[實用新型]一種電化學軟化耦合電絮凝的熱網循環水處理系統

有效

• 申請號: 202220982091.3
• 申請日: 2022-04-25
• 公開（公告）號: CN217377586U
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 任彬;曹紅梅;孫風偉;宋萬利;王垚;李磊磊;王春艷;舒興杰
• 申請（專利權）人: 華能山東發電有限公司煙臺發電廠;華能山東發電有限公司
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06;C02F1/46;C02F1/461;C02F1/463
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 崔方方

本實用新型公開一種電化學軟化耦合電絮凝的熱網循環水處理系統，該系統包括增壓單元、電化學軟化單元、電絮凝單元、澄清單元以及污泥處理單元，其中增壓單元、電化學軟化單元、電絮凝單元以及澄清單元沿熱網循環水水流方向依次設置；電絮凝單元包括第一極板、第二極板和第一控制裝置；第一極板與第二極板交替配合設置；第一極板與相鄰的第二極板之間設有第一間隙；第一極板和第二極板與第一控制裝置電連接，第一控制裝置可使第一極板和第二極板倒極。第一極板與第二極板為可溶性電極。該系統可同時實現熱網循環水的軟化、懸浮顆粒物以及其中金屬腐蝕產物雜質的聯合去除，系統設計合理、使用便捷，不易產生二次污染。

技術領域

本實用新型屬于熱網循環水處理技術領域，涉及一種電化學軟化耦合電絮凝的熱網循環水處理系統。

背景技術

當前我國經濟增長形式向好，國民經濟得到了極大的發展，居民生活水平不斷提升，對我國北方地區而言，集中供暖是一項非常重要的民生工程，直接關系到居民的生活質量。所謂集中供暖就是通過供熱管道的輸送，以水或水蒸氣為介質將熱量送入居民家中，從而取代傳統個人取暖方式實現集中供暖。通常情況下最終將熱量輸送至居民家中的介質是水。

供熱管網系統屬于工業生產中一個較為特殊的系統，其水溫較高，容易出現結垢、腐蝕等問題。根據現行標準CJJ34-2010《城市供熱管網設計規范》以及GB/T 12145-2016《火力發電機組及蒸汽動力設備水汽質量標準》，以熱電廠和區域鍋爐房為熱源的熱水熱力網，其中的補給水硬度不應超過0.60mmol/L。但我國地域廣袤、幅員遼闊，供熱管網系統通常較為龐大，若完全采用標準規范中的水質，需要將電廠的一級反滲透出水或一級除鹽水用作熱網循環水補水，大部分電廠、供熱公司均難以負擔其制水成本。因此目前大部分供暖水都直接采用自來水、循環水甚至是中水等未經軟化處理的原水，這種情況下供熱管網系統水側的結垢、腐蝕問題就會更加嚴重，結垢會導致供熱系統效率降低，甚至出現堵塞現象。

對某供熱管網系統換熱管中的垢樣進行分析，結果顯示其主要成分為鈣鎂垢和鐵的腐蝕產物，其中鈣鎂垢占比83％，鐵的腐蝕產物占比17％。該供熱管網系統的熱網循環水的硬度達到4mmol/L以上，且存在大量懸浮狀鐵的腐蝕產物，濁度為110～150NTU，鐵含量為4～7mg/L。由于該熱網循環水的硬度較高，運行過程中容易在溫度較高的熱網加熱器內部發生結垢現象，循環水中大量的鐵腐蝕產物和水垢結合在一起，導致結垢情況逐步惡化，最終將熱網加熱器的換熱管堵死。

為解決供熱管網系統的結垢、腐蝕問題，部分電廠或供熱公司通過投運鈉床對供熱管網系統補給水進行處理，利用離子交換樹脂將水中的Ca²⁺、Mg²⁺等成垢離子置換為Na⁺，實現軟化補給水的目的，但離子交換樹脂容易由于污染、中毒而失效，對進水的要求較高，而且需要進行再生，操作相對較為復雜，再生時生成的高鹽廢水處理成本也比較高；也有電廠或供熱公司向供熱管網系統中投加阻垢防腐劑，抑制垢的生長和沉積，同時減緩腐蝕，但由于供暖水水溫較高且水質較差，不僅要所加藥劑在高溫下維持系統所需的阻垢率和緩蝕性能，還要求藥劑本身具有良好的穩定性，不宜在高溫下分解，能夠滿足以上要求的阻垢防腐劑通常為磷系的阻垢緩蝕劑，其中磷含量較高，長期使用容易造成二次污染，不利于環境保護。

電化學軟化是在水中放入加載低壓直流電的電極，水中成垢離子在陰極附近結晶析出，進而得到去除，達到軟化阻垢的目的。但是鈣鎂離子在電化學軟化過程中生成的部分碳酸鈣和氫氧化鎂懸浮顆粒物不能很好沉淀，加之熱網循環水中的金屬腐蝕產物不能通過電化學軟化處理過程進行去除，使得供熱管網系統依然存在結垢堵塞的風險。

實用新型內容

針對現有技術中存在的問題，本實用新型提供一種電化學軟化耦合電絮凝的熱網循環水處理系統，從而同時實現對供熱管網中循環水的軟化、懸浮顆粒物以及金屬腐蝕產物的有效沉降去除，保證供熱管網的正常使用，有效延長供熱管網的使用壽命。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：