[發明專利]一種電化學循環水處理系統及其工藝

在審

• 申請號: 202110406164.4
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN112875945A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 郭洪飛;楊寶良;李爽;羅雅琳;毛晶璘;梁陽陽;鄒鵬飛
• 申請（專利權）人: 浙江安耐杰科技股份有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/469;C02F101/10;C02F101/12;C02F101/14;C02F101/16;C02F101/20
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本發明涉及一種電化學循環水處理系統及其工藝，包括ECDT淡水處理單元、水池、前置過濾器、管閥系統、電源系統、檢測儀表、電器控制系統，所述水池中存儲的水是經過預處理后形成原水，原水由原水池流出后通過管閥系統流向ECDT淡水處理單元，所述ECDT淡水處理單元經加電吸附處理后將原水凈化流向凈水池，所述ECDT淡水處理單元兩端還連接有中水池，當ECDT淡水處理單元需要沖洗時，先用中水池水沖洗，沖洗的水通入廢水管道，再通入原水對ECDT模組進行沖洗，沖洗后的水進入中水池用于下個再生周期的重復利用。本發明不僅可以將引發水垢的離子去除，且循環水中所有帶電粒子均可去除，如引起結垢的鈣離子、碳酸根、重碳酸根，對系統有腐蝕作用的氯化物、硫酸鹽。

技術領域

本發明涉及節水減排、除鹽、環保技術領域，尤其涉及一種電化學循環水處理系統及其工藝。

背景技術

工業用水在整個社會用水量中占有相當大的比重，而冷卻用水在工業用水中又占有最大的比重，約為工業用水的80%左右，冷卻水在循環系統中不斷循環使用，由于水的溫度升高，水流速度的變化、水的蒸發，各種無機離子和有機物質的濃縮，會出現對設備與管道產生腐蝕、結垢等問題，為此，人們對冷卻用水的處理倍加重視。

傳統的方法采用添加化學藥劑以達到阻垢、緩蝕等目的，但添加的化學藥劑通常含磷，一旦排放會對環境產生二次危害，且藥劑法對大多數水質僅能將循環水的濃縮倍率控制在3~5倍左右，尤其是北方以及黃河沿岸水質較惡劣地區，濃縮倍率更低。因此化學藥劑法的缺點一是不環保，二是濃縮倍率低，浪費水資源。

近年來一種新的技術——電化學水垢處理技術（也稱電化學旁濾系統），是利用電解原理，免藥劑控制結垢（陰極）（實質是降低循環水中陽離子如鈣離子，抑制其在換熱器管壁上結垢）。電化學除垢技術通常以循環水旁濾形式安裝，取一定比例的循環冷卻水進行電解處理，經過一定時間后將循環系統中所有保有的水全部處理一遍。在電化學除垢裝置中，內部鈦基涂層電極（DSA電極）作為陽極，金屬圓筒內壁作為陰極，在陰極附近某些陽離子與電解反應產生的氫氧根離子生成難溶性水垢（碳酸鈣，氫氧化鈣），附著在陰極（桶內壁）上，從而降低循環水中這些難溶離子濃度，避免其在換熱器管壁上結垢。在該裝置中，隨著電解反應的持續進行，內壁上結垢厚度越來越大，需要定期利用刮刀清除附著在陰極表面（桶內壁）的水垢，再通過下方的排渣口沖排走，以保證電解反應與循環水除垢的進一步順利發生。但該技術的功能比較單一，且對水質有要求，對鈣硬度和重碳酸鹽（碳酸鹽）雙高的水可以起到較好的除垢作用。就機械結構而言，該設備刮垢系統極易損壞且刮垢不徹底，一般3個月左右需要人工開蓋清理，6個月左右更換刮刀，DSA陽極的使用壽命通常不超過2年。且處理量大，一般要處理循環量的5~15%，單次除垢效率低，一般2~5mg/L(Ca)/次循環。配合藥劑使用最大濃縮倍率5~7倍。

發明內容

鑒于背景技術存在的不足，本發明涉及一種電化學循環水處理系統，根據上述問題，設計了一種新型電化學循環水處理技術：高效電容去離子技術（ECDT），電容去離子技術，是20世紀末90年代末開始興起的一項新型水處理技術，其基本原理是基于電化學中的雙電層理論，利用帶電電極表面的電化學特性來實現水中帶電粒子的去除以及有機物的分解目的。

本發明涉及一種電化學循環水處理系統，包括ECDT淡水處理單元、水池、前置過濾器、管閥系統、電源系統、檢測儀表、電器控制系統，所述水池中存儲的水是經過預處理后形成原水，原水由原水池流出后通過管閥系統流向ECDT淡水處理單元，所述ECDT淡水處理單元經加電吸附處理后將原水凈化流向凈水池，所述ECDT淡水處理單元兩端還連接有中水池，當ECDT淡水處理單元需要沖洗時，先用中水池水沖洗，沖洗的水通入廢水管道，再通入原水對ECDT模組進行沖洗，沖洗后的水進入中水池用于下個再生周期的重復利用。

通過采用上述方案，使得該系統不僅可以起到除垢作用，循環水中所有帶電粒子均可去除，如引起結垢的鈣離子、碳酸根、重碳酸根，對系統有腐蝕作用的氯化物、硫酸鹽，以及鐵離子、鋅離子、磷酸鹽、氨氮、氟化物等，且對有機物有一定的降解作用（20~30%）。