[实用新型]一种电化学软化耦合电絮凝的热网循环水处理系统

说明书

本实用新型公开一种电化学软化耦合电絮凝的热网循环水处理系统，该系统包括增压单元、电化学软化单元、电絮凝单元、澄清单元以及污泥处理单元，其中增压单元、电化学软化单元、电絮凝单元以及澄清单元沿热网循环水水流方向依次设置；电絮凝单元包括第一极板、第二极板和第一控制装置；第一极板与第二极板交替配合设置；第一极板与相邻的第二极板之间设有第一间隙；第一极板和第二极板与第一控制装置电连接，第一控制装置可使第一极板和第二极板倒极。第一极板与第二极板为可溶性电极。该系统可同时实现热网循环水的软化、悬浮颗粒物以及其中金属腐蚀产物杂质的联合去除，系统设计合理、使用便捷，不易产生二次污染。

技术领域

本实用新型属于热网循环水处理技术领域，涉及一种电化学软化耦合电絮凝的热网循环水处理系统。

背景技术

当前我国经济增长形式向好，国民经济得到了极大的发展，居民生活水平不断提升，对我国北方地区而言，集中供暖是一项非常重要的民生工程，直接关系到居民的生活质量。所谓集中供暖就是通过供热管道的输送，以水或水蒸气为介质将热量送入居民家中，从而取代传统个人取暖方式实现集中供暖。通常情况下最终将热量输送至居民家中的介质是水。

供热管网系统属于工业生产中一个较为特殊的系统，其水温较高，容易出现结垢、腐蚀等问题。根据现行标准CJJ34-2010《城市供热管网设计规范》以及GB/T 12145-2016《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准》，以热电厂和区域锅炉房为热源的热水热力网，其中的补给水硬度不应超过0.60mmol/L。但我国地域广袤、幅员辽阔，供热管网系统通常较为庞大，若完全采用标准规范中的水质，需要将电厂的一级反渗透出水或一级除盐水用作热网循环水补水，大部分电厂、供热公司均难以负担其制水成本。因此目前大部分供暖水都直接采用自来水、循环水甚至是中水等未经软化处理的原水，这种情况下供热管网系统水侧的结垢、腐蚀问题就会更加严重，结垢会导致供热系统效率降低，甚至出现堵塞现象。

对某供热管网系统换热管中的垢样进行分析，结果显示其主要成分为钙镁垢和铁的腐蚀产物，其中钙镁垢占比83％，铁的腐蚀产物占比17％。该供热管网系统的热网循环水的硬度达到4mmol/L以上，且存在大量悬浮状铁的腐蚀产物，浊度为110～150NTU，铁含量为4～7mg/L。由于该热网循环水的硬度较高，运行过程中容易在温度较高的热网加热器内部发生结垢现象，循环水中大量的铁腐蚀产物和水垢结合在一起，导致结垢情况逐步恶化，最终将热网加热器的换热管堵死。

为解决供热管网系统的结垢、腐蚀问题，部分电厂或供热公司通过投运钠床对供热管网系统补给水进行处理，利用离子交换树脂将水中的Ca²⁺、Mg²⁺等成垢离子置换为Na⁺，实现软化补给水的目的，但离子交换树脂容易由于污染、中毒而失效，对进水的要求较高，而且需要进行再生，操作相对较为复杂，再生时生成的高盐废水处理成本也比较高；也有电厂或供热公司向供热管网系统中投加阻垢防腐剂，抑制垢的生长和沉积，同时减缓腐蚀，但由于供暖水水温较高且水质较差，不仅要所加药剂在高温下维持系统所需的阻垢率和缓蚀性能，还要求药剂本身具有良好的稳定性，不宜在高温下分解，能够满足以上要求的阻垢防腐剂通常为磷系的阻垢缓蚀剂，其中磷含量较高，长期使用容易造成二次污染，不利于环境保护。

电化学软化是在水中放入加载低压直流电的电极，水中成垢离子在阴极附近结晶析出，进而得到去除，达到软化阻垢的目的。但是钙镁离子在电化学软化过程中生成的部分碳酸钙和氢氧化镁悬浮颗粒物不能很好沉淀，加之热网循环水中的金属腐蚀产物不能通过电化学软化处理过程进行去除，使得供热管网系统依然存在结垢堵塞的风险。

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电化学软化耦合电絮凝的热网循环水处理系统，从而同时实现对供热管网中循环水的软化、悬浮颗粒物以及金属腐蚀产物的有效沉降去除，保证供热管网的正常使用，有效延长供热管网的使用寿命。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：