超高浓缩倍数循环冷却水处理系统及循环冷却水处理方法技术方案

本发明专利技术公开了超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，包括循环冷却水系统和与所述循环冷却水系统循环连接的旁路处理系统，所述旁路处理处理系统包括依次连接的过滤单元和软化单元。本发明专利技术还公开了循环冷却水处理方法，包括：(1)采用循环冷却水系统将循环冷却水浓缩成超高浓缩倍数循环冷却水，其浓缩倍数达20～1000倍；(2)采用旁流过滤法对所述超高浓缩倍数循环冷却水进行过滤；(3)对步骤(2)过滤得到的超高浓缩倍数循环冷却水采用离子交换法进行软化。本发明专利技术通过旁路处理系统对循环冷却水进行在线过滤和软化，实现超高浓缩倍数循环冷却水(浓缩倍数达20‑1000倍)条件下正常运行，节水率达85％以上，实现防腐和抑制微生物的作用，成本低且环保可行。

【技术实现步骤摘要】
超高浓缩倍数循环冷却水处理系统及循环冷却水处理方法
本专利技术涉及循环冷却水处理
，特别是涉及超高浓缩倍数循环冷却水处理系统及循环冷却水处理方法。
技术介绍
在人类全部耗用的新鲜水中，冷却用水约占5％，仅次于灌溉用水而高居次席。在工业用水中,冷却水的用量居首位,一般在60％以上。在化学工业中冷却水的用量约占65％，在石油工业中约占80％。这样,冷却水就成为节水的重要目标。现有技术发现提高循环冷却水系统浓缩倍数可以降低循环水补充水的用量，节约水资源，还可以降低排污水量，从而减少对环境的污染和废水的处理量。举例如下：假设循环冷却水系统的循环水量R为10000m3/h，冷却塔进出口温差10℃，则不同的浓缩倍数K与补充水量M、排污水量B的关系如下表1：表1循环水浓缩倍数与补充水量、排污水量的关系从上表可以看出，随着循环冷却水浓缩倍数K的增加，循环冷却水系统的补充水量M和排污水量B都不断减少。但在实际运行过程中过多地提高浓缩倍数，会使循环水中的硬度、碱度和浊度升得太高，水的结垢倾向增大很多，导致循环冷却水系统污垢热阻值升高，换热效率降低、能耗加大。现有技术中通过对补水进行软化解决上述高浓缩倍数循环冷却水的运行问题，但该补水软化装置在反洗、再生时不能给予系统及时的供水，需要投资备用机组达到及时补水的目的；另外在系统不需要补水时该软化装置仍在软化供水，则需设置软化水箱和提升泵，这些方案均造成投资高、占地面积大、控制复杂、运行成本高的问题。长期以来，受循环水处理技术的限制，由于循环水在高浓缩倍数条件下运行，导致运行水质指标超过循环水处理工艺或方法适用的水质条件，水处理功能失效。目前，我国集中空调冷却循环水运行浓缩倍数一般在2-4之间，工业冷却循环水运行浓水倍数一般在3-5之间。因而想节约更多的冷却用水，必须对现有的循环冷却水处理系统进行改进。本专利技术就是在上述
技术介绍
的条件下，创设一种新的可用于超高浓缩倍数循环冷却水处理系统及循环冷却水处理方法，实属当前重要研发课题之一。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，使其可在浓缩倍数大于20条件下正常运行，大大提高节水率，从而克服现有的循环冷却水处理系统的不足。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，包括循环冷却水系统和与所述循环冷却水系统循环连接的旁路处理系统，所述旁路处理处理系统包括依次连接的过滤单元和软化单元。作为本专利技术的一种改进，所述过滤单元采用盘式过滤器、多介质过滤器或吮吸式过滤器中的一种或多种。进一步改进，所述软化单元采用钠离子交换器或阴阳离子交换器。进一步改进，所述循环冷却水系统的循环管道上设有循环泵、冷凝器和冷却塔，所述旁路处理系统的进水口设置在所述冷凝器与冷却塔之间的管道上，所述旁路处理系统的出水口设置在所述冷却塔与循环泵之间的管道上。进一步改进，所述冷却塔还连接有补水装置。进一步改进，所述循环冷却水系统的循环管道上设有循环泵和蒸发冷却器，所述旁路处理系统的进水口和出水口分别设置在所述循环泵的出水管道和进水管道上。进一步改进，所述蒸发冷却器还连接有补水装置。进一步改进，所述超高浓缩倍数循环冷却水的浓缩倍数为20～1000倍。本专利技术还提供一种循环冷却水处理方法，所述循环冷却水处理方法包括：(1)采用循环冷却水系统将循环冷却水浓缩成超高浓缩倍数循环冷却水，其浓缩倍数达20～1000倍；(2)采用旁流过滤法对所述超高浓缩倍数循环冷却水进行过滤；(3)对步骤(2)过滤得到的超高浓缩倍数循环冷却水采用离子交换法进行软化。进一步改进，所述步骤(1)形成的超高浓缩倍数循环冷却水的pH值为9～10，且其中二氧化硅的浓度＞200mg/L；所述步骤(3)软化后的超高浓缩倍数循环冷却水的出水硬度≤0.03mmol/L。采用这样的设计后，本专利技术至少具有以下优点：本专利技术采用旁路处理系统对该循环冷却水系统中的超高浓缩倍数循环冷却水进行过滤和软化，不仅去除了循环冷却水中的悬浮物、胶体状物质、生物粘泥等污垢，还去除循环冷却水中形成硬度垢的钙镁离子，良好的解决了超高浓缩倍数循环冷却水运行时带来的污垢热阻值升高、换热效率降低、能耗加大的缺陷。本专利技术不仅克服了传统工艺对补水进行软化的不持续运行问题，还解决了该循环冷却水系统对补充水水质的特殊要求，为非传统水源直接用于循环冷却水补水提供了技术上的可行性，彻底取消补充水处理装置，大大降低工程投资成本和运行成本。本专利技术基于循环冷却水浓缩倍数的增加，循环冷却水系统的补充水量和排污水量都不断减少的基本原则，冲破传统理念，实现在超高浓缩倍数循环冷却水(浓缩倍数达20-1000倍)的条件下运行的循环水处理系统，使其节水率达到85％以上。并且利用循环水中天然物质成分二氧化硅及水质条件，实现防腐和抑制微生物的作用，且使其排污水量很少，还不会造成次生污染，环保可行。附图说明上述仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。图1是本专利技术超高浓缩倍数循环冷却水处理系统实施例一结构示意图；图2是本专利技术超高浓缩倍数循环冷却水处理系统实施例二结构示意图。具体实施方式实施例一参照附图1所示，本专利技术循环冷却水处理系统，包括循环冷却水系统和与该循环冷却水系统循环连接的旁路处理系统。该循环冷却水系统属于敞开式冷却循环水系统，其循环管道上设有循环泵、冷凝器和冷却塔。该冷却塔还连接有补水装置。该旁路处理系统的进水口设置在该冷凝器与冷却塔之间的管道上，该旁路处理系统的出水口设置在该冷却塔与循环泵之间的管道上。本专利技术中旁路处理系统包括依次连接的过滤单元和软化单元。其中，过滤单元采用盘式过滤器、多介质过滤器或吮吸式过滤器中的一种或多种，用于去除循环冷却水中的悬浮物、胶体状物质、生物粘泥，从而实现排除循环冷却水中污垢的目的；软化单元采用钠离子交换器或阴阳离子交换器，用于去除循环冷却水中可能形成硬度垢的钙镁离子，使软化后循环冷却水的出水硬度≤0.03mmol/l，从而避免循环冷却水中硬度垢的形成。这样经过旁路处理系统对循环冷却水的过滤和软化，可避免过多提高循环水浓缩倍数后，该循环冷却水中硬度、碱度和浊度升得太高，该循环冷却水系统污垢阻值升高、换热效率降低、能耗加大的问题。需要指出的是，该循环冷却水系统中可接受的超高浓缩倍数循环冷却水的浓缩倍数为20～1000倍，不仅能达到节水率在85％以上，而且由于循环冷却水在超高浓缩倍数下运行(20-1000倍)时，随着水的蒸发，水中溶解性物质不断浓缩，其中天然存在的二氧化硅也得到了超高倍数的浓缩。当可溶性二氧化硅经高浓缩(＞200mg/L)且在高pH(9～10)的条件下，可聚合成多硅酸及胶体二氧化硅，它们能在该循环冷却水系统中的金属表面生成无孔的保护膜，对多种金属(碳钢、不锈钢、镀锌铁及铜等)均有缓蚀作用，因此，在如此高浓缩倍数下，该超高浓缩倍数循环冷却水不会导致该循环冷却水系统的能耗加大，且还具有防腐的作用。另外，由于细菌、病毒和孢子等微生物的关键部分由氨基酸、核氨酸聚合而成，它们的存在与水环境的pH和盐度(TDS)密切相关。在如此高浓缩倍数的循环冷却水中，该循环水的pH(9～10)和TDS(≥5000)水质条件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，包括循环冷却水系统和与所述循环冷却水系统循环连接的旁路处理系统，所述旁路处理处理系统包括依次连接的过滤单元和软化单元。

【技术特征摘要】
1.一种超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，包括循环冷却水系统和与所述循环冷却水系统循环连接的旁路处理系统，所述旁路处理处理系统包括依次连接的过滤单元和软化单元。2.根据权利要求1所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述过滤单元采用盘式过滤器、多介质过滤器或吮吸式过滤器中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述软化单元采用钠离子交换器或阴阳离子交换器。4.根据权利要求1至3任一项所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述循环冷却水系统的循环管道上设有循环泵、冷凝器和冷却塔，所述旁路处理系统的进水口设置在所述冷凝器与冷却塔之间的管道上，所述旁路处理系统的出水口设置在所述冷却塔与循环泵之间的管道上。5.根据权利要求4所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述冷却塔还连接有补水装置。6.根据权利要求1至3任一项所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述循环冷却水...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪传发，
申请(专利权)人：汪传发，
类型：发明
国别省市：北京,11