CN206089367U - 一种节能环保循环水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种节能环保循环水处理系统，包括冷却塔，所述冷却塔通过管道与过滤器连接，过滤器通过管道与超声波处理器连接，超声波处理器与冷却塔之间设有酶处理装置，过滤器与冷却塔之间设有除盐防垢装置，除盐防垢装置与酶处理装置和超声波处理器并联连接。超声波和酶处理法具有协同作用，超声波对反应底物有均质作用，增加了酶与底物的接触面积，从而有利于酶解反应的进行，达到杀菌除藻、防垢的目的；反渗透装置与离子交换装置协同使用，能够实现冷却水的循环使用，节能环保。

Description

一种节能环保循环水处理系统

技术领域

本实用新型属于循环冷却水处理设备技术领域，具体涉及一种节能环保循环水处理系统。

背景技术

随着我国国民经济的快速增长，中央空调被广泛使用，它不仅给人们带来舒适的环境，同时也被用来调节工业生产所需环境的温度和湿度。冷却水系统是由热交换器、冷却水泵、管道、冷却塔、贮水池组成；冷却水经过在冷冻机里受热受压，温度上升至37℃左右，经水泵送至冷却塔，冷却后返回至冷冻机中循环使用。由于冷却塔长期暴露在阳光和空气中，冷却塔内壁和集水盘内会有大量藻类、生物黏泥附着生长，空调冷却水系统的开放性特点和其冷却水温度（32℃-37℃），使其成为细菌繁殖传播的温床。

冷却水在循环使用过程中不断蒸发浓缩，加上水质稳定剂——阻垢剂、杀菌剂、缓蚀剂等的使用，含盐量不断上升，为了不使含盐量无限制的升高，必须排放掉一部分冷却水，同时补入新鲜水，前者称之为排污，后者称之为补水，造成了水资源的巨大浪费，也不利于环保。

中央空调的循环水系统在运行过程中所生成的细菌、藻类、垢、锈以及生物粘泥，严重地损害了空调主机和循环水管道，造成空调热交换率下降，从而影响空调制冷、制热的效果，还会形成垢下腐蚀，造成水电浪费和缩短机组使用寿命。目前，由于绝大多数空调用户误认为这种现象是主机质量问题或风机盘管、热泵机组或过滤网等其他产品的质量出现了问题，于是舍重求轻，不断维修主机，拆洗过滤网和风机盘管，甚至更换产品，这样既浪费了时间，又浪费了大量的资金，而并没有解决实际问题。因此，对于冷却水系统水处理的重点是杀菌除藻、控制结垢兼顾缓蚀。

目前，传统的处理方法是化学加药法，这种方法成本低，但是难以有效杀灭军团菌，并且难以控制除垢和防腐的平衡点，化学药剂排放到雨水管道，易污染水环境。

因此，随着人们环保意识的不断提高，开发一种环保的非化学加药的循环水处理系统就势在必行。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种节能环保循环水处理系统，针对中央空调循环水处理系统存在的化学加药法的难点和现有单一高级氧化技术的不足，提出的一种节能环保循环水处理综合解决的循环水处理系统，可以实现在循环水处理系统在不添加化学药剂的条件下进行杀菌除藻、除垢防腐的环保水处理工艺。

为解决上述问题，本实用新型的技术方案是：一种节能环保循环水处理系统，包括冷却塔，所述冷却塔通过管道与过滤器连接，过滤器通过管道与超声波处理器连接，超声波处理器与冷却塔之间设有酶处理装置，过滤器与冷却塔之间设有除盐防垢装置，除盐防垢装置与酶处理装置和超声波处理器并联连接。

所述酶处理装置内的酶处理剂为脲酶、蔗糖酶、胰蛋白酶、α-淀粉酶中的任意一种。

所述除盐防垢装置包括反渗透装置、离子交换装置、调节池。

所述过滤器与超声波处理器之间的管道上设有分管道，分管道另一端与反渗透装置连接，反渗透装置通过淡水管道与离子交换装置连接，离子交换装置与酶处理装置的下游管道连接。

所述反渗透装置包括盐水区和淡水区，盐水区和淡水区之间设有反渗透膜。

所述盐水区上设有盐水管道，盐水区通过盐水管道与调节池相连。

所述淡水管道上设有第一旁路管道，第一旁路管道另一端与调节池相连，调节池通过第二旁路管道与离子交换装置相连。

所述第一旁路管道上设有阀门Ⅰ，第二旁路管道上设有阀门Ⅱ。

所述酶处理装置与冷却塔之间设有加压水泵。

离子交换装置内设有阳离子交换树脂，主要利用阳离子交换树脂中的钠离子来交换水中的Ca和Mg离子，反应式如下：

式中EX表示离子交换树脂，这些离子交换树脂结合Ca和Mg离子后，将其中的钠离子释放出来，树脂中的钠离子全部为Ca和Mg离子代替后，钠离子逐渐被耗尽，阳离子交换树脂就失去了交换能力，此时用质量分数为8％～10％氯化钠溶液浸泡，从而恢复树脂交换的能力，而本系统中，恢复树脂的盐溶液可以利用反渗透浓缩的盐水，通过调节池调节浓度为8％～10％进入离子交换装置，进而实现循环利用，无需额外的氯化钠溶液的补充。

在操作过程中，可以根据实际情况，隔一段时间对树脂进行一次恢复，在实现除盐防垢的目的的同时，无需更换树脂，节约能源。

本实用新型的技术方案是：

（1）超声波能够产生空化效应，在超声照射下，生物体内形成空泡，随着空泡震动和及其猛烈的聚爆使细菌及藻类体内组织瓦解以致坏死；循环水系统中产生的生物粘泥主要是附着态微生物，向循环水中加入酶处理剂，特定的酶处理剂能够将具有粘性的微生物降解为葡萄糖和α-氨基酸等小分子物质而使其失去粘性，从而使附着微生物即生物粘泥脱离管道而游离在循环水中，通过过滤将悬浮物清除；

（2）超声波和酶处理法具有协同作用，超声波对反应底物有均质作用，增加了酶与底物的接触面积，从而有利于酶解反应的进行；超声波的热效应，可以提高酶解体系的温度，从而促进酶解反应的进行；当超声波振动时能产生并传递强大的能量，引起媒质质点以极高的速度和加速度进入振动状态，增加了酶与底物的接触机会，因此提高了酶降解微生物的速度，达到杀菌除藻、防垢的目的；

（3）利用反渗透装置除去循环水中的盐分，循环水通过反渗透膜之后变成盐度降低，浓缩之后的盐水进入调节池中，同时淡化之后的循环水通过第一旁路管道进入调节池，调节盐水的浓度，调节池的水循环利用到离子交换装置中，作为离子交换装置的钠盐的补充，实现资源的循环利用，节能环保；

（4）离子交换装置能够去除水中的Ca和Mg离子，防止水中钙、镁离子发生化学沉淀结成硬垢，堵塞管道；

（5）利用超声波处理法有效杀菌除藻，代替传统的化学加药法，不添加化学试剂，环保高效，保护了水环境。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种节能环保循环水处理系统，包括冷却塔1，所述冷却塔1通过管道与过滤器2连接，过滤器2通过管道与超声波处理器3连接，超声波处理器3与冷却塔1之间设有酶处理装置4，过滤器2与冷却塔1之间设有除盐防垢装置，除盐防垢装置与酶处理装置4和超声波处理器3并联连接。

所述酶处理装置4内的酶处理剂为脲酶、蔗糖酶、胰蛋白酶、α-淀粉酶中的任意一种。

超声波处理器3能够产生空化效应，使生物体内形成空泡，空化泡破裂产生瞬时高温，可使水蒸气裂解产生具有强氧化性的活性羟基(•OH)，然后把流经过的循环水中的各种细菌和病毒还原成二氧化碳和水，不产生二次污染。

超声波处理器3和酶处理装置4具有协同作用，一定程度的超声波能够提高酶的活性，提高酶的降解能力，将具有粘性的微生物降解为葡萄糖和α-氨基酸等小分子物质而使其失去粘性，从而使附着微生物即生物粘泥脱离管道而游离在循环水中，防止腐蚀和堵塞管道。

优选的，所述除盐防垢装置包括反渗透装置、离子交换装置8、调节池10，过滤器2与超声波处理器3之间管道上设有分管道5，分管道5另一端与反渗透装置连接，反渗透装置通过淡水管道7与离子交换装置8连接，离子交换装置8与酶处理装置4的下游管道连接。

所述反渗透装置包括盐水区61和淡水区63，盐水区61和淡水区63之间设有反渗透膜62；盐水区61上设有盐水管道64，盐水区61通过盐水管道64与调节池10相连；所述淡水管道7设有第一旁路管道71，第一旁路管道71另一端与调节池10相连，调节池10通过第二旁路管道72与离子交换装置8相连。

一部分循环水通过分管道5进入反渗透装置，由于水中含盐量较高，经过反渗透膜62后，盐度降低，浓缩之后的盐水通过盐水管道64进入调节池10，在调节池10中调整水中的盐度，而调节盐度所需的淡水是经过反渗透装置处理过的淡水，通过第一旁路管道71进入调节池，第一旁路管道71上设有阀门Ⅰ，实际操作过程中，可以通过阀门控制水量，进而调节调节池10中水的浓度。

经过反渗透装置的水进入离子交换装置8内，利用离子交换装置8内的阳离子交换树脂交换水中的Ca和Mg离子，防止水中的Ca和Mg离子结成硬垢，堵塞、腐蚀管道，树脂使用一段时间后，里面的钠离子会逐渐减少，降低树脂的交换能力，此时需要补充一定量的氯化钠水溶液，将钠离子还原出来，利用第二旁路管道72上设有阀门Ⅱ，将调节池10内合适浓度的氯化钠水溶液作为离子交换装置8内的钠盐的补充，从而实现树脂的功能，无需更换树脂和额外的钠盐的补充，将循环水含有的盐利用起来，实现了资源的合理利用，节能环保，且实现了除垢防垢的能力。

除垢防垢装置与超声波处理器3和酶处理装置4并联使用，在使用过程中，可单独使用也可配合使用，根据循环水中盐度的积累，隔一段时间使用一次，能够延长设备的使用寿命，并且减少水垢的沉积，避免水垢腐蚀管道。

进一步的，所述酶处理装置4与冷却塔1之间设有加压水泵。

本实用新型的节能环保循环水处理系统在杀菌除藻、脱垢阻垢、防止管道腐蚀的同时，由于水中的细菌和生物粘泥被氧化还原了，钙离子和镁离子被树脂吸附，实现了水资源的重复利用，减少了补水量和排污水量，节约了水资源。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种节能环保循环水处理系统，包括冷却塔（1），其特征在于：所述冷却塔（1）通过管道与过滤器（2）连接，过滤器（2）通过管道与超声波处理器（3）连接，超声波处理器（3）与冷却塔（1）之间设有酶处理装置（4），过滤器（2）与冷却塔（1）之间设有除盐防垢装置，除盐防垢装置与酶处理装置（4）和超声波处理器（3）并联连接。

2.根据权利要求1所述的节能环保循环水处理系统，其特征在于：所述酶处理装置（4）内的酶处理剂为脲酶、蔗糖酶、胰蛋白酶、α-淀粉酶中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的节能环保循环水处理系统，其特征在于：所述除盐防垢装置包括反渗透装置、离子交换装置（8）、调节池（10）。

4.根据权利要求1或3所述的节能环保循环水处理系统，其特征在于：所述过滤器（2）与超声波处理器（3）之间的管道上设有分管道（5），分管道（5）另一端与反渗透装置连接，反渗透装置通过淡水管道（7）与离子交换装置（8）连接，离子交换装置（8）与酶处理装置（4）的下游管道连接。

5.根据权利要求4所述的节能环保循环水处理系统，其特征在于：所述反渗透装置包括盐水区（61）和淡水区（63），盐水区（61）和淡水区（63）之间设有反渗透膜（62）。

6.根据权利要求5所述的节能环保循环水处理系统，其特征在于：所述盐水区（61）上设有盐水管道（64），盐水区（61）通过盐水管道（64）与调节池（10）相连。

7.根据权利要求6所述的节能环保循环水处理系统，其特征在于：所述淡水管道（7）上设有第一旁路管道（71），第一旁路管道（71）另一端与调节池（10）相连，调节池（10）通过第二旁路管道（72）与离子交换装置（8）相连。

8.根据权利要求7所述的节能环保循环水处理系统，其特征在于：所述第一旁路管道（71）上设有阀门Ⅰ，第二旁路管道（72）上设有阀门Ⅱ。

9.根据权利要求1所述的节能环保循环水处理系统，其特征在于：所述酶处理装置（4）与冷却塔（1）之间设有加压水泵。