[发明专利]一种净化回收循环冷却水的方法及卧式连续反应装置

说明书

本发明公开了一种净化回收循环冷却水的方法，循环冷却水经蒸发后在高压直流静电场中进行一级净化，然后在高频介质阻挡放电等离子体回收电场中进行二级净化；净化后的冷凝水回收至冷却水循环系统；还公开了卧式连续反应装置，包括均为密闭式的冷却塔、一级净化装置和二级净化装置；冷却塔与一级净化装置通过管道连通，一级净化装置与二级净化装置连通；一级净化装置与二级净化装置的底部均设置有出水口，出水口连通冷却塔；一级净化装置中设置有分别对应连接直流电源的负极和正极的电晕极和极板；二级净化装置中设置有对应分别连接电源的高压端和低压端的第一放电极板和第二放电极板；整个系统循环工作，循环冷却水的回收率将达到90％以上。

技术领域

本发明属于循环冷却水净化、回收领域，涉及一种介质阻挡放电等离子体耦合直流静电的循环冷却水净化回收方法，以及一种净化回收循环冷却水的卧式连续反应装置。

背景技术

水资源相对匮乏和分布不均对一个工业用水量需求大的工业区有很大影响，其中，循环冷却水的用量占到企业年用水量的50％～90％，循环冷却水系统广泛应用于石油化工、电力、钢铁、冶金等行业，系统工作时不可避免地将大量水蒸汽排入大气中，每小时的水蒸发量约为循环水总量的1.5％～2.5％，若不经妥善处理，将造成水资源的极大浪费，目前循环冷却水回收工艺面临的最大问题是，冷却水中以及空气中原本含有的固体尘埃、有机污染物颗粒、液体小质点在空气中形成胶体分散体系，即气溶胶，气溶胶的存在大幅增加了循环水回收的困难，并且极大降低了回收得到水体的纯净度。因此，在开发新型循环冷却水的回收工艺的过程中，不能将净化过程与回收过程割裂开来，如何将它们有机地结合在一起具有重要意义。

等离子体是物质的第四态，是一种呈电中性的导电流体，常规的产生等离子体的方法主要有辉光放电、高压脉冲放电、介质阻挡放电等。等离子体中含有大量的活性基团，包括羟基自由基、氢自由基、臭氧等，这些活性基团能够有效地降解气体中含有的有机污染颗粒，可以大幅去除气溶胶中的成核物质，不仅使气态的水更容易被回收，且回收得到的水体杂质少、纯净度高。此外，强电场对水分子具有极化作用，气体中的成核物质大幅降低后，水分子更易被极化，从而运动到极板两端并聚集，最终在重力作用下实现回收。当等离子体技术应用于实际工业中时，可将其与催化剂、电催化氧化等方法相结合，以提升处理效率、降低能耗。目前实际应用中的等离子体回收循环冷却水技术多为将等离子体与冷凝系统联用且结构较为单一的立式反应装置，工作时等离子体放电结构处理负荷较高，实现处理效果所需要的能耗较大，且处理过程中杂质在重力作用下容易重新落回循环冷却水中，这种方法与装置结构均不利于对气溶胶中成核物质的捕捉与降解。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种净化回收循环冷却水的方法及其卧式连续反应装置，将介质阻挡放电等离子体与高压直流静电相结合的循环冷却水净化回收方法，循环冷却水的回收率将达到90％以上，产生的经济效益更明显，节水率升高。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种净化回收循环冷却水的方法，循环冷却水经蒸发后在直流静电场中进行一级净化，一级净化后的蒸汽在介质阻挡放电等离子体回收电场中进行二级净化；经过一级净化和二级净化的冷凝水回收至冷却水循环系统。

所述直流静电场所加载的电压为10KV，介质阻挡放电等离子体回收电场所加载的电压为30KV-50KV，频率1MHz。

包括均为密闭式的冷却塔、一级净化装置和二级净化装置；冷却塔与一级净化装置通过管道连通；一级净化装置与二级净化装置连通；一级净化装置与二级净化装置的底部均设置有出水口，所述出水口连通冷却塔的进液口；一级净化装置中设置有电晕极，电晕极的正下方设置极板，电晕极和极板分别对应连接直流电源的负极和正极；二级净化装置中设置有第一放电极板和第二放电极板，第一放电极板和第二放电极板间设置有放电间隙，第一放电极板和第二放电极板对应分别连接电源的高压端和低压端。