CN105439331B - 循环冷却水透析系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种循环冷却水透析系统，包括冷却塔、微米颗粒物分离器、钙镁离子吸附自动剥离器与循环水箱；所述冷却塔连通所述微米颗粒物分离器的分离器入水口，所述微米颗粒物分离器的分离器出水口连通至所述循环水箱，所述循环水箱中的液体通过所述钙镁离子吸附自动剥离器实现钙镁离子的吸附剥离。

Description

循环冷却水透析系统

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种循环冷却水透析系统。

背景技术

发达国家工业用水的重复使用率已达到80％-90％，水的浓缩倍数已达到6-8倍。目前我国正在积极改善合理使用水资源，将现在的利用率平均未到50％，循环冷却水的浓缩倍率在2-3倍，希望我们国家早日达到发达国家工业用水的重复使用率水平，从而合理使用水资源，减少能耗的浪费，减轻对环境水质的污染。

循环冷却水系统运行时，由于水温的升高、流速的变化、冷却水的蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却水直接与空气接触，溶解氧含量高，水中的藻类繁殖很快，加之冷却水系统的蒸发损失、飞溅损失、泄漏损失和排污损失的影响，使系统的补水量较大。这些都是造成系统结垢、氧腐蚀、有害离子腐蚀和微生物服侍的重要原因。水垢的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，可导致系统粘泥污垢堵塞管道、水质指标低劣、换热效率下降，对企业的产品质量、安全生产和节能降耗造成严重威胁。

循环冷却水系统面临的问题包括：

水锈：由于冷却水浓缩而产生的氯化物离子等腐蚀因子増加、溶解氧的存在等环境而造成铁生锈。

水垢：冷却水、补给水里含有一定浓度溶解盐、由于蒸发的原因而产生浓缩、生成溶解盐类。

粘泥：循环冷却水系统工作时，同时也是一个大型过滤器系统，通过风机引入的风将水温带走，这时空气中的灰尘、泥土、沙粒被水扑捉在循环水里，日积月累就形成了大量粘泥，为不可溶的泥垢。

藻类及微生物：藻类及微生物发生的细菌、霉菌、藻类和污浊物质的混合物。

这些问题会造成：热效率下降、换热器结垢堵塞、泵压升高、流量降低、水质恶化、设备腐蚀。导致：停工停产、机器寿命缩短、频繁换水排污、污染环境、影响健康、增加电能消耗、燃煤消耗，设备超负荷运行。

发明内容

为了弥补以上提到的现有循环冷却水系统的缺陷，本发明提供了一种循环冷却水透析系统，包括冷却塔、微米颗粒物分离器、钙镁离子吸附自动剥离器与循环水箱；所述冷却塔连通所述微米颗粒物分离器的分离器入水口，所述微米颗粒物分离器的分离器出水口连通至所述循环水箱，所述循环水箱中的液体通过所述钙镁离子吸附自动剥离器实现钙镁离子的吸附剥离，所述循环水箱与所述冷却塔连通。

可选的，所述微颗粒物分离器包括第一水箱、第二水箱、搅拌器和过滤膜结构，所述过滤膜结构至少包括滤膜，所述分离器入水口为所述第一水箱的入水口，所述分离器出水口为所述第二水箱的出水口，所述第一水箱的入水口靠近所述第一水箱的底部设置，所述搅拌器用以搅拌所述第一水箱中的液体，所 述第二水箱的上侧开口处覆盖所述过滤膜结构，所述第二水箱和所述第一水箱之间的连接或位置关系使得第一水箱中的液体能够从上侧开口溢流至所述第二水箱的上侧开口处的过滤膜结构，且使得液体经所述滤膜过滤后进入所述第二水箱；所述第二水箱的出水口靠近所述第二水箱的底部设置。

可选的，所述滤膜呈斜坡布置，且靠近所述第一水箱的一端高于远离所述第一水箱的一端。

可选的，所述微颗粒物分离器还包括淤泥池，其位于所述过滤膜结构的远离所述第一水箱的一端的下侧，所述过滤膜结构的远离所述第一水箱的一端还设有送泥板。

可选的，所述微颗粒物分离器，还包括用以喷射液体至所述过滤膜结构的高压水自动清理器，所述高压水自动清理器由行走驱动机构驱动相对于所述过滤膜结构移动。

可选的，所述行走驱动机构驱动所述高压水自动清理器沿着平行于所述过滤膜的方向移动。

可选的，所述钙镁离子吸附自动剥离器包括电极组和控制主机，所述电极组位于所述循环水箱内，所述电极组至少包括至少一个电极，所述控制主机至少用以向所述电极输出高频电信号，所述循环水箱上设有水箱出水口和水箱入水口，所述水箱入水口接至所述分离器出水口，所述水箱出水口接至所述所述冷却塔。

可选的，所述剥离器出水口低于所述电极组，所述水箱入水口高于所述电极组。

可选的，每个所述电极组中的电极数量至少为两个，包括第一类电极和第 二类电极，所述第一类电极和第二类电极分别被输入不同极性的电极。

可选的，每个所述电极组中的第一类电极和第二类电极的数量均为两个，且两个所述第一类电极位于两个所述第二类电极之间，四个所述电极间隔排布。

可选的，所述微米颗粒物分离器与冷却塔之间通过循环水回水管连接。

可见，本发明及其可选方案具体可实现以下积极的技术效果：

1、实现在线清理循环水中的杂质(粘泥、微生物、泥沙、药剂残留)。

2、将循环水中的粘泥杂质排出，无污水排放。

3、将循环水中的水垢吸除自动分离，无需人工处理。

4、杀菌灭藻、防腐、防锈，微生物无法生长。

5、加速絮凝，利于固液分离，循环水更清澈。

6、让循环冷却水良性循环，免除依赖化学药物运行。

7、投资少、运行费用低、占地面积小，易维护。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的循环冷却水透析系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例中的微米颗粒物分离器的结构示意图；

图3是本发明一实施例中平板陶瓷膜组的结构示意图；

图4是本发明一实施例提供的钙镁离子吸附自动剥离器的结构示意图；

图中，循环水箱 1-冷却塔；2-循环水回水管；3-微米颗粒物分离器；4-钙镁离子吸附自动剥离器；

31-第一水箱；311-进水口；32-第二水箱；321-出水口；33-高压水自动清理器；331-气动阀门；332-防水板；34-过滤膜结构；341-滤膜；342-送泥板；343-下壳；344-上壳；345-液压杆；346-支撑架；35-淤泥池；36-气缸

41-电极组；410-电极；42-控制主机；

5-循环水箱；51-水箱入水口；52-水箱出水口；

具体实施方式

以下将结合图1至图4对本发明提供的循环冷却水透析系统进行详细的描述，其为本发明可选的实施例，可以认为，本领域技术人员在不改变本发明精神和内容的范围内，能够对其进行修改和润色。

请参考图1，本发明提供了一种循环冷却水透析系统，包括冷却塔、微米颗粒物分离器、钙镁离子吸附自动剥离器与循环水箱；

所述冷却塔连通所述微米颗粒物分离器的分离器入水口，所述微米颗粒物分离器的分离器出水口连通至所述循环水箱，所述循环水箱中的液体通过所述钙镁离子吸附自动剥离器实现钙镁离子的吸附剥离，所述循环水箱与所述冷却塔连通。

本发明的循环冷却水透析系统启用后，冷却水渐渐进入良性运行，水中的水垢、泥沙、粘泥渐渐变少，粘附在管道和换热设备上的泥垢和水垢渐渐脱落，脱落后的泥垢和水垢被循环水带到循环水箱里，再次进入循环冷却水透析系统进行分离，保持换热设备长时间稳定运行。其具体经济效益投资回收期，需要根据使用情况和设备运行时间进行综合核算，投资回收期为0.5-2年。

请结合参考图2和图3，在本发明一可选的实施例中，所述微颗粒物分离器3包括第一水箱31、第二水箱32、搅拌器311和过滤膜结构34，所述过滤膜结构34至少包括滤膜341，所述第一水箱31的入水口靠近所述第一水箱31的底部设置，所述搅拌器311用以搅拌所述第一水箱31中的液体，所述第二水箱32的上侧开口处覆盖所述过滤膜结构34，所述第二水箱32和所述第一水箱31之间的连接或位置关系使得第一水箱1中的液体能够从上侧开口溢流至所述第二水箱32的上侧开口处的过滤膜结构4，且使得液体经所述滤膜341过滤后进入所述第二水箱32；所述第二水箱32的出水口靠近所述第二水箱32的底部设置。

可见，在本发明可选方案的构思下，液体自然流经金属的滤膜341，清水自然流下，颗粒物拦截在金属的滤膜表面，固液分离，减少循环水中的颗粒物。

在本发明一可选的实施例中，所述第一水箱31的上侧开口和第二水箱32的上侧开口相邻布置。当然，为了能够实现溢流，第二水箱32上的过滤膜结构4的高度必然低于第一水箱31的上侧开口。

在本发明图2和图3示意的实施例中，所述滤膜341呈斜坡布置，且靠近所述第一水箱31的一端高于远离所述第一水箱31的一端。通过倾斜布置，水能顺流而下，同时，其中的颗粒物也能顺着斜坡下滑，在本发明进一步可 选的实施例中，所述的水处理的微颗粒物分离器还包括淤泥池35，其位于所述过滤膜结构34的远离所述第一水箱31的一端的下侧，使得颗粒物能顺着斜坡下落到污泥池35中。为了更好地引导颗粒物，在本发明可选的实施例中，所述过滤膜结构4的远离所述第一水箱的一端还设有送泥板342。

为了实现滤膜341的固定，在图2示意的实施例中，所述过滤膜结构34还包括壳体和支撑架346，所述滤膜341固定于所述壳体上，所述壳体安装于所述支撑架346上，且所述壳体和滤膜呈斜坡布置，进一步可选方案中，壳体包括下壳343和上壳344，所述下壳343与所述支撑架346固定连接，上壳344可开合第安装于所述下壳343上，且通过液压杆345实现上壳344与下壳343之间开合程度的调节。

为了实现颗粒物的洗刷，本发明大多数优选的实施例中，所述的水处理的微颗粒物分离器还包括用以喷射液体至所述过滤膜结构34的高压水自动清理器33，所述高压水自动清理器33由行走驱动机构驱动相对于所述过滤膜结构34移动，以实现滤膜341上各位置各强度的喷射清洁，使得其上的颗粒物能够沿着斜坡下滑至淤泥池35，而不至于在滤膜341上淤积。为了进一步实现该目的，在一优选方案中，所述行走驱动机构驱动所述高压水自动清理器沿着平行于所述过滤膜341的方向移动。当然，为了实冲刷强度的变化，也可在垂直于滤膜341的方向上提供移动自由度，无论何种移动方式，单一维度或多维度，都是本发明可选的方案之一。

在图3示意的实施例中，所述行走驱动机构至少包括气缸36，所述气缸36相对所述过滤膜结构34固定安装，所述气缸的活塞杆与所述高压水自动清理器33固定连接。

有关所述高压水自动清理器33，请参考图2，其由气动阀门331控制，此 外、其可以配置水泵、腔体等，也可不配置，依据所选择的清理器的型号不同而发生变化，依据高压水自动清理器33的名称，本领域技术人员自然可以选择配置相应的结构，在本发明一可选方案中，甚至可以采用第二水箱32中的液体来进行高压水喷射。以此举例，只为说明，高压水自动清理器33的存在本身，即用高压水进行滤膜341的冲刷，就是本发明的保护的范围，而不限于其水源如何来，如何布置水泵等。为了达到防水效果，保护气动阀门331等设备，本发明还设计了防水板32。

请参考图4，本发明可选的实施例中，所述钙镁离子吸附自动剥离器4包括电极组41和控制主机42，所述电极组41位于所述循环水箱5内，所述电极组41的数量可以为图4示意的一个，也可以为多个，所述电极组41至少包括至少一个电极410，所述控制主机42至少用以向所述电极410输出高频电信号，所述循环水箱5上设有所述水箱出水口52和水箱入水口51，所述水箱入水口51接至所述分离器出水口321，所述水箱出水口52接至所述所述冷却塔1。

原有钙镁离子吸附设备都是人工手动清理吸附后的水垢，钙镁离子吸附后将自动钙镁离子形成的水垢类似的产品没有，我们为了让好技术可以大量使用，减少客户的频繁清理水垢的工作，减少设备故障率，我们研发了钙镁离子吸附自动剥离器装于循环水箱内，实现水垢吸附自动分离，达到钙镁离子吸附净化效果，让水的硬度降低，达到循环水系统设备少结垢、延缓结垢、不结垢状态。

钙镁离子吸附自动剥离器是电子高频振荡原理，由控制器发出高频电信号，通过电极作用于水中，发生高频电解，使水体中原来的大分子团发生高能量的 剧烈撞击，足以导致水分子之间的缔合键—氢键被打断，使大分子团水为小分子团水；同时通过特殊的触媒作用，分别产生强氧化性分子氧(O3,O2，H2O2)和活性氢，分子氧被释放到空气中，而活性氢被吸附到电极附近，加速水体的氧化还原电位下降。正因为小分子还原水具有强的渗透能力和洗涤作用，使经过处理后的水体对垢体成份和成垢物质有强的还原溶解和破坏能力，由此器壁上的老垢在水的作用力下便逐渐溶解，从而达到有效的除垢效果。

由于低压高频电流作用而生成的小分子还原水，将打破水中水垢成分的晶体颗粒原有的排列顺序，不再有规律地按针状方式排列在设备或管道的器壁上，而是以正离子形式溶解在水体中。这些正离子在电解以及电极里的特殊触媒的作用下，朝负极作定向迁移，并以氢氧化物为主要方式被吸附和沉积于电极上。

在图4示意的实施例中，所述剥离器出水口低于所述电极组，所述剥离器入水口高于所述电极组。每个所述电极组中的电极数量至少为两个，包括第一类电极和第二类电极，所述第一类电极和第二类电极分别被输入不同极性的电极。

具体来说，每个所述电极组中的第一类电极和第二类电极的数量均为两个，且两个所述第一类电极位于两个所述第二类电极之间，四个所述电极间隔排布。通电工作时，电极正、负极可以通过控制主机自动切换，达到水垢吸附和自动剥离脱落功能。

综上所述，本发明及其可选方案具体可实现以下积极的技术效果：

1、实现在线清理循环水中的杂质(粘泥、微生物、泥沙、药剂残留)。

2、将循环水中的粘泥杂质排出，无污水排放。

3、将循环水中的水垢吸除自动分离，无需人工处理。

4、杀菌灭藻、防腐、防锈，微生物无法生长。

5、加速絮凝，利于固液分离，循环水更清澈。

6、让循环冷却水良性循环，免除依赖化学药物运行。

7、投资少、运行费用低、占地面积小，易维护。

Claims (9)

1.一种循环冷却水透析系统，其特征在于：包括冷却塔、微米颗粒物分离器、钙镁离子吸附自动剥离器与循环水箱；

所述冷却塔连通所述微米颗粒物分离器的分离器入水口，所述微米颗粒物分离器的分离器出水口连通至所述循环水箱，所述循环水箱中的液体通过所述钙镁离子吸附自动剥离器实现钙镁离子的吸附剥离，所述循环水箱与所述冷却塔连通；

所述微米颗粒物分离器包括第一水箱、第二水箱、搅拌器和过滤膜结构，所述过滤膜结构至少包括滤膜、壳体和支撑架，所述壳体包括下壳和上壳，所述下壳与所述支撑架固定连接，上壳可开合地安装于所述下壳上，且通过液压杆实现上壳与下壳之间开合程度的调节，所述滤膜固定于所述下壳上，且所述下壳和滤膜呈斜坡布置，所述分离器入水口为所述第一水箱的入水口，所述分离器出水口为所述第二水箱的出水口，所述第一水箱的入水口靠近所述第一水箱的底部设置，所述搅拌器用以搅拌所述第一水箱中的液体，所述第二水箱的上侧开口处覆盖所述过滤膜结构，所述第二水箱和所述第一水箱之间的连接或位置关系使得第一水箱中的液体能够从上侧开口溢流至所述第二水箱的上侧开口处的过滤膜结构，且使得液体经所述滤膜过滤后进入所述第二水箱；所述第二水箱的出水口靠近所述第二水箱的底部设置。

2.如权利要求1所述的循环冷却水透析系统，其特征在于：所述滤膜呈斜坡布置，且靠近所述第一水箱的一端高于远离所述第一水箱的一端。

3.如权利要求2所述的循环冷却水透析系统，其特征在于：所述微米颗粒物分离器还包括淤泥池，其位于所述过滤膜结构的远离所述第一水箱的一端的下侧，所述过滤膜结构的远离所述第一水箱的一端还设有送泥板。

4.如权利要求1所述的循环冷却水透析系统，其特征在于：所述微米颗粒物分离器，还包括用以喷射液体至所述过滤膜结构的高压水自动清理器，所述高压水自动清理器由行走驱动机构驱动相对于所述过滤膜结构移动。

5.如权利要求4所述的循环冷却水透析系统，其特征在于：所述行走驱动机构驱动所述高压水自动清理器沿着平行于所述过滤膜的方向移动。

6.如权利要求1所述的循环冷却水透析系统，其特征在于：所述钙镁离子吸附自动剥离器包括电极组和控制主机，所述电极组位于所述循环水箱内，所述电极组包括至少一个电极，所述控制主机至少用以向所述电极输出高频电信号，所述循环水箱上设有所述水箱出水口和水箱入水口，所述水箱入水口接至所述分离器出水口，所述水箱出水口接至所述冷却塔。

7.如权利要求6所述的循环冷却水透析系统，其特征在于：每个所述电极组中的电极数量至少为两个，包括第一类电极和第二类电极，所述第一类电极和第二类电极分别被输入不同极性的电极。

8.如权利要求7所述的循环冷却水透析系统，其特征在于：每个所述电极组中的第一类电极和第二类电极的数量均为两个，且两个所述第一类电极位于两个所述第二类电极之间，四个所述电极间隔排布。

9.如权利要求1所述的循环冷却水透析系统，其特征在于：所述微米颗粒物分离器与冷却塔之间通过循环水回水管连接。