首批水污染防治技术指导目录
 
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循环冷却水电化学处理技术研究报告

 

  一、所属行业 

  电力、化工、冶金、建材等

  二、技术名称 

  循环冷却水电化学处理技术

  三、技术拥有及咨询单位信息

  单位:辽宁鑫隆科技有限公司

  地址:葫芦岛市龙港区珠江路2-1号楼

  联系人及联系方式:

  李绍宽:13998972088xlkj1966@163.com 

  杨作红:18234066553,18234066553@139.com 

  四、适用范围

  电力、化工、冶金、建材等行业工业循环冷却水处理

  五、与行业相关生产环节的排污现状

  工业循环冷却水占比较大,传统方法使用化学药剂加反渗透处理,达到一定浓缩倍数后必须排放,含有化学药剂的大浓度高盐废水排放,COD高、含盐量高不但造成二此污染,增加了废水的处理难度,浪费大量水资源造成经济损失。采用电化学循环冷却水处理技术,通过特有的电化学处理工艺,不需要添加任何化学药剂,直接将循环水中结垢物质结晶去除,同时对循环水进行杀菌灭藻,智能控制保证水质稳定,实现零排放,消灭二次污染,绿色环保节约水资源。

  六、技术内容

  1、技术原理

  电化学水处理技术机理为:利用水及水中矿物质的电化学特性,通过电解来调节水中矿物质的平衡。在电化学和催化剂的作用下,在阴极形成强碱性环境,将循环水中结垢物质析出,晶体长成后设备自动剥除排出,在阳极区形成OH自由基,O3H2O2和次氯酸将水中机污染物直接氧化为CO2H2O起到杀菌灭藻作用。

  在此过程中通常不需要加入任何化学药剂,全过程智能控制,该技术具有应用范围广、效率高、占地面积小、能耗低、无二次污染等优点,具有广阔的应用前景。

  2、电化学循环水处理与化学处理比较

  表3 电化学循环水处理与化学处理比较表

  

电化学处理 

化学药剂处理 

工作原理 

通过电化学水处理,利用水及水中矿物质的电化学特性,通过点解来调节水中矿物质的平衡。 

阻垢剂、缓蚀剂、生物分散剂/消毒剂、洗涤剂、酸性剥离剂,加氯&除氯剂,多种药剂配合使用,稳定水中矿物质平衡。 

结垢控制 

1、水垢在阴极预先沉淀去除,减少系统硬度总量,维系冷却水中的碳酸钙处于溶解状态而不是析出。 

2、存在二氧化硅结垢和热交换器表面温度较高的场合,通过电解系统用释放痕量的金属离子,防止二氧化硅沉淀和碳酸钙高温析出。 

3、悬浮物在电场作用下失稳,絮凝沉淀到反应室底部,冲洗刮垢时随水垢一起排出循环系统。 

1、阻垢剂增加结垢物质溶解度阻止其析出,或者破坏碳酸钙晶体的生长改变沉积物的自然状态而不会粘附在系统内表面。 

2、分散剂和表面活性剂吸附悬浮固体颗粒,使它们互相排斥,使固体颗粒保持在较小的颗粒状态。 

3、酸、磷酸盐和水溶性聚合物是典型的无机垢抑制剂,钙硬度较高时结垢控制尤其关键。 

腐蚀控制 

1、提高冷却水PH值,最大限度降低水的腐蚀性。 

2、浓缩镁硬度在冷却水中以氢氧化镁的形式沉积在管道内壁,起到缓蚀和抑制生物膜的作用。 

3、溶解的金属离子(Fe2Cu2等)沉积到阴极和水垢一起排出。 

1、提高冷却水PH 

2、缓蚀剂减少金属表面的可解除面积,阻断化学腐蚀来保护金属表面。 

3、磷酸盐、锌盐、钼酸盐和聚合硅酸盐是低碳钢的缓蚀剂,而有机氮基复合物则是铜质材料的缓蚀剂。 

微生物控制 

1、氯离子被氧化生成游离酸或者次氯酸。 

2、生成氢氧根自由基、氧自由基、臭氧以及双氧水、强化反应室内的杀菌灭藻。 

3、微生物在反应室中通过强电流及交替的强碱和强酸环境而被杀死。 

微生物抑制化合物包括溴化合物,或者臭氧,也包括几种有毒的有机物。表面活性剂也帮助杀菌剂减少生物膜。氢氧根自由基、双氧水、臭氧和次氯酸盐及氯水都是氧化剂,它们能够杀死微生物 

  七、主要技术指标

  循环水经电化学处理控制指标:浊度≤20mg/LpH8.0~8.5,电导率≤500μs/cm, Cl-≤1000mg/L,钙硬度(以CaCO3计)≤850mg/L,总碱度(以CaCO3计)≤300mg/L,总铁≤1.00mg/L,铜离子≤100μg/LCOD一次处理≥85%,无排放废水产生的二次污染。

  八、项目资助、鉴定、专利、获奖等目前共申请及授权专利6项。

  表4 循环冷却水电化学处理技术专利总表

序号 

专利号 

专利类型 

专利名称 

1 

ZL201310437553.9 

发明专利 

复合阴极以及采用这种阴极的电化学水处理设备 

2 

ZL201320590188.0 

实用新型专利 

平行多级电化学水处理设备 

3 

ZL201320589907.7 

实用新型专利 

渐进四级电化学水处理设备 

4 

ZL201320589833.7 

实用新型专利 

渐进二级电化学水处理设备 

5 

ZL201320589828.6 

实用新型专利 

适用于电化学水处理设备的除垢装置 

6 

ZL201320589844.5 

实用新型专利 

渐进三级电化学水处理设备 

  

  九、典型应用案例

  中国蓝星芮城分公司20128月安装一套(4台)电化学水处理设备,使用后解决了每年一次停车检修清理换热器中结垢物质、2年更换1次换热器和管道造成的停产和设备威害,至今没有发现换热器结垢现象,换热器一直没有更换处理效果优于化学处理效果。

  中国蓝星哈尔滨石化有限公司20147月安装使用电化学水处理系统处理循环水,目前每出现结垢腐蚀现象。

  漳泽电力河津发电分公司等多家火电、焦化、水泥、钢铁行业应用取得良好的经济和社会效果。

  十、推广前景

  该项技术可在辽宁省石化及全国各行业进行推广,前景广阔。目前该技术在辽宁省循环冷却水电化学处理中的推广比例为60%。预计在未来5年内,推广比例将达到70%COD削减量10742t、减少排水量54000t

    

  
【 时  间: 2017年01月10日 】
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