基于电化学与物联网的水处理除垢系统及方法技术方案

本申请提供一种基于电化学与物联网的水处理除垢系统及方法，冷却水循环系统包括填充有水的循环水箱、冷却器和多个第一输水管；循环水箱通过两个第一输水管道分别与冷却器的进水口和出水口连通；电化学水处理箱上设置有电化学除垢组件且通过第一输水管道与循环水箱连通；水质自动监测系统包括采样、过滤并沉沙的水样采集预处理模块和对过滤并沉沙后的水样进行检测的数据检测模块；当检测结果不满足水质达标要求时，通过补水系统向循环水箱内补入新水直至检测结果满足水质达标要求。本申请在有效除垢的同时，不会对水质造成污染，使得除垢后的水可以循环利用，且实现循环水箱内水质离子含量的实时监测以及准确控制了加入循环水箱内的水量。循环水箱内的水量。循环水箱内的水量。

【技术实现步骤摘要】
基于电化学与物联网的水处理除垢系统及方法


[0001]本申请涉及水处理技术，尤其涉及一种基于电化学与物联网的水处理除垢系统及方法。

技术介绍

[0002]水冷却循环系统是火力发电的重要环节，高效、稳定的水冷却系统是机组稳定运行的前提。水冷却循环系统在运行过程中，因冷却水与待冷却设备发生热量交换的过程中，冷却水升温过程中会不断蒸发，冷却水的量越来越少，致使冷却水中各种矿物质(如泥渣、粉尘、沙粒等)的含量以及各离子(如钙离子、镁离子、磷、氮等)的浓度越来越高，而钙离子和镁离子等易结垢成碳酸钙、磷酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、硅酸镁等硬垢，且磷是藻类生长的营养物，夏季会加快藻类的繁殖，COD值超标使循环水系统排放达不到标准中的浓度含量，致使各设备以及各输水管道内产生结垢、菌藻滋生、腐蚀等情况。
[0003]现有的冷却水循环系统常通过人工检测发生热交换后的循环冷却水中的含盐量，若含盐量高于预设阈值时，排出浓缩水同时向冷却水循环系统中补入新鲜水，进而使得冷却水循环系统中冷却水中的含盐量维持在一定的浓度，但人工检测具有检测不及时、无法精确控制用水量。冷却水运行时，需安排专人对水质情况进行检测，日检测3
‑
5次，取样至出检测结果需2
‑
3小时，对冷却水运行系统不能及时得到处理和操作，新水补充量大会浪费水资源，补充新水少又会对系统造成运行风险。
[0004]另外，化学药剂水处理方式因其除垢快速等特点仍被各工厂广泛使用，而采用化学药剂除垢仅仅只能是延缓腐蚀、延缓结垢，并不能改善水质，(比如说检测循环水的总硬度为800mg/L，投用缓蚀阻垢剂后，硬度还是800mg/L，没有任何变化)，而且还会污染水体，导致循环水里的COD，浊度、总磷等数据升高，加速微生物滋生，进而加速了水体的污染，且因有大量化学药剂的添加，致使冷却循环后的水若直接排放会造成二次污染，反之须经过污水处理系统处理后方可安全排放，增加了水质的处理成本。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种基于电化学与物联网的水处理除垢系统及方法，用以解决现有的人工检测水质中的含盐量具有检测不及时、无法精确控制用水量以及化学药剂除垢仅仅只能是延缓腐蚀、延缓结垢，并不能改善水质，还会污染水体，导致循环水里的COD，浊度、总磷等数据升高，加速微生物滋生，进而加速了水体的污染，且因有大量化学药剂的添加，致使冷却循环后的水若直接排放会造成二次污染，反之须经过污水处理系统处理后方可安全排放，增加了水质的处理成本的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：
[0007]第一方面，本申请提供一种基于电化学与物联网的水处理除垢系统，包括通过物联网连接的冷却水循环系统、电化学水处理箱、水质在线监测系统、补水系统和现场控制装置；
[0008]所述冷却水循环系统包括循环水箱、冷却器和多个第一输水管；
[0009]所述循环水箱上开设有第一进水口、第一出水口、第二进水口和第二出水口；所述循环水箱内填充有水，所述第一出水口通过所述第一输水管道与所述冷却器的进水口连通，所述冷却器的出水口通过所述第一输水管道连通有待冷却设备的冷却水进口，所述待冷却设备的换热水出口通过所述第一输水管道与所述第一进水口连通，每个所述第一输水管上设置有一个第一输水泵；
[0010]所述电化学水处理箱上的进水口与所述第二出水口连通，所述电化学水处理箱上的出水口通过所述第一输水管道与所述第二进水口连通；所述电化学水处理箱上设置有用于对从所述第二出水口流入其内的循环水进行电化学除垢的电化学除垢组件；
[0011]所述水质在线监测系统包括水样采集预处理模块和数据检测模块；
[0012]所述水样采集预处理模块，用于采集所述循环水箱内的水样并对采集的水样进行过滤并沉沙，将过滤并沉沙后的水样输送给所述数据检测模块；
[0013]所述数据检测模块，用于接收所述过滤并沉沙后的水样并对其中的水质离子含量进行检测，获得检测结果；
[0014]所述补水系统，用于当所述检测结果不满足水质达标要求时，向所述循环水箱内补入新水直至检测结果满足水质达标要求。
[0015]可选的，所述电化学除垢组件包括阳极板、阴极板、导线和直流电源；
[0016]所述阳极板和所述阴极板均设置在所述电化学水处理箱的内部，所述直流电源设置在所述电化学水处理箱的外部，所述阳极板通过所述导线与所述直流电源的正极电连接，所述阴极板通过所述导线与所述直流电源的负极电连接。
[0017]可选的，所述阴极板上设置有带负电荷的集垢外网；
[0018]所述集垢外网用于将从所述第二出水口进入所述电化学水处理箱内的循环水中的金属离子吸附至阴极板上。
[0019]可选的，所述电化学水处理箱的一个侧壁上密封设置有更换门，所述更换门上设置有观察视窗。
[0020]可选的，所述水样采集预处理模块包括浮筒、第二输水管道、储水槽和第三输水管道；
[0021]所述浮筒上的进水口浸入到所述循环水箱内的水位以下，所述浮筒上的出水口与所述第二输水管的一端连通，所述第二输水管远离所述浮筒的一端与所述储水槽上的进水口连通，所述储水槽的出水口通过所述第三输水管道与所述数据检测模块连通；
[0022]所述第二输水管道上设置有第二输水泵，所述第三输水管道上设置有第三输水泵。
[0023]可选的，所述浮筒的进水口上设置有第一过滤网；
[0024]所述储水槽内设置有第二过滤网，所述储水槽的底部设置有排污管道，所述排污管道远离所述储水槽的一端连通有沉沙收集槽，所述排污管道上设置有冲沙闸。
[0025]可选的，所述数据检测模块包括测量槽、第四输水管道和水质离子检测装置；
[0026]所述测量槽的进水口通过所述第三输水管道与所述储水槽的出水口连通，所述测量槽的出水口通过所述第四输水管道与所述水质离子检测装置的进样口连通，所述第四输水管道上设置有第四输水泵；
[0027]所述水质离子检测装置用于对所述过滤并沉沙后的水样中的水质离子含量进行检测，获得检测结果。
[0028]可选的，所述循环水箱上还设置有第三进水口；
[0029]所述补水系统包括补水箱、第五输水管道和第五输水泵；
[0030]所述补水箱的进水口连接有外部水源，所述补水箱的出水口通过所述第五输水管道与所述循环水箱上的所述第三进水口连通，所述第五输水泵设置在所述第五输水管道上；
[0031]所述第五输水泵的输入端与所述水质离子检测装置的输出端电连接。
[0032]可选的，所述基于电化学与物联网的水处理除垢系统还包括存储有预设水质离子含量阈值的云平台和远程控制中心；
[0033]所述云平台，用于接收所述数据检测模块发送的检测结果，并将所述监测结果与所述预设水质离子含量阈值进行比较，获得所述检测结果满足水质达标要求或所述检测结果不满足水质达标要求的结果，并将所述检测结果不满足水质达标要求的结果传输给所述补水系统；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于电化学与物联网的水处理除垢系统，其特征在于，包括通过物联网连接的冷却水循环系统(100)、电化学水处理箱(200)、水质在线监测系统(300)、补水系统(400)和现场控制装置(800)；所述冷却水循环系统(100)包括循环水箱(101)、冷却器(102)和多个第一输水管道(104)；所述循环水箱(101)上开设有第一进水口、第一出水口、第二进水口和第二出水口；所述循环水箱(101)内填充有水，所述第一出水口通过所述第一输水管道(104)与所述冷却器(102)的进水口连通，所述冷却器(102)的出水口通过所述第一输水管道(104)连通有待冷却设备(103)的冷却水进口，所述待冷却设备(103)的换热水出口通过所述第一输水管道(104)与所述第一进水口连通，每个所述第一输水管道(104)上设置有一个第一输水泵(1041)；所述电化学水处理箱(200)上的进水口与所述第二出水口连通，所述电化学水处理箱(200)上的出水口通过所述第一输水管道(104)与所述第二进水口连通；所述电化学水处理箱(200)上设置有用于对从所述第二出水口流入其内的循环水进行电化学除垢的电化学除垢组件；所述水质在线监测系统(300)包括水样采集预处理模块(301)和数据检测模块(302)；所述水样采集预处理模块(301)，用于采集所述循环水箱(101)内的水样并对采集的水样进行过滤并沉沙，将过滤并沉沙后的水样输送给所述数据检测模块(302)；所述数据检测模块(302)，用于接收所述过滤并沉沙后的水样并对其中的水质离子含量进行检测，获得检测结果；所述补水系统(400)，用于当所述检测结果不满足水质达标要求时，向所述循环水箱(101)内补入新水直至检测结果满足水质达标要求。2.根据权利要求1所述的基于电化学与物联网的水处理除垢系统，其特征在于，所述电化学除垢组件包括阳极板(201)、阴极板(202)、导线(204)和直流电源(203)；所述阳极板(201)和所述阴极板(202)均设置在所述电化学水处理箱(200)的内部，所述直流电源(203)设置在所述电化学水处理箱(200)的外部，所述阳极板(201)通过所述导线(204)与所述直流电源(203)的正极电连接，所述阴极板(202)通过所述导线(204)与所述直流电源(203)的负极电连接。3.根据权利要求2所述的基于电化学与物联网的水处理除垢系统，其特征在于，所述阴极板(202)上设置有带负电荷的集垢外网(2021)；所述集垢外网(2021)用于将从所述第二出水口进入所述电化学水处理箱(200)内的循环水中的金属离子吸附至阴极板(202)上。4.根据权利要求1所述的基于电化学与物联网的水处理除垢系统，其特征在于，所述电化学水处理箱(200)的一个侧壁上密封设置有更换门(205)，所述更换门(205)上设置有观察视窗(206)。5.根据权利要求1所述的基于电化学与物联网的水处理除垢系统，其特征在于，所述水样采集预处理模块(301)包括浮筒(304)、第二输水管道(305)、储水槽(307)和第三输水管道(306)；所述浮筒(304)上的进水口浸入到所述循环水箱(101)内的水位以下，所述浮筒(304)
上的出水口与所述第二输水管道(305)的一端连通，所述第二输水管道(305)远离所述浮筒(304)的一端与所述储水槽(307)上的进水口连通，所述储水槽(30...

【专利技术属性】
技术研发人员：李福龙，马孝栋，滕玉良，魏春雷，姜海波，王永旭，夏云智，钱跃辉，温晓明，
申请(专利权)人：通辽第二发电有限责任公司，
类型：发明
国别省市：