一种循环冷却水的处理方法技术

本发明专利技术涉及一种循环冷却水的处理方法，属于工业节水技术领域。现有技术中可以深度处理循环冷却水方法的经济性较差，本发明专利技术在现有浓缩倍数较低的循环冷却水系统中的旁滤线后增加纤维过滤和低压反渗透处理设备，引出水量为循环水量的０．２％－２．０％，引出水进行粗过滤、纤维过滤，过滤出水进行反渗透处理，浓缩液排出量为处理量的１５％－２５％，渗透液循环回冷却水系统中，浓缩液排出处理。本发明专利技术方法经济性好，在达到节水的同时增加的成本很少，可以用于浓缩倍数低的循环冷却水系统中。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，具体地说涉及一种降低循环冷却水系统补充水量的方法，特别是用于在浓缩倍数较低的循环冷却水系统中降低补充水量的方法。本专利技术属于工业节水

技术介绍
目前我国循环冷却水系统多数采用敞开式结构，循环冷却水在循环使用过程中，一方面因空气所含大量的灰尘等污染物进入循环冷却水系统中，使循环水中的溶解氧浓度升高、悬浮物积聚以及造成微生物的繁衍滋生，造成生物粘泥危害；另一方面因蒸发损失、风冷塔风吹损失等原因使每一次的冷却循环都使水量有所降低。因此，在循环冷却水系统循环过程中，需要连续补充大量的补充水(一般选用新鲜的地表水或地下水)，一部分作为循环系统蒸发损失、风冷塔风吹损失水的补充，另一部分作为保障循环系统循环冷却水水质稳定、避免因水质恶化造成冷换设备腐蚀、结垢和热交换率下降而需要由循环系统排污的水量补充。在这两部分补充水中，作为循环系统蒸发损失、风冷塔风吹损失水的补充量一般是恒定的，主要取决于环境的温度和风冷塔的形式；而第二部分作为保障循环系统循环冷却水水质稳定需要由循环系统排污的水量补充则受到循环水水质和对循环水处理技术的影响，如循环冷却水中悬浮物的浓度、细菌和微生物的含量、总固体含量、补充水的来源和水质、对循环冷却水水质采取的处理措施等。基于前面所述的各种原因，按照传统的观念和认识，目前的循环冷却水处理系统主要采用向循环系统中投加各种类型的阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等化学药剂，以及对少部分水作旁路过滤除悬浮物处理等措施。这种处理方案存在以下问题，单存使用化学药剂时由于水质的复杂性、化学药剂的多样性、药剂间以及药剂与循环水之间难免会发生不良的化学反应，而且化学药剂必须定期定量添加，掌握不当反而会加快水质的恶化，产生相反的作用，同时所加入的化学药剂失效后便成为新的污染物，同时不能减少循环水中的固体含量，一般情况下仍需部分外排处理；单存对循环水系统中少部分水作旁路过滤除悬浮物处理的措施，只能缓解或部分解决循环水中的悬浮物所带来的生物粘泥问题，并且要达到一定的处理效果，需要控制非常低的浓缩倍数；两者结合使用，在添加化学药剂的同时部分旁路过滤，但也只有控制着非常低的浓缩倍数(如2.0以下)，才能有效维持循环冷却水系统的正常运行，由于采用较低的浓缩倍数，系统需要排出大量的污水，同时需向循环系统中补充大量新鲜水，这不仅造成大量水资源的浪费、增加污水排放量，而且增加了生产成本。为了改善循环冷却水系统的循环水水质、提高循环水系统的浓缩倍数、降低系统补充水量和系统排污量，目前国内外进行了广泛的技术研究，并多集中在对循环水处理的化学药剂的开发上，如各种有机磷酸盐、能与Ca2+、Mg2+络合的螯合剂聚磷酸盐等，对于某一种特定水质的循环冷却水，选择合适的化学药剂进行处理确实能起到稳定循环水水质、防腐、防垢、杀死微生物的作用，但在对循环冷却水处理过程中，但由于该方法的特点决定了仍会出现上面所述的问题。US6086772(EP0893412)公开了一种预防冷却水系统循环水生物污染的方法，在冷却水循环系统中放置臭氧发生器，通过臭氧发生器产生高浓度的臭氧，代替杀菌剂如氯气等，完成对循环冷却水系统中循环水生物和微生物污染的杀菌作用，但这种方法只改善了循环水水质中因生物污染所带来的问题，对循环水中因悬浮物和总固体等导致的循环水水质恶化的问题基本不发生作用，不能从根本上提高循环冷却系统的浓缩倍数和降低冷却循环水系统的补充水量。中国专利ZL93108366.4、93218891和94202193公开了一种用于空调系统冷却水的处理方法及装置，该方法及装置是将一种功能碳纤维处理材料为主体的过滤器固定在空调系统的循环冷却水流程中，让水自然通过这种过滤设备，由于这种材料具有能降低水的电势、消耗水中的溶解氧、吸附水中的Ca2+、Mg2+等污染物的功效，因而对循环水起到了防腐、防垢、抑止微生物繁衍生长的作用，较之化学药剂法处理具有效率高、节省人力物力、保持循环水水质稳定的作用，然而该方法在实施过程中，对于敞开式循环冷却系统，处理材料用量要求为总循环水量的0.033-0.050％(重量)，如果用于循环水量几万m3/h以上的大型水循环系统中，这种材料的一次装填量将达到数吨，由于碳纤维材料很轻，价格昂贵，因此装置一次性投资和占地面积很大，而且这种材料饱和再生又需要消耗大量的清水，产生大量的排污水，在大规模循环冷却水处理系统应用难以实现。
技术实现思路
现有技术中循环冷却水处理技术的主要存在经济性问题，本专利技术的目的在于提供一种投资低、循环水回收利用率高、占地面积小的降低循环冷却水补充水量的处理方法。本专利技术申请人经过长期研究发现，循环冷却水系统中因蒸发损失和风冷塔风吹损失导致循环水总固体含量不断浓缩，特别是可溶性固体和微小游离微生物的浓缩问题是限制循环水处理系统浓缩倍数提高的重要因素，加入化学药剂虽然可以起防垢作用，但有一定限度，一般的过滤只能对悬浮物有较好的效果，但对于可溶性固体和微水游离微生物无能为力，因此只有外排一定数量或在较低浓缩倍数下操作，才能维持正常运转。为降低循环水系统中固体含量，一般可操作的方案为采用固体含量极低的新鲜补充水，或在循环水系统中脱除固体，采用后者在经济上更为合理。具体采用何种方式及操作条件也是影响投资费用和运行费用的重要因素，申请人经过经济核算和反复实验研究后确定为“过滤+反渗透对少量水深度净化处理”为最终方案，具体方案如下在循环冷却水系统中设置旁滤引出线，引出水量为循环水量的0.2％-2.0％，引出水进行粗过滤、纤维过滤，过滤出水进行反渗透处理，浓缩液排出量为处理量的15％-25％，渗透液循环回冷却水系统中，浓缩液排出处理。本专利技术方法采用“粗滤+纤维过滤+反渗透”净化处理工艺，不但使不宜进行反渗透处理的冷却循环水可以进行反渗透处理，而且反渗透膜污染轻，可较长周期运转。另外，由于只对循环冷却水系统中旁滤水进行深度净化处理，处理总量仅为循环冷却水系统循环水总量的0.2％-2.0％，使需要处理的水量较小，反渗透压力低，所需要的处理设备投资和运行费用较低，占地面积少，不消耗化学药剂，水回用率高，污水排放量少，具有较高的实用性和非常理想的经济性，同时具有良好的环境效益和社会效益。据初步推算，将循环冷却水系统的浓缩倍数由2.0提高到3.0和4.0，用于系统的补充水量将相应降低25％和33％。附图说明图1是本专利技术循环冷却水处理流程示意图，将少部分循环冷却水进行深度处理，可以达到稳定运行的目的。具体实施例方式下面结合附图进一步说明本专利技术的方案和效果。在图1的循环冷却水系统中，系统循环冷却水1因蒸发损失、风冷塔风吹损失2使循环水量有所降低并被浓缩为循环水3，循环水3少部分进入旁滤线经粗过滤设施4和纤维过滤器5过滤处理，进入旁滤池处理的水量优选为循环水3水量的0.5％-2.0％。粗过滤设施可以为为澄清、砂滤等，去除其中泥沙及部分悬浮物。纤维过滤器5中填充纤维束或纤维球过滤介质，使旁滤处理的循环水中95％以上的悬浮物和微生物被纤维介质截留和吸附，截留液用压缩空气和过滤出水反洗再生，截留液及再生液8和粗滤排放液7排出系统。经纤维过滤器5过滤后的出水进入反渗透装置6作脱盐净化处理，反渗透装置6的浓缩液9排出循环水系统，排出量优选为反渗透装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种循环冷却水的处理方法，在循环冷却水系统中设置包括粗滤的旁路净化线，其特征在于在粗滤后设置纤维过滤和反渗透处理，其处理量为循环水量的０．２％－２．０％，反渗透出水与补充水回到循环水系统，反渗透浓缩液排放。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏山，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]