[发明专利]一种工业循环水高浓缩倍率下的清洁保持工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种循环水的清洁保持工艺，特别是涉及一种工业循环水在高浓缩倍率下运行仍确保冷却设备拥有高清洁度和高换热效率的循环水清洁保持工艺。

背景技术

我国水资源总量28124亿立方米，占全球水资源的6％，但人均水资源量却很少，仅为2220m³，被视为全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。我国虽然水资源短缺，但却是工业耗水大国，工业用水总量逐年增加，占全国用水总量的比例也在逐年增加。工业用水中循环冷却水的耗水量占了相当大的比重，而我国冶金、发电、石油、化工等行业工业循环水年耗水量占到工业用水总量的50～80％。由此可见，提高工业用水的循环利用效率是目前解决我国工业用水紧缺、减少水污染物排放的关键环节。

国内提高循环冷却水浓缩倍率的现行技术主要有化学和物理方法两种，其中化学方法为主流，物理方法主要有射频水处理和高频电磁化水处理技术，化学水处理技术主要通过化学药剂的投放来实现，化学药剂包括缓蚀剂、阻垢分散剂、杀菌灭藻剂、絮凝剂及各类辅助药剂等，随着工业的高度发展，人类生存环境的恶化，社会的可持续发展及其涉及的生态、环境、资源、经济等方面都成为国际和社会关注的焦点。人类已认识到在促进经济发展的同时，必须充分考虑自然资源的长期供给能力和生态环境的长期承受能力，因此广泛应用环境无害技术和清洁生产方式，实现高效益、节约资源和能源，减少废物排放等可持续发展战略措施，已成为世界乃至中国经济持续发展的必由之路。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种工业循环水在高浓缩倍率下运行仍确保冷却设备拥有高清洁度和高换热效率的工业循环水高浓缩倍率下的清洁保持工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供的工业循环水高浓缩倍率下的清洁保持工艺，工业循环水通过循环水泵--紊流爆气极化器--恩曼材料活化床--冷却设备--旁滤系统--循环水池，形成一个闭路系统。

本发明的工业循环水处理满足各种工况下的条件要求，水质PH值3～11范围内，硫酸根小于3000mg/L，氯离子小于17000mg/L，本发明以水体的过流量为基础，管道内水体介质流速要求在0.5～6米/秒内，介质温度小于200℃，管径和管道压力不受限制，经过本发明的处理后均可以完全满足循环水国家标准要求。

采用上述技术方案的工业循环水高浓缩倍率下的清洁保持工艺，循环水在经过紊流爆气极化器时，通过紊流爆气极化器的极化装置将水分子及水中带电粒子激活，并迅速进入到恩曼材料活化床中进行充分活化，恩曼材料活化床的核心催化部件是采用美国恩曼技术(上海)有限公司生产的恩曼材料，利用恩曼材料的低电负性因水溶液所含的离子的电负性较大，所以核心催化部件内的电子进入到水溶液中。以电动势序的观点，恩曼材料活化床的核心部件所含有的物质的氧化电势比水溶液中的离子的氧化电势大，在水溶液中导致离子的离子键断裂(Ca²⁺、Mg²⁺等)；或者当它们处于沉淀的固体垢的状态时，它们的晶格键断裂。同时水中的胶体物质，例如硅石、氧化铝以及锈颗粒，通过获得或重新获得负电荷而保持悬浮在溶液中，不吸附到钙离子、镁离子和铁离子上；获得负电荷也引起这些胶体物质受到存在于流动水中的或者早已吸附到胶体物质上的这些离子的排斥。这种排斥分离抑制了这三种离子的硬度效应。最后造成水体中的垢晶格便逐渐遭到破坏和消除。

由于水中的铁沉淀细菌例如Sphaerotilus和盖氏铁柄杆菌属也能产生铁锈沉淀。这种物质沉淀在钢管上，加速腐蚀速率，产生更多的溶解铁，增加了铁的数量，因而进一步增加了系统中铁沉淀细菌的数量。这种过程持续进行直至整个管道系统被氧化铁沉淀物所腐蚀，直至管壁被锈蚀穿孔。恩曼材料活化床的阴离子效应也可使Fe(OH)₃破碎成胶体颗粒而处于悬浮状态。

本发明工艺技术所处理的水具有超强清洁能力，能防止凝块、垢块及渣滓等粘到管道壁及其他物体上，循环水体在反复循环过程中，水体内的絮凝物通过旁滤器进行吸附过滤并排除，以实现水体的清洁。而旁滤器的排污水则通过排污回收器排放到吸附沉淀池中进行浓缩，表层清洁水则重新作为补给水补入到循环水池中，泥渣通过板滤器压缩成块后外排，最终实现本发明工艺，确保循环水体持续保持在清洁状态下运行，从而保证了冷却设备的清洁系数维持在一个正常范围内，达到了防垢防腐蚀作用，确保冷却设备的换热效率保持在高效工况下运行。

本发明所产生的效果在于：