一种冷却循环水净化处理的方法和装置与流程

本发明涉及一种冷却循环水净化处理的方法和装置，特别是一种离子膜电解法水处理的方法和装置。

背景技术：

在生活和生产中，带有热交换的装置和设备，如水冷空调、注塑机、空气压缩机、发电机等，都需要使用冷却循环水进行热交换，而循环水在使用中普遍存在结垢、细菌滋生、藻类繁殖等问题，严重影响换热器的热交换效率和设备的使用寿命，目前，人们也研究了一些解决这一问题的装置，这类装置主要有：一种是自动投放化学药剂的装置，通过化学的方法溶解附着在受热面或传热表面上的水垢，通过药剂进行杀菌和抑制藻类的繁殖，这一方法由于投放大量药剂，对水产生污染，且对设备具有一定的腐蚀性。另一种是采用电场或磁场的水处理技术，利用交变高频电场或磁场，改变结晶物的结构形态，达到防垢和除垢目的，同时，交变高频电磁场，还可以击破微生物细胞壁和细胞膜,使其不能在水中继续生存、繁殖,达到杀菌、灭藻的目的，但这一方法的缺点是除垢的效率不高，设备生产的成本较高，现场安装较复杂，还有一种是电解法除垢技术，利用低压大电流直接对循环水进行电解，使水体产生电化学反应，使垢锈类物质在阴极析出，并定期清除，从而达到除垢防垢的目的，而且，由于电场的作用，还具有杀菌、灭藻等功效，但这一方法的缺点是耗电量较大，电解效率不高。

技术实现要素：

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种高效便捷的除垢、除锈、杀菌、防藻、防腐蚀的冷却循环水净化处理方法和装置。

本发明是这样来实现上述目的的：

冷却循环水净化处理的方法和装置，其特征在于包括开关电源、离子膜电解槽、控制器、水流传感器、沉淀池。220v交流电与开关电源的输入端相连，开关电源的输出端与离子膜电解槽的电极相连，循环水管道经水流传感器后与离子膜电解槽的进水口相联，离子膜电解槽的碱性水出水通道通过管道与沉淀池相连，离子膜电解槽的酸性水出水通道通过管道接入循环水体，控制器与水流传感器、开关电源相连。

本发明的有益效果是：由于采用了开关电源、离子膜电解槽、控制器、水流传感器、沉淀池，将循环系统的循环水经过水流传感器后接入离子膜电解槽，当循环水流经水流传感器时将检测到水流信号，此时由控制器触发开关电源输出一个低压大电流脉冲到离子膜电解槽的电极上，水经离子膜电解槽的电解和离子膜的隔离作用，在阴极室产生大量富含氢氧根的碱性水，该碱性水由碱性水出水通道排出，再通过管道排入沉淀池中，碱性水中的氢氧根将与循环水中所含的钙镁离子发生化学反应结合生成氢氧化物沉淀，该沉淀物可通过定期清除的方法进行清除，从而起到清除水垢，降低水的硬度的功效，在阳极室将产生富含氢根的酸性水，该酸性水由酸性水出水通道排出，再通过管道直接排入循环水体，可起到溶垢、防垢、清洗管路、降低ph值、杀菌除藻等的作用，从而达到循环水净化的目的。

附图说明

附图的图面说明如下：

图1为本发明的原理方框图。

图2为离子膜电解槽的结构示意图。

具体实施方式如下：

参照图1，冷却循环水净化处理的方法和装置，包括开关电源a1、离子膜电解槽a2、控制器a3、水流传感器a4、沉淀池a5。市电与开关电源a1的输入端相连，开关电源a1的输出端与离子膜电解槽a2的电极相连，循环水供水管经水流传感器a4后与离子膜电解槽a2的进水通道相连，离子膜电解槽a2的碱性水出水通道通过水管与沉淀池a5相连，离子膜电解槽a2的酸性水出水通道由管道连接到循环水体，控制器a3与水流传感器a4和开关电源a1相连。

下面参照图2对循环水净化处理方法和装置的各部分组成及原理作详细的描述：

1）开关电源a1，给离子膜电解槽a2提供低压大电流的脉冲电源。开关电源a1的输入端接市电，当接收到控制器a3发出的触发信号后，输出端将输出一个低压大电流的脉冲到离子膜电解槽a2的阴极（3）和阳极（5）上。

2）离子膜电解槽a2，用于产生碱性水和酸性水。包括箱体（1）、进水通道（2）、碱性水出水通道（6）、酸性水出水通道（7）和若干个电极膜组构成，每个电极膜组由阴极（3）、离子膜（4）、阳极（5）构成。将两片阳极（5）的外侧各叠放一片电解离子膜（4），形成封闭的阳极室，阳极室的进水口与进水通道（2）相连，阳极室的出水口与酸性水出水通道（7）相连，在阳极室的两侧离开适当距离各放置一片阴极（3），离子膜（4）与阴极（3）之间的空间则形成阴极室，阴极室的进水口与进水通道（2）相连，阴极室的出水口与碱性水出水通道（6）相连，多组阳极室和阴极室排列一起，形成一个多膜组集成的离子膜电解槽，水从进水通道（2）进入电解槽，由于电流的作用，在阴极室将产生氢气，而大量的氢氧根将留在水中，从而形成富含氢氧根的碱性水，在阳极室会产生氧气，而大量的氢根将留在水中，从而形成富含氢根的酸性水，由于离子膜（4）的隔离作用，碱性水只能从碱性水出水通道（6）流出，酸性水只能从酸性水出水通道（7）流出，从而分别得到碱性水和酸性水，将碱性水通过管道排放到沉淀池a5，碱性水中的氢氧根将与循环水中所含的钙镁离子发生化学反应结合生成氢氧化物沉淀，该沉淀物可通过定期清除的方法进行清除，从而起到清除水垢，降低水的硬度的功效，而酸性水则通过管道直接排放到循环水体中，起到溶垢、防垢、清洗管路、降低ph值、杀菌除藻等功效。

3）控制器a3，用于信号的处理，并控制开关电源a1的输出。当控制器a3的信号输入端检测到水流信号后，控制器a3将发出指令触发开关电源a1输出一个低压大电流脉冲，当控制器a3的信号输入端的水流信号停止后，控制器a3将发出指令关闭开关电源a1的输出。

4）水流传感器a4，用于检测水流信号。当水流过水流传感器a4时，其信号输出端将产生一个高电平信号输出到控制器a3。

5）沉淀池a5，用于碱性水充分混合，并发生化学反应生成氢氧化物沉淀。离子膜电解槽a2产生的富含氢氧根的碱性水排入到沉淀池a5，循环水中的钙镁离子将与氢氧根发生化学反应，从而生成氢氧化钙和氢氧化镁固体，并在沉淀池中沉淀，再通过定期清理的方式则可以很方便的去除循环水体中的钙镁离子，从而有效降低了循环水的硬度，达到循环水除垢的目的。

本发明结构简单，工作效率高，生产和维护成本低，除垢、除锈、调节ph值、杀菌、防藻的效果明显，是一种冷却循环水净化处理的高效和简便的方法，适合于各行业冷却循环水的处理使用。

技术特征：

1.冷却循环水净化处理的方法和装置，其特征在于包括开关电源(a1)、离子膜电解槽(a2)、控制器(a3)、水流传感器(a4)、沉淀池(a5)，市电与开关电源(a1)的输入端相连，开关电源(a1)的输出端与离子膜电解槽(a2)的电极相连，循环水供水管经水流传感器(a4)后与离子膜电解槽(a2)的进水通道相连，离子膜电解槽(a2)的碱性水出水通道通过水管与沉淀池(a5)相连，离子膜电解槽(a2)的酸性水出水通道由管道连接到循环水体，控制器(a3)与水流传感器(a4)和开关电源(a1)相连。

2.根据权利要求1所述的冷却循环水净化处理的方法和装置，其特征在于所述离子膜电解槽（a2）包括箱体（1）、进水通道（2）、碱性水出水通道（6）、酸性水出水通道（7）和若干个电极膜组构成，每个电极膜组由阴极（3）、离子膜（4）、阳极（5）构成，将两片阳极（5）的外侧各叠放一片电解离子膜（4），形成封闭的阳极室，阳极室的进水口与进水通道（2）相连，阳极室的出水口与酸性水出水通道（7）相连，在阳极室的两侧离开适当距离各放置一片阴极（3），离子膜（4）与阴极（3）之间的空间则形成阴极室，阴极室的进水口与进水通道（2）相连，阴极室的出水口与碱性水出水通道（6）相连，多组阳极室和阴极室排列一起，形成一个多膜组集成的离子膜电解槽。

3.根据权利要求1所述的冷却循环水净化处理的方法和装置，其特征在于水经离子膜电解槽（a2）的进水通道（2）进入电解槽，在电流的作用下，阴极室将产生富含氢氧根的碱性水，在阳极室产生富含氢根的酸性水，由于离子膜（4）的隔离作用，碱性水只能从碱性水出水通道（6）流出，酸性水只能从酸性水出水通道（7）流出，从而分别得到碱性水和酸性水，将碱性水通过管道排放到沉淀池（a5），碱性水中的氢氧根将与循环水中所含的钙镁离子发生化学反应结合生成氢氧化物沉淀，该沉淀物可通过定期清除的方法进行清除，从而起到清除水垢，降低水的硬度的功效，而酸性水则通过管道直接排放到循环水体中，起到溶垢、防垢、清洗管路、降低ph值、杀菌除藻等功效。

技术总结
本发明公开了一种冷却循环水净化处理的方法和装置，其特征在于包括开关电源、离子膜电解槽、控制器、水流传感器、沉淀池。将循环系统的补充水接入离子膜电解槽，当检测到水流进入时，开关电源将输出一个直流电到离子膜电解槽的电极上，水经离子膜电解槽的电解和隔离，在阴极室将产生富含氢氧根的碱性水，将富含氢氧根的碱性水输入到沉淀池充分混合，碱性水中的氢氧根将与水体中的钙镁离子发生化学反应结合生成氢氧化物沉淀，从而起到降低水的硬度，清除水垢的目的，而在阳极室会产生富含氢根的酸性水，将富含氢根的酸性水直接排入循环管路，可起到溶垢、防垢、清洗管路、降低PH值、杀菌除藻等的作用，从而达到循环水净化的目的。

技术研发人员：陈小榴
受保护的技术使用者：陈小榴
技术研发日：2019.11.30
技术公布日：2021.06.01