申请日2017.01.24
公开(公告)日2017.05.24
IPC分类号C02F9/08
摘要
本发明公开了超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，包括循环冷却水系统和与所述循环冷却水系统循环连接的旁路处理系统，所述旁路处理处理系统包括依次连接的过滤单元和软化单元。本发明还公开了循环冷却水处理方法，包括：(1)采用循环冷却水系统将循环冷却水浓缩成超高浓缩倍数循环冷却水，其浓缩倍数达20～1000倍;(2)采用旁流过滤法对所述超高浓缩倍数循环冷却水进行过滤;(3)对步骤(2)过滤得到的超高浓缩倍数循环冷却水采用离子交换法进行软化。本发明通过旁路处理系统对循环冷却水进行在线过滤和软化，实现超高浓缩倍数循环冷却水(浓缩倍数达20‑1000倍)条件下正常运行，节水率达85%以上，实现防腐和抑制微生物的作用，成本低且环保可行。
摘要附图
权利要求书
1.一种超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，包括循环冷却水系统和与所述循环冷却水系统循环连接的旁路处理系统，所述旁路处理处理系统包括依次连接的过滤单元和软化单元。
2.根据权利要求1所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述过滤单元采用盘式过滤器、多介质过滤器或吮吸式过滤器中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述软化单元采用钠离子交换器或阴阳离子交换器。
4.根据权利要求1至3任一项所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述循环冷却水系统的循环管道上设有循环泵、冷凝器和冷却塔，
所述旁路处理系统的进水口设置在所述冷凝器与冷却塔之间的管道上，所述旁路处理系统的出水口设置在所述冷却塔与循环泵之间的管道上。
5.根据权利要求4所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述冷却塔还连接有补水装置。
6.根据权利要求1至3任一项所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述循环冷却水系统的循环管道上设有循环泵和蒸发冷却器，
所述旁路处理系统的进水口和出水口分别设置在所述循环泵的出水管道和进水管道上。
7.根据权利要求6所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述蒸发冷却器还连接有补水装置。
8.根据权利要求1所述的超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，其特征在于，所述超高浓缩倍数循环冷却水的浓缩倍数为20～1000倍。
9.一种循环冷却水处理方法，其特征在于，所述循环冷却水处理方法包括：
(1)采用循环冷却水系统将循环冷却水浓缩成超高浓缩倍数循环冷却水，其浓缩倍数达20～1000倍;
(2)采用旁流过滤法对所述超高浓缩倍数循环冷却水进行过滤;
(3)对步骤(2)过滤得到的超高浓缩倍数循环冷却水采用离子交换法进行软化。
10.根据权利要求9所述的循环冷却水处理方法，其特征在于，所述步骤(1)形成的超高浓缩倍数循环冷却水的pH值为9～10，且其中二氧化硅的浓度>200mg/L;
所述步骤(3)软化后的超高浓缩倍数循环冷却水的出水硬度≤0.03mmol/L。
说明书
超高浓缩倍数循环冷却水处理系统及循环冷却水处理方法
技术领域
本发明涉及循环冷却水处理技术领域，特别是涉及超高浓缩倍数循环冷却水处理系统及循环冷却水处理方法。
背景技术
在人类全部耗用的新鲜水中，冷却用水约占5%，仅次于灌溉用水而高居次席。在工业用水中,冷却水的用量居首位,一般在60%以上。在化学工业中冷却水的用量约占65%，在石油工业中约占80%。这样,冷却水就成为节水的重要目标。现有技术发现提高循环冷却水系统浓缩倍数可以降低循环水补充水的用量，节约水资源，还可以降低排污水量，从而减少对环境的污染和废水的处理量。举例如下：
假设循环冷却水系统的循环水量R为10000m3/h，冷却塔进出口温差10℃，则不同的浓缩倍数K与补充水量M、排污水量B的关系如下表1：
表1循环水浓缩倍数与补充水量、排污水量的关系
从上表可以看出，随着循环冷却水浓缩倍数K的增加，循环冷却水系统的补充水量M和排污水量B都不断减少。但在实际运行过程中过多地提高浓缩倍数，会使循环水中的硬度、碱度和浊度升得太高，水的结垢倾向增大很多，导致循环冷却水系统污垢热阻值升高，换热效率降低、能耗加大。现有技术中通过对补水进行软化解决上述高浓缩倍数循环冷却水的运行问题，但该补水软化装置在反洗、再生时不能给予系统及时的供水，需要投资备用机组达到及时补水的目的;另外在系统不需要补水时该软化装置仍在软化供水，则需设置软化水箱和提升泵，这些方案均造成投资高、占地面积大、控制复杂、运行成本高的问题。
长期以来，受循环水处理技术的限制，由于循环水在高浓缩倍数条件下运行，导致运行水质指标超过循环水处理工艺或方法适用的水质条件，水处理功能失效。目前，我国集中空调冷却循环水运行浓缩倍数一般在2-4之间，工业冷却循环水运行浓水倍数一般在3-5之间。因而想节约更多的冷却用水，必须对现有的循环冷却水处理系统进行改进。
本发明就是在上述背景技术的条件下，创设一种新的可用于超高浓缩倍数循环冷却水处理系统及循环冷却水处理方法，实属当前重要研发课题之一。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，使其可在浓缩倍数大于20条件下正常运行，大大提高节水率，从而克服现有的循环冷却水处理系统的不足。
为解决上述技术问题，本发明提供一种超高浓缩倍数循环冷却水处理系统，包括循环冷却水系统和与所述循环冷却水系统循环连接的旁路处理系统，所述旁路处理处理系统包括依次连接的过滤单元和软化单元。
作为本发明的一种改进，所述过滤单元采用盘式过滤器、多介质过滤器或吮吸式过滤器中的一种或多种。
进一步改进，所述软化单元采用钠离子交换器或阴阳离子交换器。
进一步改进，所述循环冷却水系统的循环管道上设有循环泵、冷凝器和冷却塔，
所述旁路处理系统的进水口设置在所述冷凝器与冷却塔之间的管道上，所述旁路处理系统的出水口设置在所述冷却塔与循环泵之间的管道上。
进一步改进，所述冷却塔还连接有补水装置。
进一步改进，所述循环冷却水系统的循环管道上设有循环泵和蒸发冷却器，
所述旁路处理系统的进水口和出水口分别设置在所述循环泵的出水管道和进水管道上。
进一步改进，所述蒸发冷却器还连接有补水装置。
进一步改进，所述超高浓缩倍数循环冷却水的浓缩倍数为20～1000倍。
本发明还提供一种循环冷却水处理方法，所述循环冷却水处理方法包括：
(1)采用循环冷却水系统将循环冷却水浓缩成超高浓缩倍数循环冷却水，其浓缩倍数达20～1000倍;
(2)采用旁流过滤法对所述超高浓缩倍数循环冷却水进行过滤;
(3)对步骤(2)过滤得到的超高浓缩倍数循环冷却水采用离子交换法进行软化。
进一步改进，所述步骤(1)形成的超高浓缩倍数循环冷却水的pH值为9～10，且其中二氧化硅的浓度>200mg/L;
所述步骤(3)软化后的超高浓缩倍数循环冷却水的出水硬度≤0.03mmol/L。
采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：
本发明采用旁路处理系统对该循环冷却水系统中的超高浓缩倍数循环冷却水进行过滤和软化，不仅去除了循环冷却水中的悬浮物、胶体状物质、生物粘泥等污垢，还去除循环冷却水中形成硬度垢的钙镁离子，良好的解决了超高浓缩倍数循环冷却水运行时带来的污垢热阻值升高、换热效率降低、能耗加大的缺陷。本发明不仅克服了传统工艺对补水进行软化的不持续运行问题，还解决了该循环冷却水系统对补充水水质的特殊要求，为非传统水源直接用于循环冷却水补水提供了技术上的可行性，彻底取消补充水处理装置，大大降低工程投资成本和运行成本。
本发明基于循环冷却水浓缩倍数的增加，循环冷却水系统的补充水量和排污水量都不断减少的基本原则，冲破传统理念，实现在超高浓缩倍数循环冷却水(浓缩倍数达20-1000倍)的条件下运行的循环水处理系统，使其节水率达到85%以上。并且利用循环水中天然物质成分二氧化硅及水质条件，实现防腐和抑制微生物的作用，且使其排污水量很少，还不会造成次生污染，环保可行。
