CN105948357B - 一种低成本多次循环换热工业水零排放处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种低成本多次循环换热工业水零排放处理系统。该低成本多次循环换热工业水零排放处理系统是通过充分利用工艺换热器的热源在多次循环换热过程中顺便对工业水进行蒸发浓缩，最后通过除垢系统、过滤系统以及结晶盐收集系统完成工业水中盐的分离，从而实现工厂整体水平衡和离子平衡、低成本实现零排放目标。

Description

一种低成本多次循环换热工业水零排放处理系统

技术领域

本发明涉及一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，属于水处理技术领域。

背景技术

工业生产过程中的污水处理以及排放问题一直是工业文明的毒瘤，不仅需要工业公司为此付出高昂的成本，大量的工业污水即使达标排放也给自然环境带来了恶劣的影响，尤其是那些脱盐工艺过程中产生的浓盐水，当水环境没有容量时无法排放，不得不建设专门的高盐水浓缩以及蒸发结晶系统来实现污水零排放，这样的系统不仅建设成本高昂，处理流程复杂，而且蒸发结晶过程中需要消耗大量的能源，往往难以达到预定设计目标，且运行成本令工业公司难以承受，因此工厂生产过程中的工业水零排放都难以真正实现。

而工业生产过程中往往因为需要换热，不得不建设体积巨大的冷却塔进行冷却降温。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，通过利用工厂工艺热源以及生产冷却系统对工业水进行蒸发处理，低成本地实现真正的零排放。

为达到上述目的，本发明提供了一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，其包括：高盐水冷却塔、冷却塔底池、循环水泵、电化学水处理装置、旋流沉垢器、澄清池，其中：

所述冷却塔底池设于所述高盐水冷却塔的底部；

所述循环水泵的入口与所述冷却塔底池相连；

所述电化学水处理装置的上出水口与所述旋流沉垢器的上进水口相连，所述电化学水处理装置的下出水口与所述旋流沉垢器的下进水口连接；所述旋流沉垢器的上出水口与所述冷却塔底池连接，所述旋流沉垢器的下排污口与所述澄清池连接；

该多次循环换热的工业水零排放处理系统还包括以下A、B、C、D、E五组中的一组，对应于A、B、C、D、E五种方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统：

在A方案中，该系统还包括耐盐生产换热器，其中，所述耐盐生产换热器的出水管线末端设有第一出水口和第二出水口，其中，所述第一出水口与所述高盐水冷却塔的布水管入口连接，所述第二出水口与所述电化学水处理装置的入口连接；所述循环水泵的出口与所述耐盐生产换热器的入口连接；

在B方案中，该系统还包括普通生产换热器、耐盐低温换热器、冷介质缓冲罐、冷介质循环泵，其中，所述耐盐低温换热器设于所述高盐水冷却塔的内部，所述耐盐低温换热器的入口与所述普通生产换热器的冷介质出口连接，所述耐盐低温换热器的出口与所述冷介质缓冲罐的入口连接，所述冷介质缓冲罐的出口与所述冷介质循环泵的入口连接，所述冷介质循环泵的出口与所述普通生产换热器的入口连接；所述循环水泵的出口分别与所述高盐水冷却塔的布水管入口、所述电化学水处理装置的入口连接；

在C方案中，该系统还包括普通生产换热器、耐盐低温换热器、普通生产循环水泵、普通生产冷却塔底池，其中，所述耐盐低温换热器设于所述高盐水冷却塔的内部，所述耐盐低温换热器的入口与所述普通生产换热器的出口连接，所述耐盐低温换热器的出口与所述普通生产冷却塔底池连接，所述普通生产换热器的入口与所述普通生产循环水泵的出口连接，所述普通生产循环水泵的入口与所述普通生产冷却塔底池连接；所述循环水泵的出口分别与所述高盐水冷却塔的布水管入口、所述电化学水处理装置的入口连接；

在D方案中，该系统还包括耐盐高温换热器，其中，所述耐盐高温换热器设于所述高盐水冷却塔的内部，所述耐盐高温换热器的入口与热介质(物料)的前续生产工艺处理系统连接，所述耐盐高温换热器的出口与热介质(物料)的后续生产工艺处理系统连接；所述循环水泵的出口分别所述高盐水冷却塔的布水管入口、所述电化学水处理装置的入口连接；

在E方案中，该系统还包括普通生产换热器、耐盐低温换热器、除气器、冷介质循环泵，其中，所述耐盐低温换热器设于所述高盐水冷却塔的内部，所述耐盐低温换热器的入口与所述普通生产换热器的冷介质出口连接，所述耐盐低温换热器的出口与所述除气器的入口连接，所述除气器的出口与所述冷介质循环泵的入口连接，所述冷介质循环泵的出口与所述普通生产换热器的入口连接；所述循环水泵的出口分别与所述高盐水冷却塔的布水管入口、所述电化学水处理装置的入口连接。

根据本发明的具体实施方案，优选地，在D方案中，如果前续生产工艺处理系统的余压较低，该多次循环换热的工业水零排放处理系统还可以包括加压泵，用于对热介质(物料)进行加压，其中，所述加压泵的入口与热介质(物料)的前续生产工艺处理系统连接，所述加压泵的出口与所述耐盐高温换热器的入口连接。

本发明所提供的A、B、C、D、E五种方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统的组成分别可以是：

A方案：该多次循环换热的工业水零排放处理系统包括：高盐水冷却塔、冷却塔底池、循环水泵、耐盐生产换热器、电化学水处理装置、旋流沉垢器、澄清池，其中：

所述冷却塔底池设于所述高盐水冷却塔的底部；

所述循环水泵的入口与所述冷却塔底池相连，所述循环水泵的出口与所述耐盐生产换热器的入水口连接；

所述耐盐生产换热器的出水管线末端设有第一出水口和第二出水口，其中，所述第一出水口与所述高盐水冷却塔的布水管入口连接，所述第二出水口与所述电化学水处理装置的入口连接；

所述电化学水处理装置设有上出水口和下出水口，其中，所述电化学水处理装置的上出水口与所述旋流沉垢器的上进水口相连，所述电化学水处理装置的下出水口与所述旋流沉垢器的下进水口连接，水经过旋流沉垢器的出水管回到冷却塔底池；所述旋流沉垢器的上出水口与所述冷却塔底池连接，所述旋流沉垢器的排污口与所述澄清池连接，与此同时电化学处理装置还能有效分解工业水中的COD和氨氮等污染物。

B方案：该多次循环换热的工业水零排放处理系统包括：高盐水冷却塔、冷却塔底池、循环水泵、电化学水处理装置、旋流沉垢器、澄清池、普通生产换热器、耐盐低温换热器、冷介质循环泵、冷介质缓冲罐，其中：

所述冷却塔底池设于所述高盐水冷却塔的底部；

所述循环水泵与冷却塔底池相连，循环水泵出口分别与所述高盐水冷却塔的布水管入口、所述电化学水处理装置的入水口连接；

所述电化学水处理装置设有上出水口和下出水口，其中，所述电化学水处理装置的上出水口与下出水口分别与所述旋流沉垢器的上进水口和下进水口连接；

所述旋流沉垢器的上出水口与所述冷却塔底池连接，所述旋流沉垢器的排污口与所述澄清池连接；

所述耐盐低温换热器设于所述高盐水冷却塔的内部，所述耐盐低温换热器的入口与所述普通生产换热器的冷介质出口连接，所述耐盐低温换热器的出口与冷介质缓冲罐的入口连接，冷介质缓冲罐的出口与所述冷介质循环泵的入口连接，所述冷介质循环泵的出口与所述普通生产换热器的入口连接。B方案中采用的冷介质要求没有腐蚀性，也不会结垢。

C方案：该多次循环换热的工业水零排放处理系统包括：高盐水冷却塔、冷却塔底池、循环水泵、电化学水处理装置、旋流沉垢器、澄清池、普通生产换热器、耐盐低温换热器、普通生产循环水泵、普通生产冷却塔底池，其中：

所述冷却塔底池设于所述高盐水冷却塔的底部；

所述循环水泵的入口与冷却塔底池相连，所述循环水泵的出口分别与所述高盐水冷却塔的布水管入口、所述电化学水处理装置的入水口连接；

所述电化学水处理装置设有上出水口和下出水口，其中，所述电化学水处理装置的上出水口与所述下出水口分别与所述旋流沉垢器的上进水口和下进水口连接；

所述旋流沉垢器的上出水口与所述冷却塔底池连接，所述旋流沉垢器的排污口与所述澄清池连接；

所述耐盐低温换热器设于所述高盐水冷却塔的内部，所述耐盐低温换热器的入口与所述普通生产换热器的出口连接，所述耐盐低温换热器的出口与普通生产冷却塔底池相连，所述普通生产循环水泵的入口与普通生产冷却塔底池连接，所述普通生产换热器的入口与所述普通生产循环水泵的出口连接。

D方案：该多次循环换热的工业水零排放处理系统包括：高盐水冷却塔、冷却塔底池、循环水泵、电化学水处理装置、旋流沉垢器、澄清池、耐盐高温换热器、加压泵，其中：

所述冷却塔底池设于所述高盐水冷却塔的底部；

所述循环水泵与冷却塔底池相连，所述循环水泵的出口分别与所述高盐水冷却塔的布水管入口、所述电化学水处理装置的入水口连接；

所述电化学水处理装置设有上出水口和下出水口，其中，所述电化学水处理装置的上出水口与所述下出水口分别与所述旋流沉垢器的上进水口和下进水口连接；

所述旋流沉垢器的上出水口与所述冷却塔底池连接，所述旋流沉垢器的下排污出口与所述澄清池连接；

所述耐盐高温换热器设于所述高盐水冷却塔的内部，所述耐盐高温换热器的入口与加压泵出口连接，所述耐盐高温换热器的出口与热介质(物料)的后续生产工艺处理系统入口连接，所述加压泵与热介质(物料)的前续生产工艺处理系统连接，如果前续生产工艺处理系统余压够高，则加压泵可以取消。在该方案中，前续生产工艺处理系统和后续生产工艺处理系统均可以是工厂现有的工艺系统，本发明的系统是将现有工艺系统中的介质引入冷却塔中的换热器进行换热。

E方案：该多次循环换热的工业水零排放处理系统包括：高盐水冷却塔、冷却塔底池、循环水泵、电化学水处理装置、旋流沉垢器、澄清池、普通生产换热器、耐盐低温换热器、冷介质循环泵、除气器，其中：

所述冷却塔底池设于所述高盐水冷却塔的底部；

所述循环水泵与冷却塔底池相连，循环水泵出口分别与所述高盐水冷却塔的布水管入口、所述电化学水处理装置的入水口连接；

所述电化学水处理装置设有上出水口和下出水口，其中，所述电化学水处理装置的上出水口与下出水口分别与所述旋流沉垢器的上进水口和下进水口连接；

所述旋流沉垢器的上出水口与所述冷却塔底池连接，所述旋流沉垢器的排污口与所述澄清池连接；

所述耐盐低温换热器设于所述高盐水冷却塔的内部，所述耐盐低温换热器的入口与所述普通生产换热器的冷介质出口连接，所述耐盐低温换热器的出口与除气器的入口连接，除气器的出口与所述冷介质循环泵的入口连接，所述冷介质循环泵的出口与所述普通生产换热器的入口连接。

在A、B、C、D、E方案中，优选地，所述高盐水冷却塔设有冷却塔送风装置。当进行换热的水(工业水、高盐水等)不足时，可以通过该冷却塔送风装置向高盐水冷却塔中输入更多空气以辅助进行换热。

在A、B、C、D、E方案中，优选地，所述循环水泵连接有旁滤器，所述旁滤器的出水口与所述冷却塔底池和/或所述电化学水处理装置的入口连接，所述旁滤器的排污口与所述澄清池连接。电化学水处理装置运行一段时间后，需要自清洁，刮除设备内生成的垢，刮除的垢会经过旋流沉垢器去除，定期排放至澄清池，其中的微小颗粒以及水中的其它悬浮物可以通过旁滤器多次循环去除，以此确保系统中水的浊度平衡稳定。

在A、B、C、D、E方案中，优选地，所述冷却塔底池连接有补水调节池，二者的连接管道上优选设有补水泵。工厂生产过程中的工艺废水经过非脱盐工艺处理达标后可以排入补水调节池与其它供水水源混合后，根据冷却塔底池的液位变化情况，补给(可以通过补水泵进行)到多次循环换热工业水零排放处理系统中，从而实现工业水的零排放，实际工业生产中也存在生产工艺废水产生量大于多次循环换热工业水零排放处理系统的补水需求量，那么就需要用到脱盐处理工艺，生产部分符合工艺生产用水要求的水，回用到生产工艺系统。补水主要来自于非脱盐工艺污水处理系统的中水、新鲜水、以及脱盐工艺产生的浓水，可以是膜处理浓水、电渗析浓水等。

在本发明提供的技术方案中，补水带入的盐含量等于电化学水处理装置除去的氯离子、钙、镁等盐类，以及高盐水冷却塔中蒸发和风损发生时带走的盐类，再加上结晶盐收集系统和澄清池分离出的盐类，实现系统的盐平衡。冷却塔底池的补水等于被高盐水冷却塔蒸发和风损的水量和排入澄清池以及结晶盐收集系统水量之和，实现系统的水平衡。

在A、B、C、D、E方案中，优选地，所述冷却塔底池连接有结晶盐收集装置。冷却塔底池因为盐度升高以及温度降低会出现盐的结晶体沉淀在池底，通过结晶盐收集系统可将池底的结晶盐进行收集后，根据结晶盐的纯度等性质开展综合分析检验后进行资源化利用。

在本发明中，该高盐水冷却塔主要是用于工业水(高盐水等)的蒸发，其结构与现有的冷却塔没有实质性区别。耐盐生产换热器是指可接受盐水、海水等介质的生产换热器，具体的耐盐处理可以按照现有的方式进行。耐盐低温换热器中流动的是冷介质或普通循环水，温度较低，因此称为“低温”换热器；耐盐高温换热器中流动的是热介质或物料，因此，称为“高温”换热器；二者的“耐盐”的意思与耐盐生产换热器中的“耐盐”相同。

方案A中的工业水从耐盐生产换热器或方案B、E中的冷介质从普通生产换热器或者方案D中的工业水从耐盐高温换热器中带走的热量，能满足工艺生产需要释放热量的要求，方案A、D中的工业水或方案B、E中的冷介质或方案C中的循环水经过高盐水冷却塔后释放的热量，能与方案A中的工业水从耐盐生产换热器或方案B、E中的冷介质或方案C循环水从普通生产换热器中或方案D中的工业水从耐盐高温换热器中获取的热量保持平衡，使工业水的水温在冷却塔底池中基本保持稳定，并随着大气环境温度的变化而在一定的范围内波动。

采用A方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行处理时可以按照以下方式进行：冷却塔底池的工业水经过循环水泵加压进入耐盐生产换热器进行换热，换热过程结束后，水通过耐盐生产换热器的出水口进入高盐水冷却塔的布水管，经过高盐水冷却塔中的雾化器喷淋进行降温，在该过程中，当工业水的热量不足时，可以通过冷却塔送风系统向高盐水冷却塔中送入大量的空气，部分水在此过程中蒸发和风损，剩下的水回到冷却塔底池。

采用B方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行处理时可以按照以下方式进行：冷介质缓冲罐中的冷介质经过冷介质循环泵加压后进入普通生产换热器与生产物料(热介质)交换热量，温度升高后的冷介质再通过布置在高盐水冷却塔中的耐盐低温换热器与工业水交换热量，降低至正常温度后回到冷介质缓冲罐，与此同时，冷却塔底池的水经过循环水泵加压后，经过高盐水冷却塔中的布水喷头喷淋到耐盐低温换热器中(必要时，可以通过冷却塔送风系统向高盐水冷却塔中送入空气一起与耐盐低温换热器产生热交换)，降低耐盐低温换热器中的冷介质的温度，满足生产需求，部分水在此过程中蒸发和风损，剩下的水回到冷却塔底池。

采用C方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行处理时可以按照以下方式进行：普通生产冷却塔底池的循环水经过普通生产循环水泵加压后进入普通生产换热器与生产物料(热介质)交换热量，温度升高后的循环水再通过布置在高盐水冷却塔中的耐盐低温换热器与工业水交换热量，降低至正常温度后回到普通生产冷却塔底池，与此同时，冷却塔底池的水经过循环水泵加压后，经过高盐水冷却塔中的布水喷头喷淋到耐盐低温换热器中(必要时，可以通过冷却塔送风系统向高盐水冷却塔中送入空气一起与耐盐低温换热器产生热交换)，降低耐盐低温换热器中循环水的温度，满足生产需求，部分水在此过程中蒸发和风损，剩下的水回到冷却塔底池。

采用D方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行处理时可以按照以下方式进行：冷却塔底池的水经过循环水泵加压后送入高盐水冷却塔的布水管，经过高盐水冷却塔中的雾化器喷淋到耐盐高温换热器中对耐盐高温换热器降温(必要时，可以通过冷却塔送风系统向高盐水冷却塔中送入空气一起与耐盐高温换热器产生热交换)，降低耐盐高温换热器中热介质(物料)的温度，满足生产需求，部分水在此过程中蒸发和风损，剩下的水回到冷却塔底池。在该过程中，可以通过冷却塔送风系统向高盐水冷却塔中送入大量的空气，部分水此过程中蒸发和风损，剩下的水回到冷却塔底池。

采用E方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行处理时可以按照以下方式进行：

冷介质经过冷介质循环泵加压后进入普通生产换热器与生产物料(热介质)交换热量，温度升高后的冷介质再通过布置在高盐水冷却塔中的耐盐低温换热器与工业水交换热量，降低至正常温度后，冷介质经过除气器进行处理之后进入下一循环，与此同时，冷却塔底池的水经过循环水泵加压后，经过高盐水冷却塔中的布水喷头喷淋到耐盐低温换热器中(必要时，可以通过冷却塔送风系统向高盐水冷却塔中送入空气一起与耐盐低温换热器产生热交换)，降低耐盐低温换热器中的冷介质的温度，满足生产需求，部分水在此过程中蒸发和风损，剩下的水回到冷却塔底池。

本发明还提供了一种多次循环换热的工业水零排放处理方法，其包括利用工厂工艺热源以及生产冷却系统对工业水进行蒸发的步骤。

根据本发明的技术方案，优选地，上述方法是采用A方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行的，包括如下步骤：

冷却塔底池中的工业水进入耐盐生产换热器进行换热，然后一部分工业水进入电化学水处理装置进行处理，除去部分氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔进行冷却蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池；

经过电化学水处理装置处理的工业水经过旋流沉垢器后进入冷却塔底池进入下一循环；

电化学水处理装置中产生的污垢在旋流沉垢器中进行沉降分离后进入澄清池。

根据本发明的技术方案，优选地，上述方法是采用B方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行的，包括如下步骤：

使工业水进入冷却塔底池，然后一部分工业水进入电化学水处理装置进行处理，除去部分氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔与耐盐低温换热器中的冷介质换热，在换热的过程中，一部分工业水被蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池；

冷介质缓冲罐中的冷介质经过循环泵加压后进入普通生产换热器与来自生产工艺系统的换热介质进行换热，之后进入耐盐低温换热器；

经过电化学水处理装置处理的工业水经过旋流沉垢器后进入冷却塔底池进入下一循环；

电化学水处理装置中产生的污垢在旋流沉垢器中进行沉降分离后进入澄清池。

根据本发明的技术方案，优选地，上述方法是采用C方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行的，包括如下步骤：

使工业水进入冷却塔底池，然后一部分工业水进入电化学水处理装置进行处理，除去部分氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔与耐盐低温换热器中的冷介质或者循环水换热，在换热的过程中，一部分工业水被蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池(必要时，可以通过冷却塔送风系统向高盐水冷却塔中送入空气一起与耐盐低温换热器中的冷介质或者循环水产生热交换)；

普通生产换热器中的冷介质或循环水与来自工艺生产系统的热介质进行换热，然后进入耐盐低温换热器中再次换热后回到普通生产冷却塔底池；

经过电化学水处理装置处理的工业水经过旋流沉垢器后进入冷却塔底池进入下一循环；

电化学水处理装置中产生的污垢在旋流沉垢器中进行沉降分离后进入澄清池。

根据本发明的技术方案，优选地，上述方法是采用D方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行的，包括如下步骤：

使工业水进入冷却塔底池，然后一部分工业水进入电化学水处理装置进行处理，除去部分氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔与耐盐高温换热器中的热介质或物料换热，在换热的过程中，一部分工业水被蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池(必要时，可以通过冷却塔送风系统向高盐水冷却塔中送入空气一起与耐盐高温换热器产生热交换)；

经过电化学水处理装置处理的工业水经过旋流沉垢器后进入冷却塔底池进入下一循环；

电化学水处理装置中产生的污垢在旋流沉垢器中进行沉降分离后进入澄清池。

根据本发明的技术方案，优选地，上述方法是采用E方案的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行的，包括如下步骤：

使工业水进入冷却塔底池，然后一部分工业水进入电化学水处理装置进行处理，除去部分氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔与耐盐高温换热器中的热介质(物料)换热，在换热的过程中，一部分工业水被蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池；

在耐盐低温换热器中经过换热的冷介质，回到除气器除气之后，再经过冷介质循环泵加压进入普通生产换热器与来自工厂的换热介质进行换热，之后进入耐盐低温换热器；

经过电化学水处理装置处理的工业水进入旋流沉垢器进行除垢后回到冷却塔底池进入下一循环，所产生的污垢进入澄清池。

在上述五种方法中，优选地，当进入高盐水冷却塔中的工业水不足或者换热蒸发效果不佳时，通过冷却塔送风装置送入空气与工业水一起与耐盐低温换热器或耐盐高温换热器中的介质换热。

在上述四种方法中，优选地，工业水为非脱盐工艺产生的中水、新鲜水、脱盐工艺产生的浓水，优选膜过滤浓水或电渗析浓水。

本发明根据目前工厂中“工艺用水要求一般都高于循环水补水，如果不考虑盐含量，循环水补水要求远低于污水排放标准以及可以满足工艺换热器换热为主，顺便免费结晶蒸发”的基本逻辑，在有效解决循环水系统的防腐结垢问题后，提出了一种专门用于工业生产过程中的低成本多次循环换热工业水零排放处理系统，利用电化学水处理技术除去水中的结垢物质，消除悬浮物及部分有机物，进行杀菌灭藻，充分利用工艺换热器的热源在多次循环换热过程中顺便对工业水进行蒸发浓缩，最后通过除垢系统、过滤系统以及结晶盐收集系统完成工业水中盐的分离，从而实现工厂整体水平衡和离子平衡、低成本实现零排放目标。

附图说明

图1为实施例1提供的系统的结构示意图。

图2为实施例2提供的系统的结构示意图。

图3为实施例3提供的系统的结构示意图。

图4为实施例4提供的系统的结构示意图。

图5为实施例5提供的系统的结构示意图。

图6为实施例6提供的系统的结构示意图。

主要附图标号说明：

补水泵1 高盐水冷却塔2 冷却塔底池3 冷却塔送风装置4 耐盐生产换热器5 电化学水处理装置6 旋流沉垢器7 循环水泵8 旁滤器9 澄清池10 结晶盐收集装置11 补水调节池12 普通生产换热器14 耐盐低温换热器15 冷介质缓冲罐17 冷介质循环泵18 普通生产循环水泵19 普通生产冷却塔底池20 耐盐高温换热器21 加压泵22 除气器23

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，其结构如图1所示。该系统包括：高盐水冷却塔2、冷却塔底池3、循环水泵8、耐盐生产换热器5、电化学水处理装置6、旋流沉垢器7、澄清池10，其中：

冷却塔底池3设于高盐水冷却塔2的底部；

循环水泵8的入口与冷却塔底池3相连，循环水泵8的出口与耐盐生产换热器5的入水口连接；

耐盐生产换热器5的出水管线末端设有第一出水口和第二出水口，其中，第一出水口与高盐水冷却塔2的布水管入口连接，第二出水口与电化学水处理装置6的入口连接；

电化学水处理装置6设有上出水口和下出水口，其中，上出水口与旋流沉垢器7的上进水口相连，下出水口与旋流沉垢器7的下进水口连接；旋流沉垢器7的上出水口与冷却塔底池3连接，旋流沉垢器7的下排污口与澄清池10连接。

当采用上述系统进行水处理时，按照以下方式进行：

冷却塔底池3中的工业水进入耐盐生产换热器5进行换热，然后一部分工业水进入电化学水处理装置6进行处理，除去氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔2进行冷却蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池3；

经过电化学水处理装置6处理的工业水经过旋流沉垢器7后进入冷却塔底池3进入下一循环；

电化学水处理装置6中产生的污垢在旋流沉垢器7中进行沉降分离后进入澄清池10。

实施例2

本实施例提供了一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，其结构如图2所示。该系统包括：高盐水冷却塔2、冷却塔底池3、循环水泵8、电化学水处理装置6、旋流沉垢器7、澄清池10、普通生产换热器14、耐盐低温换热器15、冷介质循环泵18，其中：

冷却塔底池3设于高盐水冷却塔2的底部；

循环水泵8与冷却塔底池3相连，循环水泵8出口分别与高盐水冷却塔2的布水管入口、电化学水处理装置6的入水口连接；

电化学水处理装置6设有上出水口和下出水口，其中，上出水口、下出水口分别与旋流沉垢器7的上进水口、下进水口连接；

旋流沉垢器7的下排污出口与澄清池10连接；

耐盐低温换热器15设于高盐水冷却塔2的内部，耐盐低温换热器15的入口与普通生产换热器14的冷介质出口连接，耐盐低温换热器15的出口与冷介质缓冲罐17的入口连接，冷介质缓冲罐17的出口与冷介质循环泵18的入口连接，冷介质循环泵18的出口与普通生产换热器14的入口连接。

当采用上述系统进行水处理时，按照以下方式进行：

使工业水进入冷却塔底池3，然后一部分工业水进入电化学水处理装置6进行处理，除去氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔2与耐盐低温换热器15中的冷介质换热，在换热的过程中，一部分工业水被蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池3；

冷介质缓冲罐17中的冷介质经过循环泵18加压后进入普通生产换热器14与生产物料(热介质)交换热量，温度升高后的冷介质再通过布置在高盐水冷却塔2中的耐盐低温换热器15与工业水交换热量，降低至正常温度后回到冷介质缓冲罐17；

经过电化学水处理装置6处理的工业水经过旋流沉垢器7后进入冷却塔底池3进入下一循环；

电化学水处理装置6中产生的污垢在旋流沉垢器7中进行沉降分离后进入澄清池10。

实施例3

本实施例提供了一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，其结构如图3所示。该系统包括：高盐水冷却塔2、冷却塔底池3、循环水泵8、电化学水处理装置6、旋流沉垢器7、澄清池10、普通生产换热器14、耐盐低温换热器15、冷介质循环泵18、普通生产循环水泵19、普通生产冷却塔底池20，其中：

冷却塔底池3设于高盐水冷却塔2的底部；

循环水泵8的入口与冷却塔底池3相连，循环水泵8出口分别与高盐水冷却塔2的布水管入口、电化学水处理装置6的入水口连接；

电化学水处理装置6设有上出水口和下出水口，其中，上出水口、下出水口分别与旋流沉垢器7的上进水口和下进水口连接；

旋流沉垢器7的下排污出口与澄清池10连接；

耐盐低温换热器15设于高盐水冷却塔2的内部，耐盐低温换热器15的入口与普通生产换热器14的出口连接，耐盐低温换热器15的出口与普通生产冷却塔底池20相连，普通生产换热器14的入口与普通生产循环水泵19的出口连接。

当采用上述系统进行水处理时，按照以下方式进行：

普通生产冷却塔底池20的循环水经过普通生产循环水泵19加压后进入普通生产换热器14与生产物料(热介质)交换热量，温度升高后的循环水再通过布置在高盐水冷却塔2中的耐盐低温换热器15与工业水交换热量，降低至正常温度后回到普通生产冷却塔底池20，与此同时，冷却塔底池3的水经过循环水泵8加压后，经过高盐水冷却塔2中的布水喷头喷淋到耐盐低温换热器15中，降低耐盐低温换热器15中循环水的温度，满足生产需求，部分水在此过程中蒸发和风损，剩下的水回到冷却塔底池3；

经过电化学水处理装置6处理的工业水经过旋流沉垢器7后进入冷却塔底池3进入下一循环；

电化学水处理装置6中产生的污垢在旋流沉垢器7中进行沉降分离后进入澄清池10。

实施例4

本实施例提供了一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，其结构如图4所示。该系统包括：高盐水冷却塔2、冷却塔底池3、循环水泵8、电化学水处理装置6、旋流沉垢器7、澄清池10、耐盐高温换热器21、加压泵22，其中：

冷却塔底池3设于高盐水冷却塔2的底部；

循环水泵8与冷却塔底池3相连，循环水泵8出口分别与高盐水冷却塔2的布水管入口、电化学水处理装置6的入水口连接；

电化学水处理装置6设有上出水口和下出水口，其中，上出水口与下出水口分别与旋流沉垢器7的上进水口和下进水口连接；

旋流沉垢器7的下排污出口与澄清池10连接；

耐盐高温换热器21设于高盐水冷却塔2的内部，耐盐高温换热器21的入口与加压泵22出口连接，耐盐高温换热器21的出口与热介质(物料)的后续生产工艺处理系统入口连接，加压泵22与热介质(物料)的前续生产工艺处理系统连接，如果前续生产工艺处理系统余压够高，则加压泵22可以取消。

当采用上述系统进行水处理时，按照以下方式进行：

冷却塔底池3的水经过循环水泵8加压后送入高盐水冷却塔2的布水管，经过高盐水冷却塔2中的雾化器喷淋到耐盐高温换热器21中对耐盐高温换热器21降温，降低耐盐高温换热器21中热介质(物料)的温度，满足生产需求，部分水在此过程中蒸发和风损，剩下的水回到冷却塔底池3；

经过电化学水处理装置6处理的工业水经过旋流沉垢器7后进入冷却塔底池3进入下一循环；

电化学水处理装置6中产生的污垢在旋流沉垢器7中进行沉降分离后进入澄清池10。

实施例5

本实施例提供了一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，其结构如图5所示。该系统包括：高盐水冷却塔2、冷却塔底池3、循环水泵8、电化学水处理装置6、旋流沉垢器7、澄清池10、普通生产换热器14、耐盐低温换热器15、除气器23，其中：

冷却塔底池3设于高盐水冷却塔2的底部；

循环水泵8与冷却塔底池3相连，循环水泵8出口分别与高盐水冷却塔2的布水管入口、电化学水处理装置6的入水口连接；

电化学水处理装置6设有上出水口和下出水口，其中，上出水口、下出水口分别与旋流沉垢器7的上进水口、下进水口连接；

旋流沉垢器7的下排污出口与澄清池10连接；

耐盐低温换热器15设于高盐水冷却塔2的内部，耐盐低温换热器15的入口与普通生产换热器14的冷介质出口连接，耐盐低温换热器15的出口与除气器23的入口连接，除气器23的出口与冷介质循环泵18的入口连接，冷介质循环泵18的出口与普通生产换热器14的入口连接。

当采用上述系统进行水处理时，按照以下方式进行：

使工业水进入冷却塔底池3，然后一部分工业水进入电化学水处理装置6进行处理，除去氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔2与耐盐低温换热器15中的冷介质换热，在换热的过程中，一部分工业水被蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池3；

冷介质经过循环泵18加压后进入普通生产换热器14与生产物料(热介质)交换热量，温度升高后的冷介质再通过布置在高盐水冷却塔2中的耐盐低温换热器15与工业水交换热量，降低至正常温度后回到除气器23进行除气处理，然后进入下一循环；

经过电化学水处理装置6处理的工业水经过旋流沉垢器7后进入冷却塔底池3进入下一循环；

电化学水处理装置6中产生的污垢在旋流沉垢器7中进行沉降分离后进入澄清池10。

实施例6

本实施例提供了一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，其结构如图6所示。该系统是在实施例4所提供的系统的基础上增加了冷却塔送风装置4、旁滤器9、补水调节池12、补水泵1、结晶盐收集装置11，其中：

冷却塔送风装置4与高盐水冷却塔2连接，用于向高盐水冷却塔2中送入空气；

旁滤器9入口与循环水泵8出口连接，旁滤器9出水口与冷却塔底池3、电化学水处理装置6分别相连，旁滤器9排污口与澄清池10相连，旁滤器9用于过滤去除水中的微小颗粒以及其他悬浮物；

补水调节池12与冷却塔底池3连接，二者的连接管道上设有补水泵1，用于向冷却塔底池3补充水；

结晶盐收集装置11与冷却塔底池3连接，用于收集冷却塔底池3中的结晶盐。

Claims (17)

1.一种多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，该多次循环换热的工业水零排放处理系统包括：高盐水冷却塔(2)、冷却塔底池(3)、循环水泵(8)、电化学水处理装置(6)、旋流沉垢器(7)、澄清池(10)，其中：

所述冷却塔底池(3)设于所述高盐水冷却塔(2)的底部；

所述循环水泵(8)的入口与所述冷却塔底池(3)相连；

所述电化学水处理装置(6)的上出水口与所述旋流沉垢器(7)的上进水口相连，所述电化学水处理装置(6)的下出水口与所述旋流沉垢器(7)的下进水口连接；所述旋流沉垢器(7)的上出水口与所述冷却塔底池(3)连接，所述旋流沉垢器(7)的下排污口与所述澄清池(10)连接；

该多次循环换热的工业水零排放处理系统还包括以下A、B、C、D、E五组中的一组：

A、耐盐生产换热器(5)，其中，所述耐盐生产换热器(5)的出水管线末端设有第一出水口和第二出水口，其中，所述第一出水口与所述高盐水冷却塔(2)的布水管入口连接，所述第二出水口与所述电化学水处理装置(6)的入口连接；所述循环水泵(8)的出口与所述耐盐生产换热器(5)的入口连接；

B、普通生产换热器(14)、耐盐低温换热器(15)、冷介质缓冲罐(17)、冷介质循环泵(18)，其中，所述耐盐低温换热器(15)设于所述高盐水冷却塔(2)的内部，所述耐盐低温换热器(15)的入口与所述普通生产换热器(14)的冷介质出口连接，所述耐盐低温换热器(15)的出口与所述冷介质缓冲罐(17)的入口连接，所述冷介质缓冲罐(17)的出口与所述冷介质循环泵(18)的入口连接，所述冷介质循环泵(18)的出口与所述普通生产换热器(14)的入口连接；所述循环水泵(8)的出口分别与所述高盐水冷却塔(2)的布水管入口、所述电化学水处理装置(6)的入口连接；

C、普通生产换热器(14)、耐盐低温换热器(15)、普通生产循环水泵(19)、普通生产冷却塔底池(20)，其中，所述耐盐低温换热器(15)设于所述高盐水冷却塔(2)的内部，所述耐盐低温换热器(15)的入口与所述普通生产换热器(14)的出口连接，所述耐盐低温换热器(15)的出口与所述普通生产冷却塔底池(20)连接，所述普通生产换热器(14)的入口与所述普通生产循环水泵(19)的出口连接，所述普通生产循环水泵(19)的入口与所述普通生产冷却塔底池(20)连接；所述循环水泵(8)的出口分别与所述高盐水冷却塔(2)的布水管入口、所述电化学水处理装置(6)的入口连接；

D、耐盐高温换热器(21)，其中，所述耐盐高温换热器(21)设于所述高盐水冷却塔(2)的内部，所述耐盐高温换热器(21)的入口与热介质或物料的前续生产工艺处理系统连接，所述耐盐高温换热器(21)的出口与热介质或物料的后续生产工艺处理系统连接；所述循环水泵(8)的出口分别与所述高盐水冷却塔(2)的布水管入口、所述电化学水处理装置(6)的入口连接；

E、普通生产换热器(14)、耐盐低温换热器(15)、除气器(23)、冷介质循环泵(18)，其中，所述耐盐低温换热器(15)设于所述高盐水冷却塔(2)的内部，所述耐盐低温换热器(15)的入口与所述普通生产换热器(14)的冷介质出口连接，所述耐盐低温换热器(15)的出口与所述除气器(23)的入口连接，所述除气器(23)的出口与所述冷介质循环泵(18)的入口连接，所述冷介质循环泵(18)的出口与所述普通生产换热器(14)的入口连接；所述循环水泵(8)的出口分别与所述高盐水冷却塔(2)的布水管入口、所述电化学水处理装置(6)的入口连接。

2.根据权利要求1所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，在D组中，该多次循环换热的工业水零排放处理系统还包括加压泵(22)，其中，所述加压泵(22)的入口与热介质或物料的前续生产工艺处理系统连接，所述加压泵(22)的出口与所述耐盐高温换热器(21)的入口连接。

3.根据权利要求1所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，所述高盐水冷却塔(2)设有冷却塔送风装置(4)。

4.根据权利要求2所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，所述高盐水冷却塔(2)设有冷却塔送风装置(4)。

5.根据权利要求3所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，所述冷却塔底池(3)连接有结晶盐收集装置(11)。

6.根据权利要求4所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，所述冷却塔底池(3)连接有结晶盐收集装置(11)。

7.根据权利要求3所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，所述循环水泵出口(8)连接有旁滤器(9)，所述旁滤器(9)的出水口与所述冷却塔底池(20)和/或所述电化学水处理装置(6)的入口连接，所述旁滤器(9)的排污口与所述澄清池(10)连接。

8.根据权利要求4所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，所述循环水泵出口(8)连接有旁滤器(9)，所述旁滤器(9)的出水口与所述冷却塔底池(20)和/或所述电化学水处理装置(6)的入口连接，所述旁滤器(9)的排污口与所述澄清池(10)连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，所述冷却塔底池(3)连接有补水调节池(12)。

10.根据权利要求9所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统，其特征在于，所述冷却塔底池(3)与所述补水调节池(12)的连接管道上设有补水泵(1)。

11.一种多次循环换热的工业水零排放处理方法，其包括利用工厂工艺热源以及生产冷却系统对工业水进行蒸发的步骤，其是采用权利要求1-10中任一项所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行的，包括如下步骤：

冷却塔底池(3)中的工业水进入耐盐生产换热器(5)进行换热，然后一部分工业水进入电化学水处理装置(6)进行处理，除去部分氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔(2)进行冷却蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池(3)；

经过电化学水处理装置(6)处理的工业水进入旋流沉垢器(7)进行除垢后回到冷却塔底池(3)进入下一循环，所产生的污垢进入澄清池(10)。

12.一种多次循环换热的工业水零排放处理方法，其包括利用工厂工艺热源以及生产冷却系统对工业水进行蒸发的步骤，其是采用权利要求1-10中任一项所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行的，包括如下步骤：

使工业水进入冷却塔底池(3)，然后一部分工业水进入电化学水处理装置(6)进行处理，除去部分氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔(2)与耐盐低温换热器(15)中的冷介质换热，在换热的过程中，一部分工业水被蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池(3)；

在耐盐低温换热器(15)中经过换热的冷介质，回到冷介质缓冲罐(17)或者除气器(23)除气之后，再经过冷介质循环泵(18)加压进入普通生产换热器(14)与来自工厂的换热介质进行换热，之后进入耐盐低温换热器(15)；

经过电化学水处理装置(6)处理的工业水进入旋流沉垢器(7)进行除垢后回到冷却塔底池(3)进入下一循环，所产生的污垢进入澄清池(10)。

13.一种多次循环换热的工业水零排放处理方法，其包括利用工厂工艺热源以及生产冷却系统对工业水进行蒸发的步骤，其是采用权利要求1-10中任一项所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行的，包括如下步骤：

使工业水进入冷却塔底池(3)，然后一部分工业水进入电化学水处理装置(6)进行处理，除去部分氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔(2)与耐盐低温换热器(15)中的冷介质或者循环水换热，在换热的过程中，一部分工业水被蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池(3)；

经过电化学水处理装置(6)处理的工业水进入旋流沉垢器(7)进行除垢后回到冷却塔底池(3)进入下一循环，所产生的污垢进入澄清池(10)。

14.一种多次循环换热的工业水零排放处理方法，其包括利用工厂工艺热源以及生产冷却系统对工业水进行蒸发的步骤，其是采用权利要求1-10中任一项所述的多次循环换热的工业水零排放处理系统进行的，包括如下步骤：

使工业水进入冷却塔底池(3)，然后一部分工业水进入电化学水处理装置(6)进行处理，除去部分氯离子、钙离子、镁离子，并降低COD、分解氨氮等污染物；另一部分工业水进入高盐水冷却塔(2)与耐盐高温换热器(21)中的热介质或物料换热，在换热的过程中，一部分工业水被蒸发，未蒸发的工业水进入冷却塔底池(3)；

耐盐高温换热器(21)中的热介质或物料与工业水在高盐水冷却塔(2)进行换热，然后进入生产工艺的后续处理流程；

经过电化学水处理装置(6)处理的工业水进入旋流沉垢器(7)进行除垢后回到冷却塔底池(3)进入下一循环，所产生的污垢进入澄清池(10)。

15.根据权利要求11-14任一项所述的方法，其中，当进入高盐水冷却塔(2)中的工业水不足时，通过冷却塔送风装置(4)送入空气与工业水一起与耐盐低温换热器(15)或者耐盐高温换热器(21)中的介质换热。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述工业水为非脱盐工艺产生的中水、新鲜水、脱盐工艺产生的浓水。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述工业水为膜过滤浓水或电渗析浓水。