CN203247131U

CN203247131U - 一种循环水池加氯系统

Info

Publication number: CN203247131U
Application number: CN2013202601757U
Authority: CN
Inventors: 蒋晓峰; 彭忠军; 丁文林; 张元湘; 张庆忠
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2023-05-14

Abstract

本实用新型涉及一种循环水池加氯系统，包括加氯机，设置在加氯机水浴内的反应器R1和反应器R2，分别连接并导出反应器R1或反应器R2内反应后的二氧化氯至总管道的水射器一或水射器二，设置在总管道上的混合器，和连接于总管道末端并设置在循环水池内的至少二个注入点，其中：反应器R1连接盐酸计量泵和氯酸钠计量泵，盐酸和氯酸钠分别通过计量泵进入反应器R1一级反应并经水射器一导出，再进入反应器R2二级反应并经水射器二导出，反应器R2内的反应残液通过连接的水射器三导入残液处理系统。本实用新型杀菌效果好、循环水系统氯离子含量低、系统腐蚀小，有效控制循环水池生物繁殖，降低循环水排污量，提高循环水浓缩倍数，确保循环水场长期运行。

Description

一种循环水池加氯系统

技术领域

本实用新型涉及循环水池的杀菌设备，特别指一种适用于钢铁、炼油、化工、化肥、电厂等敞开式循环水场的循环水池加氯系统。

背景技术

在循环水系统中，存在细菌、真菌、藻类、原生动物等微生物，利用水中溶解的营养源，繁衍增殖，并以这些微生物为主体，混杂泥砂、无机物和尘土等，形成生物粘泥附着与堆积，产生粘泥故障，轻微时引起管道堵塞，增加水流阻力，造成换热效率降低，严重的造成孔蚀，可使设备及管道穿孔。藻类也容易在凉水塔和水池中大量繁殖引起配水管道阻塞，影响生产。

杀菌、灭藻是循环水处理工艺的重要环节，用于循环水的杀菌、灭藻，循环水杀生剂通常分为两大类：氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂，前者是一些氧化性较强的氧化剂，而后者则是一些非氧化剂。目前在循环水处理中广泛应用的液氯不但存在使用不方便和不安全等问题，而且与水中有机污染物发生卤代反应，生成有毒致癌的三卤甲烷、卤乙酸等消毒副产物，同时其半衰期长，易对环境产生危害，此外随着有机聚电解质和有机磷酸酯等高效阻垢剂的开发使用，冷却水的碱性处理方式越来越普遍，并且趋向高浓缩倍数、高pH方向发展。通常当原水中pH在7.7～8.1，浓缩倍数为3～4时，循环水中pH将在8.7～9.0，而此时，氯气的杀生效果大为下降；同时，由于碱性运行药剂多为微生物的营养剂，所以更加剧了微生物的生长和繁殖。而二氧化氯具有很好的杀灭菌藻、控制生物粘泥作用，在碱性处理方案中及在漏氨、漏油的循环系统中使用效果更为显著。尤其是二氧化氯的生产过程简单、投资少、见效快、操作简便、运行成本低、安全、环保，不仅能有效地发挥其本身的特性，长期使用还可节省设备的更换与维修，减少了开停车及维修带来的经济损失，具有长远的经济效益和社会效益，二氧化氯应用于工业循环冷却水处理越来越受到用户亲睐。

二氧化氯一般采用现场制作的方式供给。二氧化氯按制取的方法可分为电解法和化学法。由于电解法二氧化氯发生器设备能耗高，腐蚀严重，可靠性低，未能广泛采用。化学法二氧化氯发生器以其结构简单、运行稳定可靠得到快速发展。目前二氧化氯的工业生产主要采用R1法、R3法、R5法和R8法。这些方法都存在着各自的缺点。以二氧化硫为还原剂(Rl法)制备二氧化氯，产物中会夹带二氧化硫气体，而且反应过程中有氯气产生，产品纯度不高。以氯离子为还原剂(R3法、R5法)生产二氧化氯时，每得到lmol的二氧化氯同时会产生0.5mol的氯气，需要对产物进行特别处理。以甲醇为还原剂(R8法)时，甲醇的有效利用率仅为40％～52％，且会因还原程度的不同生成甲醛、甲酸、二氧化碳等副产物及未完全反应的甲醇，造成二次水污染处理困难。目前过氧化氢法(R11法)由于原料便宜，产率和纯度极高，发生速度快等特点。但是过氧化氢分解产生的氧气会导致二氧化氯发生器中泡沫生成量的增加，泡沫易将发生器中的液体夹带进排气的管道中，结果造成反应物特别是氯酸钠由于泡沫的夹带而受到损失，此法尚未实现工业化生产。

目前，很多氯酸钠法二氧化氯发生器存在着原料转化率低(60～70％)、二氧化氯纯度不高(约50％)的弊端，反应气体未与反应后残液分离，随着加氯时间延长，循环水系统氯离子含量高，系统腐蚀增加。此外传统循环水场加氯口位于集水池进口，一般只有1～2个注入点，造成循环水池杀菌剂浓度分布不均匀，循环水返塔后与风逆流传热后，返回水池时，由于二氧化氯不稳定，其余氯几乎为零，严重影响循环水池杀菌效果。

发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种杀菌效果好，设备运行时间长的循环水池加氯系统。

本实用新型构造一种包括加氯机，设置在加氯机水浴内的反应器R1和反应器R2，分别连接并导出反应器R1或反应器R2内反应后的二氧化氯至总管道的水射器一或水射器二，设置在总管道上的混合器，和连接于总管道末端并设置在循环水池内的至少二个注入点，其中：

反应器R1连接盐酸计量泵和氯酸钠计量泵，盐酸和氯酸钠分别通过计量泵进入反应器R1一级反应并经水射器一导出，再进入反应器R2二级反应并经水射器二导出，反应器R2内的反应残液通过连接的水射器三导入残液处理系统。

本实用新型具有以下优点和有益效果：

本实用新型克服了以氯离子为还原剂生产二氧化氯时产生氯气的缺点，具有杀菌效果好、循环水系统氯离子含量低、系统腐蚀小等新功能，具有短、平、快特点，有效控制循环水池生物繁殖，降低循环水排污量，提高循环水浓缩倍数，确保循环水场长期运行。

本实用新型还具有如下优点：1）投资少，操作简单，运行可靠；2）增强监测力度，减少盲目投加；3）采用反应气体与反应后残液分液方式，减少循环水系统腐蚀；4）采用自动控制，降低劳动强度；5）提高循环水水质，降低水处理药剂消耗；6）装置运行平稳，无新增污染物。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

具体实施方式

由图1可知，本实用新型包括加氯机1，设置在加氯机1水浴内的反应器R1和反应器R2，分别连接并导出反应器R1或反应器R2内反应后的二氧化氯至总管道2的水射器一3或水射器二4，设置在总管道2上的混合器5，和连接于总管道2末端并设置在循环水池内的至少二个注入点8，其中：

反应器R1连接盐酸计量泵9和氯酸钠计量泵10，盐酸和氯酸钠分别通过计量泵进入反应器R1一级反应并经水射器一3导出，再进入反应器R2二级反应并经水射器二4导出，反应器R2内的反应残液通过连接的水射器三11导入残液处理系统。

本实用新型所述的混合器5上连接有溴氯增效剂计量泵12，溴氯增效剂通过计量泵注入混合器5内与总管道2送入的二氧化氯混合，并经各注入点8混入循环水中，加氯循环水再通过循环水泵13送入各生产装置。所述的循环水泵13的出水管道上设置有连接DCS的余氯在线测量仪14。所述的循环水池包括循环水池6和集水池7，总管道2末端通过分支管道连接至循环水池6和集水池7，各注入点8均匀设置在分支管道上。所述的加氯机1连接PLC并由PLC控制，加氯机1水浴及动力用水均为新鲜水，其中水浴反应温度控制在70-71℃。

本实用新型的结构原理：

本实用新型包括由管道连接的加氯机1、水射器一3、水射器二4、水射器三11和混合器5，其中加氯机1内制在水浴中的反应器R1、R2产生的二氧化氯分别通过水射器一3、水射器二4导出。盐酸与氯酸钠分别通过计量泵注入R1反应器内，溴氯增效剂通过计量泵注入混合器5，与水射器一3、水射器二4导出的二氧化氯在混合器5中混合后，进入循环水池6、集水池7注入点8。反应器R2反应后残液(母液)从反应器R2中通过水射器三11导出进入其它系统处理。本实用新型所述的加氯机1、各水射器、混合器5和注入点8依次通过管道连接成一整体。

本实用新型的工作过程：

首先在加氯机水浴内加入一定量的水，通过加氯机设定温度在70～71℃，加温至70℃左右时，启动盐酸与氯酸钠计量泵，盐酸与氯酸钠按1：1同时注入反应器R1内，反应后的二氧化氯从气相中分离出来，进入水射器一，R1反应后的残液进入反应器R2内继续反应，其产生的二氧化氯通过水射器二导出。反应器R2中残液则通过水射器三导出进入其它系统处理。水射器一、二导出的二氧化氯汇集至总管道与溴氯增效剂在混合器内混合，溴氯增效剂与氯源配比1：15，再通过管道分别送入循环水池与集水池各注入点，溴氯增效剂、盐酸和氯酸钠计量泵通过定时器同时开、停。含有二氧化氯的循环水通过循环水泵送至各生产装置，通过其管道上安装的余氯在线测量仪，分析循环水中的余氯，调整盐酸、氯酸钠和溴氯增效剂注入量及投加频次，其余氯控制在0.2～0.5mg/L。

本实用新型的设计原理：

1）对循环水系统投加氧化性杀菌剂，减少菌藻类耐药性，提高杀生效果，降低杀生剂投入量，减少了环境污染；2）改变加氯方式，使用二氧化氯作杀生剂，采用氯酸钠与盐酸制取二氧化氯；3）加氯机反应器改为二段式(R1与R2)反应，提高二氧化氯转化率；4）将加氯机采用PLC控制，对其温度、投加时段进行设定，以确保其最佳转化率及最佳投加时间，温度设定在70～71℃，投加时间避免在一天中气温最高、阳光最强时段，确保杀生效果；5）将加氯机水浴用水为新鲜水，禁止使用循环水或其它杂用水，避免水浴内藻类繁殖，提高加氯机使用寿命；6）将加氯机动力水改为新鲜水，尽量避免使用循环水，防止其它杂质进入加氯系统，影响加氯杀菌效果；7）在循环水池出口管线上安装余氯测量仪，测量范围在0～1.0mg/l，准确度±2%；用其来监测循环水余氯情况，防止加氯量过高，引起系统腐蚀增加，加氯量过低，起不到杀菌效果，在线余氯测量仪，其数据引入DCS，以方便对加氯机进入调整；8）加氯机反应后气体通过水射器单独进入循环水池，反应后残液则通过另支水射器进入其它系统处理，实现加氯机气体与反应后残液(母液)分离，减少循环水系统腐蚀；9）在氯机反应后气体通过水射器后路注入溴氯增效剂，激活溴化物，消耗反应混合液中氯气，产生HOBr，提高系统杀菌效果；10）加氯口进入分支处理，一支进入集水池，另一支再分支进入循环水池水流速度较低区域，并插入循环水池水面以下2/3水深处，使循环水池水流速度较低区域余氯较均匀分布整个循环水池，提高杀菌效果。

本实用新型在循环水场应用中，具有较高的经济效益与环保效益，实现循环水场微生物繁殖有效控制，具有相当好的推广应用价值。

比较项目	现有技术	实施例
			浓缩倍数	3~4	6~8
循环水氯离子（mg/m³）	400~600	＜300
			生物粘泥（ml/m³）	5~8	＜1
循环水微生物（个/ml）	(0.05~1.5)×10⁵	＜0.1×10⁵

本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims

1.一种循环水池加氯系统，通过管道连接在循环水池上，其特征在于：

包括加氯机（1），设置在加氯机（1）水浴内的反应器R1和反应器R2，分别连接并导出反应器R1或反应器R2内反应后的二氧化氯至总管道（2）的水射器一（3）或水射器二（4），设置在总管道（2）上的混合器（5），和连接于总管道（2）末端并设置在循环水池内的至少二个注入点（8），其中：

反应器R1连接盐酸计量泵（9）和氯酸钠计量泵（10），盐酸和氯酸钠分别通过计量泵进入反应器R1一级反应并经水射器一（3）导出，再进入反应器R2二级反应并经水射器二（4）导出，反应器R2内的反应残液通过连接的水射器三（11）导入残液处理系统。

2.根据权利要求1所述的循环水池加氯系统，其特征在于所述的混合器（5）上连接有溴氯增效剂计量泵（12），溴氯增效剂通过计量泵注入混合器（5）内与总管道（2）送入的二氧化氯混合，并经各注入点（8）混入循环水中，加氯循环水再通过循环水泵（13）送入各生产装置。

3.根据权利要求2所述的循环水池加氯系统，其特征在于所述的循环水泵（13）的出水管道上设置有连接DCS的余氯在线测量仪（14）。

4.根据权利要求1所述的循环水池加氯系统，其特征在于所述的循环水池包括循环水池（6）和集水池（7），总管道（2）末端通过分支管道连接至循环水池（6）和集水池（7），各注入点（8）均匀设置在分支管道上。

5.根据权利要求1所述的循环水池加氯系统，其特征在于所述的加氯机（1）连接PLC并由PLC控制，加氯机（1）水浴及动力用水均为新鲜水，其中水浴反应温度控制在70-71℃。