[发明专利]利用高硬度高盐度浓缩海水作工业循环冷却水的方法

说明书

技术领域

本发明提供一种利用高硬度高盐度浓缩海水作工业循环冷却水的方法，该方法是一种用臭氧代替添加缓蚀剂、阻垢剂和杀菌灭藻剂，解决系统的防腐蚀与结垢、杀菌、灭藻的节水环保技术。

背景技术

随海水淡化技术利用而产生的大量高盐度高硬度浓缩海水，对这部分资源的利用途径有很多：如制盐、作氯碱化工原料、提取有经济价值的元素，如钾提取溴、镁、硼、铀、金或排放等等。但是，以目前大规模应用的淡化海水的浓水浓度来看，这些方法还不为经济合理的处理方法。由于我国制盐工业产量处于过饱和状态；海水淡化时向水中加的各种药剂很难除去，很多还具有一定的毒害作用；而且我国镁和钙的陆生矿属相当丰富；对于少量元素，除了钾、溴、碘可以工业化之外，提取其它微量元素还不具备经济提取的价值。而工业冷却水占总工业用水量的70％左右，若将高盐度高硬度浓缩海水作工业循环冷却水，由于盐度高硬度高，存在对各种金属的腐蚀性极大的问题，同时还有尚待解决的技术问题。

海水含盐量高且成分复杂，仅海水的电导率就比一般淡水高两个数量级，这就决定了海水腐蚀时电阻性阻滞比淡水小得多，海水较淡水有更强的腐蚀性；且海水所含盐分中氯化物比例很大，海水的氯度高达19％，因此大多数金属如铁、钢、铸铁等在海水中不能建立钝态。同时，海水中微生物和大生物的种类多、含量高，易产生生物污损，进而导致危害较大的微生物腐蚀或垢下腐蚀。另外，海水中的成垢离子如Ca²⁺、Mg²⁺等的浓度远高于一般淡水，随浓缩倍数提高，结垢倾向加大，普通阻垢分散剂不能有效控制化学污垢沉积。而采用浓缩海水作循环冷却水，存在着更严重的腐蚀、结垢和污损生物附着问题。海水循环冷却水处理较之淡水循环具有更大的难度；浓缩海水作循环冷却水处理又较之海水循环冷却更难。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种利用高硬度高盐度浓缩海水作工业循环冷却水的方法，达到对高硬度高盐度海水、高硬度高盐度等的工业废水不用添加缓蚀剂、阻垢剂和杀菌灭藻剂等三剂进行处理，实现节约水资源，保护环境。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种利用高硬度高盐度浓缩海水作工业循环冷却水的方法，该方法包括以下步骤：

a.钝化预处理

对冷却系统中已被腐蚀、结垢的设备用清洗剂洗净，用钝化剂钝化；

b.集水沉清

将高硬度高盐度海水(波美度已达10左石、硬度为20000-70000mg/L)去除悬浮物，收集于冷却塔下的蓄水池中；

c.活性处理

在冷却塔下的蓄水池中装有一层厚度略为600mm的载纳米级TiO₂的活性炭，且装有臭氧曝气系统或混合射流系统，进行催化臭氧氧化反应，使水中的COD≤60mg/L；O₃ 0.05-0.20mg/L；DO≤2.0mg/L；

d.过滤

将按步骤c处理后的水进入过滤器过滤，同时，监测过滤后的水中臭氧浓度使其保持在0.05-0.2mg/L，当小于0.05mg/L补加臭氧；

e.热交换

将上述处理后的水进入热交换系统，从热交换系统出来的水再进入冷却塔冷却，再回到冷却塔下的蓄水池。上述水在冷却塔冷却过程中，需要补充冷却过程中蒸发部分的水，添加量与蒸发量平衡。

本发明的效果是使用该处理方法不加防锈剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂，处理后的水总硬度高达4000-40000mg/L，氯根高达30000-120000mg/L，对碳钢、铜合金、不锈钢材质的设备腐蚀率分别为：0.13mm/a、0.03mm/a。该方法适用于所有行业工业循环冷却水的工艺之中，相当于为整个城市节约淡水约50％左右。其他含有产生高盐度高硬度工业废水的地方也可利用该技术作工业循环冷却水。因此，可以实现零排污、零排水。实现节约水资源，保护环境。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

结合附图及实施例对本发明的利用高硬度高盐度浓缩海水作工业循环冷却水的方法加以说明。

本发明的利用高硬度高盐度浓缩海水作工业循环冷却水的处理方法的反应机理，根据在淡水作工业循环水中臭氧的作用普遍认为：

1、臭氧是一种氧化能力很强的氧化剂，它可以直接氧化组成细胞的不饱和脂肪酸、酶和蛋白质，将大分子有机物氧化成无机小分子，从而起到很好的杀菌灭藻的作用；

2、主要也是由于臭氧能氧化垢层基质中的有机物，使污垢的结构变得疏松，易从管壁上剥离而脱落，从而起到了阻垢的作用；