一种以诱导结晶法处理工业水系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种以诱导结晶法处理工业水系统及方法。主要是通过提高原水的PH值，使水中的CaCO

Process and method for treating industrial water by induced crystallization

The invention provides a method and system for treating industrial water by induced crystallization. Mainly by increasing the pH value of raw water, so that the water CaCO

【技术实现步骤摘要】
一种以诱导结晶法处理工业水系统及方法
本专利技术涉及工业水处理
，尤其一种以诱导结晶法处理工业水系统及方法。
技术介绍
化学工业、石油工业、电力工业、冶金工业、建筑的空调系统等行业需要工业循环水将工作介质进行冷却，而自然界没有纯净的水，天然水在大自然的循环过程中无时不与外界接触，因而水中含有不同成分和不同数量的杂质，水中的Ca2+、Mg2+等金属离子和水中的CO32-、HCO3-、SO42-、Cl-以及NO3-等阴离子结合在一起，在水被加热过程中，由于蒸发浓缩，容易形成CaCO3、MgCO3、CaSO4、MgSO4等水垢，同时循环冷却水系统不可避免面的落入灰尘或者其他原材料粉尘，来不及沉淀就又回到循环水中，这些泥垢在换热器传热管内壁附着，形成质地较为坚硬的水垢；另一方面，循环冷却水水温和PH值都适合大多数微生物的繁殖生长，并且随着循环冷却水的不断循环蒸发，水中的营养源也随之增加，更促使微生物大量繁殖。微生物与污泥掺混在一起，形成生物粘泥，并最终形成生物垢。这些污垢附着在传热面上，造成热效率低下、热交换器堵塞，严重影响设备的正常运行，同时伴随能耗增加、维护量增加、污染排放增加。常用的循环水中添加药剂法，虽然可以在一定程度上防垢及杀菌灭藻，但是添加的药剂本身也是污染物，造成环境二次污染。
技术实现思路
本专利技术提供一种以诱导结晶法处理工业水系统及方法。主要原理是通过提高原水的PH值，使水中的CaCO3、MgCO3呈饱和状态，饱和状态的CaCO3、MgCO3微粒和其他污垢与晶种结晶器内混合，晶种为铁粉或氧化铝、氧化镁、白云石、碳酸钙等能够引起CaCO3、MgCO3结晶的物质，CaCO3、MgCO3和其他污垢就会在晶种上结晶，并逐渐长大，吸附CaCO3、MgCO3其他污垢的晶种在斜管或斜板沉淀池内沉淀，斜管或斜板沉淀池底部沉淀的晶种携带的CaCO3、MgCO3和其他污垢通过晶种分离器分理出晶种再返回结晶器继续使用。处理后的水硬度去除率90%以上、碱度（以CaCO3计）去除率90%以上，出水浊度≤10mg/L；清理出来的垢CaCO3含量高，可以做成CaCO3制品或作为水泥原料。本专利技术包括电化学水处理器、调节池、结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、超声波打散器、晶种分离器装置，其特征在于：原水进水与调节池连接，调节池出口与结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、晶种分离装置依次相连接；电化学水处理器与调节池之间设有碱液隔膜泵及管道；电化学水处理器与出水之间设有酸液隔膜泵及管道；晶种分离器装置包括超声波打散器、晶种分离器、晶种储罐、晶种分离机；晶种储罐与结晶器Ⅰ连接。本专利技术的另一种系统形式为：包括电化学水处理器、结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、超声波打散器、晶种分离器装置，其特征在于：原水进水与电化学水处理器连接，电化学水处理器出口与结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、晶种分离装置依次相连接；电化学水处理器与出水之间设有碱液隔膜泵及管道；晶种分离器装置包括超声波打散器、晶种分离器、晶种储罐、晶种分离机；晶种储罐与结晶器Ⅰ连接。进一步，电化学水处理器产生酸、碱性水，用晶种诱导碱性水中的成垢离子结晶析出。进一步，电化学水处理器是一种包括箱体、密封门、阴极板、阳极板、隔离膜、下侧进水口、上侧出水口等组成；阳极板、阴极板之间插入离子隔离膜，阴阳极板通入一定电流密度的直流电后，在阳极板与隔离膜之间产生酸性水形成酸液室，阴极板与离子膜之间产生碱液形成碱液室；壳体为长方形或者圆形，壳体作为阴极板一部分，钢板焊接而成；密封门采用铰链或者滑动轨道与箱体连接，密封门与箱体之间采用密封胶条密封，密封门固定阳极极板；人工或自动清垢；阳极是有钌铱镀层长方形、环形、角弧形的钛板或钛网。进水口、出水口采用多孔布水形式，极板间水流均匀。所述的隔离膜不局限于双极膜、陶瓷膜、阴离子膜、阳离子膜等能够用于隔离阴阳极板产生酸碱液的薄膜。进一步，调节池、结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池是一种一体或者单体组合结构，可以是钢筋混凝土构筑、也可以是玻璃钢、钢板、刚强度塑料板制作而成，调节池、结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ设有电动搅拌器；斜管或斜板沉淀池内设有斜管或斜板组，加强浊物沉淀。本专利技术还包括一种以诱导结晶法处理工业水方法，其特征在于通过调节池内加入经过电化学水处理器产生的碱液提高原水PH值，CaCo3、MgCO3在碱性水中饱和；结晶器内加入晶种，诱导CaCo3、MgCO3结晶；斜管或斜板沉淀池内晶体分离；晶体经由超声波打散器打散、晶种分离机分离，晶种循环使用；电化学水处理器产生酸液调节出水PH值。本专利技术还包括一种以诱导结晶法处理工业水方法，原水经电化学处理器处理后PH值升高，CaCo3、MgCO3在碱液水中饱和；结晶器内加入晶种，诱导CaCo3、MgCO3结晶；斜管或斜板沉淀池内晶体分离；晶体经由超声波打散器打散、晶种分离机分离，晶种循环使用；电化学水处理器产生酸液调节出水PH值。进一步，晶种为磁粉、铁粉、氧化铝、氧化镁、白云石、碳酸钙之中的任一种能够引起饱和CaO3、MgCO3结晶的物质。其中，磁粉成分可为Fe3o4。进一步，超声波打散器包括外壳、换能器、变幅杆、电源控制器、换能器冷却装置、进料口、出料口组成，利用超声波的物理特性，使晶种、CaCO3和MgCO3颗粒分散、粉碎、松散、松脱分离。本专利技术处理工业水技术相比于传统的化学加药方法以及现在研究较多的高压静电阻垢技术、磁化技术、电磁技术、量子环技术、超声波技术、电化学水处理技术，其优点在于能够将水中的Ca2+、Mg2+等成垢离子以诱导结晶的方式从水体中大部分去除，属于一种典型的主动式除垢阻垢技术。Ca2+、Mg2+等成垢离子去除率90%以上、碱度（以CaCO3计）降低90%以上，而循环水中的悬浮的粉尘颗粒在结晶器中和晶种结合可以加速在沉淀池中的沉降，电解处理器电解产生的次氯酸杀死水中的微生物和藻类，防止菌藻类在水中滋生。该专利技术特别适合各行业以工业水为冷却介质的换热设备的防垢阻垢，系统无需添加任何药剂，循环水排污量减少50~80%以上。附图说明图1：本专利技术一系统示意图；图2：本专利技术另一实施例系统示意图；图中：1、原水进水，2、原水至结晶器Ⅱ进水，3、调节池，4、结晶器Ⅰ，5、结晶器Ⅱ，6、斜管或斜板沉淀池，7、超声波打散器，8、晶种分离器，9、晶种储罐，10、晶种分离机，11、污泥泵，12、碱液隔膜泵，13、酸液隔膜泵，14、电化学水处理器，15、电化学水处理酸侧进水管，16、电化学水处理碱侧进水管，17、电化学水处理碱侧进水管（来自沉淀池出水），18、出水。具体实施方式下面结合附图给出本专利技术具体实施。如图一所示：硬度、碱度较高的原水1进入调节池3，与电化学处理器14产生的碱液混合，在调节池3中发生以下反应：HCO3-+OH-→H2O+CO32-Ca2++CO32-→CaCO3↓Mg2++CO32-→MgCO3↓反应后调节池3中的CaCO3、MgCO3呈饱和状态存在，PH值升高至9.5以上；CaCO3和MgCO3与结晶器Ⅰ4中的晶种为晶核结晶，并逐渐长大，PH值基本不变。晶种、CaCO3和MgCO3晶体和未完全的反应碱液进入结晶器Ⅱ5，原水中的HCO3-、Ca2+、Mg2+在结晶器Ⅱ5中继续发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种以诱导结晶法处理工业水系统，包括电化学水处理器、调节池、结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、超声波打散器、晶种分离器装置，其特征在于：原水进水与调节池连接，调节池出口与结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、晶种分离装置依次相连接；电化学水处理器与调节池之间设有碱液隔膜泵及管道；电化学水处理器与出水之间设有酸液隔膜泵及管道；晶种分离器装置包括超声波打散器、晶种分离器、晶种储罐、晶种分离机；晶种储罐与结晶器Ⅰ连接。

【技术特征摘要】
1.一种以诱导结晶法处理工业水系统，包括电化学水处理器、调节池、结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、超声波打散器、晶种分离器装置，其特征在于：原水进水与调节池连接，调节池出口与结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、晶种分离装置依次相连接；电化学水处理器与调节池之间设有碱液隔膜泵及管道；电化学水处理器与出水之间设有酸液隔膜泵及管道；晶种分离器装置包括超声波打散器、晶种分离器、晶种储罐、晶种分离机；晶种储罐与结晶器Ⅰ连接。2.根据权利要求1所述的一种以诱导结晶法处理工业水系统，其特征在于电化学水处理器产生酸、碱性水，用晶种诱导碱性水中的成垢离子结晶析出。3.根据权利要求1或2所述的一种以诱导结晶法处理工业水系统，其特征在于电化学水处理器是一种包括箱体、密封门、阴极板、阳极板、隔离膜、下侧进水口、上侧出水口等组成；阳极板、阴极板之间插入离子隔离膜，阴阳极板通入一定电流密度的直流电后，在阳极板与隔离膜之间产生酸性水形成酸液室，阴极板与离子膜之间产生碱液形成碱液室；壳体为长方形或者圆形，壳体作为阴极板一部分，钢板焊接而成；密封门采用铰链或者滑动轨道与箱体连接，密封门与箱体之间采用密封胶条密封，密封门固定阳极极板；人工或自动清垢；阳极是有钌铱镀层长方形、环形、角弧形的钛板或钛网；进水口、出水口采用多孔布水形式，极板间水流均匀；所述的隔离膜不局限于双极膜、陶瓷膜、阴离子膜、阳离子膜等能够用于隔离阴阳极板产生酸碱液的薄膜。4.根据权利要求1所述的一种以诱导结晶法处理工业水系统，其特征在于调节池、结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池是一种一体或者单体组合结构，可以是钢筋混凝土构筑、也可以是玻璃钢、钢板、刚强度塑料板制作而成，调节池、结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ设有电动搅拌器；斜管或斜板沉淀池内设有斜管或斜板组，加强浊物沉淀。5.一种以诱导结晶法处理工业水系统，包括电化学水处理器、结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、超声波打散器、晶种分离器装置，其特征在于：原水进水与电化学水处理器连接，电化学水处理器出口与结晶器Ⅰ、结晶器Ⅱ、斜管或斜板沉淀池、晶种分离装置依次相连接；电化学水处理器与出水之间设有碱液隔膜泵及管道；晶种分离器装置包括超声波打散器、晶种分离器、...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡印胜，杨庆峰，徐星，高宪，韩英强，赵崇良，包健，李立强，姜兴鑫，徐萌晨，褚斌，王君业，
申请(专利权)人：山东深信节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37