所述处理罐体底面固接第五排水管，所述第五排水管连通edi水处理设备，所述第五排水管上固接并连通第五阀门，所述处理罐盖上固接供氧管，所述供氧管连通处理腔。

优选的，所述填料组件包括固接在处理腔内的顶圆板及多个下圆板，所述顶圆板底面均匀固接多个填料筒顶端，所述下圆板固定套接在多个填料筒外侧，所述顶圆板对应多个填料筒位置开设多个进入口，所述填料筒内部固接二氧化碳吸收填料，所述喷淋组件包括多个环形管，多个所述环形管之间连通多个横管，所述环形管底面固接并连通多个喷淋子管，位于最外侧的所述环形管固接并连通喷淋主管。

本发明还提供了一种生物质锅炉用水水处理装置的水处理方法，包括以下步骤：

步骤一预处理：将原水接入预处理部件中原水管，将空气压缩机通入进气管，原水与空气在气水混合器中混合后，通过布水器撒入预处理腔内，撒入状态为水雾状，经过锰砂填料组件及活性炭填料组件处理，去除水中较大的悬浮物质和固体颗粒以及水中的铁、锰离子，之后通过第一排水管进入加热水箱部件做加热处理，加热时将蒸汽通过蒸汽组件进入隔热壳内对水进行加热；

步骤二超滤：热处理后的水进入超滤部件，在第二泵体作用下由进水立管进入超滤滤芯组件内进行超滤，超滤后的清水通过排水立管进入超滤后水箱，整个过程中流速监测设备实时监测清水流速，根据流速控制第二泵体，保证清水恒流输送，浓缩液则通过浓缩液立管排出；

步骤三除二氧化碳：超滤后水箱中清水进入二氧化碳处理部件中，所述清水通过喷淋组件撒入填料组件处，同时氧气从供氧管处进入处理腔内，经过二氧化碳吸收填料除去清水中二氧化碳；

步骤四edi处理：除去二氧化碳的清水进入edi水处理设备中，采用反渗透对清水进行纯化，纯化后的清水进入供水水箱中，即可直接供给给生物质锅炉使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过预处理部件、超滤部件、二氧化碳处理部件及edi水处理设备对原水进行处理，不仅能取出杂质，还可以通过锰砂填料组件去除铁、锰离子，通过超滤部件去除超小杂质，再通过二氧化碳处理部件除去二氧化碳，保证处理的完整性，使得水中杂质滤除彻底，同时水质软化更彻底，更适合生物质锅炉使用；本发明超滤部件中流速监测设备实时监测清水的流速，根据流速调整第二泵体，保持恒流输出，保证超滤滤芯组件内超滤膜丝中水流较为恒定，不会受到较大的水流压力，同时，通过支撑环将多个超滤膜丝分离开并进行支撑，这样每个超滤膜丝两侧均受到支撑环的支撑，保证强度，在水流作用下不会出现单根超滤膜丝断裂的情况，避免影响滤芯超滤效果的现象。

附图说明

图1为本发明第一、二、三个实施例中主体结构示意图；

图2为本发明第一、二、三个实施例中超滤部件处结构示意图；

图3为本发明第一、二、三个实施例中超滤部件处剖切结构示意图；

图4为本发明第一、二、三个实施例中超滤滤芯组件处结构示意图；

图5为本发明第一、二、三个实施例中超滤滤芯组件处剖切结构示意图；

图6为本发明第二、三个实施例中预处理部件处剖切结构示意图；

图7为本发明第二、三个实施例中锰砂填料组件及活性炭填料组件处剖切结构示意图；

图8为本发明第二、三个实施例中反冲洗组件处结构示意图；

图9为本发明第二、三个实施例中加热水箱部件处结构示意图；

图10为本发明第二、三个实施例中二氧化碳处理部件处剖切结构示意图；

图11为本发明第二、三个实施例中填料组件处剖切结构示意图。

图中：1、预处理部件；2、加热水箱部件；3、超滤部件；4、二氧化碳处理部件；5、edi水处理设备；6、供水水箱；11、预处理罐体；12、预处理罐盖；13、预处理腔；14、锰砂填料组件；15、活性炭填料组件；16、反冲洗组件；17、气水混合器；18、进气管；19、原水管；110、布水器；111、排气管；112、第一排水管；113、第一阀门；141、第一环形壳；142、第一网板；143、第一腔体；144、锰砂颗粒；151、第二环形壳；152、第二网板；153、第二腔体；154、活性炭颗粒；161、反冲洗进水管；162、反冲洗出水管；163、反冲洗进水头；164、进水子管；165、第二阀门；166、吸水管；167、排水主管；168、排水泵；169、排水子管；21、隔热壳；22、加热罐；23、第一泵体；24、第一进水管；25、第二排水管；26、蒸汽组件；27、电机仓；28、驱动电机；29、轴杆；210、提升螺旋板；211、温度传感器；212、第三阀门；261、蒸汽管；262、蒸汽子管；263、供蒸汽管；31、超滤壳体；32、超滤后水箱；33、超滤滤芯组件；34、第二泵体；35、进水立管；36、排水立管；37、浓缩液立管；38、浓缩液排出管；39、第三排水管；310、第四阀门；311、流速监测设备；312、第四排水管；331、筒壳；332、滤腔；333、超滤膜丝；334、横杆；335、支撑环；336、进水头；337、浓缩液排出头；338、出水子管；41、处理罐体；42、处理罐盖；43、处理腔；44、喷淋组件；45、供氧管；46、填料组件；47、第五排水管；48、第五阀门；49、加压泵；410、喷淋主管；441、环形管；442、横管；443、喷淋子管；461、顶圆板；462、下圆板；463、填料筒；464、二氧化碳吸收填料；467、进入口；61、设备供水管。

具体实施方式

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。

实施例1：

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种生物质锅炉用水水处理装置，包括edi水处理设备5及供水水箱6，edi水处理设备5连通供水水箱6，供水水箱6上固接并连通设备供水管61，edi水处理设备5连通二氧化碳处理部件4，二氧化碳处理部件4连通超滤部件3，超滤部件3连通加热水箱部件2，加热水箱部件2连通预处理部件1；

超滤部件3包括超滤壳体31及超滤后水箱32，超滤壳体31内固接多个超滤滤芯组件33，超滤壳体31内部垂直固接进水立管35及排水立管36，进水立管35及排水立管36均连通多个超滤滤芯组件33，排水立管36顶端固接并连通第三排水管39，排水立管36顶端侧壁固接并连通第四阀门310，排水立管36顶端侧壁固接流速监测设备311，流速监测设备311实时监测清水的流速，根据流速调整第二泵体34，保持恒流输出，超滤壳体31侧壁固接第二泵体34，第二泵体34连通进水立管35，第三排水管39固接并连通超滤后水箱32，超滤后水箱32固接并连通第四排水管312，采用多个超滤滤芯组件33进行超滤工作；

超滤滤芯组件33包括固接在超滤壳体31内部的筒壳331，筒壳331内开设滤腔332，滤腔332内水平均匀固接多个超滤膜丝333，滤腔332内位于多个超滤膜丝333之间位置水平固接多个横杆334，多个横杆334上套接多个支撑环335，支撑环335接触超滤膜丝333侧壁，通过支撑环335将多个超滤膜丝333分离开并进行支撑，这样每个超滤膜丝333两侧均受到支撑环335的支撑，保证强度，在水流作用下不会出现单根超滤膜丝333断裂的情况，保证超滤效果。

实施例2：

请参阅图1-11，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，超滤壳体31外侧壁固接浓缩液立管37，浓缩液立管37连通多个超滤滤芯组件33，筒壳331外侧壁固接多个出水子管338，筒壳331一端固接进水头336、另一端固接浓缩液排出头337，出水子管338、进水头336及浓缩液排出头337均连通滤腔332，进水头336连通进水立管35，多个出水子管338连通排水立管36，浓缩液排出头337连通浓缩液立管37，浓缩液立管37上固接并连通浓缩液排出管38，清水由进水头336进入超滤滤芯组件33内，清水由出水子管338排出。

预处理部件1包括预处理罐体11，预处理罐体11顶面固接预处理罐盖12，预处理罐体11内开设预处理腔13，预处理腔13内固接锰砂填料组件14及活性炭填料组件15，锰砂填料组件14位于活性炭填料组件15上方，预处理罐体11底部固接并连通第一排水管112，预处理罐盖12上固接排气管111。

锰砂填料组件14包括固接在预处理腔13内的第一环形壳141，第一环形壳141内部水平均匀固接多个第一网板142，第一环形壳141内部与多个第一网板142之间开设多个第一腔体143，第一腔体143内填充锰砂颗粒144，位于下方的第一腔体143内的锰砂颗粒144粒径大于位于上方第一腔体143捏的锰砂颗粒144粒径，活性炭填料组件15包括固接在预处理腔13内的第二环形壳151，第二环形壳151内部均匀水平固接多个第二网板152，第二环形壳151内与多个第二网板152之间开设多个第二腔体153，第二腔体153内填充活性炭颗粒154，采用多腔体结构，保证接触面积，保证除去锰铁离子以及去除悬浮固体颗粒的效果。

预处理罐盖12内部固接布水器110，预处理罐盖12顶面固接气水混合器17，气水混合器17上固接并连通进气管18及原水管19，气水混合器17连通布水器110，第一排水管112上固接并连通第一阀门113，预处理罐体11上设置有反冲洗组件16，反冲洗组件16包括反冲洗进水管161及反冲洗出水管162，反冲洗进水管161水平固接在预处理腔13底面，反冲洗出水管162水平固接在预处理腔13顶面，预处理罐体11一侧固接反冲洗进水头163、另一侧固接排水主管167，反冲洗进水管161顶面固接并连通两个进水子管164，进水子管164上固接并连通第二阀门165，反冲洗出水管162底面固接并连通两个吸水管166，反冲洗进水头163连通反冲洗进水管161，排水主管167顶端固接并连通反冲洗出水管162一端，排水主管167底端固接并连通排水泵168，排水泵168固接并连通排水子管169，反冲洗组件16用于对预处理部件1进行反冲洗清洁。

加热水箱部件2包括隔热壳21，隔热壳21内部顶面固接加热罐22顶面，隔热壳21内部底面设置有蒸汽组件26，隔热壳21一侧固接第一泵体23、另一侧固接第二排水管25，第一泵体23固接并连通第一进水管24，第一进水管24端部固接并连通加热罐22，第一排水管112端部固接并连通第一泵体23，第二排水管25连通加热罐22，第二排水管25自由端连通第二泵体34，第二排水管25上固接并连通第三阀门212。

隔热壳21顶面固接电机仓27，电机仓27内固接驱动电机28，驱动电机28自由端固接轴杆29，轴杆29位于加热罐22内部，轴杆29周侧固接提升螺旋板210，蒸汽组件26包括水平固接在隔热壳21底部的多个蒸汽管261，多个蒸汽管261一端位于隔热壳21外部并连通供蒸汽管263，蒸汽管261顶面固接并连通多个蒸汽子管262，加热罐22内部顶面固接温度传感器211，采用蒸汽加热，更加方便，也可以利用排出蒸汽进行加热，提高能源利用率。

二氧化碳处理部件4包括处理罐体41，处理罐体41顶面固接处理罐盖42，处理罐体41内部开设处理腔43，处理腔43内部顶面固接喷淋组件44，处理腔43内部固接填料组件46，处理罐体41一侧固接加压泵49，加压泵49固接并连通喷淋主管410，喷淋主管410固接并连通喷淋组件44，加压泵49固接并连通第四排水管312，处理罐体41底面固接第五排水管47，第五排水管47连通edi水处理设备5，第五排水管47上固接并连通第五阀门48，处理罐盖42上固接供氧管45，供氧管45连通处理腔43。

填料组件46包括固接在处理腔43内的顶圆板461及多个下圆板462，顶圆板461底面均匀固接多个填料筒463顶端，下圆板462固定套接在多个填料筒463外侧，顶圆板461对应多个填料筒463位置开设多个进入口467，填料筒463内部固接二氧化碳吸收填料464，采用筒体式结构，这样增加喷淋水与二氧化碳吸收填料464接触的面积，喷淋组件44包括多个环形管441，多个环形管441之间连通多个横管442，环形管441底面固接并连通多个喷淋子管443，位于最外侧的环形管441固接并连通喷淋主管410。

实施例3：

请参阅图1-11，为本发明第三个实施例，该实施例基于上述两个实施例，本实施例提供了一种生物质锅炉用水水处理装置的水处理方法，包括以下步骤：

步骤一预处理：将原水接入预处理部件1中原水管19，将空气压缩机通入进气管18，原水与空气在气水混合器17中混合后，通过布水器110撒入预处理腔13内，撒入状态为水雾状，经过锰砂填料组件14及活性炭填料组件15处理，去除水中较大的悬浮物质和固体颗粒以及水中的铁、锰离子，之后通过第一排水管112进入加热水箱部件2做加热处理，加热时将蒸汽通过蒸汽组件26进入隔热壳21内对水进行加热；

步骤二超滤：热处理后的水进入超滤部件3，在第二泵体34作用下由进水立管35进入超滤滤芯组件33内进行超滤，超滤后的清水通过排水立管36进入超滤后水箱32，整个过程中流速监测设备311实时监测清水流速，根据流速控制第二泵体34，保证清水恒流输送，浓缩液则通过浓缩液立管37排出；

步骤三除二氧化碳：超滤后水箱32中清水进入二氧化碳处理部件4中，清水通过喷淋组件44撒入填料组件46处，同时氧气从供氧管45处进入处理腔43内，经过二氧化碳吸收填料464除去清水中二氧化碳；

步骤四edi处理：除去二氧化碳的清水进入edi水处理设备5中，采用反渗透对清水进行纯化，纯化后的清水进入供水水箱6中，即可直接供给给生物质锅炉使用。

实施例4：

请参阅图1-11，为本发明第四个实施例，该实施例基于上述三个实施例，本发明使用时，将原水接入预处理部件1中原水管19，将空气压缩机通入进气管18，原水与空气在气水混合器17中混合后，通过布水器110撒入预处理腔13内，撒入状态为水雾状，经过锰砂填料组件14及活性炭填料组件15处理，去除水中较大的悬浮物质和固体颗粒以及水中的铁、锰离子，之后通过第一排水管112进入加热水箱部件2做加热处理，加热时将蒸汽通过蒸汽组件26进入隔热壳21内对水进行加热；步骤二超滤：热处理后的水进入超滤部件3，在第二泵体34作用下由进水立管35进入超滤滤芯组件33内进行超滤，超滤后的清水通过排水立管36进入超滤后水箱32，整个过程中流速监测设备311实时监测清水流速，根据流速控制第二泵体34，保证清水恒流输送，浓缩液则通过浓缩液立管37排出；超滤后水箱32中清水进入二氧化碳处理部件4中，清水通过喷淋组件44撒入填料组件46处，同时氧气从供氧管45处进入处理腔43内，经过二氧化碳吸收填料464除去清水中二氧化碳；除去二氧化碳的清水进入edi水处理设备5中，采用反渗透对清水进行纯化，纯化后的清水进入供水水箱6中，即可直接供给给生物质锅炉使用；本发明通过预处理部件1、超滤部件3、二氧化碳处理部件4及edi水处理设备5对原水进行处理，不仅能取出杂质，还可以通过锰砂填料组件14去除铁、锰离子，通过超滤部件3去除超小杂质，再通过二氧化碳处理部件4除去二氧化碳，保证处理的完整性，使得水中杂质滤除彻底，同时水质软化更彻底，更适合生物质锅炉使用；本发明超滤部件3中流速监测设备311实时监测清水的流速，根据流速调整第二泵体34，保持恒流输出，保证超滤滤芯组件33内超滤膜丝333中水流较为恒定，不会受到较大的水流压力，同时，通过支撑环335将多个超滤膜丝333分离开并进行支撑，这样每个超滤膜丝333两侧均受到支撑环335的支撑，保证强度，在水流作用下不会出现单根超滤膜丝333断裂的情况，避免影响滤芯超滤效果的现象。

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。