一种适用于恶劣水质条件的电化学水处理装置、循环水零排放处理系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种适用于恶劣水质条件的电化学水处理装置、循环水零排放处理系统及方法。该电化学水处理装置包括箱体、电化学处理单元、倒U形容器、滤网；其中，电化学处理单元、倒U形容器、滤网设于箱体内部，电化学处理单元设于倒U形容器内部；倒U形容器的上部设有进水口，下部为开放的出水口；箱体设有溢流口和出垢口；滤网垂直设于箱体设有溢流口的一侧。本发明专利技术还提供了一种循环水处理零排放处理系统和方法。本发明专利技术的技术方案是有效解决循环水系统一系列问题的一种低成本方法，基本控制腐蚀、结垢和菌藻滋生问题；对某些工艺特殊或水质恶劣的循环水系统，能够实现循环水系统的零排放。

An electrochemical water treatment device, zero discharge treatment system and method for circulating water suitable for severe water quality conditions

【技术实现步骤摘要】
一种适用于恶劣水质条件的电化学水处理装置、循环水零排放处理系统及方法
本专利技术涉及一种适用于恶劣水质条件的电化学水处理装置、循环水零排放处理系统及方法，属于循环水处理

技术介绍
循环冷却水系统是化工、石油、冶炼、电力等行业的用水大户，减少循环水系统的排水量进而实现零排放能够节约大量新鲜水，同时减轻废水排放对环境的压力，意义重大。当前，循环水用户主要是通过改善药剂配方、强化补水预处理以及采用其他新技术等方式来提高循环水系统的浓缩倍数，从而实现减排的目的，真正的零排放还远未实现。有些企业声称已经实现了循环水系统的零排放，归纳以来主要有三种途径。第一，对循环水系统的排污水进行再生，中水回用，浓水进入蒸发结晶工艺。该种途径通过对循环水的后处理实现了零排放，但由于蒸发结晶工艺复杂、能耗过高且最终的杂盐无法处理，一般企业无法承受，难以大面积推广。第二，优化全厂工艺，将循环水排污用于脱硫、除尘、绿化等其他用途。原则上，该种途径可以实现系统零排放，但不具有普遍意义。第三，停止排污，直接对循环水系统零排，这种途径是真正意义上的循环水系统零排放，但控制难度极高，难以有效控制结垢、腐蚀和菌藻滋生难题。传统的水处理药剂已不能胜任，当前各种高效、环保的新型水处理药剂也陆续被开发并应用，但总的来说效果尚有不足，且为保证效果必须要有少量排污。除药剂外，其他的水处理技术如高能波处理、阴极保护、静电处理、磁场处理等也开始陆续应用于循环水处理领域并较好地解决了某一方面的问题，但至今还没有一种技术能够完全解决恶劣水质条件下循环水系统零排放难题。有些企业通过投加特殊的所谓“零排放药剂”来保证循环水系统的结垢、腐蚀和菌藻滋生问题可控。该种方法存在的问题是，随着浓缩倍数的不断增加和药剂的不断积累，循环水系统中的杂质会越来越多，水质恶化，现场条件极差，不利于运行管理。更为严重的是在水质不断恶化的情况下，其对系统结垢、腐蚀和菌藻滋生问题的控制效果还有待实践的进一步检验。对于某些工艺特殊的循环水系统，当补水水质较差时，实现零排放的难度更大，如带有喷淋式蛇管式换热器(冷排)的系统。由于冷排蒸发量偏大且影响因素复杂，其结垢和腐蚀现象更难以控制，目前对于建有冷排换热器的循环水系统还没有实现真正零排放的先例。由于冷排具有结构简单，制造、安装、清洗和维修方便，价格低廉，又特别适用于高压流体的冷却、冷凝等优点，应用广泛。但带有冷排的循环水处理却不易实现有效控制，难度主要有：(1)循环水从布水槽往下流的过程中，发生部分气化，循环水含盐量增大，时间一长就会在换热管表面结垢。管内热物料温度较高时，该现象尤为明显；(2)整个冷排暴露在室外环境中，其运行状况受周围环境影响较大，极易有沙尘、微生物等飘入，造成循环水系统粘泥较多；(3)水垢、粘泥形成的污垢会带来严重的垢下腐蚀，大大缩短冷排的使用寿命；(4)在母管与冷排相连的潮湿区域易形成水线腐蚀；(5)微生物容易滋生，夏季藻类难以控制。当循环水水质较差时，以上情况会更加严重。随着当前环保形势的日益严峻，循环水系统减排已成为大多数企业的必然选择，随之而来的必然是循环水系统浓缩倍数升高，水质变差。针对冷排换热器上述缺点的改进措施或控制方法也在不断提出，归纳起来主要有以下几种：(1)增加循环水补水预处理工艺，改善补水水质。该方法可以在一定程度上提高浓缩倍数并减轻结垢和腐蚀情况，但对菌藻滋生现象无明显改善作用，且投资较大、实施不便；(2)改用更高性能的缓蚀阻垢剂或加大药剂用量。该方法有一定效果，但也增大了循环水排污的处理难度，同时运行成本显著升高；(3)采用百叶窗遮光的方式控制藻类滋生。该方法效果明显，但很多厂区并不具备实施条件；(4)采用更高级别的换热器材质。该方法能使腐蚀减缓但对阻垢无效，且成本高，失去了采用冷排工艺的意义。此外，还有加强人工清理、增大循环水旁滤量等措施。多数企业是采用上述一种或多种方法联用的方式来控制冷排换热器的各种问题，但效果都不太理想。因此，由于结垢、垢下腐蚀等问题未得到有效防治，带有冷排换热器的循环水系统从未实现真正的零排放。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种能够有效解决目前循环水系统所存在问题的技术方案。为达到上述目的，本专利技术首先提供了一种适用于恶劣水质条件的电化学水处理装置，其中，该电化学水处理装置包括箱体、电化学处理单元、倒U形容器、滤网；其中，所述电化学处理单元、倒U形容器、滤网设于所述箱体内部，并且，所述电化学处理单元设于所述倒U形容器内部；所述倒U形容器的上部设有进水口，下部为开放的出水口；所述箱体设有溢流口和出垢口；所述滤网垂直设于所述箱体设有溢流口的一侧。在上述电化学水处理装置中，箱体作为整个电化学处理装置的外壳，其上设置的溢流口用于通过溢流的方式排出经过处理的水；箱体下部为开放的结构，作为沉垢所用，在箱体的适当位置设置出垢口。在上述电化学水处理装置中，电化学处理单元设置于倒U形容器中，来水可以由该倒U形容器的上方或侧上方进入，由正下方出。如此一来，刮刀刮下的碳酸钙颗粒直接沉降到箱体底部即可，不必再单独设置沉降装置；同时在电化学处理单元的出水上升过程中，较小的碳酸钙颗粒继续沉降，出水更加清澈。在上述电化学水处理装置中，优选地，所述电化学处理单元的极板总面积为12-23m2(例如18m2)，极板间距为6-10mm。极板的数量可以根据需要进行设置。在上述电化学水处理装置中，优选地，该电化学水处理装置的规格满足：电流≥1500A，自动刮垢频率2次/天，刮垢时间30min，进水量≥150m3/h。在上述电化学水处理装置中，滤网可以有效拦截电化学处理单元杀菌产生的生物粘泥以及在电化学处理单元中失稳的胶体颗粒如硅胶等，相当于砂滤罐的功能。当系统清垢时，可以将滤渣一并清理。优选地，所述滤网的垂直高度高于所述溢流口，以确保全部的水都经过滤网过滤。所述滤网的目数可以为60-90目，例如80目。通过设置倒U形容器以及滤网能够使电化学水处理装置产生的碳酸钙垢、胶体沉积物以及杀死的微生物等物质较为完全地从循环水系统中脱离，从而强化了电化学水处理装置的功能。在上述电化学水处理装置中，所述倒U形容器的材质可以满足绝缘和强度要求(能够横向支撑50公斤以上的重量)的材质，例如PVC等高强度硬塑料。本专利技术所提供的上述电化学水处理装置能够集电化学处理、沉降和过滤于一体，占地面积小，处理效率高。本专利技术还提供了一种循环水零排放处理系统，其中，该循环水零排放处理系统包括电化学水处理装置、冷却塔、循环水池、循环水泵、换热器；所述电化学处理装置为本专利技术所提供的上述电化学水处理装置；所述循环水池位于所述冷却塔的底部；所述循环水池的出水口与所述循环水泵的入口连接，所述循环水泵的出口与所述换热器的入口连接，所述换热器的第一出水口与所述冷却塔的布水管入口连接，所述换热器的第二出水口与所述电化学水处理装置的进水口连接，所述电化学水处理装置的出水口与所述循环水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于恶劣水质条件的电化学水处理装置，其特征在于，该电化学水处理装置包括箱体、电化学处理单元、倒U形容器、滤网；/n其中，所述电化学处理单元、倒U形容器、滤网设于所述箱体内部，并且，所述电化学处理单元设于所述倒U形容器内部；/n所述倒U形容器的上部设有进水口，下部为开放的出水口；/n所述箱体设有溢流口和出垢口；/n所述滤网垂直设于所述箱体设有溢流口的一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于恶劣水质条件的电化学水处理装置，其特征在于，该电化学水处理装置包括箱体、电化学处理单元、倒U形容器、滤网；
其中，所述电化学处理单元、倒U形容器、滤网设于所述箱体内部，并且，所述电化学处理单元设于所述倒U形容器内部；
所述倒U形容器的上部设有进水口，下部为开放的出水口；
所述箱体设有溢流口和出垢口；
所述滤网垂直设于所述箱体设有溢流口的一侧。


2.根据权利要求1所述的电化学水处理装置，其特征在于，所述电化学处理单元的极板总面积为12-23m2，极板间距为6-10mm。


3.根据权利要求1或2所述的电化学水处理装置，其特征在于，该电化学水处理装置的规格满足：电流≥1500A，自动刮垢频率2次/天，刮垢时间30min，进水量≥150m3/h。


4.根据权利要求1所述的电化学水处理装置，其特征在于，所述滤网的垂直高度高于所述溢流口，
优选地，所述滤网的目数为60-90目。


5.根据权利要求1-4任一项所述的电化学水处理装置，其特征在于，所述倒U形容器的材质为高强度硬塑料，优选为PVC。


6.一种循环水零排放处理系统，其特征在于，该循环水零排放处理系统包括电化学水处理装置、冷却塔、循环水池、循环水泵、换热器；其中，所述电化学处理装置为权利要求1-5任一项所述的电化学水处理装置；
所述换热器优选为冷排换热器；
所述循环水池位于所述冷却塔的底部；
所述循环水池的出水口与所述循环水泵的入口连接，所述循环水泵的出口与所述换热器的入口连接，所述换热器的第一出水口与所述冷却塔的布水管入口连接，所述换热器的第二出水口与所述电化学水处理装置的进水口连接，所述电化学水处理装置的出水口与所述循环水池连接。


7.根据权利要求6所述的循环水零排放处理系统，其特征在于，所述冷却塔的换热管或换热板的外壁设有搪瓷涂层；优选地，所述搪瓷涂层的厚度为0.28-0.4mm。


8.根据权利要求7所述的循环水零排放处理系统，其特征在于，所述搪瓷涂层是通过表面处理和搪瓷处理形成的，其中，所述搪瓷处理包括如下过程：

【专利技术属性】
技术研发人员：黄风林，张彦，诸建军，李辉，钟雄，徐龙涛，吴泉佟，任明昆，李耀，李荣翔，
申请(专利权)人：卫士循环水处理北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11