高新循环冷却水的处理系统技术

高新循环冷却水的处理系统技术

1.本高新技术涉及水处理技术领域,特别涉及一种循环冷却水的处理系统。

背景技术:

2.随着现代工业和国民经济的迅速发展,工业用水量也越来越大。而循环冷却水量占工业总用水量的70%左右,循环冷却水在循环冷却水系统中长时间反复使用,会造成水质变化。水质变化主要存在结垢、腐蚀和滋生菌藻三种危害。具体的,循环水在冷却塔内的冷却过程中,与空气充分接触,水中溶解氧达到饱和,溶解氧会对循环系统中的金属造成电化学腐蚀。另外,水在冷却塔冷却过程中不断蒸发,使循环水中的盐分不断浓缩。再加上水中二氧化碳在塔中解析逸出,使水中caco3、mg(oh)2在传热面上结垢。此外水在冷却塔中受到光照、适宜的温度、充足的氧和营养源,有利于菌藻的繁殖生长,他们的代谢产物使系统中粘泥增加,不仅在换热面上沉积,还会产生微生物腐蚀。
3.三种危害将造成换热器效率降低,导致能耗升高、过水断面减小、阻力增大等问题,严重时还会造成企业被迫停产和环境污染事件。
4.因此,如何有效减少结垢、减缓设备腐蚀是本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素:

5.本高新技术的目的是提供一种循环冷却水的处理系统,其通过离子置换装置能够通过钠离子置换循环冷却水中的钙离子和镁离子,进而降低循环冷却水的硬度,避免循环冷却水结垢。
6.为实现上述目的,本高新技术提供一种循环冷却水的处理系统,包括用以存放循环冷却水的循环水池和用以输送循环冷却水的吸水泵,所述吸水泵的入口与所述循环水池之间还设有高压静电装置。
7.优选地,所述循环水池连有离子置换装置,所述离子置换装置中设有用以交换循环冷却水中的钙离子和镁离子的钠型树脂,所述离子置换装置的净水出口与所述循环水池相连。
8.优选地,所述循环水池与所述离子置换装置的入口间还设有用以滤除循环冷却水中悬浮物及胶体颗粒的过滤器。
9.优选地,所述离子置换装置中还设有用以清洗所述钠型树脂的反冲洗组件。
10.优选地,所述过滤器为无阀过滤器。
11.优选地,所述反冲洗组件包括清水冲洗机构和氯化钠再生机构。
12.优选地,还包括用以存放所述离子置换装置和所述过滤器冲洗所产生的废液的浓密池。
13.优选地,还包括与所述浓密池相连、用以分离所述浓密池底污泥中的废水和废渣的压滤机。
14.本高新技术所提供的循环冷却水的处理系统,包括用以存放循环冷却水的循环水
池和用以输送循环冷却水的吸水泵,吸水泵的入口与循环水池之间还设有高压静电装置。高压静电装置向循环冷却水施加电场力的作用,使得电场作用范围内的水分子呈现出极性,并有序排列。呈现出极性的水分子可将水中的钙离子和镁离子包裹起来,阻止二者结成水垢。同时在呈现出极性的水分子作用下,现有水垢中的钙元素和镁元素也会发生剥离,进而达到剥除水垢的目的。
15.另外,循环冷却水长时间运转,其中钙离子和镁离子的浓度不断提高,而钙离子和镁离子是循环冷却水结垢的主要原因。离子置换装置通过钠型树脂将循环冷却水中的钙离子和镁离子置换为钠离子,进而避免循环冷却水结垢。
附图说明
16.为了更清楚地说明本高新技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本高新技术的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
17.图1为本高新技术所提供的循环冷却水的处理系统的结构示意图。
18.其中,图1中的附图标记为:
19.循环水池1、过滤器2、离子置换装置3、中间池4、浓密池5、压滤机6、吸水泵7、高压静电装置8。
具体实施方式
20.下面将结合本高新技术实施例中的附图,对本高新技术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高新技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本高新技术中的实施例,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,都属于本高新技术保护的范围。
21.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本高新技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本高新技术作进一步的详细说明。
22.请参考图1,图1为本高新技术所提供的循环冷却水的处理系统的结构示意图。
23.本高新技术所提供的循环冷却水的处理系统结构如图1所示,包括循环水池1和吸水泵7。其中,循环水池1用于存放循环冷却水,吸水泵7与循环水池1相连,用于抽取循环冷却水,并将循环冷却水输送至换热设备中进行换热。换热后的循环冷却水经冷却装置冷却后输送回循环水池1,形成循环冷却水循环。可选的,吸水泵7的入口与循环水池1之间设有高压静电装置8。高压静电装置8能够在吸水泵7入口周围1m范围内产生电压为25kv-28kv的强电场。强电场能够使缔合水分子变为极性水分子,起到缓蚀和杀菌灭藻的作用,确保水中铁离子≤2mg/l、异养菌总数<105cfu/ml。强电场对整个循环系统具有阻垢、除垢的作用,确保系统中已有的老垢脱除,阻止新垢的产生。高压静电装置8的结构可参考现有技术,在此不做赘述。
24.可选的,循环水池1连有离子置换装置3,离子置换装置3中设有钠型树脂,钠型树脂与循环冷却水进行离子交换,从而将循环冷却水中的钙离子和镁离子替换为钠离子,降低循环冷却水的硬度。离子置换装置3出水的钙硬<10mg/l,处理后的循环冷却水流入循环
水池1。另外,离子置换装置3的入口还设有增压泵,用于为循环冷却水增压。增压泵的出口压力通常大于或等于0.25mpa。
25.钠型树脂使用过程中其交换能力会逐渐降低。通常经过24h的离子交换后,钠型树脂会失去大部分交换能力甚至完全失效。为保证离子置换操作的正常进行,离子置换装置3中还设有用以清洗钠型树脂的反冲洗组件。反冲洗组件能够冲洗钠型树脂,使钠型树脂再生。
26.可选的,反冲洗组件包括清水冲洗机构和氯化钠再生机构。清水冲洗机构利用流速为4-6m/h的清水对钠型树脂进行反复冲洗,冲洗时间为10-15min。清水冲洗机构能够使钠型树脂松动、并清洗钠型树脂表面的悬浮物。氯化钠再生机构能够提供氯化钠溶液,本申请的一种具体实施方式选用10%的氯化钠溶液对钠型树脂进行再生。氯化钠溶液以2-3m/h的流速通过失效的钠型树脂,将钠型树脂还原再生。再生时间通常为2-3h,再生后钠型树脂恢复原有的交换能力。再生完成后再用清水正洗,清除钠型树脂间的残留氯化钠溶液。
27.可选的,循环冷却水中往往存在较多杂质,因而,循环水池1与离子置换装置3的入口间还设有过滤器2。具体的,过滤器2可采用无烟煤、石英砂及石榴石作为滤材,三者由上向下依次在过滤器2中铺设为过滤层。当然,用户也可根据需要选用其他滤材,在此不做限定。循环冷却水由上向下依次流过各过滤层。过滤器2能够滤除循环冷却水中的悬浮物及胶体颗粒。过滤后的循环冷却水的浊度小于或等于3。另外,过滤器2的入口也设有水泵用于为循环冷却水增压。水泵抽取预设比例的循环冷却水,将水压升高至0.07mpa以上,循环冷却水在压力的作用下进入过滤器2中。本申请一种具体实施方式中预设比例为3%-5%,当然用户也可根据需要自行设定预设比例的范围。过滤后的循环冷却水流入中间池4,增压泵将中间池4中的水输送入离子置换装置3中。
28.过滤器2长时间运转压降会不断升高。本申请的一种具体实施方式中,过滤器2为无阀过滤器。无阀过滤器设有虹吸辅助管,虹吸辅助管通过虹吸上升管与过滤器2的高压侧相连。随着过滤器2压降不断升高,虹吸上升管中液位不断升高。当压降升高到一定程度时,水会进入虹吸辅助管中,虹吸辅助管向下排水使过滤器2高压侧的压力低于低压侧。此时水自下向上反冲洗滤材,反洗强度控制在14-16l/m2
·
s,反洗时间在4-5min。由于连续不断的反洗滤料,冲洗水箱中的水位下降至直至虹吸作用被破坏,反洗结束,过滤器2重新开始工作。无阀过滤器的结构可具体参考现有技术,在此不做赘述。
29.离子置换装置3和过滤器2冲洗所产生的废液如果随意排放会造成环境污染。因而,本申请的处理系统还包括浓密池5。无阀过滤器的虹吸辅助管、离子置换装置3反冲洗和正洗出口均与浓密池5相连,浓密池5用于存放离子置换装置3和过滤器2冲洗所产生的废液。浓密池5的溢流水可以用于其他工段或冲渣。
30.进一步的,处理系统还包括与浓密池5相连的压滤机6。压滤机6与浓密池5的底部相连。浓密池5底部的污泥经污泥输送泵加压后进入压滤机6中,压滤机6能够将分离滤液和滤渣,分离后的滤液可以用以其他工段或冲渣。废渣输送会焚烧炉进行焚烧处理。
31.表1循环冷却水水质数据表
[0032][0033][0034]
在采用本申请所提供的处理系统前,某公司焦油深加工装置循环冷却水的水质如表1所示,循环冷却水系统保有水量600m3,总循环量约为1600m3/h。从表中可以看出,循环冷却水的浊度较高、异养菌指标超标,导致生物粘泥量多,不能满足《工业循环冷却水处理设计规范》(gb/t50050-2017)中关于间冷开式循环水系统的水质要求。该装置采用了本申请所提供的处理系统进行改造,在该具体实施方式中,采用26kv的静电电压在吸水泵7的入口的循环冷却水进行处理。进行过滤和置换的循环冷却水量为80m3/h,水首先由无阀过滤器进行过滤,无阀过滤器的反冲洗强度为15l/m2
·
s,反冲洗时间为4min。过滤后的水先进入中间池4进行存放。随后中间池4中的水经增压泵加压至0.25mpa,并在压力的作用下进入离子置换装置3,经过24h的离子交换后。钠型树脂失效,采用流速为5m/h的清水对钠型树脂进行反冲洗,反冲洗时间控制在10-15min。随后采用浓度为10%的氯化钠溶液自上而下冲洗钠型树脂,氯化钠溶液以3m/h的流速通过失效的钠型树脂,将树脂还原再生,再生时间控制在2h。离子置换装置3中设有两套钠型树脂,当其中一套进行再生时,另外一套对循环冷却水进行置换。无阀过滤器和离子置换装置3产生的浓水进入浓密池5中,浓密池5的溢流水用于其他工段或冲渣。浓密池5的底泥由压滤机6分离滤液和滤渣,滤液用于其他工段或冲渣,滤渣回炉焚烧。
[0035]
表2试验后的循环冷却水水质
[0036][0037]
[0038]
表2为实验1个月后循环冷却水水质的数据,从表2中可看出水质得到了明显改善,且循环冷却水系统中的水垢也逐渐脱落减少。
[0039]
需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0040]
以上对本高新技术所提供的循环冷却水的处理系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本高新技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本高新技术的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本高新技术原理的前提下,还可以对本高新技术进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本高新技术权利要求的保护范围内。

技术特征:
1.一种循环冷却水的处理系统,其特征在于,包括用以存放循环冷却水的循环水池(1)和用以输送循环冷却水的吸水泵(7),所述吸水泵(7)的入口与所述循环水池(1)之间还设有高压静电装置(8)。2.根据权利要求1所述的处理系统,其特征在于,所述循环水池(1)连有离子置换装置(3),所述离子置换装置(3)中设有用以交换循环冷却水中的钙离子和镁离子的钠型树脂,所述离子置换装置(3)的净水出口与所述循环水池(1)相连。3.根据权利要求2所述的处理系统,其特征在于,所述循环水池(1)与所述离子置换装置(3)的入口间还设有用以滤除循环冷却水中悬浮物及胶体颗粒的过滤器(2)。4.根据权利要求3所述的处理系统,其特征在于,所述离子置换装置(3)中还设有用以清洗所述钠型树脂的反冲洗组件。5.根据权利要求4所述的处理系统,其特征在于,所述过滤器(2)为无阀过滤器。6.根据权利要求5所述的处理系统,其特征在于,所述反冲洗组件包括清水冲洗机构和氯化钠再生机构。7.根据权利要求6所述的处理系统,其特征在于,还包括用以存放所述离子置换装置(3)和所述过滤器(2)冲洗所产生的废液的浓密池(5)。8.根据权利要求7所述的处理系统,其特征在于,还包括与所述浓密池(5)相连、用以分离所述浓密池(5)底污泥中的废水和废渣的压滤机(6)。
技术总结
本高新技术公开了一种循环冷却水的处理系统,包括用以存放循环冷却水的循环水池和用以输送循环冷却水的吸水泵,吸水泵的入口与循环水池之间还设有高压静电装置。高压静电装置向循环冷却水施加电场力的作用,使得电场作用范围内的水分子呈现出极性,并有序排列。呈现出极性的水分子可将水中的钙离子和镁离子包裹起来,阻止二者结成水垢。同时在呈现出极性的水分子作用下,现有水垢中的钙元素和镁元素也会发生剥离,进而达到剥除水垢的目的。进而达到剥除水垢的目的。进而达到剥除水垢的目的。

技术开发人、权利持有人:孙文科 石柯

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