現(xiàn)有的電力、石油、化工等行業(yè)都離不開冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，由于開式冷卻循環(huán)水系統(tǒng)連續(xù)工作時(shí)，會(huì)發(fā)生水分的大量蒸發(fā)，導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)水中的鈣、 鎂等離子不斷濃縮。如果不進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理，就會(huì)造成設(shè)備內(nèi)部的結(jié)垢，降低換熱效率，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)堵塞管路，給生產(chǎn)上埋下嚴(yán)重的安全隱患。循環(huán)水系統(tǒng)為開路循環(huán)，水中溶解氧充分，溶氧腐蝕浪容易發(fā)生。同時(shí)，由于水中含有足夠的有機(jī)物和無機(jī)物，當(dāng)水溫達(dá)到25-35°C時(shí)就會(huì)給水中微生物的生長(zhǎng)繁殖提供適宜的條件，該微生物既可造成污垢沉積，又可造成腐蝕。在開式冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中，水垢、腐蝕和微生物危害習(xí)慣稱為三大危害。當(dāng)腐蝕和結(jié)垢物質(zhì) 達(dá)到一定濃度時(shí)，循環(huán)水系統(tǒng)需要進(jìn)行排污處理，這樣循環(huán)水系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生大量的排污水。我公司經(jīng)過多年研究，成功的開發(fā)了冷卻循環(huán)水近零排放系統(tǒng)， 系統(tǒng)不但可以保證循環(huán)水系統(tǒng)在高倍率甚至是零排放的情況下運(yùn)行不發(fā)生結(jié)垢、腐蝕、微生物危害，而且可以接納反滲透濃水、混床再生水、高硬度地表水或地下水作為開式循環(huán)水的補(bǔ)充水。提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)(目前我國的冷卻循環(huán)水濃縮倍數(shù)一般為三倍左右)，降低補(bǔ)充水的用量，節(jié)約水資源，減少排污水量，降低排污處理費(fèi)用，進(jìn)而減少其對(duì)環(huán)境的污染。

　　由我公司主導(dǎo)研發(fā)的冷卻循環(huán)水系統(tǒng)近零排放技術(shù)，可保證循環(huán)水的濃縮倍數(shù)在15倍以上運(yùn)行，大幅減少系統(tǒng)排水量，實(shí)現(xiàn)零污水排放。該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠、技術(shù)先進(jìn)可行、經(jīng)濟(jì)合理，具有投資小、能源消耗低、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。

　　本系統(tǒng)由過濾系統(tǒng)、軟化系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)三部分組成。

一、過濾系統(tǒng)

　　本過濾系統(tǒng)由活性濾料過濾器、絮凝沉降凈水裝置及與之配套的壓濾裝置組成。

(一)活性濾料過濾器

　　本過濾器選用的濾料是一種帶有負(fù)電荷的活性濾料，濾料小粒徑為0.25? 0.5毫米，表面非常光滑，其存在以下3種過濾機(jī)理：

　　1、機(jī)械過濾(物理攔截)，利用濾料孔隙濾除40微米以下的微粒。

　　2、電-機(jī)械過濾(電吸附和物理孔吸附)，利用電吸附和物理孔吸附40 微米至4微米微粒。

　　3、選擇性分子篩和催化(分子間化學(xué)吸附)，分子篩吸附低于4微米級(jí)別和溶解化學(xué)物質(zhì)，去除重金屬。

　　通過以上三種過濾機(jī)理，其過濾精度在不絮凝的情況下可達(dá)到1微米，對(duì)4 微米以下顆粒物的過濾能力，比石英砂過濾器提高了 100倍。系統(tǒng)可有效去除水中的懸浮物、鐵、錳等金屬離子，出水濁度小于5NTU。本系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，濾料不受生物菌藻的影響，不會(huì)因生成蟲洞而使系統(tǒng)過濾效果下降。由于活性濾料的表面非常光滑，其要求的反洗水流速遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于石英砂過濾器需要的反洗流速，其產(chǎn)生的反沖洗水量只有普通石英砂過濾器的二分之一左右。本過濾器對(duì)含油廢水具有良好的過濾作用，并且本過濾器終身不用更換濾料。

(二)絮凝沉降凈水裝置

　　1、本設(shè)備是我公司研發(fā)的一款具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的髙效絮凝沉降凈水裝置，工作原理如下：

　　首先，向污水中投入適量的絮凝劑和助凝劑，絮凝劑和助凝劑可以有效的捕捉水中的懸浮物形成絮體，在污水進(jìn)入設(shè)備后，通過強(qiáng)制損拌，形成的絮體在備中不斷碰撞粘合，密度越來越大，從而在絮凝反應(yīng)區(qū)形成了高密度的生物粘泥過濾層。高密度的生物粘泥在水流的沖擊作用下向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入固液分離區(qū)，由于固液分離區(qū)的橫截面積大于絮凝反應(yīng)區(qū)的橫截面積，所以此時(shí)水流的速度大幅降低，沖擊力減小，質(zhì)量較大的生物粘泥顆粒就會(huì)在重力的作用下與水流自然沉降出來進(jìn)入集泥區(qū)，小顆粒的絮體在水流的作用下會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入強(qiáng)制導(dǎo)流沉降區(qū)，水流進(jìn)入強(qiáng)制導(dǎo)流分離區(qū)后，在波紋管內(nèi)流動(dòng)，小的顆粒會(huì)再次發(fā)生碰撞使密度逐漸增大，隨著密度的逐漸增大再次與水流自然沉降出來下降進(jìn)入集泥區(qū)。設(shè)備產(chǎn)生的污泥經(jīng)壓濾機(jī)壓縮后作為固廢排出，壓濾機(jī)產(chǎn)生的廢液經(jīng)廢液箱收集后排回多介質(zhì)過濾器反洗水箱。本設(shè)備的出水濁度不大于10NTU，并且處理量不會(huì)受進(jìn)水水質(zhì)的影響。

　　2、性能特點(diǎn)

　　(1)根據(jù)設(shè)計(jì)需要每小時(shí)可處理多介質(zhì)過濾器反洗水30m3;

　　(2)沉降出的水體濁度不大于lONfU，出水水質(zhì)受入口水質(zhì)變化的影響很小，原水懸浮 物濃度即使達(dá)到1000?20000mg/L仍然不影響本設(shè)備的過濾效果;

　　(3)污泥在沉降的同時(shí)自動(dòng)完成濃縮過濾，沉降污泥含水率可達(dá)到80-85%;

　　(4)本絮凝沉降凈水裝置對(duì)由于微生物繁殖造成的濁度上升具有良好的過濾效果。

二、軟化系統(tǒng)

(一)核輔助催化結(jié)晶軟化裝置

　　核輔助催化結(jié)晶設(shè)備是我公司根據(jù)德國沃奇的軟化技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際情況，自主研發(fā)的循環(huán)水軟化設(shè)備，其軟化催化劑主要為改性陶瓷珠。核輔助結(jié)晶不同于其它軟化工藝，是一種固態(tài)非均相催化劑和水或氣/溶液反應(yīng)，其反應(yīng)過程：

　　吸引—分解重組—結(jié)晶成長(zhǎng)—脫附

　　1、核輔助催化結(jié)晶設(shè)備工作原理

　　高溫狀態(tài)下，水中的碳酸氫根會(huì)失氫變?yōu)樘妓岣?，并與鈣、鎂離子相結(jié)合，生成不溶于水的碳酸鈣、碳酸鎂，從而產(chǎn)生水垢。

　　所形成的亞微米晶體顆粒仍然懸浮在處理后的水中，但不會(huì)在輸水管道中形成水垢，因?yàn)榫w是電中性的，在其表面不會(huì)形成任何強(qiáng)烈的化學(xué)鍵結(jié)合。亞微米碳酸鈣晶體是非常穩(wěn)定的，直到溫度達(dá)到360°C之前都會(huì)以穩(wěn)定的碳酸鈣晶體形式存在，超過360°C之后才會(huì)分解為方解石形式存在。亞微米碳酸鈣晶體用肉眼看不到，但該晶體可以被過濾器表面過濾掉，在過濾精度為20納米的膜式過濾器表面可以觀察到類似的針狀晶體(文石類型)，亞微米碳酸鈣晶體溶于酸。

　　注意：核輔助催化結(jié)晶設(shè)備只能處理鈣和鎂的碳酸氫鹽，不能處理鈣和鎂的硫酸鹽、氯鹽、磷酸鹽和硅酸鹽，也不能處理其他類型的碳酸氫鹽。

　　2、核輔助催化結(jié)晶設(shè)備的優(yōu)勢(shì)

　　(1)不加化學(xué)藥劑相比于常用的通過添加化學(xué)藥劑的方法，不用擔(dān)心反應(yīng)后產(chǎn)生其他的負(fù)面影響。

　　(2)不需要再生

　　通常采用樹脂軟化水的方法，樹脂需要再生，再生過程中產(chǎn)生的濃水需要通過其它的方法進(jìn)行處理，而核輔助催化結(jié)晶催化劑不需要再生，只需要在過濾器中與水充分接觸就可以把碳酸氫鈣及碳酸氫鎂轉(zhuǎn)化為碳酸鈣與碳酸鎂的晶體。

　　(3)不產(chǎn)生廢水，"0"費(fèi)用運(yùn)行，TDS (溶解固體總量)不變，與水反應(yīng)時(shí)間短(核輔助催化結(jié)晶催化劑反應(yīng)只需要5秒，樹脂需要90秒)。

　　(4)不需要維護(hù)保養(yǎng)，使用壽命3-5年。

　　(5)節(jié)省占地面積。

　　3、核輔助催化結(jié)晶催化劑特性及工作條件

　　請(qǐng)不要在含有不安全微生物，或者不明水質(zhì)的水中使用，或者未充分消毒后使用。核輔助催化結(jié)晶催化劑對(duì)鐵、銅、錳、鉛、鋅等有很好的吸附能力，因此，在含有高含量的這類污染物的水中，核輔助催化結(jié)晶催化劑可能改變顏色或縮短使用壽命。

　　4、核輔助催化結(jié)晶催化劑功能對(duì)比圖

　　5、常規(guī)軟化產(chǎn)品的分析與對(duì)比

(二)導(dǎo)向結(jié)晶軟化系統(tǒng)

　　當(dāng)循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水鈣硬度高于4mmol/L時(shí)，需要采用該設(shè)備對(duì)循環(huán)水補(bǔ)充水進(jìn)行軟化處理。

　　1、導(dǎo)向結(jié)晶軟化系統(tǒng)

　　2、技術(shù)原理

　　我們知道，水中的鈣硬是以碳酸氫鈣的形式存在。水的PH值或溫度越高，水中的碳酸氫鈣越容易分解形成碳酸鈣，其反應(yīng)過程：

　　Ca(HC03)2 — CaC03 +C02 + H20

　　加熱

　　Ca(HC03)2 + 0H — CaC03 + H20

　　我公司所研發(fā)的導(dǎo)向結(jié)晶軟化裝置與常規(guī)軟化技術(shù)不同，該系統(tǒng)通過向水中加入氫氧化鈉溶液來調(diào)節(jié)水的PH值，從而提高原水的結(jié)垢趨勢(shì)。同時(shí)，氫氧化鈉溶液與水充分混合時(shí)，與水中的碳酸氫鈣發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生碳酸鈣白色沉淀。設(shè)備中投加的晶種是一種帶有負(fù)電荷的特殊材料，可以有效吸附水中的碳酸鈣微晶體而形成晶核，從而改變晶體顆粒隨機(jī)成長(zhǎng)模式，使碳酸鈣晶體能夠快速的結(jié)晶在晶核上，實(shí)現(xiàn)了碳酸鈣的導(dǎo)向性結(jié)晶，降低了水的硬度(在增大晶體顆粒粒徑的時(shí)，其密度能基本保持恒定或略有升高，形成的晶體非常致密)。本設(shè)備無軟化廢水產(chǎn)生,排出的碳酸鈣顆?？梢宰鳛槊摿蛟匣厥绽?。

　　3、性能特點(diǎn)

　　(1)高負(fù)荷，大流量。本導(dǎo)向結(jié)晶系統(tǒng)設(shè)計(jì)軟化裝置可處理量為 300-500m3/h。

　　(2)由于導(dǎo)向結(jié)晶軟化系統(tǒng)獨(dú)特的設(shè)計(jì)，對(duì)水體硬度的軟化率較高，出水水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)鈣鎂粒子的去除率可達(dá)70-80%。

　　(3)適用范圍廣，抗沖擊能力強(qiáng)可以適用于高暫硬水、低暫硬水、高永硬水、含阻垢劑水等多種水質(zhì)。

　　(4)無二次廢水產(chǎn)生，排出的碳酸鈣晶體可作為脫硫的原料回收利用。

三、加藥系統(tǒng)及相關(guān)藥劑

　　加藥系統(tǒng)由緩蝕阻垢劑加藥裝置和PH值調(diào)節(jié)裝置兩部分組成。系統(tǒng)運(yùn)行過程中，需要對(duì)循環(huán)水PH值、電導(dǎo)、氯離子、硬度、濁度等水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)。由PH值調(diào)節(jié)裝置將調(diào)節(jié)水體PH值在允許范圍內(nèi)，加藥系統(tǒng)根據(jù)水質(zhì)情況及設(shè)備材質(zhì)投加緩蝕阻垢劑。通常加藥量分為兩部分，一部分為在項(xiàng)目運(yùn)行之前，根據(jù)系統(tǒng)保有水量，按照每噸水100克藥量，一次性投加;另一部分在正常的運(yùn)行過程中,根據(jù)補(bǔ)充水的用量按照每噸水60克進(jìn)行投加。

　　循環(huán)水零排放緩蝕阻垢劑是由髙分子聚合物、專用分散劑、髙效緩蝕劑、唑類等按比例制成，其外觀為黃色至棕黃色液體，適用于高硬度、高堿度、高氯離子等水質(zhì)。

四、循環(huán)水水質(zhì)指標(biāo)及性能指標(biāo)

　　1、碳鋼設(shè)備傳熱面水側(cè)腐蝕速率小于0.075 mm/a ,無明顯孔蝕現(xiàn)象。

　　2、銅合金和不銹鋼設(shè)備傳熱面水側(cè)腐蝕速率小于0.005 mm/a ,無明顯孔蝕現(xiàn)象。

　　3、設(shè)備傳熱面水側(cè)污垢熱阻值應(yīng)小于3.44x10-4 m2.K/W

　　4、設(shè)備傳熱面7J5側(cè)粘附蓮率不應(yīng)大于20 mg/cm2?月。

　　5、循環(huán)水日常水質(zhì)指標(biāo)控制要求：