[发明专利]一种中水回用于循环冷却水系统的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种中水回用于循环冷却水系统的方法。

背景技术

当今水资源日益短缺，为了实现水资源的可持续利用，中水作为一种可靠的、可以重复利用的第二水源越来越受到关注。中水主要是指城市污水或生活污水经处理后达到一定的水质标准，在一定范围内可重复使用的非饮用水，其水质指标低于饮用水标准，高于污水允许排入地面水体的排放标准。中水回用在国外已实施很久，回用规模很大，显示了明显的经济效益。

我国工业用水量巨大，其中以循环冷却水用量所占比例最大，且循环冷却水系统对其补充水的水质要求较其他生产过程略低。若能将中水回用于工业循环冷却水，不仅可以节约大量的新鲜水，而且可以有效缓解城市用水的供需矛盾。但是，中水回用于循环冷却水在其输送过程和后续的循环冷却水运行过程中还存在一些问题。

首先，中水与新鲜水在水质上有一定差距，因此在输送过程中，中水对管道腐蚀也要比新鲜水严重。管道腐蚀不仅会引起管壁变薄及穿孔漏水，缩短管道使用寿命，降低管道输水能力和增加输水能耗等，而且会导致中水水质变差，增加其进入循环水后的使用难度。目前，国内对中水输送过程尚未采取有效的防护措施。

其次，在循环冷却水系统中，现今应用最多的处理方法是化学法，即通过投加缓蚀剂来抑制系统的腐蚀，而国内在循环冷却水处理中应用最广、最成功的缓蚀剂是含磷缓蚀剂。由于众所周知的磷酸盐对环境的危害，含磷缓蚀剂的使用已逐渐受到限制，循环冷却水处理亟待“无磷化”。

CN1887749A公开了一种绿色环保复合型阻垢缓蚀剂及其应用。以重量百分比计，该阻垢缓蚀剂包括40-45%的腐植酸钠、25-30%的聚环氧琥珀酸钠、20-25%的硼砂及10-15%的纯碱。本发明由有机和无机的缓蚀阻垢剂、分散螯合剂、辅助剂复配而成，配方成份具有明显的协同作用，与杀菌剂兼容性好，对铁离子和卤素耐受性好。但该发明没有涉及对中水的处理。

CN101125713A公开了一种专用于封闭式循环水系统的液体型缓蚀剂，并涉及它的应用和制备方法。本缓蚀剂含有下述组分和重量百分比含量：硼砂5.5-10%、苛性碱1.0-3.0%、硅酸盐3.5-4.2%、亚硝酸盐6.4-12.4%、2-巯基苯并噻唑0.1-1.0%，剩余为水。

尽管目前国内外研究者曾对硼酸盐的缓蚀作用进行过研究，也有部分文献和专利将硼酸盐与其他药剂一起组成循环冷却水系统的缓蚀剂配方。但目前的文献中报道的含硼酸盐的缓蚀剂配方与本发明采用的缓蚀剂的配方均存在不同。此外，目前的技术均未将经过石灰处理的中水再用硼酸盐进行处理，用来缓解中水输送过程中管道的腐蚀问题，更没有技术将采用石灰、硼酸盐处理后的中水引入循环冷却水系统中，通过石灰处理后的中水的硬度偏低、pH值偏碱性，加之硼酸盐的缓蚀作用及其对pH值的缓冲作用，免除含磷缓蚀剂在中水作为循环冷却水补水的循环冷却水系统中的应用。

发明内容

针对目前中水回用于循环冷却水系统中时，存在中水在输送过程中对管道的腐蚀问题以及循环冷却水中需要加入含磷缓蚀剂的问题，本发明的目的是提供一种能有效抑制对中水输送管道和循环冷却水系统的腐蚀、且不用含磷缓蚀剂的中水回用于循环冷却水的方法。

本发明的发明人经过研究发现，采用石灰软化的中水呈碱性，再将硼酸盐加入到石灰软化的中水中，硼酸盐在水中会形成pH缓冲体系，较高的pH值有利于缓蚀。同时，在水中加入硼酸盐有利于氧在循环冷却水系统的设备和管路上的金属表面的吸附而促进金属的钝化，其后硼酸盐会吸附在金属表面的氧化膜上，从而阻滞金属电极的阳极反应过程。因此本发明提供的方法可以有效地抑制目前技术中存在的中水输送管线的腐蚀问题。

本发明提供一种中水回用于循环冷却水系统的方法，该方法包括以下步骤：

（1）中水中加入石灰软化处理后固液分离；

（2）在步骤（1）固液分离后得到的中水中加入硼酸盐缓蚀剂；

（3）将步骤（2）中加入硼酸盐缓蚀剂后的中水作为循环冷却水的补水加入到循环冷却水系统中的循环冷却水中；

（4）向步骤（3）中加入中水后的循环冷却水中加入聚合物阻垢分散剂。

采用本发明提供的中水回用于循环冷却水的方法，一方面可以保障中水输送的安全；另一方面，中水进入循环冷却水系统后，几乎不存在腐蚀问题，且结垢风险较低，降低了循环冷却水处理的难度。总体上，从中水输送到循环冷却水系统运行的全过程，可实现“无磷化”操作，从而显著降低了循环冷却水系统排污产生二次污染的风险。

具体实施方式