申请日2016.07.25
公开(公告)日2016.10.12
IPC分类号C02F9/06; C02F103/02; C02F101/30; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种循环冷却水处理装置及方法，所述处理装置包括电渗析单元和电催化氧化单元，电渗析单元包括原水罐、精密过滤器、电渗析装置、浓水罐和淡水罐，原水罐的出水端通过原水泵与精密过滤器连通，精密过滤器的出水端与电渗析装置的淡水入水端连通，电渗析装置的淡水出水端与淡水罐连通，电渗析装置的浓水出水端与浓水罐的浓水入水端连通，浓水罐的浓水出水端通过浓水循环泵与电渗析装置的浓水入水端连通，浓水罐的浓水外运端通过浓水外运泵与电催化氧化单元连通。本发明处理后的淡化水为循环冷却水的补充水，在运行中不再投放水处理药剂，可将原有排放的废弃的循环冷却水缩减到小于10%，并达到国家排放标准，增加了水的利用率。
权利要求书
1.一种循环冷却水处理装置，其特征在于：包括电渗析单元和电催化氧化单元，
所述电渗析单元包括原水罐、精密过滤器、电渗析装置、浓水罐和淡水罐，
所述原水罐的出水端通过原水泵与所述精密过滤器连通，
所述精密过滤器的出水端与所述电渗析装置的淡水入水端连通，
所述电渗析装置的淡水出水端与所述淡水罐连通，
所述电渗析装置的浓水出水端与所述浓水罐的浓水入水端连通，
所述浓水罐的浓水出水端通过浓水循环泵与所述电渗析装置的浓水入水端连通，
所述浓水罐的浓水外运端通过浓水外运泵与所述电催化氧化单元连通。
2.根据权利要求1所述的一种循环冷却水处理装置，其特征在于：所述电渗析装置为多级膜堆装置。
3.根据权利要求1所述的一种循环冷却水处理装置，其特征在于：所述电催化氧化单元的电极为惰性导电材料制成，其上担载催化剂。
4.根据权利要求3所述的一种循环冷却水处理装置，其特征在于：所述惰性导电材料为钛材或碳膜。
5.根据权利要求3所述的一种循环冷却水处理装置，其特征在于：所述催化剂为导电氧化物。
6.根据权利要求5所述的一种循环冷却水处理装置，其特征在于：所述导电氧化物为氧化钌或氧化铱。
7.一种循环冷却水处理方法，其特征在于具有如下步骤：
S1、将待处理的循环冷却水收集于原水罐内储存;
S2、所述原水罐内的待处理的循环冷却水经过精密过滤器处理，去除其内部的颗粒性物质;
S3、所述精密过滤器处理后的水经过电渗析装置处理，得到的淡水作为循环冷却水的补充水使用，
得到的浓水经过浓水罐后回到电渗析装置循环处理;
S4、当所述浓水罐中的浓水超过所述浓水罐容积的80%时，所述浓水外运泵启动，将所述浓水罐中的浓水送入所述电催化氧化单元处理，直至所述浓水罐内的浓水剩余量为所述浓水罐容积的20%为止，送入所述电催化氧化单元中的浓水经过所述电催化氧化单元处理，去除浓水中氨氮和COD。
8.根据权利要求7所述的方法：其特征在于：所述待处理的循环冷却水为中水、自来水或其他设备排出的循环冷却水。
说明书
一种循环冷却水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及循环冷却水处理技术，具体涉及一种循环冷却水处理装置及方法，属于工业节水技术领域。
背景技术
循环冷却水是工业用水中的用水大项。在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业，循环冷却水的用量占企业用水总量的50～90%。由于原水中有不同的含盐量，循环冷却水浓缩到一定倍数必须排出一定的浓水，并补充新水。一台20万KW泠凝机组，循环冷却水量要达到3.3万吨/时左右，假定原水中含盐量为1000mg/L，浓缩倍数为3，那么循环冷却水的浓缩排放约在6～8‰左右，即198～264m3/h，同时需补充的新水等于排水及蒸发损失等，补充水量大约为循环水量的2～2.6%，将为660～860m3/h左右，水资源消耗与污水排放的数量是很大的。
频繁倒极电渗析，是一种电动学膜分离技术。通过直流电场驱动，使原水流中的盐类离子透过离子交换膜进入浓水流，从而达到原水淡化与浓水浓缩的双重目的。通过控制电场极性并淡水流与浓水流的周期性自动变换，破坏新生成的沉淀，使得钙、镁等离子及胶体等不会在膜面聚集结垢，使得设备能够长期稳定运行。本发明涉及的多级膜堆装置为大连佳瑞环保科技有限公司向国家知识产权局提交的专利号为2016200079376，名称为“一种电驱动的膜脱盐机组”的专利申请中公开的多级膜堆装置。
电催化氧化技术是指利用电极的直接氧化和间接氧化作用来催化氧化降解难降解物质，使其分解成为易降解、无毒害的物质。阳极直接氧化是由于水分子在阳极表面上放电产生·OH基团，·OH基团与吸附在阳极上的有机物发生氧化反应。间接氧化是指利用电化学反应产生的强氧化剂(如C1O–等)氧化溶液中有机物。本发明设计的电催化氧化单元为以惰性导电材料为电极并担载了催化剂的电催化氧化单元。
循环冷却水由于浓缩倍数的制约，在运行中必须要排出一定量的浓水和补充一定量的新水。使冷却水中的含盐量、pH值、有机物浓度、悬浮物含量控制在一个合理的允许范围。对这部分浓缩水排放进行具体处理回用，具有重要的意义。它不但能提高水的重复利用率，节约水资源，而且能极大的改善循环冷却水的整体状况。因此，一种循环冷却水处理装置及方法亟待研发。
发明内容
根据上述提出的循环冷却水对水资源消耗与污水排放量大的技术问题，而提供一种循环冷却水处理装置及方法。
本发明采用的技术手段如下：
一种循环冷却水处理装置，包括电渗析单元和电催化氧化单元，
所述电渗析单元包括原水罐、精密过滤器、电渗析装置、浓水罐和淡水罐，
所述原水罐的出水端通过原水泵与所述精密过滤器连通，
所述精密过滤器的出水端与所述电渗析装置的淡水入水端连通，
所述电渗析装置的淡水出水端与所述淡水罐连通，
所述电渗析装置的浓水出水端与所述浓水罐的浓水入水端连通，
所述浓水罐的浓水出水端通过浓水循环泵与所述电渗析装置的浓水入水端连通，
所述浓水罐的浓水外运端通过浓水外运泵与所述电催化氧化单元连通。
所述电渗析装置为多级膜堆装置。
所述电催化氧化单元的电极为惰性导电材料制成，其上担载催化剂。
所述惰性导电材料为钛材或碳膜。
所述催化剂为导电氧化物。
所述导电氧化物为氧化钌或氧化铱。
本发明还公开了一种循环冷却水处理方法，具有如下步骤：
S1、将待处理的循环冷却水收集于原水罐内储存;
S2、所述原水罐内的待处理的循环冷却水经过精密过滤器处理，去除其内部的颗粒性物质;
S3、所述精密过滤器处理后的水经过电渗析装置处理，得到的淡水作为循环冷却水的补充水使用，
得到的浓水经过浓水罐后回到电渗析装置循环处理;
S4、当所述浓水罐中的浓水超过所述浓水罐容积的80%时，所述浓水外运泵启动，将所述浓水罐中的浓水送入所述电催化氧化单元处理，直至所述浓水罐内的浓水剩余量为所述浓水罐容积的20%为止，送入所述电催化氧化单元中的浓水经过所述电催化氧化单元处理，去除浓水中氨氮和COD。
所述待处理的循环冷却水为中水、自来水或其他设备排出的循环冷却水。
本发明具有以下优点：
本发明使用电渗析装置处理后的淡化水为循环冷却水的补充水，去除了循环冷却水中的成垢离子，解决了系统结垢问题。
本发明在运行中不再投放水处理药剂，从根本上实现了绿色环保，同时，运行成本低、管理简单。
本发明可将原有排放的废弃的循环冷却水缩减到小于10%，并达到国家排放标准，所产生淡化水量大于处理量的90%，除盐率大于75%，增加了水的利用率，减小了对环境的污染，并给企业节约了很大一部分资金。同时也可以将自来水或中水作为原水生产循环冷却的补充水源。
本发明适用于石油化工、电厂、钢铁、冶金等行业。
基于上述理由本发明可在循环冷却水处理技术等领域广泛推广。
