[發(fā)明專利]高硬高堿循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定化聯(lián)合處理系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711071286.2
• 申請(qǐng)日: 2017-11-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107628715B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐浩;徐星;高憲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué);山東深信節(jié)能環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/06
• 分類號(hào): C02F9/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 田洲

本發(fā)明公開(kāi)了一種高硬高堿循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定化聯(lián)合處理系統(tǒng)及方法，方法包括以下步驟：步驟01，調(diào)查檢測(cè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的基本參數(shù)和補(bǔ)充水的基本參數(shù)；步驟02，選取電化學(xué)水垢去除設(shè)備的類型，并確定數(shù)量；步驟03，確定超聲波裝置的類型，并確定數(shù)量；步驟04，確定膠球清洗裝置的類型和數(shù)量。本發(fā)明的聯(lián)合處理方法將傳統(tǒng)的循環(huán)冷卻水物理清洗方法有機(jī)結(jié)合，可提高循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，減少排污水量，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性，且不會(huì)破壞換熱器管表面的保護(hù)膜，不會(huì)引起換熱器管的腐蝕。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于循環(huán)冷卻水處理領(lǐng)域，具體涉及一種高硬度、高堿度循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)穩(wěn)定化聯(lián)合處理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行對(duì)于保證企業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)具有十分重要的意義。現(xiàn)有的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題在于：換熱器及管路系統(tǒng)中的水垢沉積、腐蝕、菌藻滋生及由此而造成的循環(huán)水換熱效能下降與能耗增加。因此，亟待解決的問(wèn)題在于：控制水垢沉積、減緩腐蝕發(fā)生及消滅菌藻。

另外，水資源的緊缺已經(jīng)成為制約工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵因素。在水資源匱乏地區(qū)，大量品質(zhì)很差的水被做循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水，其中循環(huán)冷卻水的高硬度、高堿度使得常用的傳統(tǒng)方法無(wú)法進(jìn)行有效的循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定控制。與此同時(shí)，國(guó)家及地方的環(huán)保政策越來(lái)越嚴(yán)格，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的污水外排受到較大的限制，需要相應(yīng)的技術(shù)方案來(lái)提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，提高水資源利用效率，減少排污水量。

現(xiàn)在市場(chǎng)上存在大量用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)穩(wěn)定化控制的處理方法，例如：物理清洗法、化學(xué)清洗法、化學(xué)藥劑法、電化學(xué)法、超聲波法、高壓靜電阻垢技術(shù)、磁化及電磁處理法等。上述方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但都能從一定程度上對(duì)于循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定起到一定的作用。由于前述環(huán)保政策與標(biāo)準(zhǔn)的限制，目前使用最為廣泛的化學(xué)藥劑法在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中會(huì)受到較大的限制。類似于電化學(xué)法、超聲波法及物理清洗法等不會(huì)給循環(huán)冷卻水系統(tǒng)帶入新的污染物質(zhì)的方法是更有發(fā)展前景的循環(huán)冷卻水處理技術(shù)。

電化學(xué)除垢阻垢技術(shù)屬于典型的主動(dòng)式除垢阻垢技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)在于能夠?qū)⑺械某晒鸽x子以水垢沉積的方式從水體中析出，由此使得循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)提高，減少排污水量及補(bǔ)水量，節(jié)約水資源。與此同時(shí)，電化學(xué)反應(yīng)器中的陽(yáng)極在反應(yīng)過(guò)程中能夠產(chǎn)生大量的強(qiáng)氧化性活性物質(zhì)，使得該技術(shù)對(duì)于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的微生物及藻類也具有較好的殺滅及抑制作用。該技術(shù)的缺點(diǎn)在于單機(jī)處理能力有限，適用于硬度小于等于550mg·L^-1(以CaCO₃計(jì)，下同)的情況；當(dāng)循環(huán)冷卻水硬度過(guò)高時(shí)，需要電化學(xué)處理設(shè)備的數(shù)量較大，工程投資較高，相比于其余處理方法并不具有顯著的經(jīng)濟(jì)性。與此同時(shí)，該技術(shù)對(duì)于硫酸鹽水垢及硅酸鹽水垢并無(wú)處理效果，當(dāng)水體中存在硫酸根或硅酸根離子并產(chǎn)生硫酸鈣或硅酸鈣類型的水垢時(shí)，需要選擇其它的處理辦法。

超聲波除垢技術(shù)是通過(guò)超聲波作用清除換熱管內(nèi)外壁上沉積的垢層以及防止垢晶體沉積在換熱管內(nèi)外壁上的一種物理除垢方法。超聲波除垢是利用強(qiáng)聲場(chǎng)處理?yè)Q熱器內(nèi)的流體。超聲波在液體內(nèi)傳播時(shí)強(qiáng)聲場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生空化效應(yīng)、機(jī)械剪切效應(yīng)、活化效應(yīng)以及抑制效應(yīng)，使換熱器內(nèi)的垢發(fā)生物理變化和化學(xué)變化。在超聲波聲場(chǎng)的作用下，能夠使原來(lái)沉積的垢內(nèi)部產(chǎn)生大量的空洞，垢的結(jié)構(gòu)從致密變得疏松直至脫落、并逐漸消失，同時(shí)超聲波還可以阻止垢的沉積。超聲波不僅能夠清除換熱器及換熱管內(nèi)沉積的垢，而且對(duì)預(yù)防換熱器及換熱管內(nèi)結(jié)垢有良好的效果。與此同時(shí)，該技術(shù)屬于物理除垢阻垢方法，對(duì)于碳酸鹽水垢、硫酸鹽水垢及硅酸鹽水垢等均具有較好的效果。該技術(shù)的缺點(diǎn)在于無(wú)法將循環(huán)水中的成垢離子去除，水體結(jié)垢傾向仍然不變；當(dāng)水體硬度較大時(shí)，阻垢效果較差；無(wú)法提高循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，沒(méi)有節(jié)水及減排效能。