CN109650580A - 水处理设备、水处理系统和冷却系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供水处理设备、水处理系统和冷却系统。一个目的是产生具有所需钙硬度的经离子交换的水。一种用于通过对待处理水执行离子交换处理来产生经离子交换的水的水处理设备，包括：待处理水流经的主要流路；阳离子离子交换树脂，设置在主要流路中；阴离子离子交换树脂，设置在主要流路中阳离子离子交换树脂的下游；分支流路，从主要流路中阳离子离子交换树脂的上游分支并连接到主要流路中阳离子离子交换树脂和阴离子离子交换树脂之间的连接位置；流量调节阀，调节待处理水通过分支流路流动的流量。流量调节阀被设为预定的打开角度，使得预定流量的待处理水从分支流路流入主要流路，得到流入阴离子离子交换树脂的待处理水的钙硬度等于目标钙硬度。

Description

水处理设备、水处理系统和冷却系统

技术领域

本发明涉及用于处理诸如自来水的待处理水的水处理设备、水处理系统和冷却系统。

背景技术

待处理水(自来水、地下水、工业用水等)含有水垢成分(钙、离子型二氧化硅等)和腐蚀性成分(氯离子、硫酸根离子等)。为了使用待处理水作为用于冷却工厂等的水(以下称为冷却水)，已知有用于减少待处理水中含有的水垢成分和腐蚀性成分的处理技术。作为使用处理技术之一的水处理设备，已知一种水处理设备，其对流入水处理设备的总量的待处理水执行通过阳离子离子交换树脂和腐蚀性成分去除水垢成分(不包括离子型二氧化硅)并且通过阴离子离子交换树脂去除离子型二氧化硅(以下称为离子交换处理)的处理(以下称为纯水处理)。通过该处理产生的纯水(冷却水)通过管道送到冷却目标设备，从而可以冷却冷却目标设备。专利文献1提出了一种水处理设备，用于对流入的原水(待处理水)进行纯水处理来产生去离子水(纯水)。

引文列表

专利文献

专利文献1：JP2007-090266

发明内容

技术问题

这里，当离子交换处理后的水(以下称为经离子交换的水)中含有钙时，在经离子交换的水流过的冷却系统(例如，利用金属的设备和装置)上形成由钙成分形成的保护膜。例如，当经离子交换的水流过管道、模具、热交换器等(下文中，有时称为管道等)时与管道、模具，热交换器等接触，于是在接触部分形成这种保护膜。但是，在专利文献1的水处理设备中，作为水垢成分的钙几乎完全被去除。因此，即使纯水通过管道等，也不能在管道等内部形成由钙成分形成的保护膜，并且管道等易于腐蚀。另一方面，在经离子交换的水中过量含有钙的情况下，担心在经离子交换的水通过的管道等中可能发生诸如传热抑制或管道堵塞的水垢故障。

因此，本发明的一个目的是产生具有所需钙硬度的经离子交换的水。

问题的解决方案

发明人为解决上述问题进行了深入研究，并发现了以下发明。

(1)一种通过对待处理水执行离子交换处理来产生经离子交换的水的水处理设备，该水处理设备包括：主要流路，待处理水通过该主要流路流动；阳离子离子交换树脂，设置在主要流路中；阴离子离子交换树脂，设置在主要流路中阳离子离子交换树脂的下游；分支流路，从主要流路中阳离子离子交换树脂的上游分支，并连接到介于主要流路中阳离子离子交换树脂和阴离子离子交换树脂之间的连接位置；和流量调节阀，用于调节待处理水通过分支流路流动的流量(flow rate)，其中，流量调节阀被设定为预定的打开角度，使得处于预定流量的待处理水从分支流路流入主要流路，由此使得流入阴离子离子交换树脂的处理水的钙硬度等于目标钙硬度。

这里，可以认为以下两种与本发明不同的方法是用于产生具有所需钙硬度的经离子交换的水的水处理方法。

方法1：通过将如氢氧化钙的试剂溶解在纯水中并使二氧化碳气体通过溶液来制备碳酸钙溶液并将碳酸钙溶液加入到用于通过管道的纯水的方法。

方法2：使用具有低的钙去除能力的阳离子离子交换树脂的方法。

然而，在方法1中，需要单独提供用于将试剂与纯水混合的试剂混合箱和用于使二氧化碳气体通过的二氧化碳气体供应设备。因此，经济负担很大。在方法2中，需要根据待处理水的钙硬度再次选择阳离子离子交换树脂。因此，必须预先制备具有不同去除能力的多种阳离子离子交换树脂，这是复杂的。

(2)根据上述(1)所述的水处理设备，其中，目标钙硬度被设定在20mg/L至50mg/L的范围内。

(3)一种水处理系统，其包括根据上述(1)或(2)所述的水处理设备，以及对从水处理设备排出的经离子交换的水进行脱氧处理的脱氧设备。

(4)根据上述(3)所述的水处理系统，其中，所述脱氧设备包括：气液接触塔，该气液接触塔具有下端有开口的容器形状，至少下端浸没在待处理的经离子交换的水的表面以下，以在气液接触塔内部形成密封空间；排气气体供应单元，该排气气体供应单元用于将排气气体供应到密封空间中，以用排气气体填充密封空间；目标喷水单元，该目标喷水单元用于通过喷嘴单元在密封空间中以雾化形式喷射所供应的经离子交换的水。

(5)根据上述(3)或(4)所述的水处理系统，其中，通过脱氧设备进行的脱氧处理后的经离子交换的水的溶解氧浓度为1mg/L或以下。

(6)一种冷却系统，包括根据上述(3)至(5)中任一项所述的水处理系统以及循环冷却水以冷却冷却目标设备的冷却水循环系统，其中冷却水循环系统包括：储水箱，该储水箱用于储存从水处理设备排出的经离子交换的水；循环管，该循环管用于使储存在储水箱中的经离子交换的水作为冷却水循环在储水箱和冷却目标设备之间；以及冷却器，该冷却器用于冷却从冷却目标设备经由循环管流到储水箱的冷却水，并且气液接触塔安装在储水箱中。

发明的有益效果

根据上述配置(1)，可以产生具有所需钙硬度的经离子交换的水。

附图说明

图1是根据本发明实施例的冷却系统的示意性配置图。

图2是根据本发明实施例的水处理设备的示意性配置图。

图3是根据本发明实施例的脱氧设备和冷却水循环系统的示意性配置图。

图4是图3中由虚线围绕的区域D的放大视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本发明的实施例。图1是根据本发明实施例的冷却系统的示意性配置图。参照附图，冷却系统100包括水处理系统1和冷却水循环系统6。水处理系统1包括水处理设备2和对由水处理设备2产生的经离子交换的水进行脱氧处理的脱氧设备3。冷却水循环系统6包括用于储存从水处理设备2排出的经离子交换的水的储水箱7、用于将储存在储水箱中的作为冷却水的经离子交换的水在储水箱7和冷却目标设备5之间的循环的循环管道9、用于冷却从冷却目标设备5导向储水箱7的冷却水的冷却器4。

将简要描述由冷却系统100执行的处理。当待处理水流入水处理设备2时，对待处理水进行离子交换处理。通过水处理设备2中的离子交换处理产生的水(经离子交换的水)储存在储水箱7中。储存在储水箱7中的经离子交换的水(下文中，有时称为目标水)被送到脱氧设备3和冷却目标设备5。被送到脱氧设备3的目标水被脱氧设备3脱氧，然后储存在储水箱7中。被送到冷却目标设备5的目标水(冷却水)冷却冷却目标设备5。由冷却目标设备5加热的冷却水由冷却器4冷却，然后储存在储水箱7中。也就是说，冷却系统100的冷却水循环系统6被设置有循环管道9，用于使储存在储水箱7中的经离子交换的水作为冷却水在储水箱7和冷却目标设备5之间循环。

(水处理设备2)

参见图1和图2，将详细描述根据本发明实施例的水处理设备的配置。图2是根据本发明实施例的水处理设备的示意性配置图。水处理设备2包括主要流路200、分支流路220和控制面板28。

流入阀20、减压阀21、阳离子离子交换树脂23、阴离子离子交换树脂24、流量计27、第二流量调节阀25和排出阀26按照此顺序从上游到下游地被排列在流入的待处理水流经的主要流路200中。流入阀20可以在打开状态和关闭状态之间操作。通过将流入阀20设定为打开状态，待处理水可以流入水处理设备2。通过将流入阀20设定为关闭状态，可以禁止待处理水流入到水处理设备2。减压阀21包括压力计。通过调节减压阀21，确定主要流路200中的待处理水的供给压力。阳离子离子交换树脂23在与待处理水接触时去除待处理水中含有的水垢成分(离子型二氧化硅除外)。阴离子离子交换树脂24在与待处理水接触时去除待处理水中所含的腐蚀性成分和离子型二氧化硅。作为阳离子离子交换树脂23，可以使用强酸性H型阳离子交换树脂。可以使用强碱性OH型阴离子交换树脂作为阴离子离子交换树脂24。流量计27测量待处理水流经主要流路200的流量。测量结果被发送到控制面板28。从水处理设备2排出的经离子交换的水的流量通过第二流量调节阀25的打开角度确定。排出阀26可以在打开状态和关闭状态之间操作。通过将排出阀26设定为打开状态，可以从水处理设备2排出经离子交换的水。通过将排出阀26设定为关闭状态，可以防止经离子交换水从水处理设备2流出。

分支流路220从主要流路200中的减压阀21和阳离子离子交换树脂23之间的第一流路分支点A进行分支。然后，分支流路220连接到主要流路200中阳离子离子交换树脂23和阴离子离子交换树脂24之间的连接位置B。第一流量调节阀22(对应于权利要求1中的“流量调节阀”)设置在分支流路220中。待处理水分支流入分支流路220的流量由第一流量调节阀22的打开角度决定。设定第一流量调节阀22的打开角度的方法的细节将在后面描述。控制面板28包括流量信息处理单元(未示出)和显示单元(未示出)。流量信息处理单元基于从流量计27接收的测量结果，计算待处理水流经主要流路200的综合流量。当综合流量达到预定值时，流量信息处理单元向显示单元发送信号以促使显示单元显示离子交换树脂警报以更换离子交换树脂。

在主要流路200中的减压阀21和阳离子离子交换树脂23之间设置有与水处理设备2的外部连通的管道。在该管道中设置有减压阀29。在主要流路200中的第二流量调节阀25和排出阀26之间设置有与水处理设备2的外部连通的管道。在该管道中设置有减压阀29'。当基于控制面板28的显示单元上所显示的离子交换树脂警报进行阳离子离子交换树脂23和阴离子离子交换树脂24的更换工作时，优选在执行更换工作之前通过将减压阀29和29'从关闭状态操作到打开状态来使主要流路200和分支流路220的内部压力减压。

将描述在水处理设备2中执行的水处理。在初始状态下，假设流入阀20和排出阀26都设定为打开状态。通过流入阀20流入主要流路200的待处理水通过减压阀21以预定的供给压力被送到第一流路分支点A。根据第一流量调节阀22的打开角度，被送到第一流路分支点A的待处理水中的以预定流量的部分待处理水进行分支并流入分支流路220。待处理水的其余部分流经主要流路200并与阳离子离子交换树脂23接触。流经主要流路200的待处理水接触阳离子离子交换树脂23，使得水垢组分(离子型二氧化硅除外)得以去除，从而降低钙硬度。另一方面，已经进行分支并流入分支流路220的待处理水通过分支流路220，未用阳离子离子交换树脂23去除水垢成分(钙)，同时保持了分支时的钙硬度。与阳离子离子交换树脂23接触的待处理水和通过分支流路220的待处理水在连接位置B汇合。在连接位置B处汇合的待处理水通过主要流路200并与阴离子离子交换树脂24接触，从而去除腐蚀成分和离子型二氧化硅。结果，在水处理设备2中产生经过离子交换的水(经离子交换的水)。之后，流量与第二流量调节阀25的打开角度相对应的经离子交换的水通过排出阀26从水处理设备2排出。从水处理设备2排出的经离子交换的水经由储水箱7被送到脱氧设备3，并经受脱氧处理。通过脱氧设备对从水处理设备2排出的经离子交换的水进行脱氧处理，可以将脱氧处理后的经离子交换的水的腐蚀程度抑制在容许值以内。例如，允许值可以设置为50mdd。在本发明实施例中，从水处理设备排出的经离子交换的水被送到脱氧设备。然而，本发明不限于此，并且经离子交换的水可以原样用作冷却水而经离子交换的水不被进行脱氧处理。

接下来，将描述设定第一流量调节阀22的打开角度的方法。第一流量调节阀22的打开角度被设定为使得流入阴离子离子交换树脂24的待处理水的钙硬度与目标钙硬度相同。目标钙硬度优选设定在20mg/L至50mg/L的范围内。通过满足该范围，可以更有效地抑制经离子交换的水流过的管道等中的腐蚀。

当第一流量调节阀22的打开角度增大时，通过主要流路200的待处理水(具有降低的钙硬度的待处理水)的流量减小。结果，进行分支并流入分支流路220的待处理水(具有保持的钙硬度的待处理水)的流量增加。因此，流入阴离子离子交换树脂24的待处理水的钙硬度增加。另一方面，当第一流量调节阀22的打开角度减小时，通过主要流路200的待处理水(具有降低的钙硬度的待处理水)的流量增加。结果，分支并流入分支流路220的待处理水(具有保持的钙硬度的待处理水)的流量减小。因此，流入阴离子离子交换树脂24的待处理水的钙硬度降低。即，当调节第一流量调节阀22的打开角度时，流过主要流路200的待处理水(具有降低的钙硬度的待处理水)的流量以及进行分支并流入分支流路220的待处理水(具有保持的钙硬度的待处理水)的流量被调节。因此，可以调节流入阴离子离子交换树脂24的待处理水的钙硬度。

作为设定第一流量调节阀22的打开角度的方法，例如，可以使用预先检查流入水处理设备2的待处理水的钙硬度的方法。具体而言，流入水处理设备2的待处理水的钙硬度和限定流入水处理设备2的待处理水的钙硬度与阳离子离子交换树脂23的去除能力的关系的关系信息被预先检查。基于这些，可以确定待处理水分支并流入分支流路220的流量(对应于权利要求1中的“预定流量”)。这里，“去除能力”表示与阳离子离子交换树脂接触的待处理水的流量与钙的去除率之间的对应关系。根据通过该方法确定的待处理水的流量，第一流量调节阀22被设定为预定的打开角度。关系信息的数据格式可以是数据表或图。作为调查流入水处理设备2的待处理水的钙硬度的方法，可以适当地使用基于待处理水的水质计算钙硬度的方法以及通过钙硬度测量传感器直接检测待处理水的钙硬度的方法。

作为另一种方法，代替预先检查流入水处理设备2的待处理水的钙硬度的方法，可以使用通过利用设置在分支流路220中的钙硬度测量传感器(未示出)检测流入水处理设备2的待处理水的钙硬度的方法。由钙硬度测量传感器获取的流入水处理设备2的待处理水的钙硬度和预先检查的限定流入水处理设备2的待处理水的钙硬度与阳离子离子交换树脂23的去除能力之间的关系的关系信息被使用。结果，可以确定待处理水分支并流入分支流路220的流量。根据通过该方法确定的待处理水的流量，可以将第一流量调节阀22控制到预定的打开角度。在这种情况下，可以实时控制第一流量调节阀22的打开角度。第一流量调节阀22的打开角度可以由包括在水处理设备2中的控制单元(未示出)控制。钙硬度测量传感器的布置位置不限于分支流路220，并且可以在主要流路200中被设置在阳离子离子交换树脂23的上游。关系信息的数据格式可以是数据表或图。

作为又一种方法，可以使用通过利用设置在主要流路200中连接位置B和阴离子离子交换树脂24之间的钙硬度测量传感器直接检测流入阴离子离子交换树脂24的待处理水的钙硬度的方法。由钙硬度测量传感器获得的流入阴离子离子交换树脂24的待处理水的钙硬度和预先检查的限定流入水处理设备2的待处理水的钙硬度与阳离子离子交换树脂23的去除能力之间的关系的关系信息被使用。结果，可以确定待处理水进行分支并流入分支流路220的流量。根据通过该方法确定的待处理水的流量，可以将第一流量调节阀22控制到预定的打开角度。这使得可以实时控制第一流量调节阀22的打开角度。第一流量调节阀22的打开角度可以由包括在水处理设备2中的控制单元(未示出)控制。关系信息的数据格式可以是数据表或图。

通过上述设定方法将第一流量调节阀22设定为预定的打开角度，并且预定流量的待处理水被允许从主要流路200分支并流入分支流路220。结果，流入阴离子离子交换树脂24的待处理水的钙硬度可以与目标钙硬度相同。换句话说，经离子交换的水的钙硬度可以与目标钙硬度相同。

因此，在已被调节了流量的经离子交换的水流经的管道等内部形成源自经离子交换的水中所含的钙的保护膜。由此，可以有效地抑制管道等的腐蚀。

根据本发明实施例的水处理设备具有以下效果(a)至(c)：

(a)离子交换处理是用于减少待处理水中所含的水垢成分和腐蚀成分的处理。因此，可以抑制由根据本发明实施例的水处理设备产生的经离子交换的水流经的管道等中的水垢故障和腐蚀故障。

(b)通过根据本发明实施例的水处理设备中的离子交换处理，可以制备具有所需钙硬度的经离子交换的水。因此，在已被调节了硬度的经离子交换的水流经的管道等内部形成源自经离子交换的水中所含的钙的保护膜。所形成的保护膜可以有效地抑制管道等的腐蚀。

(c)待处理水从主要流路200进行分支并流入分支流路220。因此，与阴离子离子交换树脂24接触的待处理水的量大于与阳离子离子交换树脂23接触的待处理水的量。因此，在阴离子离子交换树脂24中离子交换时释放的氢氧根离子大于在阳离子离子交换树脂23中的离子交换时释放的氢离子，于是经离子交换的水呈现碱性。这使得可以抑制金属管道(特别是镀锌钢管)的腐蚀。

(脱氧设备3)

参考图3，将描述脱氧设备和冷却水循环系统的配置。图3是根据本发明实施例的脱氧设备和冷却水循环系统的示意性配置图。图3中所示的白色箭头表示在脱氧设备3中要进行脱氧处理的目标水的流动方向。图3中所示的箭头指示流经循环管道9的冷却水的流动方向。冷却水循环系统6包括冷却目标设备5、储水箱7、循环泵8、第四流量调节阀92、冷却器4和连接这些设备的循环管道9。储水箱7储存用于冷却冷却目标设备5的冷却水。循环泵8产生用于将冷却水从储水箱7输送到冷却目标设备5的功率。由循环泵8输送的冷却水的流量由第四流量调节阀92的打开角度确定。冷却器4冷却由于对冷却目标设备5的冷却而温度升高的冷却水。例举压力成型机等作为冷却目标设备5。

分支管道910从位于循环管道9中循环泵8和第四流量调节阀92之间的第二流路分支点C进行分支。脱氧设备3连接到分支管道910。分支管道910被提供有第三流量调节阀91以用于调节进行分支并流入分支管道910的目标水的流量。脱氧设备3降低已分支并流入分支管道910的目标水中的溶解氧浓度。

储水箱7在其中存储在冷却水循环系统6中循环的冷却水和在脱氧设备3中通过脱氧处理降低了溶解氧浓度的目标水。储存在储水箱7中的目标水是通过操作循环泵8被输送到脱氧设备3和冷却目标设备5。从循环泵8输送到冷却目标设备5的冷却水的流量和从循环泵8输送的脱氧设备3的目标水的流量通过分别控制第三流量调节阀91和第四流量调节阀92的打开角度来调节。

参见图3和图4，将详细描述脱氧设备的配置。图4是图3中由虚线围绕的区域D的放大视图。脱氧设备3包括目标喷水单元31、气液接触塔32和排气气体供应单元33。

目标喷水单元31包括：分散连接管道311，其连接到分支管道910；分散喷嘴单元312，其连接到分散连接管道311，并将目标水以细雾的形式分散在密封空间321内。分散喷嘴单元312，其通过分散喷嘴固定构件(未示出)被固定在气液接触塔32上，分散喷嘴固定构件被插入下述气液接触塔32中。利用分散喷嘴单元312以雾的形式分散目标水可以增加目标水与填充气液接触塔32的排气气体之间的接触面积。

气液接触塔32具有下端开口容器的形状，并且至少下端浸没在待处理目标水的表面323下方，从而形成内部密封空间321。具体地，如图3和图4所示，在气液接触塔32内部充满排气气体的同时，整个气液接触塔32浸没在储水箱7中所储存的目标水中并利用接触塔固定构件(未示出)固定在储水箱7上。通过以这种方式将气液接触塔32固定到储水箱7，目标水的表面323形成在气液接触塔32的下部，以在气液接触塔32内部提供密封空间321。这种配置可以下压在气液接触塔32下部形成的目标水的表面323，以当在气液接触塔32中过量地含有排气气体以增加气液接触塔32内的压力时控制气液接触塔32内的压力过度增加。如上所述，整个气液接触塔32浸没在储水箱7中所储存的冷却水中，但是，气液接触塔32的一部分可以浸没在储水箱7中的水中。

如图4所示，现在可以在气液接触塔32的周壁的下部设置排气口322，该排气口322将密封空间321中的气体排出气液接触塔32，并且气液接触塔32中的目标水的表面水平可以优选地被设置在排气口322上方。这种配置可以在气液接触塔32中形成密封空间321，并且允许已吸收目标水中的溶解氧的排气气体从排气口322排出。为了仅从排气口322排出气液接触塔32中的排气气体，可以增加排气气体的气泡尺寸，并且从气液接触塔32排出的排气气体可以上升到储存在储水箱7中的目标水(冷却水)的表面。这种配置可以抑制排气气体的气泡流入循环泵8(循环泵8循环通过冷却目标设备5等储存在储水箱7中的目标水)中，并且还可以防止损坏循环泵8。

排气气体供应单元33包括排气气体产生部331和排气气体输送管道332。排气气体产生部331是产生排气气体的设备，并且其示例包括填充有排气气体的气瓶。排气气体输送管332的一端连接到排气气体产生部331的供应端口，另一端插入气液接触塔32中。在这种状态下，利用气体输送管道固定构件(未示出)将排气气体输送管道332固定到气液接触塔32。例如，可以使用诸如氮气的惰性气体作为从排气气体产生部331产生的排气气体。

利用上述配置，在本发明实施例的脱氧设备3中，目标水被用分散喷嘴单元312以雾的形式分散，同时气液接触塔32填充有由脱气产生部331产生的排气气体。因此，可以降低目标水的液滴尺寸，从而增加等量水的液滴的表面积，并且目标水和排气气体之间的接触面积也增加。结果，可以降低目标水的溶解氧浓度。用脱氧设备3进行脱氧处理后的目标水的溶解氧浓度优选为1mg/L或以下。

本发明实施例的脱氧设备3不会在储水箱7中储存的目标水中产生排气气体的细小气泡，因为目标水与填充有排气气体的气液接触塔32中的排气气体接触。因此，防止了气液接触塔32中的排气气体到达循环泵8(这不利地使作为气泡的排气气体循环通过冷却水循环系统6)，这使得可以抑制空穴现象的产生。

接下来，将描述本发明实施例中的脱氧设备3的脱氧处理方法和冷却水循环系统6中的冷却方法。在初始状态下，气液接触塔32充满排气气体，并且预定量的目标水储存在储水箱7中。此外，第三流量调节阀91和第四流量调节阀92处于打开状态。

储存在储水箱7中的目标水流入循环管道9，并通过循环泵8送到第二流路分支点C。根据第三流量调节阀91的打开角度在一定流量下被送到第二流路分支点C的一部分目标水进行分支并流入分支管道910，并且此水被继续送至脱氧设备3。根据第四流量调节阀92的打开角度以一定流量被送至第二流路分支点C的一部分目标水(冷却水)通过循环管道9，并且此水被继续送至冷却目标设备5。输送到脱氧设备3侧的目标水被允许通过分散连接管道311并从分散喷嘴单元312以雾的形式分散在气液接触塔32中。以雾的形式分散的目标水中的溶解氧被气液接触塔32中的排气气体吸收，并且待处理水滴落到目标水的表面323。目标水中的溶解氧被排气气体吸收，而该目标水中以雾的形式分散的部分附着在气液接触塔32的内壁表面上，在气液体接触塔32的内壁表面上移动，并且落到目标水的表面323上。因此，溶解在分散喷嘴单元312以雾的形式分散的目标水中的氧气被气液接触塔32中所储存的排气气体吸收，从而降低了储存在储水箱7中的目标水的溶解氧浓度。

排气气体产生部331通过排气气体输送管道332将排气气体继续供应到气液接触塔32。伴随着从该排气气体产生部331供应排气气体，已吸收目标水中的溶解氧的排气气体移动到气液接触塔32的下部，并从排气口322排出气液接触塔32。这种配置始终保持气液接触塔32中的排气气体在新鲜状况下，因此可以继续在气液接触塔32中利用排气气体进行脱氧处理。

另一方面，输送到冷却目标设备5的目标水(冷却水)通过吸收冷却目标设备5内的热量而被加热。已经加热的冷却水然后通过循环泵8输送到冷却器4并被冷却。

如上所述，从分散喷嘴单元312分散的目标水和由冷却器4冷却的冷却水储存在储水箱7中。储存在储水箱7中的目标水(冷却水)再次利用循环泵8被继续输送到脱氧设备3和冷却目标设备5。

以这种方式，脱氧设备3降低存储在储水箱7中的目标水的溶解氧浓度以及通过冷却水循环系统6循环具有低溶解氧浓度的目标水(冷却水)可以防止构成冷却水循环系统6的设备和管道(冷却器4、冷却目标设备5、储水箱7和循环管道9)的腐蚀。此外，控制这些设备和管道的腐蚀可以防止由于氧化铁溶解在目标水中而发生水污染(红水等的发生)。

如上所述，离子交换处理是用于减少待处理水中所含的水垢成分和腐蚀成分的处理。因此，可以抑制根据本发明实施例的水处理设备产生的经离子交换的水流经的管道等中的水垢故障和腐蚀故障。

通过根据本发明实施例的水处理设备中的离子交换处理，可以制备具有所需钙硬度的经离子交换的水。因此，在已被调节了硬度的经离子交换的水流经的管道等的内部形成源自经离子交换水中所含的钙的保护膜。所形成的保护膜可以有效地抑制管道等的腐蚀。

水处理系统1包括水处理设备2和脱氧设备3。因此，通过脱氧设备3可以降低目标水的溶解氧浓度(脱氧处理)。结果，可以有效地防止对目标水(冷却水)通过的设备和管道(在本发明实施例中，构成冷却水循环系统6的设备和管道)的腐蚀，并且这些设备和管道的氧化也可以被阻止。

(修改例1)

在本实施例中，第一流量调节阀22设置在分支流路220中。然而，本发明不限于此，并且可以使用任何布置，只要分支并流入分支流路220的待处理水的流量可被控制即可。例如，第一流量调节阀22可以设置在第一流路分支点A处。

(修改例2)

在本发明实施例中，对水处理设备中包含的阳离子离子交换树脂和阴离子离子交换树脂进行更换的时间是基于待处理水通过主要流路200的综合流量达到预定值的时间。本发明不限于此，可以设置其他标准。例如，可以设定基于pH传感器检测到的经离子交换的水的pH达到预定值的时间的标准，或者可以设定基于离子浓度传感器检测到的任意离子的浓度达到预定值的时间的标准。

(修改例3)

在本发明实施例中，脱氧设备3通过如下方法进行脱氧：在气液接触塔充满排气气体产生单元产生的排气气体的状态下，通过喷嘴单元以雾化形式喷射目标水。本发明不限于此，也可以使用其他已知的用于进行脱氧的设备。但是，脱氧处理后的目标水中的溶解氧浓度优选为1mg/L或以下。

(修改例4)

在本发明实施例中，从水处理设备排出的经离子交换的水通过储水槽流入脱氧设备。然而，本发明不限于此，并且经离子交换的水可以直接流入脱氧设备。

(修改例5)

在本发明实施例的中，水处理系统包括水处理设备和用于对由水处理设备产生的经离子交换的水进行脱氧处理的脱氧设备。然而，水处理系统还可包括固体过滤器(未示出)，用于去除流入水处理设备的待处理水中所含的固体和异物。结果，可以防止固体和异物混入目标水中。因此，构成冷却系统100的管道、设备等的内部不太可能被损坏。

(修改例6)

在本发明实施例中，要由脱氧设备3处理的目标水通过从循环管道9进行分支并连接到脱氧设备3的喷射连接管道311的分支管道910，并被送到脱氧设备3。然而，本发明不限于此，目标水可以被送到脱氧设备3。例如，可以设置目标水供应管道(未示出)的一端连接到储水箱7而另一端连接到脱氧设备3。在这种情况下，优选的是，第五流量调节阀(未示出)设置在目标水供应管道中，并且送至脱氧设备3的目标水的流量由第五流量调节阀的打开角度确定。

参考标号列表

1 水处理系统

2 水处理设备

3 脱氧设备

4 冷却器

5 冷却目标设备

6 冷却水循环系统

7 储水箱

20 流入阀

21 减压阀

22 第一流量调节阀

23 阳离子离子交换树脂

24 阴离子离子交换树脂

25 第二流量调节阀

26 排气阀

27 流量计

28 控制面板

29 减压阀

100 冷却系统

200 主要流路

220 分支流路

Claims (6)

1.一种通过对待处理水执行离子交换处理来产生经离子交换的水的水处理设备，该水处理设备包括：

主要流路，所述待处理水通过该主要流路流动；

阳离子离子交换树脂，设置在所述主要流路中；

阴离子离子交换树脂，设置在所述主要流路中所述阳离子离子交换树脂的下游；

分支流路，从所述主要流路中所述阳离子离子交换树脂的上游分支，并连接到介于所述主要流路中所述阳离子离子交换树脂和所述阴离子离子交换树脂之间的连接位置；和

流量调节阀，用于调节所述待处理水通过所述分支流路流动的流量，其中，

所述流量调节阀被设定为预定的打开角度，使得处于预定流量的所述待处理水从所述分支流路流入所述主要流路，由此使得流入所述阴离子离子交换树脂的待处理水的钙硬度等于目标钙硬度。

2.根据权利要求1所述的水处理设备，其中，所述目标钙硬度被设定在20mg/L至50mg/L的范围内。

3.一种水处理系统，包括：

根据权利要求1或2所述的水处理设备；和

脱氧设备，所述脱氧设备对从所述水处理设备排出的经离子交换的水进行脱氧处理。

4.根据权利要求3所述的水处理系统，其中，

所述脱氧设备包括：

气液接触塔，所述气液接触塔具有下端有开口的容器形状，至少所述下端浸没在待处理的经离子交换的水的表面以下，以在所述气液接触塔内部形成密封空间；

排气气体供应单元，所述排气气体供应单元用于将排气气体供应到所述密封空间中，以用所述排气气体填充所述密封空间；和

目标喷水单元，所述目标喷水单元用于通过喷嘴单元在所述密封空间中以雾化形式喷射所供应的经离子交换的水。

5.根据权利要求3或4所述的水处理系统，其中，通过所述脱氧设备进行的脱氧处理后的经离子交换的水的溶解氧浓度为1mg/L或以下。

6.一种冷却系统，包括：

根据权利要求3至5中任一项所述的水处理系统；和

冷却水循环系统，所述冷却水循环系统循环冷却水以冷却冷却目标设备，其中

所述冷却水循环系统包括：储水箱，所述储水箱用于储存从所述水处理设备排出的经离子交换的水；循环管，所述循环管用于使储存在所述储水箱中的经离子交换的水作为冷却水循环在所述储水箱和所述冷却目标设备之间；以及冷却器，所述冷却器用于冷却从所述冷却目标设备经由所述循环管流到所述储水箱的所述冷却水，并且

所述气液接触塔被安装在所述储水箱中。