一種循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┝艘环N循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，該旁流水處理系統(tǒng)包括旁流取水單元；與旁流取水單元連接的電化學水處理裝置，電化學水處理裝置中包括反應室；反應室的底端設有入口和排污口，且上端設有出口；設置在反應室內(nèi)部頂端的陽極；位于反應室和陽極之間的刮刀；及驅(qū)動刮刀的驅(qū)動裝置；驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方；與電化學水處理裝置連接的旋液分離器，其溢流口與循環(huán)水系統(tǒng)相連；與反應室的排污口和旋液分離器的底流口連接的排污單元。該旁流水處理系統(tǒng)通過控制水量、礦物質(zhì)、懸浮物和生態(tài)四個平衡，將水質(zhì)控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，從而解決循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕、懸浮物和微生物的問題。
【專利說明】
-種循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本申請設及循環(huán)冷卻水處理領(lǐng)域，尤其設及一種循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是W水作為冷卻介質(zhì)，由換熱設備、冷卻設備、水累、管道及其它 有關(guān)設備組成，并循環(huán)使用的一種給水系統(tǒng)。旁流水，是從循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中分流并經(jīng)處理 后，再返回循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的那部分水。
[0003] 循環(huán)冷卻水是指通過換熱器交換熱量或直接接觸換熱方式來交換介質(zhì)熱量并經(jīng) 冷卻塔冷卻后，循環(huán)使用，W節(jié)約水資源。一般情況下，循環(huán)冷卻水是中性或弱堿性的，pH值 控制在7~9.5之間。水經(jīng)過冷卻塔降溫之后(通常蒸發(fā)掉1~2%可W將剩下的98~99%的 水的溫度降低5~10°C)，重新回到換熱器吸收熱量，如此循環(huán)不止;水循環(huán)過程中蒸發(fā)掉的 是純水，水中的鹽份則會不斷濃縮，溶解鹽類的濃度不斷升高;難溶鹽或微溶鹽的濃度達到 飽和濃度W上時，就會結(jié)晶析出，成為水垢，碳酸巧則是循環(huán)水系統(tǒng)中最為常見的水垢。同 時冷卻塔中的循環(huán)水溫度一般為30°C左右，微生物滋生也是循環(huán)冷卻水中常見的問題。循 環(huán)冷卻水在循環(huán)運行過程中不可避免地對換熱設備產(chǎn)生一系列的危害，即水垢、污垢的沉 積、腐蝕的加劇、菌藻的滋生等，如不進行有效治理，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)則很難正常運行。
[0004] 目前，現(xiàn)有技術(shù)采用投加化學藥劑的方式處理循環(huán)冷卻水中的水垢、污垢的沉積、 腐蝕的加劇、菌藻的滋生等問題，但是傳統(tǒng)加藥方式無法在線消毒，殺菌滅藻劑投加是間歇 投加的，微生物在兩次投加之間會滋生，造成微生物和懸浮問題;排污也是間歇式排污，碳 酸巧飽和指數(shù)LSI和穩(wěn)定指數(shù)RSI波動范圍大，結(jié)垢和腐蝕也難W得到穩(wěn)定的控制。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 有鑒于此，本申請的目的在于提供一種循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，本申請?zhí)峁?的旁流水處理系統(tǒng)能夠同時解決循環(huán)冷卻水的腐蝕、結(jié)垢、微生物和懸浮問題。
[0006] 本申請?zhí)峁┝艘环N循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，用于處理循環(huán)水系統(tǒng)中部分循環(huán) 水，包括：
[0007] 旁流取水單元；
[0008] 與所述旁流取水單元連接的電化學水處理裝置，所述電化學水處理裝置中包括反 應室；
[0009] 所述反應室的底端設有入口和排污口，且上端設有出口；
[0010] 設置在所述反應室內(nèi)部頂端的陽極；
[0011] 位于所述反應室和陽極之間的刮刀；
[0012] 及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置;所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方；
[0013] 與所述電化學水處理裝置連接的旋液分離器，所述旋液分離器設有進料口、溢流 口和底流口，所述溢流口與所述循環(huán)水系統(tǒng)相連，所述進料口與所述反應室的出口相連；
[0014] 與所述反應室的排污口和旋液分離器的底流口連接的排污單元。
[0015] 優(yōu)選地，所述循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)還包括控制單元，所述控制單元用于分 別控制旁流取水單元、電化學水處理裝置、旋液分離器和排污單元。
[0016] 優(yōu)選地，所述循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)還包括人工檢測校驗單元；
[0017] 所述人工檢測校驗單元用于調(diào)整控制單元。
[0018] 優(yōu)選地，所述循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)還包括與控制單元連接的遠程監(jiān)控單 J L 〇
[0019] 優(yōu)選地，所述排污單元包括儲污倉;所述儲污倉設置有排污入口和排污出口；
[0020] 所述反應室的排污口和所述儲污倉的排污入口相連。
[0021 ]優(yōu)選地，所述旋液分離器的底流口與儲污倉的排污入口相連。
[0022] 優(yōu)選地，所述旋液分離器的溢流口直徑為17mm~130mm，所述旋液分離器的底流口 直徑為8mm~75mm，所述旋液分離器的進料口直徑為20mm~160mm。
[0023] 優(yōu)選地，所述反應室的頂部為平面式端板；
[0024] 所述陽極的固定件與所述反應室的頂部端板之間為法蘭式固定。
[0025] 優(yōu)選地，所述陽極為圓柱狀或V形長條狀。
[0026] 優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置包括驅(qū)動馬達、減速器和傳動軸；
[0027] 所述驅(qū)動馬達的輸出端與所述減速器連接;所述減速器的輸出端與所述傳動軸連 接。
[0028] 本申請?zhí)峁┝艘环N循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，用于處理循環(huán)水系統(tǒng)中部分循環(huán) 水，包括:旁流取水單元;與所述旁流取水單元連接的電化學水處理裝置，所述電化學水處 理裝置中包括反應室;所述反應室的底端設有入口和排污口，且上端設有出口；設置在所述 反應室內(nèi)部頂端的陽極;位于所述反應室和陽極之間的刮刀;及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置； 所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方；與所述電化學水處理裝置連接的旋液分離器，所述 旋液分離器設有進料口、溢流口和底流口，所述溢流口與所述循環(huán)水系統(tǒng)相連，所述進料口 與所述反應室的出口相連；與所述反應室的排污口和旋液分離器的底流口連接的排污單 J L 〇
[0029] 本申請?zhí)峁┑南到y(tǒng)中的電化學水處理裝置能夠控制水的結(jié)垢和微生物的滋生； 旋液分離器能夠分離循環(huán)冷卻水中的懸浮物和捕捉從電化學水處理裝置中逃逸的水垢結(jié) 晶;排污單元將電化學水處理裝置中的水垢和旋液分離器中的懸浮物W及部分循環(huán)冷卻水 排出系統(tǒng)之外，實現(xiàn)循環(huán)冷卻水中的礦物質(zhì)平衡，維持碳酸巧在穩(wěn)定狀態(tài)，易腐蝕離子濃度 處于安全范圍內(nèi)，從而控制循環(huán)冷卻水的腐蝕問題，因此，該循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)通 過控制水量、礦物質(zhì)、懸浮物和生態(tài)四個平衡，將水質(zhì)控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，從而解決循環(huán) 冷卻水系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕、懸浮和微生物的問題，保證循環(huán)水系統(tǒng)安全高效運行。實驗結(jié)果 表明：本申請?zhí)峁┑呐粤魈幚硐到y(tǒng)處理循環(huán)冷卻水后返回到循環(huán)水系統(tǒng)中，循環(huán)水系統(tǒng)中 的循環(huán)冷卻水的濁度在20NTUW下;LSI維持在1.0~2.0之間;RSI維持在4.0~6.0之間。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖2為本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖3為本申請采用的旋液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 圖4為本申請?zhí)峁┑难h(huán)水系統(tǒng)水量平衡示意圖；
[0034] 圖5為本申請?zhí)峁┑呐粤麟娊馓幚淼挠袡C合成循環(huán)水電導率與巧硬度的變化趨勢 圖；
[0035] 圖6為本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理流程示意圖；
[0036] 圖7為本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)安裝示意圖；
[0037] 圖8為本申請實施例1的循環(huán)冷卻水濁度-運行時間變化趨勢圖；
[0038] 圖9為本申請實施例1的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)穩(wěn)定性控制隨運行時間的變化趨勢圖；
[0039] 圖10為本申請實施例1的循環(huán)冷卻水中總憐隨運行時間的變化趨勢圖。
【具體實施方式】
[0040] 本申請?zhí)峁┝艘环N循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，用于處理循環(huán)水系統(tǒng)中部分循環(huán) 水，包括：
[0041] 旁流取水單元；
[0042] 與所述旁流取水單元連接的電化學水處理裝置，所述電化學水處理裝置中包括反 應室；
[0043] 所述反應室的底端設有入口和排污口，且上端設有出口；
[0044] 設置在所述反應室內(nèi)部頂端的陽極；
[0045] 位于所述反應室和陽極之間的刮刀；
[0046] 及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置;所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方；
[0047] 與所述電化學水處理裝置連接的旋液分離器，所述旋液分離器設有進料口、溢流 口和底流口，所述溢流口與所述循環(huán)水系統(tǒng)相連，所述進料口與所述反應室的出口相連；
[0048] 與所述反應室的排污口和旋液分離器的底流口連接的排污單元。
[0049] 本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)包括旁流取水單元。在本申請中，所述 旁流取水單元與循環(huán)水系統(tǒng)連接。在本申請中，所述旁流取水單元為旁流取水累。旁流取水 累將循環(huán)水系統(tǒng)中的部分循環(huán)冷卻水輸送給電化學水處理裝置進行電解處理。在本申請 中，循環(huán)冷卻水是中性或弱堿性的，pH值在7~9.5之間。水經(jīng)過冷卻塔降溫之后，通常蒸發(fā) 掉1~2%可W將剩下的98~99%的水的溫度降低5~10°C，重新回到換熱器吸收熱量，如此 循環(huán)不止。水循環(huán)過程中蒸發(fā)掉的是純水，水中的鹽分則會不斷濃縮，溶解鹽類的濃度不斷 升高。
[0050] 本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)包括與所述旁流取水單元連接的電化 學水處理裝置。在本申請中，所述電化學水處理裝置作為循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)的電 解單元，見圖1，圖1為本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；其中，1為反應室，2為陽 極，3為刮刀，4為控制柜，5為電解電源正極，6為電解電源負極，7為陽極接線盒，8為自動進 氣排氣閥口，9為驅(qū)動馬達，10為減速器，11為刮刀傳動軸，12為入口，13為出口，14為刮刀支 架，15為排污口，16為密封套件，17為支腿，18為排污閥口。
[0051] 在本申請中，所述電化學水處理裝置中包括反應室1;所述反應室1也作為電解反 應的陰極;所述反應室1用于電化學水處理。在本申請的實施例中，所述反應室1為圓柱狀； 所述反應室1的頂部為平面式端板。在陰極附近，水溶液電解產(chǎn)生Of，在陰極附近界面層獲 得pH值高達14的強堿性溶液，碳酸巧和氨氧化儀在界面層處于過飽和狀態(tài)，碳酸巧和氨氧 化儀在陰極表面和界面層中快速結(jié)晶，部分水垢結(jié)晶在陰極表面沉積析出。在本申請中，所 述反應室1的材質(zhì)優(yōu)選為碳鋼、不誘鋼、鐵、鐵合金或侶合金。陰極附近發(fā)生的電化學反應如 下：
[0052] 2出0 (1)+2e_一出（g)+20H- (aq);
[0化3]
[0化4]
[0055]化2+(曰q)巧地-(曰q)一化(〇h)2(垢）；
[0化6]化2+(曰q)+c〇32-(aq)一CaC〇3(垢）；
[0057]陰極附近產(chǎn)生高濃度的or,陰極的旋轉(zhuǎn)強化了傳質(zhì)過程，此堿性環(huán)境中的結(jié)垢離 子過飽和度很高，過飽和的結(jié)垢離子快速形成晶核，大量的晶核為溶液中的結(jié)垢離子提供 了超大的晶體生長表面和晶體活性生長點；由于大量微小晶核的表面積比陰極表面積大很 多倍，結(jié)垢離子結(jié)晶析出的機率大大增加，除垢效率也就增加。
[0化引所述反應室1底端設有入口 12和排污口 15,且上端設有出口 13;待處理水由入口 12進入反應室1，進行電化學處理;在電解水垢沉積和刮除水垢的過程中，部分細微的顆粒 會經(jīng)過出口 13回到水系統(tǒng)，成為懸浮物，經(jīng)由旁濾系統(tǒng)去除;產(chǎn)生的水垢經(jīng)過排污口 15排出 反應室1。
[0059] 在本申請中，所述電化學水處理裝置包括陽極2,所述陽極2設置于反應室1的內(nèi)部 頂端。在本申請的實施例中，所述反應室1內(nèi)設置至少一只陽極，所述陽極固定在反應室1的 內(nèi)部頂端;所述陽極為圓柱狀或V形長條狀。在本申請中，所述陽極和陰極成對布置;陰極可 W在陽極內(nèi)部，陽極也可W在陰極內(nèi)部。在陽極附近，水電解產(chǎn)生氧氣和氧自由基，與水及 水中的溶解氧生成雙氧水和臭氧，維持反應室內(nèi)部較強的消毒環(huán)境，同時部分氯離子被氧 化成氯氣，從而形成次氯酸根(cicn，次氯酸根具有持續(xù)的抑制細菌滋生能力。陽極附近發(fā) 生的電化學反應如下：
[0060] 生成氧氣：4冊-一 〇2(g)巧出0+4e-;
[0061] 游離氯:cr-e-一 Cl 礦；
[0062] 2Cr(aq) 一 Cl2(g)巧 e-;
[0063] 〇2+2 冊--2e-一 〇3(g)+出 0;
[0064] 2出〇-化^一出〇2+211+;
[00化]2出0-化-一 20H-+2H+。
[0066] 在本申請的實施例中，本申請采用的陽極可W為網(wǎng)狀形穩(wěn)性電極(DSA)，在200A/ 上的電流的密度條件下，使用壽命在5年W上。
[0067] 在本申請中，所述電化學水處理裝置包括刮刀3,所述刮刀位于所述反應室1和陽 極2之間，所述刮刀3置于刮刀支架14之上，所述刮刀支架14與反應室1相連。在本申請的實 施例中，所述刮刀的外邊緣與反應室的內(nèi)壁之間的間隙優(yōu)選為2mm~4mm;所述刮刀可W為 籠狀刮刀，所述籠狀刮刀為內(nèi)外形狀均為圓柱狀，=只W上的條狀刮刀用四個W上圓環(huán)固 定，形成籠狀;籠狀刮刀底部設有縷空圓盤，圓盤外邊緣設有固定條狀刮刀的凹槽；圓盤中 央開連接孔與傳動軸11相連;所述籠狀刮刀的材質(zhì)為聚合物或陶瓷;所述聚合物為塑料或 橡膠。所述刮刀可W頻繁開啟，頻繁轉(zhuǎn)動，增強傳質(zhì)效果，增加成垢離子到達陰極表面的幾 率;也可w隨時刮除已經(jīng)沉積在陰極表面的水垢，減少電阻，提高電流效率和降低電能消 耗。在本申請中，所述刮刀工作時圍繞中屯、軸旋轉(zhuǎn)，所述中屯、軸與所述反應室的軸線重合， 所述刮刀可WW5rpm~30rpm的角速度進行旋轉(zhuǎn);所述刮刀的旋轉(zhuǎn)增加了對陽極反應產(chǎn)物 的擾動，強化了陽極反應產(chǎn)物的擴散，增強了殺菌滅藻的效率。
[0068] 在本申請中，所述電化學水處理裝置包括驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置;所述驅(qū)動裝 置設置于所述反應室1的下方。在本申請中，所述刮刀與陰極彈性接觸，在驅(qū)動裝置的驅(qū)動 下，刮刀可W隨時將陰極沉積的水垢刮除，及時更新水垢沉積表面，可W提高水垢沉積速 率。在本申請的實施例中，所述驅(qū)動裝置可W包括驅(qū)動馬達9、減速器10和傳動軸11;所述 驅(qū)動馬達9的輸出軸與所述減速器10連接，所述減速器的輸出端通過傳動軸11連接，所述傳 動軸11的輸出端通過所述刮刀支架14與刮刀3連接。隨著電解反應的進行，陰極表面會析出 水垢，根據(jù)補水的水質(zhì)，可W定時啟動驅(qū)動裝置驅(qū)動刮刀3刮除反應室1表面的水垢。在本申 請中，所述驅(qū)動裝置設置于反應室1的下方，頂部端板只固定電極，打開設備維護更加輕便。 在本申請的實施例中，所述傳動軸與水接觸部分采用聚合物材質(zhì)，不與水接觸部分采用不 誘鋼材質(zhì);所述傳動軸的聚合物材質(zhì)部分采用旋轉(zhuǎn)接頭式機械密封，旋轉(zhuǎn)接頭式機械密封 用經(jīng)過過濾的水冷卻。
[0069] 進一步的，圖2為本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖。在圖2中，9為驅(qū) 動馬達，10為減速器，52為刮刀傳動軸連接不誘鋼部分，53為機械密封轉(zhuǎn)子，54為機械密封 定子，55為軸承，56為軸封，16為密封套件，58為減速器固定法蘭，59為減速器固定端板，60 為減速器法蘭底座。
[0070] 本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置與水直接接觸的部分均為非金屬材料制作而成，且采 用軸封56、機械密封轉(zhuǎn)子53和機械密封定子54雙密封。
[0071] 本申請?zhí)峁┑拿芊馓准?6內(nèi)注滿過濾后的水，則軸封56內(nèi)外沒有壓力差，軸封56 起到保護機械密封不被析出水垢或者機械顆粒損壞的作用。
[0072] 本申請?zhí)峁┑墓蔚厄?qū)動裝置中的減速器10通過減速器固定法蘭58和減速法蘭底 座60固定在減速器固定端板59上。
[0073] 在本申請中，所述電化學水處理裝置優(yōu)選還包括電解電源正極5和陽極接線盒7; 所述電解電源正極5通過所述陽極接線盒7與上述技術(shù)方案所述陽極2連接。
[0074] 在本申請中，所述電化學水處理裝置優(yōu)選還包括電解電源負極6,所述電解電源負 極6與上述技術(shù)方案所述反應室1的外壁直接相連。在本申請中，電解電源為直流恒電流輸 出。
[0075] 本申請?zhí)峁┑碾娀瘜W水處理裝置優(yōu)選還包括自動進氣排氣閥口8,所述自動進氣 排氣閥口 8與上述技術(shù)方案所述反應室1的外壁直接相連，且位于反應室1的頂部。本申請中 的自動進氣排氣閥口8將反應室1中積累的氣體自動排出反應室1之外，同時在反應室排空 時，空氣通過自動進氣排氣閥口 8進入反應室1。
[0076] 在本申請中，所述電化學水處理裝置優(yōu)選還設置有排污閥口 18;所述排污閥口 18 位于反應室1的底部。在本申請的實施例中，刮刀刮掉的水垢一部分會沉積到反應室1的底 部，通過啟動排污閥口 18將水垢排出反應室1之外。
[0077] 在本申請中，電化學水處理后產(chǎn)生的水垢通過排污閥口 18的控制輸送至排污口 15。
[0078] 在本申請中，所述電化學水處理裝置優(yōu)選還包括支腿17,所述支腿17將電化學水 處理裝置支離地面。
[0079] 在本申請中，所述電化學水處理裝置優(yōu)選還包括控制柜4,所述控制柜4中包括化C 控制器、電解電源和電氣連接器件。在本申請中，所述化C根據(jù)預先設置，監(jiān)測電解過程中的 各個參數(shù)，如電流、電壓、閥口狀態(tài);也可W根據(jù)驅(qū)動馬達的工作周期和工作時間，決定排污 閥口的開啟時機，自動完成刮垢和排污功能。PLC能夠自動調(diào)控循環(huán)水的礦物質(zhì)平衡，替代 了現(xiàn)場管理人員的人為調(diào)節(jié)礦物質(zhì)平衡的工作，簡化了循環(huán)水的管理工作。
[0080] 具體地，在本申請的實施例中，循環(huán)水的電化學處理過程如下：
[0081] 將待處理的循環(huán)水從反應室1底端設置的入口進入到反應室1中，電解電源的正極 5通過陽極接線盒7與陽極2連接，電解電源的負極6與反應室外壁直接相連;反應室1中充滿 的水溶液、反應室1、陽極2與電解電源的連線，形成閉合電流回路，啟動電解電源，在陽極和 陰極附近開始發(fā)生電化學反應;隨著反應的進行，自動進氣排氣閥口 8則可W將反應室中積 累的氣體自動排出反應室1之外;在陽極附近，水電解產(chǎn)生氧氣和氧自由基，與水及水中的 溶解氧生成雙氧水和臭氧，維持反應室內(nèi)部較強的消毒環(huán)境，同時部分氯離子被氧化成氯 氣，從而形成次氯酸根，次氯酸根具有持續(xù)的抑制細菌滋生能力;在陰極附近界面層獲得抑 值高達14的強堿性溶液，碳酸巧和氨氧化儀在界面層處于過飽和狀態(tài)，它們在陰極表面和 界面層具備快速結(jié)晶的條件，部分水垢在陰極表面結(jié)晶析出；根據(jù)補水的水質(zhì)和循環(huán)水系 統(tǒng)工況分析(蒸發(fā)量、溫度和管道材質(zhì)等），可W定時啟動驅(qū)動馬達9驅(qū)動刮刀3刮除陰極2表 面的水垢，此時入口的進水并沒有終止;刮掉的水垢一部分沉積到反應室底部，通過排污口 15排出；細微的顆粒會經(jīng)過出口 13回到待處理的循環(huán)水系統(tǒng)中，成為懸浮物，經(jīng)由旁濾系統(tǒng) 去除;處理后的水從反應室1上端設置的出口 13排出反應室。
[0082] 在本申請中，所述電化學水處理裝置利用水及水中礦物質(zhì)的電化學特性，通過電 解來調(diào)節(jié)水中礦物質(zhì)的平衡，從而控制腐蝕和結(jié)垢，同時產(chǎn)生殺菌滅藻的物質(zhì)控制循環(huán)水 中的微生物。
[0083] 本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)包括與所述電化學水處理裝置連接的 旋液分離器。在本申請中，所述旋液分離器設有進料口、溢流口和底流口，所述溢流口與所 述循環(huán)水系統(tǒng)相連，所述進料口與所述反應室的出口相連。在本申請中，所述旋液分離器為 循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)的懸液分離單元，旋液分離器將沉積的顆粒物通過離屯、方式分 離出來，經(jīng)由底流口排出到排污單元中。本申請采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的旋液分離器進 行懸液分離。在本申請中，所述旋液分離器的結(jié)構(gòu)示意圖參見圖3,圖3為本申請采用的旋液 分離器的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖3可W看出，旋液分離器的主體由一圓筒和一錐筒殼連接而成； De為圓筒內(nèi)徑，De = 75~500mm。在本申請中，所述旋液分離器的溢流口直徑優(yōu)選為17mm~ 130mm，所述旋液分離器的底流口直徑優(yōu)選為8mm~75mm;所述旋液分離器的進料口直徑優(yōu) 選為20mm ~160mm。
[0084] 在本申請中，電化學水處理裝置由于刮刀頻繁啟動增加除垢效率的同時，也有部 分水垢結(jié)晶沒有沉淀到反應室底部進入儲污倉，而是逃出反應室進入循環(huán)冷卻水中，旋液 分離器則可W捕捉逃逸的水垢顆粒;部分循環(huán)冷卻水中的懸浮物包括藻類，在電流作用下 發(fā)生絮凝或被滅活，旋液分離器則可W配合將絮凝的顆粒和滅活的藻類尸體分離出來。在 本申請中，由電化學水處理裝置輸送過來的固-液懸液由旋液分離器的進料口按切線方向 進入，并在旋液分離器內(nèi)造成強烈的旋流運動，含細顆粒那部分液體則通過旋轉(zhuǎn)固定在旋 液分離器頂部中屯、，并伸至于旋液分離器的溢流口排出至循環(huán)水系統(tǒng)中；在離屯、力作用下， 較大顆粒在向旋液分離器內(nèi)壁沉降的同時，由于有壓力差的推動力作用，則隨一部分液體 從底流口排出。在本申請中，所述旋液分離器的去除效率取決于水的流速和懸浮物比重。
[0085] 本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)包括與所述反應室的排污口和旋液分 離器的底流口連接的排污單元。
[0086] 在本申請中，所述排污單元包括補水流量計、儲污倉和排污閥口；所述排污閥口安 裝在儲污倉的出口上，排污閥根據(jù)所述控制單元的指令開啟和關(guān)閉；反應室的排污口和旋 液分離器的底流口均連接到儲污倉上，作為儲污倉的入口；補水流量計安裝在循環(huán)水系統(tǒng) 補水管道上，補水流量計向控制系統(tǒng)提供補水量的數(shù)值，控制器根據(jù)補水量的數(shù)值，計算排 污時間的長短。在本申請中，經(jīng)由反應室底部的排污口和旋液分離器的底流口進入到儲污 倉的水垢和懸浮物，在系統(tǒng)排污操作時，隨著排污水一起排到循環(huán)水系統(tǒng)之外，同時排掉一 定量的循環(huán)水，W維持循環(huán)水中的礦物質(zhì)平衡在預先設定的范圍，將碳酸巧控制在穩(wěn)定狀 態(tài)，從而控制循環(huán)冷卻水的腐蝕。
[0087] 圖4為本申請的循環(huán)水系統(tǒng)水量平衡示意圖，其中，Q為循環(huán)冷卻水循環(huán)量，M為系 統(tǒng)補水量，E為冷卻塔蒸發(fā)量，D為風吹損失量，B為排污量，V為循環(huán)水系統(tǒng)保有體積。循環(huán)水 系統(tǒng)的水量平衡計算基礎如下：
[008 引 ^=Qe+化+Qd 公式 1;
[0089] 公式1中，Qm為補水流量，單位為m3/h;
[0090] Qe為蒸發(fā)量，單位為m3 A;
[0091] 化為排污量，單位為m3/h;
[0092] Qd為飛瓣或風吹損失量，單位為m3A。
[0093] 蒸發(fā)量Qe = QXFX(ATX1.8今1000) 公式 2;
[0094] 公式帥，A T為冷卻塔溫度差，°C ;
[0095] F為顯冷校正系數(shù)，年平均0.75，冬季為0.65，夏季為0.85。
[0096] 在本申請中，根據(jù)冷卻塔的類型，飛瓣或風吹損失量Qd與Q的關(guān)系見表1所示，表1 為不同冷卻塔的飛瓣或風吹損失量：
[0097] 表1不同冷卻塔的飛瓣或風吹損失量 「00981
[0099] 根據(jù)預先水質(zhì)分析和預測的循環(huán)水水質(zhì)結(jié)果確定濃縮倍率化），控制單元可W根 據(jù)排污單元中的補水流量計的某個時段的累積補水水量(Qm)，決定排污時機，打開排污單 元的儲污倉閥口，將水垢、懸浮物和一定量的水(化+Qd)排出循環(huán)水系統(tǒng)之外。
[0100] 在本申請中，循環(huán)冷卻水的停留時間(Tar)按照公式3進行計算：
[0101] Tar = V今 L=化-l)xv今 Qe 公式 3;
[0102] 公式3中，V為循環(huán)水系統(tǒng)保有體積，m3;
[010；3] L 為損失（Qb+Qd)，m3/h。
[0104] 在本申請中，極限濃縮倍數(shù)KTc=(Qe+QdKQd 公式4;
[0105] 實際或運行濃縮倍數(shù):K = Q"-(Qb+Qd) 公式5。
[0106] 在本申請中，排污時間根據(jù)公式6進行計算：
[0107] t = 3600X(Q" 今（f XKX 化）-Qd 今（f X 化）） 公式 6;
[0108] 公式6中，Qm為循環(huán)水系統(tǒng)補加水量，m3/h;
[0109] Qd為冷卻塔飛瓣損失，m3A;
[0110] 化為旁流處理量，mVh;
[0111] t為排污時間，s/次；
[0112] f為排污頻率，次/小時；
[0113] K為實際或運行濃縮倍數(shù)，循環(huán)水與補水中硫酸根的比值，無量綱。
[0114] 本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)優(yōu)選還包括與循環(huán)水系統(tǒng)連接的在線 檢測單元。在本申請中，所述在線檢測單元包括儀表和傳感器，所述傳感器包括電導率測定 儀、pH值傳感器、溫度計、補水流量計和旁流處理流量計。在本申請中，所述在線檢測單元能 夠檢測循環(huán)水的某個時刻的各個參數(shù)數(shù)值，包括電導率、抑值、溫度、濕度、補水流量和旁流 處理量;也可W保存歷史記錄，作為循環(huán)水系統(tǒng)分析依據(jù);分析的結(jié)果反過來可W通過人工 校驗，更改旁流電解處理系統(tǒng)的設定參數(shù)，優(yōu)化旁流處理效果，校驗水質(zhì)變化數(shù)學模型。
[0115] 在本申請中，所述電導率測定儀除了記錄日常循環(huán)水參數(shù)，電導率數(shù)值用于水質(zhì) 穩(wěn)定性評價計算；同時具有高和低電導率報警，高電導率強制排污功能。對于特定水質(zhì)，通 過模擬循環(huán)水系統(tǒng)試驗，測定電導率與水中主要離子巧離子的對應關(guān)系，尤其是電導率-巧 硬度對應關(guān)系，根據(jù)二者的數(shù)學模型，計算得出巧硬度的數(shù)值。
[0116] 在本申請中，所述pH值傳感器除了記錄日常循環(huán)水讀數(shù)，pH值傳感器讀數(shù)還用于 水質(zhì)穩(wěn)定性評價計算；同時具有高和低pH值報警功能。對于特定水質(zhì)，通過模擬循環(huán)水系統(tǒng) 試驗，測定pH值與甲基澄堿度的對應關(guān)系，根據(jù)二者的擬合關(guān)系式，計算得出甲基澄堿度的 數(shù)值。
[0117] 在本申請中，所述溫度計測量的溫度除了用于水質(zhì)穩(wěn)定性評價計算，冷卻塔實際 蒸發(fā)量的計算，同時也用來對電導率和pH值傳感器讀數(shù)進行校正。濕度則用來評價冷卻塔 的運行狀況。
[0118] 在本申請中，所述在線檢測單元中的補水流量計用來計量補充新鮮水的水量，用 Qm表示;冷卻塔的飛瓣損失用Qd表示;所述旁流處理流量計用來計量旁流水量，用化表示。根 據(jù)循環(huán)水理論計算和模擬試驗的結(jié)果，確定合適的濃縮倍數(shù)，用K表示，一般通過測定循環(huán) 水和補充水中硫酸根離子的濃度計算。根據(jù)Qm，化和K，W及設定的排污頻率(f)，控制單元可 W根據(jù)公式4計算出需要的排污時間（t)。在本申請的具體實施例中，吸風式冷卻塔循環(huán)量Q =lOOCWVh，循環(huán)水濃縮倍數(shù)k = 3，補水量Qm= 15nrVh，旁流水處理器處理量化=25m^h，風 吹飛瓣Qd = 0.001XQ=lm3A，排污頻率f = 2次A，計算可得旁流處理系統(tǒng)的排污時間，即排 污單元的排污時間為：
[0119] t = 3600X(15今（2X3X25)-l今（2X25))=288秒/次 = 4.8分/次；
[0120] 其中旁流處理系統(tǒng)排污量化=2m3/次=4m3/h。
[0121] 本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)包括控制單元，所述控制單元用于分別 控制上述旁流取水單元、電化學水處理裝置、旋液分離器、排污單元和在線檢測單元。
[0122] 在本申請中，所述控制單元分別控制旁流取水單元、電解單元、在線檢測單元、排 污單元和懸液分離單元;和采集各個單元的工作參數(shù)及狀態(tài)并儲存運行數(shù)據(jù)和狀態(tài)；向遠 程監(jiān)控單元傳輸實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，接受和執(zhí)行遠程指令。在本申請中，所述控制單元的 主要功能有：
[0123] (1)旁流處理系統(tǒng)啟?？刂?循環(huán)水系統(tǒng)運行時，旁流處理系統(tǒng)運行;循環(huán)水系統(tǒng) 停止運行時，根據(jù)停運時間的長短，決定旁流處理系統(tǒng)的啟停。一般情況下，循環(huán)水系統(tǒng)短 時間停運(7~14天），旁流處理系統(tǒng)每天要定時啟動，W維持系統(tǒng)中的微生物處于控制之 中；如果停運超過兩周，則需要對循環(huán)水系統(tǒng)進行維護保養(yǎng)處理，旁流處理系統(tǒng)也需要停止 運行。
[0124] (2)電解單元控制：電解電源的設置和運行參數(shù)電流（I)、電壓(V))顯示、記錄通 過控制單元完成。根據(jù)設定的電解電流，維持向電解單元提供恒定的電流強度;并根據(jù)預先 設定定時啟動刮垢驅(qū)動裝置，對反應室中沉積的水垢進行刮除。控制單元對電解單元設有 高電壓報警、低電壓報警、低電流報警、過電流保護、驅(qū)動電機狀態(tài)報警等功能。
[0125] (3)排污單元控制:設定排污頻率，計算排污時間，啟動排污操作，記錄排污水量。
[0126] (4)在線監(jiān)測控制及循環(huán)水水質(zhì)評價:控制單元采集和保存在線檢測單元監(jiān)測的 數(shù)據(jù)，并定時對數(shù)據(jù)進行計算分析，生成并報告分析結(jié)果。其中巧硬度通過理論計算和巧硬 度-TDS擬合關(guān)系得出，甲基澄堿度通過甲基澄堿度-抑擬合關(guān)系得出；擬合關(guān)系則通過模擬 循環(huán)水系統(tǒng)試驗確定。
[0127] 圖5為本申請的旁流電解處理的有機合成循環(huán)水電導率與巧硬度的變化趨勢圖。 從圖5中可W看出，在循環(huán)水系統(tǒng)投入運行初期，電導率與巧硬度有很好的線性關(guān)系，隨著 系統(tǒng)運行，由于物料泄漏和加酸調(diào)節(jié)pH值，線性關(guān)系有所偏離。在不加任何化學藥劑和沒有 物料泄漏，電導率與巧硬度的關(guān)系式可W表示為公式7所示：
[012 引 Cca = 0.2928XAc0nd 公式 7;
[0129] 其中，Cca表示巧硬度；
[0130] Acond表示電導率。
[0131] 在本申請中，電導率通過電導率測定儀測定，通過公式7所示的擬合關(guān)系計算在該 電導率下對應的巧硬度。
[0132] 相同的補水水質(zhì)，假設換熱器和管道內(nèi)部沒有結(jié)垢，巧離子除了被電解設備去除 之外，均溶解在水體之中，則運個擬合關(guān)系式在相同補水水質(zhì)和類似換熱器條件下是通用 的。
[0133] 在旁流水處理系統(tǒng)調(diào)試初期，巧硬度也可W通過公式8計算：
[0134] Cn=anXc〇+(an-i+an-2+...+a+l) XbX (QmXco-A cXQi) 公式8;
[0135] 其中，a = V 今（V+化+Qd);
[0136] b = l 今（V+化+Qd);
[0137] cn為第n小時循環(huán)水中的巧硬度，mg/LW化C〇3計；
[0138] cD為電解設備開始運行時循環(huán)水中的巧硬度，現(xiàn)場測定，mg/LW化C〇3計；
[0139] (3日為補水中的巧硬度，現(xiàn)場測定，對于新系統(tǒng)(3*^ = CO，mg/L ^化(》3計；
[0140] Ac為電解水處理器進出口巧硬度的差，現(xiàn)場測定，mg/LW化C〇3計；
[0141] 化為電解水處理器的處理量，mVh。
[0142] 碳酸巧飽和指數(shù)即朗格利爾(Langelier)指數(shù)化SI)根據(jù)公式9進行計算：
[0143] LSI=抑-pHs 公式 9;
[0144] 其中，pHs = (9.3+A+B)-(C+D)
[0145] A=(loglO[TDS]-l)今10,總?cè)芙庑怨腆w因數(shù)；
[0146] B = -13.121ogl0(°C+273)+：M.55,溫度因數(shù)，攝氏度；
[0147] C=loglO[Cn as CaC03]-〇.4,巧硬度因數(shù)；
[014引 D = loglO[TA as CaC03]，甲基澄堿度因數(shù)。
[0149] 在本申請中，所述LSI和水的腐蝕結(jié)垢傾向的關(guān)系如表2所示，表2為LSI和水的腐 蝕結(jié)垢傾向的關(guān)系：
[0150] 表2 LSI和水的腐蝕結(jié)垢傾向的關(guān)系
[0151]
[0152] 并根據(jù)計算的飽和值(P化)進一步計算得出穩(wěn)定指數(shù)(RSI)和臨界pH值(P化）；
[0153] RSI = ^Hs-pH 公式 10;
[0154] 在本申請中，所述RSI和水的腐蝕結(jié)垢傾向的關(guān)系如表3所示，表3為RSI和水的腐 蝕結(jié)垢傾向的關(guān)系：
[0155] 表3 RSI和水的腐蝕結(jié)垢傾向的關(guān)系
[0156]
LU'I己/」 田巧；iW W有出：KSi刃4.U~6.U化圍內(nèi)刃甘巧。仕本甲請甲，P化= pHs+；^.U，頭際 pH值控制在抑cW下，可W預防結(jié)垢發(fā)生;抑>抑(3結(jié)垢。
[0158]控制界面顯示計算結(jié)果，LSI, RSI和抑C，同時滿足下面S個條件顯示為合格，任何 一個不滿足則出現(xiàn)警告。
[0159] LSI = 0.5~2.0，RSI = 4.0~6.0，pHc<pH。
[0160] 運行一段時間之后，礦物質(zhì)達到平衡狀態(tài)附近，計算結(jié)果再與公式10所示的擬合 關(guān)系式計算結(jié)果做比較，并根據(jù)實際檢測數(shù)據(jù)對數(shù)學模型進行校正。
[0161] (5)遠程監(jiān)控通訊和控制:控制系統(tǒng)預留有遠程監(jiān)控接口，與DCS或無線通訊模塊 連接，通過通訊協(xié)議交換數(shù)據(jù)。
[0162] 本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)優(yōu)選還包括與控制單元連接的遠程監(jiān) 控單元。在本申請中，所述遠程監(jiān)控單元是將在線檢測單元檢測的結(jié)果、循環(huán)水系統(tǒng)參數(shù)和 旁流電解處理系統(tǒng)的運行參數(shù)實時傳輸?shù)街付ǖ姆掌?，專業(yè)的水處理工程師則可W根據(jù) 收集到的數(shù)據(jù)，進行遠程診斷和指導現(xiàn)場維護人員的日常管理工作。本申請能夠利用在線 檢測的水質(zhì)數(shù)據(jù)如電導率、pH值和溫度，擬合巧硬度、總堿度等難W在線檢測的數(shù)據(jù)，設備 自動生成評估結(jié)論，為使用者提供直觀的水質(zhì)處理結(jié)果，而不需要專業(yè)的循環(huán)水處理方面 的知識和經(jīng)驗。在本申請中，循環(huán)水處理系統(tǒng)運行參數(shù)和水質(zhì)數(shù)據(jù)通過無線傳輸單元與互 聯(lián)網(wǎng)連接，可W通過互聯(lián)網(wǎng)進行遠程監(jiān)控，提供遠程技術(shù)服務;把專業(yè)的技術(shù)服務，通過互 聯(lián)網(wǎng)的形式完成，替代傳統(tǒng)藥劑現(xiàn)場人工維護。
[0163] 本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)優(yōu)選還包括人工檢測校驗單元;所述人 工檢測校驗單元用于調(diào)整上述在線檢測單元和控制單元。在本申請中，所述人工檢測校驗 單元是定期采取水樣人工檢測，對照在線檢測的數(shù)據(jù)，對傳感器和擬合關(guān)系式進行校驗。
[0164] 圖6為本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理流程示意圖。
[0165] 旁流取水單元從循環(huán)水系統(tǒng)中取部分循環(huán)冷卻水，通入到電化學水處理裝置中進 行電解處理，得到電解處理的水、消毒物質(zhì)和水垢;將電解處理的水和消毒物質(zhì)通入到旋液 分離器中進行懸液分離，得到懸液分離后的水、消毒物質(zhì)和懸浮物;所述懸液分離后的水和 消毒物質(zhì)返回到循環(huán)水系統(tǒng)中進行循環(huán)利用；所述水垢和懸浮物排到排污單元中進行處 理，將沉積的水垢和懸浮物排出系統(tǒng)之外，部分循環(huán)冷卻水也會同時被排出系統(tǒng)之外;在線 檢測單元檢測循環(huán)水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)，分析的結(jié)果反過來可W通過人工校驗單 元，更改旁流處理系統(tǒng)的設定參數(shù)，優(yōu)化旁流處理效果；上述旁流取水單元、電化學水處理 裝置、旋液分離器、排污單元和在線檢測單元均在控制單元的控制下實現(xiàn)各自的功能;遠程 監(jiān)控單元則可W將在線檢測的結(jié)果、循環(huán)水系統(tǒng)參數(shù)和旁流電解處理系統(tǒng)的運行參數(shù)實時 傳輸?shù)街付ǖ姆掌鳎瑢I(yè)的水處理工程師則可W根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，進行遠程診斷和指 導現(xiàn)場維護人員的日常管理工作。
[0166] 本申請?zhí)峁┑纳鲜鲅h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)與循環(huán)水系統(tǒng)的安裝結(jié)構(gòu)示意圖 如圖7所示，圖7為本申請?zhí)峁┑难h(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)安裝示意圖；其中，1為電化學 水處理裝置，2為旋液分離器，3為排污單元。
[0167] 旁流取水累從循環(huán)水系統(tǒng)中取水，循環(huán)冷卻水進入電化學水處理裝置中進行電化 學處理，電化學水處理裝置出水經(jīng)過旋液分離器的過濾分離凈化后，返回到循環(huán)水系統(tǒng)，完 成旁流處理，如此循環(huán)往復；電化學水處理裝置排出的水垢和旋液分離器分離的懸浮物經(jīng) 過排污單元處理，且排放部分水至系統(tǒng)外。在本申請中，由于沒有向循環(huán)水系統(tǒng)中投加限制 排放的化學品，旁流系統(tǒng)排出的水經(jīng)過沉淀池簡單沉淀后，可W回用于綠化和清潔。循環(huán)水 系統(tǒng)運行，旁流處理系統(tǒng)運行;循環(huán)水系統(tǒng)停止，根據(jù)循環(huán)水停運時間長短，旁流系統(tǒng)可W 選擇運行，也可w選擇停止運行。
[0168] 本申請?zhí)峁┝艘环N根據(jù)上述技術(shù)方案所述循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)處理循環(huán) 冷卻水旁流水的方法，包括W下步驟：
[0169] 將旁流取水單元中的待處理水通入到電化學水處理裝置中，得到電解處理后的 水、消毒物質(zhì)和水垢；
[0170] 將所述電解處理后的水和消毒物質(zhì)通入到旋液分離器中，得到懸液分離處理后的 水、消毒物質(zhì)和懸浮物，所述懸液分離處理后的水和消毒物質(zhì)輸送到所述循環(huán)水系統(tǒng)中； [0171 ]將所述水垢和懸浮物通入到排污單元中進行處理。
[0172] 本申請將旁流取水單元中的待處理水通入到電化學水處理裝置中，得到電解處理 后的水、消毒物質(zhì)和水垢。本申請采用上述技術(shù)方案所述的電化學水處理裝置進行電解處 理。在本申請中，所述電化學水處理裝置中待處理水的硬度為150mg/L(W化C〇3計）W上;所 述待處理水中的離子包括Ca2+、Mg2+Je3\肥〇3-、冊1〇3-、0)3 2-、5〇42-、(：1-;所述待處理水的溫 度優(yōu)選為l〇°C~50°C，更優(yōu)選為15°C~40°C。在本申請中，所述電化學水處理裝置中的循環(huán) 冷卻水的停留時間優(yōu)選按照上述公式3進行。
[0173] 將所述電解處理后的水和消毒物質(zhì)通入到旋液分離器中，得到懸液分離處理后的 水和懸浮物，所述懸液分離處理后的水和消毒物質(zhì)輸送到所述循環(huán)水系統(tǒng)中。本申請在上 述技術(shù)方案所述旋液分離器中進行懸液分離處理。
[0174] 本申請將所述水垢和懸浮物通入到排污單元中進行處理，完成旁流水的處理。在 本申請中，所述排污單元將沉積的水垢和懸浮物排出循環(huán)水系統(tǒng)之外，同時排掉一定量的 循環(huán)水，維持循環(huán)水中的礦物質(zhì)平衡在預先設定范圍，將碳酸巧控制在穩(wěn)定狀態(tài)，從而控制 循環(huán)冷卻水的腐蝕。在本申請的具體實施例中，所述碳酸巧的穩(wěn)定狀態(tài)由LSI = 0.5~2.0， rSI = 4.0~6.0，p^<抑決定，全部滿足則可W判定碳酸巧處于穩(wěn)定狀態(tài)。在本申請中，所 述排污單元的排污時間優(yōu)選按照上述公式6進行排污。
[0175] 本申請?zhí)峁┝艘环N循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，用于處理循環(huán)水系統(tǒng)中部分循環(huán) 水，包括:旁流取水單元;與所述旁流取水單元連接的電化學水處理裝置，所述電化學水處 理裝置中包括反應室;所述反應室的底端設有入口和排污口，且上端設有出口；設置在所述 反應室內(nèi)部頂端的陽極;位于所述反應室和陽極之間的刮刀;及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置； 所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方；與所述電化學水處理裝置連接的旋液分離器，所述 旋液分離器設有進料口、溢流口和底流口，所述溢流口與所述循環(huán)水系統(tǒng)相連，所述進料口 與所述反應室的出口相連；與所述反應室的排污口和旋液分離器的底流口連接的排污單 元。本申請?zhí)峁┑南到y(tǒng)中的電化學水處理裝置能夠控制水的結(jié)垢和微生物的滋生;旋液分 離器能夠分離循環(huán)冷卻水中的懸浮物和捕捉從電化學水處理裝置中逃逸的水垢結(jié)晶;排污 單元將電化學水處理裝置中的水垢和旋液分離器中的懸浮物W及部分循環(huán)冷卻水排出系 統(tǒng)之外，實現(xiàn)循環(huán)冷卻水中的礦物質(zhì)平衡，維持碳酸巧在穩(wěn)定狀態(tài)，易腐蝕離子濃度處于安 全范圍內(nèi)，從而控制循環(huán)冷卻水的腐蝕問題，因此，該循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)通過控制 水量、礦物質(zhì)、懸浮物和生態(tài)四個平衡，將水質(zhì)控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，從而解決循環(huán)冷卻水 系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕、懸浮物和微生物的問題，保證循環(huán)水系統(tǒng)安全高效運行。實驗結(jié)果表明： 本申請?zhí)峁┑呐粤魈幚硐到y(tǒng)處理循環(huán)冷卻水后返回到循環(huán)水系統(tǒng)中，循環(huán)水系統(tǒng)中的循環(huán) 冷卻水的濁度在20NTUW下;LSI維持在1.0~2.0之間;RSI維持在4.0~6.0之間。
[0176] 為了進一步說明本申請，下面結(jié)合實施例對本申請?zhí)峁┑囊环N循環(huán)冷卻水旁流水 處理系統(tǒng)及旁流水處理方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本申請保護范圍的限 定。
[0177] 實施例1
[0178] 將=臺旁流水處理裝置W旁流的形式安裝在冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中，循環(huán)水量為 2000m3/h，保有體積為1500m3，采用旁流水處理裝置兩套，此旁流水處理裝置的總處理量為 75m3/h，24小時連續(xù)運行，一天處理ISQQmS，將溫度為15~4(TC的待處理水由反應室的入口 進入到反應室中，所述反應室本身是電解過程的陰極，所述反應室內(nèi)部設有陽極，陽極為V 型，總寬度為50mm，長度為800mm，陰極與陽極之間設有刮刀，刮刀電機根據(jù)控制器給出的指 令啟動刮刀，刮除陰極表面析出的水垢或沉積的懸浮物及重金屬等；陰極、陽極、反應室中 的水溶液、連接電纜和電解電源形成閉合電流回路;啟動電解電源，每臺電流大小為20A，在 陽極和陰極附近開始發(fā)生電化學反應;在陽極附近，陽極將水中原有的部分氯離子氧化成 氯氣，從而形成消毒物質(zhì)：次氯酸根(cicn，次氯酸根具有持續(xù)的抑制細菌滋生能力；水電 解產(chǎn)生氧氣和氧自由基，與水及水中的溶解氧生成消毒物質(zhì)：雙氧水和臭氧;在陰極附近， 水溶液電解產(chǎn)生Of，在陰極附近界面層獲得強堿性溶液，電化學過程中陰極表面上和界 面層中形成的水垢沉積到陰極表面，部分水垢在水流的沖擊下，從反應室上部的出口排出 反應室，與沒有沉積的懸浮物和反應室產(chǎn)生的消毒物質(zhì)一起進入旋液分離器中，經(jīng)旋液分 離器處理后的水和消毒物質(zhì)經(jīng)溢流口排出再經(jīng)管道輸送至循環(huán)水系統(tǒng)中，分離的懸浮物則 經(jīng)過底流口排出至排污單元中；反應室中陰極刮刀刮下的污垢則由反應室底端的排污口排 出至排污單元。
[0179] 在反應室中，陽極附近，水電解產(chǎn)生氧氣和氧自由基，與水及水中的溶解氧生成雙 氧水和臭氧；同時陽極附近是pH值極低的酸性環(huán)境，而陰極附近是pH值極高的堿性環(huán)境，運 兩個環(huán)境都對微生物具有抑制和滅活作用；加上電解電流，反應室內(nèi)部構(gòu)成了適時的殺菌 滅藻的環(huán)境，對隨著水進入菌藻有很強的殺滅作用;循環(huán)冷卻水系統(tǒng)保有的水量，一天至少 經(jīng)過反應室一次，也就是循環(huán)水中的細菌一天至少經(jīng)過殺菌滅藻的環(huán)境一次，從而循環(huán)水 中的細菌總數(shù)得到有效控制；另一方面，陽極將水中原有的部分氯離子氧化成氯氣，氯氣轉(zhuǎn) 化成次氯酸，次氯酸根則隨著循環(huán)水送到整個循環(huán)水的各個部位，抑制菌藻的滋生。
[0180] 在反應室排污口兩次排污之間，為了提高除垢效率和降低能耗，所述刮刀電機也 會多次啟動，刮除陰極表面沉積的水垢或懸浮物，部分水垢或懸浮物沉積到反應室底部，待 下一次反應室底端的排污口開啟時排出；還有一部分水垢或懸浮物則從反應室上部的出口 排出反應室，進入旋液分離器，在旋液分離器中，在離屯、力的作用下，水垢沉淀到旋液分離 器的內(nèi)壁，并慢慢下移，從旋液分離器底流口排出至排污單元中，經(jīng)過分離后的清液從旋液 分離器頂端溢流口流出，回到循環(huán)水系統(tǒng)之中，從而完成水垢去除和懸浮物的分離處理。
[0181 ]經(jīng)由反應室底部排污口和旋液分離器底流口進入到儲污倉的水垢和懸浮物，在控 制單元控制排污操作時，隨著排污水一起排到循環(huán)水系統(tǒng)之外，同時排掉一定量的循環(huán)水， W維持循環(huán)水中的礦物質(zhì)平衡在預先設定的范圍，將碳酸巧控制在穩(wěn)定狀態(tài)，從而控制循 環(huán)水的腐蝕。
[0182]強制通風式冷卻塔循環(huán)量Q = 2000m3/h，循環(huán)水濃縮倍數(shù)k = 3,蒸發(fā)量Qe = QXFX (A TX 1.8-1000)，Q為循環(huán)冷卻水循環(huán)量;溫差A T平均為5°C ;強制通風式冷卻塔，山二 0.002 X Q = Q. 002 X 2000 = 4. OnMi ;F 為顯冷校正系數(shù)，年平均 0.75。
[0183] 蒸發(fā)量Qe = Q XF X ( A T X 1.8今 1000) = 2000 X0.75 X 巧 X 1.8今 1000) = 13.5m3/h
[0184] 排污量化=Qe 今化-1)-Qd = 13.5 今（3-l)-4 = 2.75m^/h [01 化]Q"=Qe+化+Qd= 13.5+2.75+4.0 = 20.25m3/h
[0186] 旁流水處理器處理量化=75m3A，排污頻率f = 1次A，計算可得旁流處理系統(tǒng)排污 時間為：
[0187] t = 3600X(Q"^(fXKXA)-Qd^(fX&))
[018引=3600X (20.25今（1X3X75)-4今（1 X75)) = 132秒/次= 2.2分/次；
[0189] 其中旁流處理系統(tǒng)排污量化= 75mVh X 2.2分/次X 60分A = 2.75mVh。
[0190] 對于本實施例，停留時間
[0191] Tar = V今 1= = 1500今（4巧.75) = 222小時
[0192] 其中，V為循環(huán)水系統(tǒng)保有體積，m3;
[0193] L為損失(化+Qd);化為排污量;Qd為飛瓣或風吹損失量；
[0194] 停留時間Tar對循環(huán)水的濁度有顯著影響，停留時間越長，濁度升高和控制難度加 大。雖然停留時間長達222小時，但是由于基本不用化學藥劑，循環(huán)水的濁度不斷沒有上升， 反而在逐步下降。
[01M]旁流水處理系統(tǒng)根據(jù)補水水質(zhì)設定排污周期和濃縮倍數(shù)，排污周期到達時，控制 單元根據(jù)補水量，自動計算出排污時長，并給出排污指令，開啟排污閥口和關(guān)閉排污閥口。 特殊情況下，電導率到達上限時，啟動應急排污方式，將電導率控制在一定范圍之內(nèi)。
[0196] 旁流水處理系統(tǒng)，用于處理循環(huán)水系統(tǒng)中部分循環(huán)水，還包括控制單元，所述控制 單元用于分別控制旁流取水單元、電化學水處理裝置、旋液分離器和排污單元;還包括人工 檢測校驗單元;所述人工檢測校驗單元用于調(diào)整控制單元;所述循環(huán)冷卻水旁流水處理系 統(tǒng)還包括與控制單元連接的遠程監(jiān)控單元。上述單元組成的旁流水處理系統(tǒng)解決循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕、懸浮物和微生物的問題，保證循環(huán)水系統(tǒng)安全高效運行。
[0197] 圖8為本申請實施例1的循環(huán)冷卻水濁度-運行時間變化趨勢圖；從圖8可W看出：8 月29日之前，循環(huán)冷卻水采用投加化學藥劑處理，濁度在30~40NTU之間，夏季需要經(jīng)常投 加滅藻劑，濁度波動范圍比較大;8月29日安裝使用旁流水處理系統(tǒng)，濁度逐漸下降，20天左 右(9月18日）濁度降到15NTUW下；10月1日，停止使用旋液分離器，濁度反彈到20NTU，10月 17日達到峰值30NTU，旋液分離器重新投入使用，濁度又逐步降低，一直維持在10NTU左右。
[0198] 濁度維持在較低水平，至少說明兩個問題，一是微生物得到了有效控制，露天水池 太陽照射充足，藻類滋生快，采用化學藥劑處理時，濁度一直在30NTU之上，從視覺上看，水 質(zhì)也清澈了很多；二是懸浮物得到了有效控制，空氣攜帶粉塵較多，加上物料泄露，懸浮物 含量較高，運是導致濁度高的重要原因之一。
[0199] 圖9為本申請實施例1的循環(huán)冷卻水的水質(zhì)穩(wěn)定性控制隨運行時間的變化趨勢圖， 從圖9可W看出：循環(huán)水水質(zhì)評價的兩個重要指標是碳酸巧飽和指數(shù)化SI)和穩(wěn)定指數(shù) (RSI)，LSI維持在1.0~2.0之間，同時RSI維持在4.0~6.0之間，則循環(huán)水的結(jié)垢和腐蝕傾 向都會得到較好地控制；同期的LSI和RSI數(shù)據(jù)可W看出，兩個指數(shù)基本維持在安全的范圍 內(nèi)，說明腐蝕和結(jié)垢都得到了有效控制。
[0200] 換熱器表面沒有結(jié)垢現(xiàn)象，也沒有發(fā)現(xiàn)明顯的腐蝕跡象。運可W證明水質(zhì)穩(wěn)定性 控制是成功的。
[0201] 圖10為本申請實施例1的循環(huán)冷卻水中總憐隨運行時間的變化趨勢圖，從圖10可 W看出：自8月29日停止投加藥劑，總憐的濃度逐漸下降，直至下降到化pm左右，此數(shù)據(jù)可W 證明停止使用循環(huán)水處理化學藥劑。
[0202] 從實施例1可W看出，采用本申請?zhí)峁┑呐粤魉幚硐到y(tǒng)，循環(huán)水中的礦物質(zhì)平 衡、濁度、微生物等都得到了有效控制，沒有出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢、懸浮物、微生物滋生、生物粘泥 沉積等危害生產(chǎn)的情況。
[0203] 實施例2
[0204] 某食品廠一二期蒸發(fā)式冷凝器旁流電解水處理器化CT)安裝于2014年4月，同年5 月投入使用。一二期蒸發(fā)式冷凝器共8臺，每臺不定期開啟，總循環(huán)水量為1736m3/h。服務的 氨壓縮機共19臺，每臺不定期開啟。使用ECT四臺，W旁流形式安裝，24小時連續(xù)運行。將溫 度為15~40°C的待處理水由反應室的入口進入到反應室中，所述反應室本身是電解過程的 陰極，所述反應室內(nèi)部設有陽極，陽極為V型，總寬度為50mm，長度為800mm，陰極與陽極之間 設有刮刀，刮刀電機根據(jù)控制器給出的指令啟動刮刀，刮除陰極表面析出的水垢或沉積的 懸浮物及重金屬等；陰極、陽極、反應室中的水溶液、連接電纜和電解電源形成閉合電流回 路;啟動電解電源，每臺電流大小為6A，在陽極和陰極附近開始發(fā)生電化學反應；
[0205] 工作時，在反應室內(nèi)壁(陰極)附近發(fā)生的主要化學反應有：
[0206] 2出0(1)+2e_一出（氣）+20H-(aq);
[0207] C〇2(aq) +0H- (aq)一肥〇3- (aq);
[020引 HC03-(aq)+OH-(aq)一C032-(aq)+出0(液）；
[0209] Ca2+(aq)巧離子可能形成氨氧化觀Ca(0HM垢）、碳酸巧:CaC〇3(垢）；
[0210] 在陽極附近發(fā)生的化學反應有：
[0211] 生成氧氣：4冊-一 〇2(g)巧出0+4e-;
[0212] 生成游離氯:(：1--6-一(：1*^
[0213] 生成氯氣：2Cr(aq)一Cl2(g)巧6一；
[0214] 生成臭氧：〇2+2 冊--2e-一 〇3(g)+出 0;
[0215] 生成自由基:0H--e-一 OH〇;
[0216] 生成過氧化氨；2出0-化-一出02+2H+ ;
[0217] 生成氧自由基：2出0-化-一 〇d+2H+;
[0218] 電化學過程中陰極表面上和界面層中形成的水垢沉積到陰極表面，部分水垢在水 流的沖擊下，從反應室上部的出口排出反應室，與沒有沉積的懸浮物和反應室產(chǎn)生的消毒 物質(zhì)一起進入旋液分離器中，經(jīng)旋液分離器處理后的水經(jīng)溢流口排出再經(jīng)管道輸送至循環(huán) 水系統(tǒng)中，分離的懸浮物則經(jīng)過底流口排出至排污單元中；反應室中陰極刮刀刮下的污垢 則由反應室底端的排污口排出至排污單元。
[0219] ECT周期性自動刮垢和排污，W維持冷卻塔中水系統(tǒng)的化學和微生物平衡，清洗周 期和時間取決于每天要去除的礦物質(zhì)量W及從冷卻塔中排掉的水量。礦物質(zhì)平衡通過分析 監(jiān)測冷卻水的化學性質(zhì)來決定，從而在化C上可W設置每天需要清洗的次數(shù)。
[0220] 清洗的第一步，進、出口閥口關(guān)閉，ECT底部的排污閥口打開。刮刀在活塞的推動下 在反應室內(nèi)自上而下運動，刮掉內(nèi)壁軟的預先沉淀出來的水垢，并和沖洗水一起從底部排 出。排污的時候，進水閥口打開，W便沖洗排放區(qū)域。大約90~120秒鐘后，排污閥口關(guān)閉，刮 刀回到反應室的頂部，出水閥口打開，ECT重新工作。
[0221] 在反應室排污口兩次排污之間，為了提高除垢效率和降低能耗，所述刮刀電機也 會多次啟動，刮除陰極表面沉積的水垢或懸浮物，部分水垢或懸浮物沉積到反應室底部，待 下一次反應室底端的排污口開啟時排出；還有一部分水垢或懸浮物則從反應室上部的出口 排出反應室，進入旋液分離器，在旋液分離器中，在離屯、力的作用下，水垢沉淀到旋液分離 器的內(nèi)壁，并慢慢下移，從旋液分離器底流口排出至排污單元中，經(jīng)過分離后的清液從旋液 分離器頂端溢流口流出，回到循環(huán)水系統(tǒng)之中，從而完成水垢去除和懸浮物的分離處理。
[0222] 經(jīng)由反應室底部排污口和旋液分離器底流口進入到儲污倉的水垢和懸浮物，在控 制單元控制排污操作時，隨著排污水一起排到循環(huán)水系統(tǒng)之外，同時排掉一定量的循環(huán)水， W維持循環(huán)水中的礦物質(zhì)平衡在預先設定的范圍，將碳酸巧控制在穩(wěn)定狀態(tài)，從而控制循 環(huán)水的腐蝕。
[0223] 排污量進行計算來設定ECT系統(tǒng)的排污周期及排污時間，計算如下：
[0224] 蒸發(fā)式冷凝器循環(huán)量9=1，736111^11，系統(tǒng)總保有體積約為6〇1113;循環(huán)水濃縮倍數(shù)1^ =5，旁流水處理器處理量化=40m3/h，風吹飛瓣Qd = 0.001XQ=1.74m^h。
[0225] 蒸發(fā)量Qe = QXFX( ATX1.8-1000)，Q為循環(huán)冷卻水循環(huán)量;溫差AT平均為12 °C ;F為顯冷校正系數(shù)，年平均0.75。
[0226] 蒸發(fā)量Qe = QXFX(ATX1.8今1000) = 1736 X0.75 X(12 X 1.8今1000) = 28.12m Vh
[0227] 排污量化=Qe 今化-1) -Qd = 28.12 今（5-1) -1.74 = 5.29m3/h [022引 Q"=Qe+化+Qd = 28.12+5.29+1.74 = 35.15m3/h
[0229] 旁流水處理器處理量化=40m3A，排污頻率f = 2次A，計算可得旁流處理系統(tǒng)排污 時間為：
[0230] t = 3600X(Q"^(fXKXA)-Qd^(fX&))
[0231] =3600X(35.15今（2X5X40)-1.74今（2X40))=238秒/次 = 4.0分/次；
[0232] 其中旁流處理系統(tǒng)排污量Qb = 40m3/h X 4分/次X 60分A = 2.67m3/h。
[0233] 對于本實施例，停留時間
[0234] Tar = V今 1 = 60今（1.74巧.29) =8.5小時
[0235] 其中，V為循環(huán)水系統(tǒng)保有體積，m3;
[0236] L為損失(化+Qd);化為排污量;Qd為飛瓣或風吹損失量。
[0237] 停留時間短，礦物質(zhì)平衡在短時間內(nèi)很容易被打破，如果使用化學藥劑處理，則很 難獲得合適的藥劑濃度，化學藥劑處理經(jīng)常失敗。而采用ECT處理之后，由于不需要化學藥 劑來阻止結(jié)垢和抑制微生物滋生，比較容易控制礦物質(zhì)平衡在某個允許的范圍之內(nèi)，從而 較為容易地實現(xiàn)結(jié)垢控制。而對于微生物控制，由于停留時間短，系統(tǒng)體積小，經(jīng)過ECT處理 的次數(shù)多，微生物較為容易抑制，因此循環(huán)水濁度一直較低，遠遠低于標準規(guī)定值。
[0238] 旁流水處理系統(tǒng)，用于處理循環(huán)水系統(tǒng)中部分循環(huán)水，還包括控制單元，所述控制 單元用于分別控制旁流取水單元、電化學水處理裝置、旋液分離器和排污單元;還包括人工 檢測校驗單元;所述人工檢測校驗單元用于調(diào)整控制單元;所述循環(huán)冷卻水旁流水處理系 統(tǒng)還包括與控制單元連接的遠程監(jiān)控單元。上述單元組成的旁流水處理系統(tǒng)解決循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕、懸浮物和微生物的問題，保證循環(huán)水系統(tǒng)安全高效運行。
[0239] 表4本申請實施例2處理后的水質(zhì)分析結(jié)果
[0240]
[(
[0242] 上表水質(zhì)分析結(jié)果顯示，ECT處理的循環(huán)水的結(jié)垢系數(shù)化SI)分別為1.42,1.59和 1.98,均控制在范圍W內(nèi)（1.0~2.0)，穩(wěn)定指數(shù)(RSI)分別為5.63,5.35和5.07,也均控制在 4.0~6.0之間，而實際pH值則應該低于各個采樣時間的臨界抑值(P化）。在運S個條件均滿 足的情況下，碳酸巧結(jié)垢問題就可W得到有效控制。
[0243] 而S期8月1日的數(shù)據(jù)分析顯示，LSI為2.68,處于極易結(jié)垢的狀態(tài)。氯離子的濃縮 倍數(shù)(45倍)遠遠大于W巧離子計算的濃縮倍數(shù)（1.4倍），說明大量巧離子大量流失，流失的 巧離子W水垢的形式析出，同時濁度(26.0NTU)也較ECT處理的循環(huán)水的濁度(4.5NTUW下） 高出許多?？蒞看出，取樣之前，該循環(huán)水系統(tǒng)沒有進行正常的排污操作。
[0244] 而ECT處理的循環(huán)水巧離子濃縮倍數(shù)為氯離子計算的濃縮倍數(shù)的30%到50%之 間，根據(jù)列管表面沒有明顯的巧離子結(jié)垢，損失的50%~70%巧離子為ECT設備去除。ECT在 其他循環(huán)水系統(tǒng)中巧離子累計去除率也在運個范圍內(nèi)。
[0245] 實施例3
[0246] 某食品加工廠新建車間，蒸發(fā)式冷凝器旁流電解水處理器化CT電解水處理器)安 裝于2014年5月底，同年7月投入使用。一車間蒸發(fā)式冷凝器共10臺，每臺不定期開啟，總循 環(huán)量為1363m3A，壓縮機共31臺，每臺不定期開啟。
[0247] 車間循環(huán)水處理系統(tǒng)選用3臺ECT設備，處理量為30mVh;由于設備安裝在制冷機 房內(nèi)，我們選用流量50m3/h，楊程15m的循環(huán)水累；取水口為每臺蒸發(fā)冷的排污管道處，用 DN50管道接入DN100的主進水口管道，并在每個排污管處安裝閥口用W調(diào)節(jié)流量;為了更好 的把ECT系統(tǒng)處理過的水平均分配到各個蒸發(fā)冷的水盤中，回水主管道我們采用DN100的管 徑，進入每個水盤的分水管采用DN50的管徑，每個分管處安裝閥口用W調(diào)節(jié)流量;為防止蒸 發(fā)冷水盤出現(xiàn)液位不平衡，我們用DN200的平衡管道把8個水盤串聯(lián)在一起有兩臺小的蒸 發(fā)冷在屋頂機房上方安裝，位置較高，通過溢流的方式接入八臺蒸發(fā)冷水盤中。
[0248] 將溫度為15~40°C的待處理水由反應室的入口進入到反應室中，所述反應室本身 是電解過程的陰極，所述反應室內(nèi)部設有陽極，陽極為V型，總寬度為50mm，長度為800mm，陰 極與陽極之間設有刮刀，刮刀電機根據(jù)控制器給出的指令啟動刮刀，刮除陰極表面析出的 水垢或沉積的懸浮物及重金屬等；陰極、陽極、反應室中的水溶液、連接電纜和電解電源形 成閉合電流回路;啟動電解電源，每臺電流大小為6A，在陽極和陰極附近開始發(fā)生電化學反 應；
[0249] 工作時，在反應室內(nèi)壁(陰極)附近發(fā)生的主要化學反應有：
[02加 ]2出0 (1)+2e_一出（氣）+20H- (aq);
[0巧 1 ] C〇2(aq)+OH-(aq)^W〇3-(aq);
[0巧2] HC〇3-(aq)+OH_(aq)一C〇32-(aq)+出0(液）；
[0253] Ca2+(aq)巧離子可能形成氨氧化觀Ca(0HM垢）、碳酸巧:CaC〇3(垢）；
[0254] 在陽極附近發(fā)生的化學反應有：
[0巧5] 生成氧氣：4冊-一 〇2(g)巧出0+4e-;
[0巧6] 生成游離氯:(：1--6-一(：1*^
[0 巧 7]生成氯氣：2Cr(aq) 一 Cl2(g)巧 e-;
[0258]生成臭氧：〇2+2 冊--2e-一 〇3 (g) +出 0;
[0巧9] 生成自由基:0H--e-一 Otf;
[0260] 生成過氧化氨；2出0-化-一出02+2H+ ;
[0%1] 生成氧自由基：2出0-化-一 〇d+2H+;
[0262]電化學過程中陰極表面上和界面層中形成的水垢沉積到陰極表面，部分水垢在水 流的沖擊下，從反應室上部的出口排出反應室，與沒有沉積的懸浮物和反應室產(chǎn)生的消毒 物質(zhì)一起進入旋液分離器中，經(jīng)旋液分離器處理后的水經(jīng)溢流口排出再經(jīng)管道輸送至循環(huán) 水系統(tǒng)中，分離的懸浮物則經(jīng)過底流口排出至排污單元中；反應室中陰極刮刀刮下的污垢 則由反應室底端的排污口排出至排污單元。
[0263] ECT周期性自動刮垢和排污，W維持冷卻塔中水系統(tǒng)的化學和微生物平衡，清洗周 期和時間取決于每天要去除的礦物質(zhì)量W及從冷卻塔中排掉的水量。礦物質(zhì)平衡通過分析 監(jiān)測冷卻水的化學性質(zhì)來決定，從而在化C上可W設置每天需要清洗的次數(shù)。
[0264] 清洗的第一步，進、出口閥口關(guān)閉，ECT底部的排污閥口打開。刮刀在活塞的推動下 在反應室內(nèi)自上而下運動，刮掉內(nèi)壁軟的預先沉淀出來的水垢，并和沖洗水一起從底部排 出。排污的時候，進水閥口打開，W便沖洗排放區(qū)域。大約90~120秒鐘后，排污閥口關(guān)閉，刮 刀回到反應室的頂部，出水閥口打開，ECT重新工作。
[0265] 在反應室排污口兩次排污之間，為了提高除垢效率和降低能耗，所述刮刀電機也 會多次啟動，刮除陰極表面沉積的水垢或懸浮物，部分水垢或懸浮物沉積到反應室底部，待 下一次反應室底端的排污口開啟時排出；還有一部分水垢或懸浮物則從反應室上部的出口 排出反應室，進入旋液分離器，在旋液分離器中，在離屯、力的作用下，水垢沉淀到旋液分離 器的內(nèi)壁，并慢慢下移，從旋液分離器底流口排出至排污單元中，經(jīng)過分離后的清液從旋液 分離器頂端溢流口流出，回到循環(huán)水系統(tǒng)之中，從而完成水垢去除和懸浮物的分離處理。
[0266] 經(jīng)由反應室底部排污口和旋液分離器底流口進入到儲污倉的水垢和懸浮物，在控 制單元控制排污操作時，隨著排污水一起排到循環(huán)水系統(tǒng)之外，同時排掉一定量的循環(huán)水， W維持循環(huán)水中的礦物質(zhì)平衡在預先設定的范圍，將碳酸巧控制在穩(wěn)定狀態(tài)，從而控制循 環(huán)水的腐蝕。
[0267] ECT電解水處理系統(tǒng)于2014年7月安裝完成并調(diào)試運行，調(diào)試過程中循環(huán)水和補水 進行水質(zhì)檢測，由于系統(tǒng)水質(zhì)較差出現(xiàn)開機低電壓報警，此時我們把電解電流設定為6.8A， 報警消除，4個系統(tǒng)的電解電壓均為5.8V左右，本實施例對排污量進行計算來設定ECT系統(tǒng) 的排污周期及排污時間，計算如下：
[0268] 蒸發(fā)式冷凝器循環(huán)量9=1，363111^11，循環(huán)水濃縮倍數(shù)4 = 5，系統(tǒng)總保有體積約為 40m3;旁流水處理器處理量Qi = 30m3/h，風吹飛瓣Qd = 0.001XQ=1.36m3/h。
[0269] 蒸發(fā)量Qe = QXFX( ATX1.8-1000)，Q為循環(huán)冷卻水循環(huán)量;溫差AT平均為12 °C ;F為顯冷校正系數(shù)，年平均0.75。
[0270] 蒸發(fā)量Qe = QXFX(ATX1.8今1000) = 1363 X0.75 X(12 X 1.8今1000) = 22.08mVh
[0271 ]排污量化=Qe 今化-1) -Qd = 22.08 今（5-1) -1.36 = 4.16m3/h
[0272] Q"=Qe+化+Qd = 22.08+4.16+1.36 = 27.60m3/h
[0273] 旁流水處理器處理量化=30m3A，排污頻率f = 2次A，計算可得旁流處理系統(tǒng)排污 時間為：
[0274] t = 3600X(Q"^(fXKXA)-Qd^(fX&))
[0275] =3600X(27.6 今（2X5X30)-1.36 今（2X30))=250秒/次 = 4.2分/次；
[0276] 其中旁流處理系統(tǒng)排污量化= 30mVh X 4.2分/次X 60分A = 2. lOmVh。
[0277] 對于本實施例，停留時間
[027引 TAR = V今L=化-l)XV今Qe = 40今（1.36+4.16)=7.2小時
[0279] 其中，V為循環(huán)水系統(tǒng)保有體積，m3;
[0280] L為損失(化+Qd);化為排污量;Qd為飛瓣或風吹損失量。
[0281] 停留時間短，礦物質(zhì)平衡在短時間內(nèi)很容易被打破，如果使用化學藥劑處理，則很 難獲得合適的藥劑濃度，化學藥劑處理經(jīng)常失敗。而采用ECT處理之后，由于不需要化學藥 劑來阻止結(jié)垢和抑制微生物滋生，比較容易控制礦物質(zhì)平衡在某個允許的范圍之內(nèi)，從而 較為容易地實現(xiàn)結(jié)垢控制。而對于微生物控制，由于停留時間短，系統(tǒng)體積小，經(jīng)過ECT處理 的次數(shù)多，微生物較為容易抑制，因此循環(huán)水濁度較標準規(guī)定值低許多。
[0282] 旁流水處理系統(tǒng)，用于處理循環(huán)水系統(tǒng)中部分循環(huán)水，還包括控制單元，所述控制 單元用于分別控制旁流取水單元、電化學水處理裝置、旋液分離器和排污單元;還包括人工 檢測校驗單元;所述人工檢測校驗單元用于調(diào)整控制單元;所述循環(huán)冷卻水旁流水處理系 統(tǒng)還包括與控制單元連接的遠程監(jiān)控單元。上述單元組成的旁流水處理系統(tǒng)解決循環(huán)冷卻 水系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕、懸浮物和微生物的問題，保證循環(huán)水系統(tǒng)安全高效運行。
[0283] 表5本申請實施例3處理后的水質(zhì)分析結(jié)果 [07R41
[0285] 表5的水質(zhì)分析結(jié)果顯示，ECT處理的循環(huán)水的結(jié)垢系數(shù)化SI)分別為1.53和1.78， 均控制在1.0~2.0范圍內(nèi)，穩(wěn)定指數(shù)(RSI)分別為5.79和5.25,也均控制在4.0~6.0之間， 而實際pH值則應該低于各個采樣時間的臨界pH值(P化）。在運=個條件均滿足的情況下，碳 酸巧結(jié)垢問題就可W得到有效控制。
[0286] ECT處理的循環(huán)水巧離子濃縮倍數(shù)為氯離子計算的濃縮倍數(shù)的30%到50%之間， 根據(jù)列管表面沒有明顯的巧離子結(jié)垢，損失的50%~70%巧離子為ECT設備去除。ECT在其 他循環(huán)水系統(tǒng)中巧離子累計去除率也在運個范圍內(nèi)。由W上實施例可知，本申請?zhí)峁┝艘?種循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，用于處理循環(huán)水系統(tǒng)中部分循環(huán)水，包括:旁流取水單元； 與所述旁流取水單元連接的電化學水處理裝置，所述電化學水處理裝置中包括反應室;所 述反應室的底端設有入口和排污口，且上端設有出口；設置在所述反應室內(nèi)部頂端的陽 極;位于所述反應室和陽極之間的刮刀；及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置;所述驅(qū)動裝置位于所 述反應室的下方;與所述電化學水處理裝置連接的旋液分離器，所述旋液分離器設有進料 口、溢流口和底流口，所述溢流口與所述循環(huán)水系統(tǒng)相連，所述進料口與所述反應室的出口 相連;與所述反應室的排污口和旋液分離器的底流口連接的排污單元。本申請?zhí)峁┑南到y(tǒng) 中的電化學水處理裝置能夠控制水的結(jié)垢和微生物的滋生;旋液分離器能夠分離循環(huán)冷卻 水中的懸浮物和捕捉從電化學水處理裝置中逃逸的水垢結(jié)晶；排污單元將電化學水處理裝 置中的水垢和旋液分離器中的懸浮物W及部分循環(huán)冷卻水排出系統(tǒng)之外，實現(xiàn)循環(huán)冷卻水 中的礦物質(zhì)平衡，維持碳酸巧在穩(wěn)定狀態(tài)，易腐蝕離子濃度處于安全范圍內(nèi)，從而控制循環(huán) 冷卻水的腐蝕問題，因此，該循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)通過控制水量、礦物質(zhì)、懸浮物和 生態(tài)四個平衡，將水質(zhì)控制在適當?shù)姆秶鷥?nèi)，從而解決循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中結(jié)垢、腐蝕、懸浮 和微生物的問題，保證循環(huán)水系統(tǒng)安全高效運行。實驗結(jié)果表明：本申請?zhí)峁┑呐粤魈幚硐?統(tǒng)處理循環(huán)冷卻水后返回到循環(huán)水系統(tǒng)中，循環(huán)水系統(tǒng)中的循環(huán)冷卻水的濁度在20NTUW 內(nèi)；LSI維持在1.0~2.0之間;RSI維持在4.0~6.0之間。
[0287] W上所述僅是本申請的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可W做出若干改進和潤飾，運些改進和潤飾也應 視為本申請的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，用于處理循環(huán)水系統(tǒng)中部分循環(huán)水，其特征在于， 包括： 旁流取水單元； 與所述旁流取水單元連接的電化學水處理裝置，所述電化學水處理裝置中包括反應 室； 所述反應室的底端設有入口和排污口，且上端設有出口； 設置在所述反應室內(nèi)部頂端的陽極； 位于所述反應室和陽極之間的刮刀； 及驅(qū)動所述刮刀的驅(qū)動裝置;所述驅(qū)動裝置位于所述反應室的下方； 與所述電化學水處理裝置連接的旋液分離器，所述旋液分離器設有進料口、溢流口和 底流口，所述溢流口與所述循環(huán)水系統(tǒng)相連，所述進料口與所述反應室的出口相連； 與所述反應室的排污口和旋液分離器的底流口連接的排污單元。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)冷卻水旁 流水處理系統(tǒng)還包括控制單元，所述控制單元用于分別控制旁流取水單元、電化學水處理 裝置、旋液分離器和排污單元。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)冷卻水旁 流水處理系統(tǒng)還包括人工檢測校驗單元； 所述人工檢測校驗單元用于調(diào)整控制單元。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述循環(huán)冷卻水旁 流水處理系統(tǒng)還包括與控制單元連接的遠程監(jiān)控單元。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述排污單元包括 儲污倉;所述儲污倉設置有排污入口和排污出口； 所述反應室的排污口和所述儲污倉的排污入口相連。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述旋液分離器的 底流口與儲污倉的排污入口相連。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述旋液分離器的 溢流口直徑為17mm~130mm，所述旋液分離器的底流口直徑為8mm~75mm，所述旋液分離器 的進料口直徑為20mm~160mm。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，其特征在于，反應室的頂部為平 面式端板； 所述陽極的固定件與所述反應室的頂部端板之間為法蘭式固定。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述陽極為圓柱狀 或V形長條狀。10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的循環(huán)冷卻水旁流水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包 括驅(qū)動馬達、減速器和傳動軸； 所述驅(qū)動馬達的輸出端與所述減速器連接;所述減速器的輸出端與所述傳動軸連接。
【文檔編號】C02F103/02GK205662408SQ201620536636
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月2日
【發(fā)明人】章明歅, 章俊杰
【申請人】章明歅, 章俊杰