一种循环冷却水的电解杀菌方法技术

本发明专利技术涉及一种循环冷却水的电解杀菌方法，该方法根据冷却水中的氯离子浓度和COD值来控制电解电流，使电解产物的浓度维持在要求的范围内，从而既能保证电解产物浓度达到要求值，又能避免电解产物由于浓度过高而产生的不良影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
エ业循环冷却水系统中，养分的浓缩富集和适宜的水温为微生物的生长创造了有利的条件，如果不加以控制，微生物就会迅速繁殖并产生大量生物粘泥，粘泥附着在管路和冷却设备上，导致热效率的降低以及管路和设备的腐蚀。微生物的控制方法主要有化学法和物理法。最常用的方法是化学法，即通过向水 中投加各种化学剂来控制微生物。化学法成本低、效果好，但是化学法也具有使水质恶化、操作过程复杂、不能很好地适应水质变化、对环境不友好等缺点。物理法是指采用紫外线、超声波等物理手段控制微生物的方法。物理法对环境友好，但无持续杀菌作用且效果不理想。电解法是通过电解控制微生物的方法。电解法的物理作用具有直接杀菌能力，但灭菌率较低，其主要是通过电解产物的化学作用来杀菌的。电解法具有环境友好、投资少、操作灵活和易于实现自动化的特点。电解法进行杀菌处理的原理是，冷却水中含有一定量的氯离子，其浓度范围在20mg/L-2000mg/L,采用电解法处理冷却水时,水中的氯离子将被氧化为活性氯，而活性氯是很好的杀菌剂，可以直接对冷却水进行杀菌。采用电解法对冷却水进行杀菌处理时，为保证杀菌效果，应维持较高的余氯浓度(有效氯浓度)，但余氯浓度过高会导致冷却水系统中管路和设备的腐蚀，因此需要将水中的余氯浓度控制在合适的范围内。然而，冷却水中的余氯浓度并非只与活性氯发生速率有关，如何有效控制冷却水中的余氯浓度是本
面临的难题。
技术实现思路
本专利技术提供了，该方法可以有效地控制水中的余氯浓度。本专利技术提供的方法包括将冷却水输入电解装置进行电解处理，处理后的冷却水返回冷却水循环系统，按以下步骤计算电解电流值，并将电解装置的电解电流调节为计算值；(I)根据目标余氯浓度和測定的冷却水COD值，由(I)式计算活性氯发生速率；活性氯发生速率=(目标余氯浓度+c X COD)/b (I)其中，余氯浓度的单位为mg/L,活性氯发生速率的单位为g/h,C0D的单位为mg/L,b与冷却水的排污量、水质及温度有关的常数，c为数值在O. 06 O. 20之间的常数；(2)根据步骤(I)计算的活性氯发生速率和測定的氯离子浓度，由(II)式计算电解电流值；电解电流=活性氯发生速率パaX氯离子浓度)(II)其中，氯离子浓度的单位为mg/L，电流的单位为A，a是与电极大小、材质、电极间距有关的常数。本专利技术中，常数a可以根据经验确定，也可以按照以下方法确定采用与循环冷却水系统中使用的电解装置相同的装置进行试验，试验水中氯离子浓度、钙硬及电导率与冷却水相同但不含C0D，排污量为0，试验温度与循环冷却水系统相同；由式(III)计算常数a:a=(余氯浓度X试验总水量)/(电解电流X氯离子浓度X电解时间)(III)其中，氯离子浓度的单位为mg/L，电流的单位为A，电解时间的单位为小时，余氯 浓度的单位为mg/L，试验总水量的单位为m3。在确定常数a的方法中，电解时间优选为O. 5 2小时。本专利技术中，常数b可以按照以下方法确定采用正常运转的冷却水循环系统中的电解装置确定常数b，分析冷却水中的氯离子浓度、COD值和一定电流下的余氯浓度，根据电流值和氯离子浓度，由式(IV)计算出活性氯发生速率；活性氯发生速率=aX氯离子浓度X电解电流(IV)b =活性氯发生速率バ目标余氯浓度+c X COD)(V)(V)中常数c的范围在O. 06 O. 20之间，根据活性氯发生速率和冷却水的COD值，由式(V)计算出常数b。本专利技术对电解装置没有特别的要求，本领域技术人员可以根据具体情况，方便地自行设计或购买电解装置。优选的情况下，本专利技术的电解装置中，电极的基体材料为钛，表面镀有金属钼、铱、钌、钽、钯中的ー种或几种，或者上述金属氧化物中的ー种或几种；更优选的情况下，本专利技术的电解装置中，所使用的电极为Ti/Ru02-Ti02电极和/或TizlrO2-Ta2O5电极。本专利技术中，阴极与阳极的电极材料可以相同，也可以不同。本专利技术中，所述循环冷却水中，氯离子浓度优选为20mg/L 2000mg/L。本专利技术在试验的基础上发现活性氯发生速率与冷却水的氯离子浓度和电解电流有夫，并且余氯的浓度不仅仅与活性氯发生速率有夫，还与冷却水的COD值有夫。因此本专利技术提出分析冷却水中的氯离子浓度及COD值，根据分析结果和系统的目标余氯浓度设定电解电流，从而控制活性氯的发生速率，来达到目标余氯浓度。附图说明图I为本专利技术应用于冷却水系统的流程示意图。图2为本专利技术确定常数a的试验流程图。图中，I为冷却塔，2为水泵,3为电解装置,4为电解槽,4A和4B为电极,5为电源，6为忙槽，7为水泵。具体实施例方式下面结合图I与图2进ー步说明本专利技术的实施方案。图I为本专利技术应用于冷却水系统的流程示意图。电解装置3包括电解槽4和设置在4内的电极4A、4B及向4A、4B施加电压的电源5。冷却塔I下方的集水池内的冷却水由泵2送入电解槽4，在该电解槽内进行电解处理。处理后的电解水送回冷却塔I下方的集水池。图2为本专利技术为分析⑴式中系数a的试验流程图。电解装置3与图I完全相同。贮槽6中的水由泵7送入电解槽4，在该电解槽内进行电解处理。处理后的电解水送回贮槽6。试验用水的氯离子浓度、钙硬及电导率与图I中冷却水相同，但试验用水的COD值为零。通过以下方法维持冷却水中的余氯浓度稳定(I)根据前述方法确定常数a和b ;(2)根据冷却循环水系统的要求，确定冷却水中必须维持的余氯浓度；(3)定期分析冷却水中氯离子浓度及COD值，根据前述方法计算需要維持的电解电流值，调节图I中的电解装置的电解电流为计算值。以下通过实施例详细说明本专利技术。·实施例I对某循环冷却水系统进行电解杀菌，流程如图I所示，循环水量为100m3/h，该冷却水系统目标余氯浓度为O. 4mg/L，连续运行31天。首先，分析冷却水中的氯离子浓度为200mg/L，COD值为100mg/L。 其次，求系数a，确定活性氯发生速率与电流及氯离子浓度的关系。为此建立如图2所示的试验装置，试验用水中的氯离子浓度为200mg/L，COD为Omg/L，钙硬及电导率与冷却水相同，试验水量为10m3，运行lh。设定电解电流为10A，测得的余氯浓度为O. 2mg/L,根据余氯浓度、试验水量及运行时间计算活性氯发生速率为2g/h，将电流值、氯离子浓度、活性氯发生速率代入(III)式，常数c值取O. 1，求得系数a = O. 001。因此活性氯发生速率与电流及氯离子浓度的关系为活性氯发生速率(g/h) = O. OOlX氯离子浓度(mg/L) X电流(A)然后，在图I的实际装置中运行，开始运行吋，仍设定电流为10A，稳定之后测得冷却水中余氯浓度为O. 2mg/L，根据上式求得活性氯发生速率为2g/h，将COD值、余氯浓度、活性氯发生速率代入(V)式，求得系数b = 5. I，因此余氯浓度与活性氯发生速率及COD值的关系为余氯浓度(mg/L)= 5. I X 活性氯发生速率(g/h)-O. I X COD (mg/L)正式运行时，分析冷却水的水质如下氯离子浓度为200mg/L，COD值为100mg/L，为使目标余氯浓度为O. 4mg/L，活性氯发生速率应为2. 04g/h，为此设定电解电流为10. 2A。之后，每5天分析一次水中的氯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环冷却水的电解杀菌方法，包括将冷却水输入电解装置进行电解处理，处理后的冷却水返回冷却水循环系统，按以下步骤计算电解电流值，并将电解装置的电解电流调节为计算值； (1)根据目标余氯浓度和測定的冷却水COD值，由(I)式计算活性氯发生速率； 活性氯发生速率=(目标余氯浓度+cXCOD)/b (I) 其中，余氯浓度的单位为mg/L,活性氯发生速率的单位为g/h,C0D的单位为mg/L,b与冷却水的排污量、水质及温度有关的常数，c为数值在O. 06 O. 20之间的常数； (2)根据步骤(I)计算的活性氯发生速率和測定的氯离子浓度，由(II)式计算电解电流值； 电解电流=活性氯发生速率パa X氯离子浓度)(II) 其中，氯离子浓度的单位为mg/L，电流的单位为A，a是与电极大小、材质、电极间距有关的常数。2.按照权利要求I所述的方法，其特征在于，常数a按照以下方法确定 采用与循环冷却水系统中使用的电解装置相同的装置进行试验，试验水中氯离子浓度、钙硬及电导率与冷却水相同但不含C0D，排污量为0，试验温度与循环冷却水系统相同；由式(III)计算常数a: a =(余氯...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭丽，李本高，余正齐，李亚红，傅晓萍，
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石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：