一种用于循环水系统的中水回用方法技术方案

本发明专利技术提供一种用于循环水系统的中水回用方法，该方法所处理的原水为工业企业废水站或者市政污水厂生化尾水，包括以下步骤：首先采用电吸附的方法制备中水，然后中水被补充到循环水系统中，并向循环水系统中添加无磷缓蚀阻垢剂，以抑制腐蚀和结垢。本发明专利技术提供的方法能够有效扩大循环水中中水的使用量，提高水的重复利用率，降低废水排放量，减少新鲜水耗量，有利于节约水资源，同时循环水排污水的磷含量大幅降低，有效降低水体的富营养化程度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于水处理
，具体涉及一种用于循环水系统的中水回用方法。
技术介绍
循环水是电力、石化、炼油、化工、冶金等行业的重要换热介质，应用范围和使用量非常大，目前主要还是采用地表水(河水)经过简单混凝处理后作为补水进入循环水系统，这种方式浪费水资源。采用工业和市政废水制备的再生水作为循环水系统的补水较少应用。主要存在两个方面的问题：第一是中水的低成本制备方法，即如何将各类工业废水进行适当处理后作为中水补充到循环水系统中去，高效率和低成本的中水回用工艺是目前研究的热点，双膜法采用较多，电吸附是目前较新颖的工艺，有一定的应用，但是目前电吸附采用活性炭制作电极，成本较高。第二是经过处理后的中水和废水相比，虽然改善了品质，但是相对于河水而言，仍然含有较多导致结垢和腐蚀的污染物，如各类酸碱、残余的有机物、盐类等，如pH<7偏酸性，或者再生水的CODcr及BOD5含量较高，CODcr可达到30-50mg/L，BOD5可达到10mg/L左右，微生物繁殖较新鲜水严重。这些都导致了中水回用后，容易发生碳钢或者铜质换热设备的腐蚀和结垢。需要采用添加缓蚀阻垢剂的方式予以解决。在缓蚀阻垢剂的使用方面，目前，国内循环水系统仍然以添加含磷缓蚀阻垢剂为主，磷排放的总量巨大，是导致水体富营养化的重要因素，特别在国家水体富营养化重点监控地区的太湖流域，问题更为突出。随着技术的进步，无磷或低磷缓蚀阻垢药剂有逐渐代替磷系药剂的趋势，对于处于太湖流域磷的削减更具有非常重要的作用。现有无磷药剂配方大部分掌握在纳尔科、GE等国际化水处理药剂供应商手中，国内的具有自主知识产权的配方不多；主要是因为国产无磷药剂缓蚀性能不过关，同时对于水质波动严重的企业不够稳定。因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述问题。
技术实现思路
针对目前循环水系统存在的中水补充比例低、中水进入循环水系统后的腐蚀和结垢问题突出、含磷缓蚀阻垢药剂导致的排放水含磷量高的问题，本专利采用电吸附作为中水回用的主体工艺，并采用无磷的缓蚀阻垢药剂，以达到循环水采用中水作为补水并稳定运行的目的。一种用于循环水系统的中水回用方法，包括步骤：1)工业污水或市政污水在经过适当的物化和生化处理后，采用电吸附方法进行中水制备，具体的流程是：来水→pH调节→过滤→水泵提升→电吸附除盐。电吸附的作用是除去工业污水或者市政污水中的盐，其工作过程为：每个电吸附模块中有不少于100对电吸附电极，每对电极分别外接整流电源的正极和负极，在起始工作时，待处理原水进入每对电极之间的流道中，水中的阴离子和阳离子在直流电场的驱动下，分别向对向电极移动，阴离子被吸附到正极板中，阳离子被吸附到负极板中，原水得到了净化，净化后的水作为产水收集；电吸附装置的进水口和出水口均安装在线的电导率测试仪，通过检测出水的电导率并和进水比较来判定电极是否吸附饱和，接近吸附饱和时，将正负电极短接，正负离子将随进水形成浓水排出，电极板将恢复吸附能力。其中，能够进入电吸附的工业废水为化工、造纸、印染、冶金等多种行业废水站或者市政污水厂生化尾水，污染物指标包括CODcr<100mg/L，电导率<6000μs/cm，否则应进行适当的预处理。电吸附采用以活性炭为主体制备的平板电极。电吸附电极板的制备方法是：电吸附电极板由活性炭混合导电剂、粘接剂，通过喷涂成型的方法制备，活性炭的质量分数在80-86％，粘接剂和导电剂的质量比例均在7-10％之间。其中，活性炭由市政污水厂的剩余污泥炭化制备而成。其中，导电剂为乙炔黑、Super-P、石墨烯中的一种或者多种。其中，粘接剂为酚醛树脂、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或者多种。其中，喷涂采用喷枪进行，压缩气体为氮气，压力不低于0.8Mpa，喷嘴直径4-8mm，粘度调节剂为异丙醇。电吸附方法制备中水的工作条件是：每对电极正负极的间距为1-3mm，电极工作直流电压为0.8-1.4V，水力停留时间为20-60min，出水的除盐率60-80％，得水率70-80％。2)电吸附出水经过产品水池暂存后，作为补充水进入循环水系统，循环水系统中添加无磷缓蚀阻垢剂抑制腐蚀和结垢。其中，无磷缓蚀阻垢药剂的加药量为20-80mg/L。其中，电吸附的产水进入循环水系统后，应保证循环水系统的钙硬度和总碱度之和小于800mg/L。其中，所述无磷缓蚀阻垢剂的成分包括第一聚羧酸类化合物、第二聚羧酸类化合物、金属盐和示踪物，其中，主体药剂是由第一聚羧酸类化合物、第二聚羧酸类化合物、金属盐混合复配而成，是实现缓蚀和阻垢作用的主要成分，示踪物的作用是标识上述主体药剂的浓度，通过监测示踪物浓度来间接实现对上述主体药剂的浓度监测，并实现自动控制加药。其中，第一聚羧酸类化合物为聚丙烯酸、聚环氧琥珀酸、丙烯酸/丙烯酸羟丙酯共聚物、丙烯酸/苯乙烯磺酸共聚物、丙烯酸/乙烯磺酸共聚物等中的一种或多种，质量比例为40-60％；第二聚羧酸类化合物为聚天冬氨酸、聚马来酸酐、马来酸酐/苯乙烯磺酸共聚物中的一种或多种，质量比例为40-60％。其中，金属盐类为氯化锌、硫酸锌、乙酸锌、葡萄糖酸钠中的一种或者多种，质量比例为4-8mg/L。其中，示踪物为蒽二磺酸和/或蒽二磺酸二钠盐，示踪物的浓度和主体药剂的质量浓度比例为1:2000-1：500。其中，在制备过程中，先将所述第一聚羧酸类化合物和所述第二聚羧酸类化合物进行复配，再将二者的混合物与所述金属盐进行复配得到主体药剂，最后在主体药剂中加入示踪物。其中，本方法中水补充到循环水系统后，采用本方法的无磷缓蚀阻垢剂剂进行缓蚀阻垢时，不需要加酸调节循环水的pH值。本方法中的质量比例为未计算稀释用水的药剂质量比例，如果稀释投加第一聚羧酸类化合物、第二聚羧酸类化合物、金属盐和示踪物的方法，仍在本专利技术保护范围内。通过以上步骤处理后，电吸附出水作为补充水进入循环水系统，循环水系统可以按照浓缩倍数4-6的比例稳定运行，中水得到了回用，大幅降低了废水外排量，循环水中的磷含量也大幅降低。本方法的无磷缓蚀阻垢药剂也可单独应用在普通的无中水回用的循环水系统中，且不需要进行配方调整。附图说明图1为本专利技术实施例的用于循环水系统的中水回用方法的流程图。图2是本专利技术无磷缓蚀阻垢药剂的用于评价缓蚀性能的缓蚀率曲线。图3为本专利技术无磷缓蚀阻垢药剂的用于评价阻垢性能的瞬时污垢热阻曲线。具体实施方式以下具体实施方式用于说明本专利技术，但不应理解为对本专利技术的限制。实施例中，如无特别说明，所用技术手段为本领域常规的技术手段。本专利技术提供一种用于循环水系统的中水回用方法，该方法的所处理的原水来自工业企业废水站或者市政污水厂生化尾水，本专利技术的方法将工业污水或市政污水经过电吸附处理制成中水，并将中水回用到循环水系统中，从而大大减少地表水和地下水的使用，有效节约水资源。同时循环水排污水的磷含量大幅降低，能够有效降低水体的富营养化程度。本专利技术包括以下步骤：第一步、工业企业废水站或者市政污水厂生化尾水采用电吸附方法进行中水制备。在该步骤中，调节所述原水的pH值，并进行过滤；对过滤后的水进行电吸附处理；优选的是，电吸附电极采用由污泥制备的活性炭制作。优选的是，能够进入电吸附的工业废水为化工、造纸、印染、冶金等多种行业企业废水站或者市政本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于循环水系统的中水回用方法，该方法所处理的原水为工业企业废水站或者市政污水厂生化尾水，包括以下步骤：第一步，工业企业废水站或者市政污水厂生化尾水采用电吸附方法进行中水制备；第二步，电吸附产生的中水被输送到循环水系统中，并向循环水系统中添加无磷缓蚀阻垢剂，以抑制腐蚀和结垢。

【技术特征摘要】
1.一种用于循环水系统的中水回用方法，该方法所处理的原水为工业企业废水站或者市政污水厂生化尾水，包括以下步骤：第一步，工业企业废水站或者市政污水厂生化尾水采用电吸附方法进行中水制备；第二步，电吸附产生的中水被输送到循环水系统中，并向循环水系统中添加无磷缓蚀阻垢剂，以抑制腐蚀和结垢。2.根据权利要求1所述的一种用于循环水系统的中水回用方法，电吸附方法所采用的电极板由活性炭、导电剂和粘接剂制备而成，其中，活性炭材料的质量分数为80-86％，粘接剂的质量分数为7-10％，导电剂的质量分数为7-10％，所述电极板由上述三种材料混合后，采用喷涂的方法成型。3.根据权利要求2所述的一种用于循环水系统的中水回用方法，采用市政污水厂的剩余污泥制备所述活性炭，其中，制备活性炭采用的活化剂为40％的聚乙二醇400，其中，炭化温度800℃，时间4h，氮气为保护气；形成的活性炭为中孔炭，平均孔径为20-40nm，比表面积大于等于600m2/g。4.根据权利要求2所述的一种用于循环水系统的中水回用方法，所述导电剂为乙炔黑、Super-P、石墨烯中的一种或者多种，所述粘接剂为酚醛树脂、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或者多种。5.根据权利要求2所述的一种用于循环水系统的中水回用方法，采用喷枪进行喷涂成型，其中，压缩气体为氮气，氮气的出口压力大于等于0.8Mpa，喷嘴的直径4-8mm。6.根据权利要求1所述的一种用于循环水系统的中水回用方法，在所述电吸附方法中，正、负极电极板的间距为1-3mm，电极工作直流电压为0.8-1.4V，水力停留时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛方勤，赵雪锋，汪诚文，
申请(专利权)人：薛方勤，赵雪锋，汪诚文，
类型：发明
国别省市：北京;11