CN113772865A - 一种用于换流站外排水回收利用的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于换流站外排水回收利用的系统，包括电趋垢装置、反渗透装置、母箱液、产品水箱、MVR蒸汽装置；所述的电趋垢装置的出口与反渗透装置的入口相连接，反渗透装置的浓水出口与MVR蒸汽装置的进口连通；MVR蒸汽装置设有与电趋垢装置入口连通的进出口，用以将MVR蒸汽装置蒸发浓缩后的浓缩液引流至电趋垢装置内。本发明能够增强设备除垢效果，降低能耗，无需加药就能软化水质，对水体中的COD、细菌、悬浮物等有一定的去除效果，还能够将处理后的外排水进行回收再利用。
Description
技术领域
本发明涉及换流站外冷系统水处理技术领域，尤其涉及一种用于换流站外排水回收利用的系统。
背景技术
换流阀为直流输电技术中最为关键的组件之一，其作用为将交流转为直流同时控制其输出功率，在换流阀正常工作时，会放出大量的热。为保障换流站正常高效运行，通常采用去离子冷却水带走换流阀阀组运行时产生的热量。换流阀水冷系统分为阀内水冷系统和阀外水冷系统，而去离子水的再冷却主要在外冷系统中进行。为了维持换流站内换流阀的正常工作，换流阀的外冷系统需要定时或定量进行外排大量的水以及向系统补充相应量的补充水。以外冷系统的排水为主的外排水具有硬度高、易结垢、外排水量大的特点，而目前的直流工程换流站大多地处偏远的生态敏感区域，附近没有排水管网，更没有合适的受纳水体，各站都缺少有针对性的废水处理或排放控制措施，大量高盐废水外排容易引起土壤和水体盐碱化，造成生态环境破坏，不仅带来潜在的环境污染或环境纠纷风险，也严重浪费了水资源。
CN 211226821 U公开了一种直流换流站循环冷却排污水零排放系统，主要流程为：外排水依次进入MBR膜组件、活性炭过滤器、反渗透组件，产生浓水和淡水，淡水回用，浓水经过投加药物软化，经过多介质过滤器去DTRO，淡水回用，浓水进入蒸发器产生结晶盐，经离心后送至盐池储存。该专利采用加药方式来达到缓解结垢的目的，添加的药剂有缓释剂、阻垢剂、杀菌剂等，产生巨大的药剂费用支出。
CN 107459086 A公开了一种换流阀冷却系统排水零排放处理系统，包括前置处理系统和多级强化自然蒸发器、强化自然蒸发结晶器和固液分离器、管道。该专利无法降低外排水中的硬度、COD及细菌，还需要进一步处理才能回收利用。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种用于换流站外排水回收利用的系统，无需加药就能软化水质，去除外排水中的COD、细菌、悬浮物等，还能够将处理后的外排水进行回收再利用。
技术方案：本发明所述的一种用于换流站外排水回收利用的系统，包括电趋垢装置、反渗透装置、母箱液、产品水箱、MVR蒸汽装置；所述的电趋垢装置的出口与反渗透装置的入口相连接，反渗透装置的浓水出口与MVR蒸汽装置的进口连通；MVR蒸汽装置设有与电趋垢装置入口连通的出入口，用以将MVR蒸汽装置蒸发产生的浓缩液引流至电趋垢装置。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、外排水经过MVR蒸汽装置蒸发浓缩后，形成的浓缩液电导率高、硬度高、温度高，将其与原外排水混合后引入除垢设备，有利于电趋垢装置中成垢离子析出，显著增强设备除垢效果，降低能耗；2、通过设置电趋垢装置无需加药就能软化水质，也无需再利用其他设备能够对水体中的COD、细菌、悬浮物等有一定的去除效果，节约了成本。
进一步的，所述的MVR蒸汽装置包括预热器、加热器、分离器、压缩机、循环泵；反渗透装置浓水出口与预热器的冷侧入口连通，预热器的热侧出口与产品水箱连通，预热器的冷侧出口与分离器的物料入口连通；分离器物料入口与加热器冷侧入口连通，加热器的冷侧出口与分离器循环液入口连通，分离器物料入口、加热器冷侧入口、加热器的冷侧出口、分离器循环液入口形成的循环回路中设有循环泵；位于分离器顶部的蒸汽出口与压缩机入口连通，压缩机出口与加热器蒸汽入口连通，加热器壳程出口与预热器的热侧入口连通；分离器的物料出口与母箱液连接。通过MVR蒸汽装置对于反渗透装置产生的浓水进行循环蒸发，产生的淡水可以进一步回收利用。
进一步的，电趋垢装置中的电极为钌铱钛电极、石墨烯电极或BDD电极。此类电极可承受的电流密度大，去垢效果好，且使用寿命长。
进一步的，电趋垢设备的出口与反渗透装置入口之间设有保安过滤器，防止污垢进入反渗透装置。
进一步的，电趋垢设备的出口与反渗透装置入口之间设有高压泵，通过设置泵为外排水提供动能，加速外排水的流动。
进一步的，还设有用以检测外排水中的PH值、电导率、钙硬和总硬的水质监测单元。
进一步的，电趋垢装置为自动清洗式装置。
进一步的，电趋垢装置的底部设有污垢出口与母液箱的进口连通，电极产生的污垢和污泥通过该出口送至母液箱，定期外运。
进一步的，该系统中不设置用于软化水质的加药装置。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
如图1所示，本发明所述的一种用于换流站外排水回收利用的系统包括：电趋垢装置1、反渗透装置2、母箱液7、产品水箱8、MVR蒸汽装置9、循环泵10、冷凝水泵11；MVR蒸汽装置9包括预热器3、加热器4、分离器5、压缩机6。此外，还包括保安过滤器12、高压泵13和水质监测单元14。
应用于排水系统中用以除垢处理的电趋垢装置1的出口与反渗透装置2的入口连通，电趋垢装置1内设置多组可更换电极，电流密度15-800A/m2，材质为钌铱钛电极、石墨烯电极或BDD电极。换流站的外排水自电趋垢装置1的入口流入，在电场作用下，水中杂质成垢离子结合，产生晶核并富集扩大，最后以垢的形式析出；同时，电趋垢装置1还能够去除水体中的COD、细菌、悬浮物等。电趋垢装置1出口与反渗透装置2入口之间还依次设置有保安过滤器12和高压泵13；外排水经过保安过滤器12的过滤进入反渗透装置2，防止电除垢装置1中的污垢进入反渗透装置2中，通过设置高压泵13加快外排水的流动。经过处理后的外排水通过电趋垢装置1的出口流入反渗透装置2中。反渗透装置2具有淡水出口和浓水出口，其中淡水出口与产品水箱8连通，浓水出口与预热器3的冷侧入口连通；反渗透装置2通过渗透膜将外排水分成淡水和浓水，淡水自淡水出口流入产品水箱8中，浓水自浓水出口流入预热器3。其中，反渗透装置2渗透膜的膜通量可达20-45L/m2·h。
预热器3冷侧出口与设置在分离器5的底部的物料入口连通，分离器5物料入口与设置在加热器4底部的冷侧入口连通，加热器4的冷侧出口与分离器5循环液入口连通，分离器5循环液入口设置在分离器5物料入口的上端；分离器5物料入口、分离器5循环液入口、加热器4冷侧入口、加热器4冷侧出口形成循环通路，分离器5物料入口与加热器4冷侧入口之间设置有循环泵10，为循环液提供动能在回路中循环。设置在分离器5顶部的蒸汽出口与压缩机6入口连通，压缩机6出口与加热器4的蒸汽入口连通，加热器4壳程出口与预热器3的热侧入口连通；分离器5的物料出口与母箱液7入口连通，分离器5的物料出口设置在分离器5的物料入口的上端；预热器3中的浓水进入分离器5后送至加热器4进行加热，加热后通过分离器5的循环液入口回到分离器5中，闪蒸形成水蒸气通过分离器5的蒸汽出口进入压缩机6，而剩余的固液混合物在分离器5中等待进一步循环的蒸发，分离器5中蒸发循环完毕后产生的结晶盐和少量母液送至母箱液7。进入压缩机6的水蒸气会经过压缩机6的增温增压，作为热源重新回到加热器4中，加热器4的壳程出口与预热器3的热侧入口之间设有冷凝水泵11，通过冷凝水泵11快速的将加热器4壳程出口流出的淡水泵入预热器3的热侧入口，再由过预热器3的热侧出口流入产品水箱8中。
电趋垢装置1入口还与分离器5的物料入口连通。蒸发循环的过程中形成的高温蒸发浓缩液电导率高，硬度高，温度高，引一部分浓缩液通过分离器5的物料入口流入电趋垢装置1的入口，有利于外排水中成垢离子析出，增强设备除垢效果。电趋垢装置1还可以选择与分离器5的物料出口连通，将产生的浓缩液通过该口引入电趋垢装置1中。此外，电趋垢装置1的底部还设出口与母液箱7的入口连通，电趋垢装置1中产生的污垢与跟母液箱7中的结晶盐和少量母液混合，定期进行外送。上述所有的进出口设有阀门，针对外排水处理所需情况进行开启和关闭。
此外，整个系统中不设置用于软化水质的加药装置；并且整个系统还设有用以检测系统中水的PH值、电导率、钙硬和总硬的水质监测单元14。水质监测单元14其中部分参数与系统内的阀门或泵的电机连锁，使系统能够根据水质的波动自动调整设备运行参数，实现高程度自动化，智能化运行，减少了运行人员配置。电趋垢装置1为自动清洗式装置，无需人工清理，一键式启动，待系统监测到设备效率下降时，便会自动启动清洗模式，待清洗完，程序会自动恢复到正常运行状态，无需人工操作。针对母箱液7中的结晶盐和少量母液进行的固液分离或者加热，产生的淡水送至产品水箱8中。
Claims (9)
1.一种用于换流站外排水回收利用的系统，包括电趋垢装置(1)、反渗透装置(2)、母液箱(7)、产品水箱(8)、MVR蒸汽装置(9)；其特征在于，所述的电趋垢装置(1)的出口与反渗透装置(2)的入口相连接，反渗透装置(2)的浓水出口与MVR蒸汽装置(9)的进口连通；MVR蒸汽装置(9)还设有与电趋垢装置(1)入口连通的出入口，用以将MVR蒸汽装置(9)蒸发产生的浓缩液引流至电趋垢装置(1)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述的MVR蒸汽装置(9)包括预热器(3)、加热器(4)、分离器(5)、压缩机(6)、循环泵(10)；反渗透装置(2)浓水出口与预热器(3)的冷侧入口连通，预热器(3)的热侧出口与产品水箱(8)连通，预热器(3)的冷侧出口与分离器(5)的物料入口连通；分离器(5)物料入口与加热器(4)冷侧入口连通，加热器(4)的冷侧出口与分离器(5)循环液入口连通，分离器(5)物料入口、加热器(4)冷侧入口、加热器(4)的冷侧出口、分离器(5)循环液入口形成的循环回路中设有循环泵(10)；位于分离器(5)顶部的蒸汽出口与压缩机(6)入口连通，压缩机(6)出口与加热器(4)蒸汽入口连通，加热器(4)壳程出口与预热器(3)的热侧入口连通；分离器(5)的物料出口与母箱液(7)连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电趋垢装置(1)中的电极为钌铱钛电极、石墨烯电极或BDD电极。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电趋垢设备(1)的出口与反渗透装置(2)的入口之间设有保安过滤器(12)。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电趋垢设备(1)的出口与反渗透装置(2)的入口之间设有高压泵(13)。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还设有用以检测外排水中的PH值、电导率、钙硬和总硬的水质监测单元(14)。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电趋垢装置(1)为自动清洗式装置。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电趋垢装置(1)的底部设有污垢出口与母液箱(7)的进口连通。
9.根据权利要求1至8中任一种所述的系统，其特征在于，该系统中不设置用于软化水质的加药装置。
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| CN202111010238.9A Pending CN113772865A (zh) | 2021-08-31 | 2021-08-31 | 一种用于换流站外排水回收利用的系统 |
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| CN101585569A (zh) * | 2009-07-08 | 2009-11-25 | 成都飞创科技有限公司 | 循环水电解除垢装置及除垢方法 |
| CN104609631A (zh) * | 2015-01-19 | 2015-05-13 | 山东国信环境系统股份有限公司 | 磷酸铁高盐废液零排放处理装置及其方法 |
| CN107954560A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-24 | 西安协力动力科技有限公司 | 蒸汽再压缩蒸发浓缩联合烟道喷雾技术处理废水的工艺 |
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-
2021
- 2021-08-31 CN CN202111010238.9A patent/CN113772865A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN101585569A (zh) * | 2009-07-08 | 2009-11-25 | 成都飞创科技有限公司 | 循环水电解除垢装置及除垢方法 |
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| CN111517547A (zh) * | 2020-04-08 | 2020-08-11 | 广州高澜节能技术股份有限公司 | 一种换流阀冷却塔废水处理系统及处理工艺 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王凤宁;霍玉龙;: "循环冷却水处理存在的问题及处理措施" * |
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