CN1562784A - 节水型多功能循环水处理技术及装置 - Google Patents

Abstract

本发明是节水型多功能水处理技术及装置，适用于工业循环冷却水、中央空调循环水冷却水、热水采暖和小型低压工业锅炉用水水处理。采用组合式结构，由贮药剂槽、混合槽、混凝沉淀池、生化罐、净化调节罐、沉泥池等六大环节组成。适用水质广泛，可以是自来水、中水或污水净化合格的水。利用多种非磷系聚合物药剂，经生化、部分循环水回水净化等处理，使水中杂质及时有效分离去除。配合调节多种缓蚀、阻垢剂，达到防垢，缓蚀，水质自净化，减少废水排放，保护环境，免予清洗，安全运行，最大限度节约用水的效果，循环水节水效果比传统工艺节水90％以上。

Description

节水型多功能循环水处理技术及装置

本发明为节水型多功能循环水处理技术及装置，本技术及装置是针对中水、污水经净化处理的水或自来水用于工业循环冷却、，热水采暖锅炉、中央空调冷却水需要而设计，具有节约用水，防止设备结垢、腐蚀、保护环境、操作简便等多种功能。

目前，中水、污水经净化处理合格的水回用于工业循环冷却水，多采用膜分离技术，如反渗透技术、电渗析技术，该技术前期投资大，管理复杂、须专职技术人员操作，中、小企业难以推广应用。

现行工业水处理的技术方法主要有两类，一类是循环冷却水的化学处理，例如化肥、化工、冶金、发电、中央空调的循环冷却水补充水处理，加入阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂等药剂，保证水质稳定，防止结垢、腐蚀。另一类是锅炉水处理，主要是低压锅炉、热水采暖锅炉等补充水，一般要用软化水或投加除垢剂缓蚀剂等。上述两种水处理虽然在严格操作条件下能达到工业运行的要求，但存在一定的弊端。

其一、水处理药剂加入水系统后，这些药剂与水中杂质络合形成的产物会逐步在循环冷却水中积累。特别是敞开式循环冷却水系统，水流在冷却塔中与空气逆流交换散热时，空气中的灰尘微颗粒、有害杂质均要进入循环水系统，形成悬浊物和污垢，会在流速较慢的部位沉积。为了不使上述污垢和灰尘杂质在循环水中积累，现行循环水工艺均要求按一定的浓缩倍数运行，须不断排放一部分循环水，以保持冷却水按要求指标运行。排放的这部分循环水，将造成水资源的流失，特别是其中的含磷、含杀菌剂成份会造成环境水域污染。

其二、软化水处理，采用离子交换树脂法，使补充水中钙、镁离子被树脂固定，变成软化水。当树脂失效后，用食盐溶液再生树脂，使树脂中吸附固定的钙、镁变成氯化钙溶液排放掉，树脂可再次使用。这种方法虽然软化水效果好，但再生树脂需排放高浓度含氯离子的废水，对环境有害。而且氯离子对设备严重腐蚀，进入废水中，不利于废水的再生回用。同时冲洗树脂也需要大量新鲜干净水，不利于节约用水。

其三、在锅炉中加药的方法，例如热水采暖锅炉和小型低压锅炉，加入除垢剂、防垢剂等，不需软化水。但药剂和补充自来水中的结垢物质络合，这种络合物直接在锅炉中或热水采暖系统中运行，浊度太大、污垢量大，易结二次垢或在管径较细部位沉积，有堵塞和影响换热的问题。

其四、中水、污水经净化处理后的水，由于比自来水成分更复杂，更易产生污垢，也影响废水、污水再生回用于循环水或采暖锅炉用水。

本技术装置发明的目的，在于提供一种节水型、多功能循环水处理技术及装置，通过本方法实现中水、污水净化处理水能够成功用于工业循环冷却水。并改变传统工业循环冷却水、热水采暖锅炉和小型低压锅炉水处理的弊端，在达到水质的优化、净化、防垢、防腐蚀、防菌藻处理效果的同时，最大限度节约水资源，保护环境，实现长周期安全、经济运行。

本技术装置采用组合式结构，由贮药剂槽、混合槽、混凝沉淀池、生化罐、净化调节罐、沉泥池等六大环节组成。结合附图具体实施方法如下：

一、水药混合，中水(污水经净化处理合格的水或自来水)由进水管1、截止阀2、调控阀3，进入混合槽7。同时贮药剂槽4中的净化、混凝剂，如聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、苛性淀粉、骨胶、硅藻土、海藻酸钠、木质素、聚丙烯酰胺、LHE聚合羟基羧酸盐聚合物、聚马来酸酐、活性碳等，由截止阀5、调控阀6加入混合槽7，使水药均匀混合。

二、混合药剂后的水由截止阀8、调控阀9和进液管10切线进入混凝沉淀池11，回流污泥36作为混凝晶核同时回流入混凝沉淀池11中，在微涡流状态下，水中胶体物质、悬浮物、结垢杂质等与药剂发生絮凝、凝聚、络合吸附、离子交换，电子交换等复杂反应，形成污泥沉淀在容器下部。

三、混凝后的澄清水由溢流管12进入生化罐14，生化罐内悬挂多层生物膜纤维带15，使流水得到生物处理，然后由溢流管16进入二级生化罐17。

四、生化段的水经溢流管19进入净化调节槽20进一步澄清净化，使水中杂质沉积于下部分离。

五、在净化调节段，根据供、补水用途，由贮药罐21，调控阀22加入一定量缓蚀、阻垢分散剂，如巯基苯丙塞唑、钼酸盐、LHE聚合羟基羧酸盐、苯并三氮唑、山梨酸盐、五羟基乙酸钠、聚天冬氨酸的一种或多种，通过出水阀23，供冷却水或热水采暖锅炉补充水使用。这些水处理剂不含有机膦类成份，避免引起菌藻滋生、水质富营养化等问题，有利于循环水的自净化和重复使用。从而有别于传统的水处理技术。

六、将循环冷却水系统中的循环水，热水采暖系统中的循环水引出一部分，通过部分循环水回水管调控阀13，进入上述系统混合槽7，使回水中吸收的空气中的杂质(腐蚀物质、灰尘颗粒、毒害性有机物、饱和盐类及粘泥等)得到净化，使循环水保持在最优净化状态条件下运行。

七、上述混凝沉淀，生化段，净化调整段等过程形成的沉积物，定期通过容器下部的排污泥阀24、25、26、27，由污泥总管28统一进入沉泥池29。回流泵30既是上清液回水泵又是回流污泥泵，通过开、闭控制阀31、32、34、35来调控。沉泥池29中沉积的污泥，主要成份是水中的垢泥和大气中灰尘物，干化后与普通土壤类似。

通过本水处理技术及装置的处理，可使工业循环冷却水、中央空调循环冷却水、热水采暖锅炉水供水水质达到防止结垢，减缓腐蚀，浊度降低，闭路运行，减少污水、废水排放，最大限度节约用水。

本技术装置处理水，由于使补充水和循环水中杂质得到有效去除，并配合使用阻垢缓蚀剂，可满足工业循环冷却水，中央空调循环冷却水，热水采暖锅炉补充水和小型低压工业锅炉水处理的需要。易于实现闭路循环，节约水资源，最大限度减少排放量，减少废水对环境的污染。本技术装置除两用回流泵30外整个工艺靠平流推进和自然压力完成，动力消耗小。与反渗透技术、电渗析技术相比，具有前期基建投资小，简单实用，利于推广。与树脂食盐软水法相比，可以省去离子交换树脂，不用食盐，无含氯化物有害废水排放，操作简便。补充水中杂质可去除98％以上，水质达到有关标准要求。循环水节水效果比传统工艺节水90％以上，一个中等中央空调每年节水1万吨以上，小型化肥厂每年可节水50-80万吨。

Claims (9)

1、本节水型多功能循环水处理技术及装置，采用组合式结构，由药剂贮槽、混合槽、混凝沉淀池、生化罐、净化调节罐、沉泥池等六大环节组成。自来水1(中水或污水经净化处理的水)通过调节阀3，贮药剂槽4中的净化、混凝(如聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、苛性淀粉、骨胶、硅藻土、海藻酸钠、木质素、聚丙烯酰胺、LHE聚合羟基羧酸盐聚合物、聚马来酸酐、活性碳等)非磷系水处理剂，通过调节阀6，同时进入混合槽7，混合后进入混凝沉淀池11，部分回流污泥36作为混凝晶核由两用回流泵30同时回流入混凝沉淀池11中，在微涡流状态下，水中胶体物质、悬浮物、结垢杂质等与药剂发生絮凝、凝聚、络合吸附、离子交换，电子交换等复杂反应，形成污泥沉淀在容器下部。混凝后的澄清水由溢流管12，进入生化罐14，生化罐内悬挂多层生物膜纤维带15，使流水得到生物处理。然后由溢流管16进入二级生化罐17。生化段的水经溢流管19，进入净化调节槽20，进一步澄清净化，使水中杂质沉积于下部分离。在净化调节段，根据供、补水用途，由贮药罐21，调控阀22加入一定量缓蚀、阻垢分散剂，如巯基苯丙塞唑、锌盐、、钼酸盐、LHE聚合羟基羧酸盐、苯并三氮唑等，通过出水阀23，供冷却水或热水采暖锅炉补充水使用。将循环冷却水系统中的循环水，热水采暖系统中的循环水引出一部分，通过部分循环水回水管调控阀13，进入上述系统混合槽7，使回水中吸收的空气中的杂质(腐蚀物质、灰尘颗粒、毒害性有机物、饱和盐类及粘泥等)得到净化，提高循环水水质。整个处理过程中形成的污泥，由污泥阀24、25、26、27，通过污泥总管28进入沉泥池29进行泥、水分离，上清水由两用回流泵30进行回收再利用，泥垢干化处理。

2、如权利要求1所述，本技术及装置的特征是采用组合式结构，由贮药剂槽、混合槽、混凝沉淀池、生化罐、净化调节槽、沉泥池等六大环节组成。

3、如权利要求1所述，本技术及装置采用非磷系水处理剂(如聚合硫酸铝、聚合硫酸铁、硫酸亚铁、苛性淀粉、骨胶、硅藻土、海藻酸钠、木质素、聚丙烯酰胺、LHE聚合羟基羧酸盐聚合物、聚马来酸酐、活性碳等)。

4、如权利要求1所述，生化罐中用于处理水中有毒、有害有机物，是用生物膜纤维带组成的。将循环冷却水系统中的循环水，热水采暖系统中的循环水引出一部分，通过部分循环水回水管调控阀，进入上述系统，使回水中吸收的空气中的杂质(腐蚀物质、灰尘颗粒、毒害性有机物、饱和盐类及粘泥等)得到净化，使水质进一步提高，也使回流水得到净化。

5、如权利要求1所述，调节槽中所加缓蚀、阻垢分散剂根据供水用途而确定，可以是巯基苯丙塞唑、钼酸盐、LHE聚合羟基羧酸盐、苯并三氮唑、山梨酸盐、五羟基乙酸钠、聚天冬氨酸的一种或多种组成。

6、如权利要求1所述本技术装置设计为上清水溢流式，既有利于杂质沉降又节约动力消耗，降低水处理成本。

7、如权利要求1所述，本技术装置各段的沉积物统一回收干化，上清水回收，达到最优节水效果。

8、如权利要求1所述，本技术装置既能使用自来水，又可利用中水或污水经净化处理的水，具有广泛实用价值。

9、如权利要求1所述，整套水处理技术装置可采用塑料、钢板、钢筋混凝土、水泥、砖、玻璃钢制品等多种材质。