一种冷却水循环处理系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种冷却水循环处理系统及方法，其依据冷却水循环系统中冷却水塔内的水理特性，借助于一个溶解槽将补充水、中和剂及臭氧气体预先溶解成为低浓度臭氧水，该低浓度臭氧水由汇流底槽注入以进行消毒、杀菌及灭藻，而在对低浓度臭氧水进行适当的处理后，再利用高浓度臭氧水从冷却水塔的顶部注入，并持续适当的时间。反复循环该操作程序，并在利用臭氧对冷却水塔进行处理的期间内，将回流水旁流隔离成用于砂滤槽的逆洗水，从而借助于分流调配而成的低、高浓度臭氧水注入处理方式，构成一种利用率较高但成本较低的冷却水循环处理流程。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种水质处理系统及方法，更具体地说，涉及一种利用高浓度臭氧水和低浓度臭氧水作为消毒剂，通过分阶段对高浓度臭氧水和低浓度臭氧水进行调控，来提高循环处理系统的杀菌及灭藻效果，并达到操作简单且经济可行的循环处理系统及方法。上述冷却水循环处理系统，由于导入O3(臭氧)的目的主要是为了杀菌、消毒和灭藻，从而替代化学药品(如氯气等)，但是O3的加注方法仍然与传统化学药品的加注方法相同，即从冷却水塔的底槽12内取出部分水来溶解气体O3，再将溶解有O3的水回流至冷却水塔的底槽12内。但是由于O3具有自行分解的特性，切溶解在水中的O3其自行分解的速度更快，再加上pH值、温度、时间、环境、水质及操控方式均对O3的溶解及自行分解影响很大，因此，前述方法不仅大幅度降低了O3的功能与作用，同时也降低了冷却水的处理效果，另一方面还对冷却水的处理流程有过多限制(1)利用冷却水塔的底槽作为反应场，导致实际的O3利用比率偏低通过利用在底槽12处形成的分路来获得溶解有O3的水，然后再注入到冷却水塔的底槽12内，以便在底槽12内能够与冷却水中的微生物进行充分反应。但是由于冷却水塔10的底槽12是汇流池而不是储水池，其容积有限，并且在循环的冷却水流量(FLOW RATE)较大的情况下，冷却水在底槽12内的停留时间极其有限，因此如果利用少量的O3水以求获得与冷却水充分混合反应，并且具有足够的接触时间是相当困难的。大部分未在底槽12内进行反应的O3会被抽水机抽取出，经过冷却水管路进入到热交换设备中，从而导致实际用于在冷却水塔10底槽12内进行反应的O3的比率偏低。(2)溶解气体O3的用水不佳，导致O3的溶解度降低由于上述系统中用于O3发生装置的水取自于冷却水塔10的底槽12内，而底槽12中的水质除了水温略低于经过热交换后的回流水以外(由于冷却水塔的散热作用)，其水质条件反而会更为不利(因冷却水塔的蒸发作用，会使得pH值、悬浮固体粒子「简称S.S」浓度、有机反应物、污杂物的浓度增高)。因此，气体O3的溶解度就会相对降低，并且O3的自行分解率加速，从而损耗O3。(3)O3的处理对象不准确，导致O3的处理效果降低冷却水的循环过程虽为连续性流程，但其整个过程大致可分别为冷却水的输送、设备在热交换时的吸热作用、回流热水的输送及冷却水塔的散热等四个部分。其中，除冷却水塔对外界开放以外，其余均在封闭系统中进行，因此各种外物的介入、生物的滋长等均发生在冷却水塔内。因此一般的化学药品处理或导入O3处理也均在冷却水塔内进行。而目前系统中O3的处理方式仅是直接注入底槽12内，并在注入底槽12后直接输入系统而流入热交换设备内，再由热交换设备回流至冷却水塔10中，经长时间流程后几乎不可能有残留的O3进入到冷却水塔10内。因此，除非有足够的高浓度的O3水，才能够应付流程中的耗损及自行分解，否则在冷却水塔中最容易滋生微生物、病菌、生物膜的顶部至底槽间，将无法达到用O3进行处理的效果，并且会结垢掉落而形成系统中的固体物质，必须持续地添加O3。(4)O3的作用目的不明确O3在冷却水循环处理系统内的主要作用是杀死细菌、微生物及生物膜，附带作用于脱色、脱臭、除垢及降低化学需氧量(Chemical Oxygen Demand「简称COD」)。而利用O3对一般水作净化处理，如降低硬度、传导性、S.S等，其效果并不理想，并且还有可能成为干扰因素，即使在对一般水进行处理时使用了O3，也并非用于去除S.S、硬度或COD，无论从技术上或经济上考虑，通常利用其他方法处理来完成这些操作。另外，由于O3为统括性反应，即其氧化作用同时发生，各种反应过程很难分离，因此在通常情况下只好将其总耗用量视为系统的需求量。然而如果考虑O3的特性，即O3的溶解浓度会随时间的推移而降低，并也会随操作因素而改变其分解速率，那么通过对不同的作用对象，所需的O3浓度及接触时间，以及在循环流程中的最佳场所等进行选择，就可以对O3进行高效利用。(5)对流程参数的监控和O3的注入率不确定冷却水循环处理系统一般不要求使用高纯度净水，其在实际运作的过程中，除了不作业的时间段之外，还存在日夜温度差、晴雨气温差、季节性变化、外物介入、生物滋长及蒸发浓缩等现象，会导致冷却水中的各种成份，如pH值、水温、矿物质、固体溶解物、硬度、生物残骸、结垢集结块等常常发生变动，而当在每一周期(CYCLE)中进行下流(BLOWN DOWN)或提升(MAKE-UP)操作时又会引起大幅度变动，这是一般的水循环处理系统所没有的现象。在循环系统中通过测量冷却水中的各种参数来对O3的注入量进行监视与控制，例如采用对氧化还原电位(Oxidation ReductionPotential〔简称ORP〕)、PH、温度(Temperature)、传导率(Conductivity)、O3残留溶存量等进行测量来对O3的注入量进行控制，在实际应用中很难实现，同时对O3影响极为重要的时间因素却常被忽略，从而导致O3的注入率常出现过大和过少的问题，迄今尚无合适的解决方法，然而，由于循环流程具有均化作用，溶存的O3也具有时效性，因此应有具有简化操控的方法。基于上述种种原因，目前在系统中引入以O3对冷却循环水进行处理的方式，由于系统中影响O3实际需求量的因素或者说导致O3发生变动的因素太多，所以无法有效地给出获得O3加入量的一个恒定参数，从而使得O3的利用率较差或者整体杀菌、灭藻效果不佳，而无法达到经济、有效的实施应用阶段，因此也无法进行普及应用。本专利技术中的冷却水循环处理系统包括有冷却水塔、汇流底槽、砂滤槽、加压抽水机、热交换器和溶解槽，其中，汇流底槽直接与砂滤槽相连通，该砂滤槽通过一个回流管路依次与加压抽水机、热交换器、冷却水塔顶部相连通，该砂滤槽还连接有一个用于排放废水的废水排放管路；所述溶解槽用于溶解O3，其通过补充水管路和臭氧管路与外界连通，同时通过低浓度管路和高浓度管路分别与汇流底槽和冷却水塔顶部相连通，借助于在低、高浓度管路上进行自动的控制调配来分别向汇流底槽和冷却水塔顶部注入低、高浓度的臭氧水。所述系统还可以包括有一个臭氧分解装置，该臭氧分解装置设在加压抽水机与热交换器之间，从加压抽水机抽出的冷却水被首先导入该臭氧分解装置中，再送入热交换器中，以避免热交换器受到臭氧的腐蚀。最好，所述溶解槽采用机械离心力溶入法，以提高臭氧水的浓度。最好，所述低浓度臭氧水和高浓度臭氧水的注入方式采用分时间段注入的方式。最好，在利用高浓度臭氧水对冷却水塔进行处理的期间内，将回流水旁接到一个与砂滤槽相连通的逆洗管路上，作为用于砂滤槽的逆洗水。最好，所述溶解槽连接有一能够注入中和剂的中和剂管路。本专利技术中的冷却水循环处理方法包括预先将补充水和臭氧气体混合溶解成为低浓度臭氧水，将该低浓度臭氧水注入到冷却水塔底部的汇流底槽内，对冷却水进行消毒、杀菌和灭藻处理，在利用低浓度臭氧水进行处理后，再将高浓度臭氧水注入到冷却水塔中。最好，在利用高浓度臭氧水对冷却水塔进行处理的期间内，将回流水通过旁侧逆洗管路与冷却水塔进行旁流隔离，流入砂滤槽中，作为用于砂滤槽的逆洗水。最好，所述高浓度臭氧水被从冷却水塔的顶部注入。最好，在所述补充水与臭氧气体混合时一并加入中和剂。附图说明图1是传统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷却水循环处理系统，包括有：冷却水塔、汇流底槽、砂滤槽、加压抽水机、热交换器和溶解槽，其中，汇流底槽直接与砂滤槽相连通，该砂滤槽通过一个回流管路依次与加压抽水机、热交换器、冷却水塔顶部相连通，该砂滤槽还连接有一个用于排放废水的废水排放管路；所述溶解槽用于溶解Ｏ↓［３］，其通过补充水管路和臭氧管路与外界连通，同时通过低浓度管路和高浓度管路分别与汇流底槽和冷却水塔顶部相连通，借助于在低、高浓度管路上进行自动的控制调配来分别向汇流底槽和冷却水塔顶部注入低、高浓度的臭氧水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李明秀，
申请(专利权)人：李明秀，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]