一种循环水处理系统的制作方法

专利名称：一种循环水处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水处理系统，更具体来说，涉及循环水装置中循环水的处 理系统，用于循环水的杀菌阻垢、维持循环水水质。
背景技术：
工业、商业及民用领域中常常需要大型的冷却循环水系统，如喷水池、冷 却塔、蒸发式冷凝器或其它冷却水遥控阻热装置。水在这些循环系统中流动或 存储的时候常常会产生沉淀物，即所谓的水垢。这是因为水中常含有类似钙、 镁离子等物质的杂质。水垢基本是这些离子形成的盐结晶，例如硫酸钙、硅酸 钙、硅酸镁等。随着水的蒸发，这些盐的结晶体就形成，当这些盐类的浓度增 加接近饱和的时候，结晶体就依附到所在的壁体上，形成硬垢。因此，各种水 循环系统如冷却水循环系统的管道及设备中极易沉积水垢。此外，水中的微生 物如细菌等也会在循环系统中滋生，甚至使系统中长满青苔，即形成所谓软垢。 这些硬垢及软垢牢牢依附在管壁、锅炉或其它器械上，非常牢固难以清除。
循环水设备上大量的积垢会导致燃料的浪费，縮短设备寿命，并降低设备 效率。传统的水垢清洗是使用大量的硫酸、盐酸之类的化学品，破坏环境且费 用昂贵，甚至需要将管道、锅炉等设备停用来阻垢。
因此，如何能有效的处理循环水，使之维持一定的水质，以最少的人工及 使用最少量的化学品以保护工业或民用的水设备、降低运行成本成为水处理领 域内长期研究的一个课题。

实用新型内容
发明人经过深入研究，发现将银铜离子结合现有技术中的溴氯氧化物对循环水能够起到协同的杀菌作用，同时配合阻垢可以长期有效控制循环水水质在 设备要求范围内，并且配合自动监控，使整个处理系统自动化和高效，可在保 障冷却循环水系统的工作效率、降低运行成本方面有突出效果。
因此，本实用新型提供了一种循环水处理系统，通过杀菌阻垢及自动监控、 能够长期有效控制循环水质量。
本实用新型的一种循环水处理系统，连接在冷却循环水系统储水单元的旁路 系统上，所述循环水处理系统包括监控系统和设备系统。
其中所述设备系统依次包括安装在旁路管线上的水泵、过滤装置、杀菌装置、 阻垢装置。其中过滤装置包括粗过滤装置和细过滤装置。粗过滤装置用于去 除水中较大的杂质。通常选自隔栅、过滤网等，甚至在该水处理系统进水端的 水泵可采用带有过滤装置的水泵。细过滤装置为沙缸，可安装在水泵之后。其 中杀菌装置安装在沙缸之后，包括银铜离子发生器和含溴氯氧化物的化学杀菌 剂药缸。阻坭装置安装在杀菌装置之后，为电磁阻垢装置。
本实用新型循环水处理系统的监控系统包括感应器、数据处理单元、调控 信号输出单元等。从功能上分监控系统可包括若干调控单元，如循环水处理系 统处理量感应控制单元、酸碱度感应控制单元、沙缸反冲控制单元、溴氯含量 感应控制单元和银铜离子含量感应控制单元等。
所述各个具体调控单元包括有数据采集单元、模数/数模转换单元、数据处 理单元、调控信号输出单元等。为了使监控系统各单元及装置简化，可采用现 有技术中工业自控及程序汇编等手段，将所述的各个具体监控单元整合。即各 个具体监控单元的模数/模数转换单元、数据处理单元和调控信号输出单元分别 合并为统一的模数/模数转换单元、数据处理单元和调控信号输出单元。整合后 的监控系统由安置在设备系统相应位置上的各个感应器收集参数，通过模数/数 模转换单元进行参数数据模式的转换，由整合的数据处理单元将数据进行处理， 并根据处理结果由调控信号输出单元发出相应调控信号给水处理单元的相应装置以作出相应的动作，来完成对整个循环水处理系统处理进程的调控。其中模 数/数模转换单元、数据处理单元、调控信号输出单元等整合在一起组成监控系 统的主控制模块(CPU)。所述监控系统主控制模块上还可以整合有计时器等。
以上所述的本实用新型循环水处理系统中过滤装置的沙缸在使用一定时间 后会因为过滤物太多而影响水的通过，因此设备系统的沙缸还包括带有反冲排 污口的电磁阀组。所述电磁阀组中的电磁阀 一般选用现有技朮中常用的电动电 磁阀。所述电磁阀组的接口转换可以通过电压信号控制其中电磁阀的开关来自 动调节，同时也具有在异常情况下可手动调节的操作按钮。具体讲所述电磁阀 组包括两组电磁阀。 一组为过滤电磁阀组，包括安装在水泵与沙缸上端口之间 管线上的电磁阀和安装在沙缸下端口与循环水处理系统后续管线之间的电磁 阀；另一组电磁阀组为反冲电磁阀组，包括安装在水泵与沙缸下端口之间管线 上的电磁阀和安装在沙缸上端口与反冲排污口之间的电磁阀。沙缸正常过滤时， 过滤电磁阀组的两个电磁阀打开，反冲电磁阀组的两个电磁阀关闭，沙缸进行 正常过滤动作；沙缸反冲时，过滤电磁阀组的两个电磁阀关闭，反冲电磁阀组 的两个电磁阀打开，实现反冲动作。
为了自动监控沙缸的反冲动作，对应于本实用新型的监控系统，其感应器 包括压力感应器和电导率感应器。由安装在沙缸上端口的压力感应器采集沙缸 进水压力参数，由安装在循环水处理系统管线上的电导率感应器采集电导率参 数。其中电导率反应器优选安装在杀菌装置和阻垢装置中间的管线上。以上参 数传输至数据处理单元，由数据处理单元进行处理，并判断是否发出调控信号 给沙缸的电磁阀组以控制沙缸的反冲动作。
具体来讲，由上述感应器釆集到沙缸进水压力参数和电导率参数，通过模 数/数模转换单元进行参数数据模式的转换，由数据处理单元将数据进行处理 将沙缸进口压力参数和电导率参数与设定值比较当所述参数均低于或等于设 定值时，不发出反冲调控信号，沙缸上的电磁阀组接口为过滤状态的连接位置，即所述过滤电磁阀组的两个电磁阀打开，其余电磁阀关闭；被处理循环水通过 电磁阀由水循环处理系统正向(从上到下)进入沙缸进行过滤后回到处理系统 中；当至少一个参数大于设定值时，由调控信号输出单元发出反冲指令的调控 信号给电磁阀组，使电磁阀接口调至反冲状态的连接位置，所述反冲电磁阀组 的两个电磁阀打开，其余电磁阔关闭，循环水由循环水处理系统反向(从下到 上)进入沙缸冲洗并携过滤物由反冲排污口排出处理系统，由此对沙缸进行反 冲。当沙缸进行反冲时，监控系统的计时器启动计时，当设定时间到时，由调 控信号单元发出回复指令使沙缸的电磁阀组接口回复过滤状态的连接位置，完 成对沙缸的反冲动作，实现系统的自动清洁。
在以上的反冲控制中，沙缸进口水压和电导率的设定值是根据被处理循环
水的一些性貭(硬度、PH、离子含量、电导率、洁净度等情况)及冷却循环水 系统的工作环境及要求达到的处理标准而定。计时器的时间设定是根据沙过滤 器的大小及被处理循环水的水貭等情况而定。
冷却水循环系统内水的酸碱度如果过低，会腐蚀整个系统的管线和设备。 为了自动监控整个冷却水循环系统内水的酸碱度，本循环水处理系统中监控系 统的感应器还包括酸碱度感应器。所述酸碱度感应控制单元的酸碱度感应器安 装在杀菌装置后的系统管线上，由插于管道内的感应探头采集水的酸碱度。酸 碱度参数传输至数据处理单元进行处理，并判断是否发出调控信号沙缸的电磁 阀组和冷却循环水系统储水单元的补水阀门，以控制沙缸的反冲动作及冷却循 环水系统的补水动作。
具体来讲，由所述酸碱度感应器采集酸碱度参数，通过模数/数模转换单元
进行参数数据模式的转换，由数据处理单元将数据进行处理将酸碱度与设定 值比较，当酸碱度大于或等于设定值时，不发出调控信号，沙缸上的电磁阀组 接口为过滤状态的连接位置，沙缸正常过滤；当酸碱度小于设定值时，调控信 号输出单元发出反冲指令的调控信号给沙缸电磁阀组，使电磁阀组的接口调至反冲状态的连接位置，沙缸停止过滤进行反冲，从而将系统内的水通过反冲动 作由反冲排污口排出；同时调控信号输出单元发出信号给冷却循环水系统储水 单元的补水阀门，补水阀门打开引入新鲜的城市用水，对整个系统进行补水； 当酸碱度感应器采集的酸碱度参数大于设定值时，调控信号输出单元发出回复 指令使沙缸电磁阀组的接口回复过滤状态的连接位置，并且关闭补水阀门。
在以上的反冲控制中，系统内水的酸碱度设定值一般设定在7或7以上， 也就是说，保持系统水的PH在中性或碱性情况。考虑到保持系统较长的运行时 间及运行成本，此酸碱度设定值优选定在7。
本实用新型的循环水处理系统，所述设备系统中杀菌装置的银铜离子发生 器设置在沙缸后的系统的管线上。银铜离子产生器即为现有技术中的电解设备， 包括银铜金属板箱(电解槽)和电能单元。银铜金属板箱中设置有至少一对银 板及铜板。循环水从银铜电离子金属板箱中流过。在电能装置的提供的电压作 用下，银铜金属板向循环水中释放银铜离子。银铜离子可以破坏微生物的DNA， 起到物理杀菌的作用。可通过调节银铜离子发生器的电能单元的输出电压来控 制银铜离子释放量。本实用新型中被处理循环水中银铜离子含量为银离子含 量为0.01 0.4ppm;银铜离子含量为0,01 0.4ppm，此范围符合美国环保标准EPA。
为了监控银铜离子发生器的正常运行，本循环水处理系统的监控系统感应 器还包括有银铜离子含量感应器。所述银铜离子含量感应器安装在银铜离子发 生器之后的系统管线上，由插于管道内的感应探头采集水中的银铜离子含量参 数。银铜离子含量参数传输至数据处理单元，并由数据处理单元进行参数处理， 判断是否发出调控信号给银铜离子发生器以控制系统中银铜离子加入量。
具体来讲，由所述银铜离子含量感应器采集银铜离子含量参数，通过模数/ 数模转换单元进行参数数据模式的转换，由数据处理单元将数据进行处理当 含量低于设定范围最低限时，调控信号输出单元发出调控信号给银铜离子发生 器的电能单元，通过控制提高电压以增加银铜离子加入量；当含量高于设定范围最高限时，发出调控信号给银铜离子发生器的电能单元，通过控制降低电压 以减少银铜离子加入量。从而实现自动控制银铜离子发生器的运行。
本实用新型的循环水处理系统，所述设备系统中杀菌装置的含溴氯氧化物 的化学杀菌剂药缸，设置在沙缸后的系统管线上。银铜离子发生器和化学杀菌 剂药缸的前后顺序任意。药缸包括化学品储罐和控制循环水流入储罐流量的阀， 可采用现有技术中撒布器作为药缸。撒布器可设置在本循环水处理系统管线的 旁路上。本处理系统中的被处理循环水一部份流经撒布器后再与另一部分汇合。 撒布器向流经的循环水中投放化学品，由该部份循环水将化学品带到整个系统 的循环水中。可以通过调节循环水流经撒布器的流量及投放的化学品量来控制 整个处理系统的循环水中含有化学品的量。本实用新型所用化学品包括含氯氧 化物和含溴氧化物，起到化学氧化杀菌作用。其中所述的含氯氧化物选自下列 物质中的至少一种氯粉、液氯、次氯酸钠、二氯异氰脲酸、三氯异氰脲酸、 二甲基海因、二氯海因、溴氯海因；所述含溴氧化物选自下列物质中的至少一 种溴氯海因、二溴海因。氯和溴可在不同的pH范围内起到杀菌作用，氯和溴
组合使用，适用于更广泛的酸碱度范围，如pH在7.2 7.8之间。本实用新型所 述化学品撒布在被处理循环水中的氯离子含量为0.1 2ppm;溴离子含量为 0.1 2ppm。此外，本实用新型所述的化学品还可以包括一些常规的非氧化物杀 菌剤，如季铵盐(洁尔灭)、聚季铵盐、季膦盐、二硫氰基甲垸、异噻唑酮、 戊二醛等，可以以常规使用量加入。
为了监控化学杀菌剂药缸的正常运行，本循环水处理系统的监控系统感应 器还包括有溴氯含量感应器。其中的溴氯含量感应器安装在化学杀菌剂药缸之 后的系统管线上，由插于管道内的感应探头釆集水中的溴和/或氯的含量参数。 该含量参数传输至数据处理单元进行数据处理，并判断是否发出调控信号给化 学杀菌剂药缸以控制系统中溴氯氧化物加入量。
具体来讲，由上述溴氯含量感应器采集水中的溴和/或氯含量，通过模数/数模转换单元进行参数数据模式的转换，由数据处理单元将数据进行处理当 含量低于设定范围最低限，由调控信号输出单元发出调控信号给所述撒布器的 阀，通过调节阀增大循环水流经撒布器的流量及投放的化学品量来控制整个处 理系统的循环水中含有化学品的量；当含量高于设定范围最高限，发出调控信 号给所述撒布器的阀，通过调节阀减少循环水流经撒布器的流量及投放的化学 品量来控制整个处理系统的循环水中含有化学品的量。从而实现自动控制化学 杀菌剂药缸的运行。
本实用新型的循环水处理系统，利用银铜离子发生器及溴氯氧化物的投放 协同杀菌去除软垢，同时配合阻垢装置除去水中的硬垢(水垢)。所述阻垢装 置为电磁阻垢器，可采用现有技术中的各种电磁阻垢器。如中国专利
ZL200420047946.5所提供的电磁阻垢器、欧洲专利EP 0357102所提供的阻垢器 该专利涉及的类似电磁阻垢器可见英国Electronic Treatment Concept Ltd生产的
ETC电磁阻垢器。
以上所述的电磁阻垢器在处理流速变化较大的循环水时，能够随时监控设 备运行情况，并能及时调整励磁信号，保障被处理循环水始终处于有效磁场内， 使管道不易结垢。
在以上系统运行过程中，当涉及到对沙缸进行反冲时，本循环水处理系统 的其他各个装置及监控系统的感应器均停止工作，直至沙缸回复正常过滤状态， 整个系统的其他装置才开始正常工作。
本实用新型循环水处理系统的监控系统，还包括有循环水处理系统处理量 感应器。可以通过对冷却循环水系统中循环水流速及水温等情况的实时监控， 通过控制循环水处理系统水泵的进水流量以及时调整本处理系统的处理量，以 保证处理系统始终有效且经济的运行，使本系统具有极高的自动化处理程度。
所述的循环水处理系统处理量感应器包括设置在冷却循环水系统的冷却塔 进出口端的温度传感器，可采用现有技朮中已有的温度传感器。温度传感器至少为两个，分别设置在冷却循环水系统冷却塔的进水端和出水端，以测量循环 水进出冷却塔的温度参数，并通过模数转换及数据处理单元处理来自上述传感 器的信号数据，将上述循环水进出冷却塔的温差值与其设定值比较，当温差大 于其设定最高值时，说明冷却循环水系统的换热效率超过了要求，整个系统的 水质良好。由调控信号输出单元发出控制信号给循环水处理系统进水端的水泵， 减少本循环水处理系统的进水流量，以降低本处理系统的循环水处理量，从而 降低处理成本。当温差小于其设定最低值时，说明冷却循环水系统的换热效率 达不到要求，整个系统的水质不好。由调控信号输出单元发出控制信号给循环 水处理系统进水端的水泵，加大本循环系统的进水流量，以提高系统的循环水 处理量，改善系统水质，以增加冷却循环水系统的对流换热量。设定值范围是 根据冷却循环水系统的换热效率要求等情况而定的。
以上所述循环水处理系统处理量感应控制单元的传感器还包括设置在冷却 循环水系统管线上的流速传感器，可采用现有技朮中已有的流速传感器。其设 置在冷却循环水系统管线上，测量冷却循环水系统管线中循环水流速参数，并 通过模数转换及数据处理单元处理来自上述传感器的信号数据；当循环水流速 为零时，由调控信号输出单元发出停止信号给本处理系统进水端的水泵以停止 输入被处理循环水，使全处理系统处于停止状态，以使在冷却循环水系统不工 作的情况下，本循环水处理系统不空转，起到保护作用。
本实用新型循环水处理系统的监控系统还包括安装在反冲排污口上的排污 参数感应器，包括计数器、出水量感应器和出水流量感应器，以及包括以上提 到的计时器，以采集沙缸反冲时间、排污次数、排污水量、排污水流量参数、 自动维护时限等参数。自动维护时限是指前后两次人工维护之间的时间，可由 计时器采集。监控系统还包括安装在循环水处理系统总电源上的电表，采集系 统运行时间及用电量。并记录所述参数以供分析及紧急维修之用。
此外本实用新型循环水处理系统的监控系统还包括故障报警单元，包括系统故障报警、水泵故障报警等，在系统运行或水泵启动遇到故障时发出报警信 号。所述报警单元可整合在监控系统的主控制模块上。报警单元中的报警器可 釆用现有技术中的声、光报警器。
如前所述本实用新型的循环水处理系统是冷却循环水系统的一个旁路系 统。本处理系统通过给水管(进水端)从冷却循环水系统抽出循环水，经过上 述处理后由排水管(出水端)将处理好的循环水排回冷却循环水系统。当本处 理系统的给、排水管安装在冷却循环水系统的储水设备上时，给水管的位置优 选在储水设备最低的部位，并且靠近其底盘出水口处，排出管则优先安装在储 水设备外侧的边上，以促使沉淀物流向给水管进入本处理系统，通过本处理系 统过滤或消溶掉。
在给水管和储水设备的底盘出水口之间有一个挡板，该挡板靠近给水管并 完全包围出水口，挡板的上端低于储水设备的水位，以防未被给水管带走的沉 淀物从储水设备的底盘出水口流入循环水系统。
本实用新型的循环水处理系统中的过滤装置可有效地过滤冷却水中大部分 污垢及杂质，因而减低水中的总溶固体值及结垢的速度，提高冷却塔的散热功 能。再配合压力感应装置开启自动反冲系统，可大大减少排污水量。本循环水处 理系统通过电导率监控可准确地控制冷却水中的总溶固体值。利用预设的总溶 固体值来控制自动反冲系统，因此提高冷却水的循环次数及消除冷却水中的污 垢及杂质。本循环水处理系统中杀菌装置的溴氯化学杀菌剂药缸释放的溴氯氧
化物可有效地杀死青苔澡类，杀菌率达99.99°/。可杀灭水中常见细菌如白色念珠
菌、大肠杆菌、军团菌、鼠伤寒沙门氏菌、金黄色葡萄球菌等等。中性的溴氯 氧化物不会腐蚀机器及管道，溶解速度慢可节省人手及减低维护成本。其更获 得美国环保局和香港标准及检定中心认可可使用于游泳池及温泉浴池。本循环 水处理系统中杀菌装置的银铜离子释放器，采用的银铜离子技术是由美国太空 总署研究发明证实是最有效净化水的方法。银铜离子释放器将保持冷却水中银离子含量低于0.5ppm，铜离子含量低于0.5ppm以达到最佳杀菌效果。以上两 个杀菌方式组合，可完善地控制及杀死冷却水中的所有细菌。本循环水系统的 阻垢装置使用了现代的微处理及频率信号处理技术的电磁阻垢器，产生复合及 可调频率的波形，每秒钟发出几千种不同频率的声波信号透过感应线圈改变水 及水垢的分子结构以达到防止及消除水垢的效果。频率波形可将水及水垢改变 为霰石分子结构，而霰石是固体晶状浮物，极容易溶于水中，因此霰石可经污 水排走。
由此，工业、商业用或民用循环水的处理过程中，采用上述的本实用新型 的循环水处理系统，可以长期有效的维持一定的循环水水质，显著降低冷却循 环水系统中硬垢和软垢的产生，明显保障冷却循环水系统高的换热效率，减少 了为了清理系统的人工和化学品使用量。
而且本处理系统及方法可以实现实时感应循环水情况，从而随时自动调控 处理条件，并能自动完成系统自清洁，自动化程度高，非常适用于工业化应用。
此外，本实用新型的处理系统为冷却循环水系统的旁路，安装方便，对原 循环水系统的改动小，安装成本低。


图1是循环水处理系统设备布置图2是循环水处理系统开机程序流程图3是循环水处理系统给水管和排水管安装俯视图4是循环水处理系统给水管和排水管安装侧剖视图5是沙缸反冲程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图进一步详述本实用新型的技术方案，本实用新型的保护范围 不局限于下述的具体实施方式
，本实用新型的范围在权利要求书中提出。
结合图l所示本实用新型的一种循环水处理系统，连接在冷却循环水系统储水单元的旁 路系统上，所述循环水处理系统包括监控系统和设备系统；所述设备系统包括
由给水管道连接的水泵2、过滤装置(3a和3b)、杀菌装置(5和6)及阻垢装 置8，以完成包括过滤、杀菌、阻垢等处理步骤。所述监控系统的主控制模块采 用Zelio Logic PLC可编程控制器。
首先，本处理系统利用电动水泵2通过给水管1，从冷却循环水系统的冷却 水塔9抽出部分循环水进入本处理系统进行处理。电动水泵2可全天候运转。 在电动水泵2的进水口前设置有粗过滤装置3a，可采用滤网、格栅等实现循环 水的粗过滤，去除大颗粒杂质，同时保护水泵2。在此，电动水泵2优先选用带 有粗过滤装置的电动水泵。
图1中水泵2后设置有沙缸3b。沙缸3b设置有带有反冲排污口4的电磁阀 组。电磁阀组包括由Vl-l和Vl-2组成的过滤电磁阀组和由V2-l和V2-2组成 的反冲电磁阀组。沙缸3b可去除循环水中较小的固体颗粒，并可通过反冲洗恢 复其过滤效果，可以长期稳定运行。沙缸3b在正常过滤状态下时，电磁阀组接 口状态处于过滤连接状态连接水泵与沙缸3b上端口管线上的电磁阀Vl-2和 连接沙缸下端口与处理系统后续管线的电磁阀Vl-l打开，其余电磁阀关闭；循 环水经过粗过滤装置3a及水泵2后，通过电磁阀Vl-2从正向(从上至下)进 入沙缸3b进行细过滤，以去除循环水中的小颗粒杂质；并从沙缸下部经过电磁 阀V1-1进入循环水处理系统的后续水处理设备中的银铜离子发生器进行物理杀 菌。当沙缸3b需要进行清洗时，在反冲状态下，电磁阀组接口状态处于反冲连 接状态连接沙缸3b上端与反冲排污口 4的电磁阀V2-l和连接水泵与沙缸下 端口之间管线上的电磁阔V2-2打开，其余电磁阀关闭；循环水经过粗过滤装置 3a及水泵2后通过电磁阀V2-l从反向(从下至上)进入沙缸3b，反向冲洗去 除沙缸3b中积累的固体颗粒，再通过电磁阀V2-2从反冲排污口 4排出处理系 统。电磁阀组中V2-l及V2-2与Vl-2及Vl-l间的切换可以实现沙过滤器3b 在过滤和反冲洗两种状态间的切换。其切换由监控系统控制。监控系统感应器 包括压力感应器和电导率感应器7。由安装在沙缸3b上端口上的压力感应器采 集沙缸3b进水压力参数，由安装在设备系统中杀菌装置和阻垢装置8中间管线 上的电导率感应器7采集电导率参数。由监控系统的数据处理单元处理以上所
采集参数将沙缸进口压力参数和电导率参数与设定值比较当所述参数均低
于或等于设定值时，不发出反冲的调控信号，沙缸上的电磁阀组接口为过滤状
态的连接位置，被处理循环水通过电磁阀Vl-2和Vl-l由循环水处理系统正向 (从上到下)进入沙缸3b进行过滤后回到处理系统中，此时电磁阀V2-l和V2-2 关闭。当至少一个参数大于设定值时，如图5的反冲程序流程图所示，反冲感 应控制单元发出反冲指令，此时循环水处理系统正常的运行自动停止，即本循 环水处理系统的其他各个装置及监控系统的感应器均停止工作，水泵2自动停 止，电磁阀组接口调控至反冲状态的连接位置即关闭电磁阀Vl-2和Vl-l， 同时开启电磁阀V2-l和V2-2。 一定时间(如10秒)之后水泵2自动启动，循 环水通过电磁阀V2-2和V2-l由处理系统反向(从下到上)进入沙缸冲洗并携 过滤物由反冲排污口 4排出处理系统，由此对沙缸进行反冲。反冲开始时定时 器开始计时，当设定时间(比如5分钟，此时间可调)到时，反冲控制单元发 出回复指令使电磁阀组接口回复过滤状态的连接位置，完成对沙过滤器的反冲 动作，实现系统的自动清洁。系统自动重新进行开机程序。
本实用新型的监控系统感应器包括酸碱度感应器，由安装在杀菌装置后的 系统管线上的酸碱度感应器采集水的酸碱度参数，数据处理单元处理酸碱度参 数，并判断是否发出调控信号沙缸的电磁阀组和冷却循环水系统储水单元的补 水阀门，以控制沙缸的反冲动作及冷却循环水系统的补水动作。
图1中沙缸3b之后设置有银铜离子发生器5。可通过监控系统感应器中的 银铜离子感应器来采集银铜离子含量，由数据处理单元处理数据并发出调控信号来调节银铜离子发生器5的电能单元的电压，从而调节银铜金属板向流经银 铜金属板箱的循环水中释放银铜离子量。本实用新型中被处理循环水中银铜离
子含量为银离子含量为0.01 0.4ppm;铜离子含量为0.01 0.4ppm。
经过上述过滤及银铜离子杀菌的循环水分一股流经化学杀菌剂药缸6后再 与主流汇合，将化学杀菌剂药缸6投放的化学品如二溴海因带入整个被处理的 循环水中。化学杀菌剂药缸6包括化学品储罐和控制循环水流入储罐流量的阀。 可以通过监控系统中溴氯含量感应器采集水中溴和/或氯含量，通过数据处理单 元处理数据并由调控信号输出单元发出调控信号给调节阀，以控制投放的化学 品量来控整个处理系统的循环水中含化学品的量。本实用新型中所述化二溴海 因在被处理循环水中溴离子含量为0.1 2ppm。
经过上述杀菌步骤的循环水流经设置有阻垢器8的管道进行电磁阻垢处理。 利用该阻垢器8对循环水进行电磁处理，能够随时监控水质及流速情况，及时 调整励磁信号，保障被处理循环水始终处于有效磁场内，可提高循环水对杂质 的溶解度，从而阻止水垢形成并可消溶设备中已沉积的水垢。
经过上述阻垢处理的循环水，完成了本处理系统的过滤、杀菌、阻垢等处 理步骤后经给水管10返回到冷却循环水系统的冷却水塔9。
本循环水处理系统的监控系统的主控制模块上还包括有故障报警单元。在 主控制模块上还设置有水泵保险丝，当水泵2超负荷时，电流过高保险丝烧断， 水泵2立即停止运作，并由主控制模块上的故障报警单元的水泵超负荷报警灯 发出报警信号。图2为本实用新型循环水处理系统的开机程序流程图。如图2 所示，当循环水处理系统开机启动时，所述沙缸的电磁阀组接口为过滤状态的 连接位置，即开启电磁阀Vl-l和Vl-2，此时电磁阀V2-l和V2-2关闭。在设 定时间(如10秒)到后，如果水泵超负荷，保险丝烧断，水泵2立即停止运作， 故障报警单元发出水泵故障信号，以便进行系统检査；如果水泵未超负荷，则 水泵正常启动。水泵正常启动一定时间(如10秒)后供电给所述设备系统的各个装置，如阻垢器、银铜离子发生器、化学杀菌剂药缸等，及监控系统的各个 感应器如沙缸进水压力感应器、电导率感应器、酸碱度感应器、银铜离子含量 感应器、溴氯含量感应器等。设定时间(如5分钟，以待系统运行正常时才检 查所有感应监控单元，以免错误信号)到后，监控系统工作，自动检查沙缸进 水压力参数和电导率参数，当采集的沙缸进水压力和/或电导率参数至少一种连 续超过设定值一定时间(比如五分钟)，则开始反冲动作(反冲程序流程见上 述图5的说明)；反冲结束后，系统自动重新进行开机程序。如果经过设定次 数或时间(如三十分钟)的反冲后，当采集的沙缸进水压力和/或电导率参数至 少一种仍超过设定值，则故障报警单元发出过滤装置故障信号，系统自动停机， 进行系统检查。当沙缸反冲感应控制单元所采集的沙缸进水压力和/或电导率参 数均低于设定值，则系统正常进行各项水处理动作及相应的监控动作的操作， 包括杀菌处理、阻垢处理及酸碱度监控等。
此外，本实用新型循环水处理系统的处理量调控的流程是这祥进行的 所述温度传感器将冷却循环水系统中冷却塔9进出温度参数，所述流速传 感器将冷却循环水系统中循环水的流速参数，这些参数经模数转换后由数据处 理单元处理将循环水进出冷却塔温度之差与其设定值比较，当温差大于其设 定最高值时(冷却循环水系统实际换热量超过了其需要的对流换热量)，系统 处理量控制单元通过调控信号输出单元发出控制信号给本处理系统进水端的水 泵2，减少本处理系统进水流量，以降低本处理系统的循环水处理量；
当温差小于其设定最低值时(冷却循环水系统需要的对流换热量设有满 足)，系统处理量控制单元通过调控信号输出单元发出控制信号给本处理系统
进水端的水泵2，加大处理系统进水流量，以提高系统的循环水处理量，改善冷 却循环水系统的对流换热量，保障换热效率；
当所述冷却循环水系统的循环水流速为零时，系统处理量控制单元通过调 控信号输出单元发出停止信号给水泵停止输入被处理循环水，使本处理系统处于停止状态。
通过以上对冷却循环水系统中循环水流速及水温等情况的实时监控，及时 调整处理系统的处理条件，以保证处理系统正常、高效及低成本运行。
本实用新型循环水处理系统的监控系统还包括安装在反冲排污口 4上的排 污参数感应器，包括计数器、出水量感应器和出水流量感应器，以及包括以上 提到的计时器，以采集沙缸反冲时间、排污次数、排污水量、排污水流量参数、 自动维护时限等参数。监控系统还包括安装在循环水处理系统总电源上的电表， 采集系统运行时间及用电量。并记录所述参数以供分析及紧急维修之用。
所述监控系统的Zdio Logic PLC可编程控制器配合外加的通讯装置可连接 于网上把感应器采集的数据包括pH、电导率、溴氯含量、银铜离子含量、排污
次数、排污时间、系统运行时间及用电量、自动故障警报提示、水泵故障提示 和自动维护时限提示下载及储存于计算机作分析之用。
如图3、 4是本实用新型循环水处理系统给水管和排水管安装情况示意图所
示当本处理系统的给、排水管安装在冷却循环水系统的储水设备上时，循环 水经给水管1由冷却循环水系统的储水单元(如冷却水塔9，或者是水箱)进入 处理系统，经过过滤、杀菌、阻坭等步骤，经排水管IO返回到冷却循环水系统 的储水单元(如冷却水塔9)。
给水管1安装在冷却水塔9靠近冷却水塔出水口 14处，排水管10安装在 冷却水塔9外侧的边上。给水管1和排水管10环绕在冷却水塔的出口 14周围， 给水管1的位置优选在冷却水塔9最低的部位，并且靠近其底盘出水口 14处， 排出管10则优先安装在冷却水塔9外侧的边上，沉淀物在重力和水流的作用下 向给水管l处移动，通过本处理系统过滤或消溶掉。
在给水管1和冷却水塔9的出口 14之间有一个挡板13，该挡板13临近给 水管1并完全包围出水口 14，挡板13的上端低于冷却水塔9的水位，以防未被 给水管带走的沉淀物从冷却水塔9的出水口流入冷却循环水系统。本实用新型的循环水处理系统所涉及的各个设备及单元，均可采用现有技
龙中已有的相应设备。如所述银铜离子发生器可选用美国Life guard system INC 公司的MinerialerTM银铜离子发生器401、化学药缸可选用美国HaywardINC公 司的dispenserCL-220撒布器、电导率测量仪可选美国ACT公司的conductivity meter电导率测量仪等等。银铜离子感应器，溴氯含量感应器和酸碱度感应器采 用美国Hach Company的HQ40d Multi Meters ，其将银铜离子感应器，溴氯含 量感应器，酸碱度感应器整合在一起。本实用新型中涉及沙过滤器、电动电磁 阀、电动水泵及其他各种传感器如压力感应器等，也均可市售而得。而所述的 电磁阻垢器采用英国Electronic Treatment Concept Ltd生产的ETC电磁阻垢器。
本实用新型的循环水处理系统是专门应用于冷却塔系统，其减低使用化学 药品；减低用水量及污水处理之费用；节省用电量；易于操作。与普通冷却循 环水系统比较，其优点具体为
① 冷却塔能节省约5-15%的能源；
② 改善压縮机压力及冷却水出入水温度；
③ 消除现有之水垢及防止新水垢形成；
④ 消除青苔、微生物、细菌及藻类；
⑤ 维持酸碱度于7.2-7.8中性偏碱水平；
⑥ 增加水循环系数高达20个循环及钙含量为50ppm;
⑦ 保持银离子低于0.05 ppm，铜离子低于0.5 ppm以达到最佳杀菌效果；
⑧ 保持总细菌量低于1,000 cfu/100 ml; (D有效消除军团菌及防止细菌变种情况。
本实用新型的循环水处理系统可以完全取代现有的传统化学药品处理方 法，而且可提高冷却塔系统效率。并且对系统没有任何负面影响；对环境无污 染，占地面积小，没有噪音，而且大大减少了传统的化学药品对设备的腐蚀， 延长了设备的使用寿命。
权利要求1.一种循环水处理系统，连接在冷却循环水系统储水单元的旁路系统上，所述循环水处理系统包括监控系统和设备系统；所述设备系统依次包括安装在旁路管线上的水泵[2]、过滤装置、杀菌装置、阻垢装置；所述监控系统包括感应器、数据处理单元、调控信号输出单元；其特征在于所述过滤装置包括粗过滤装置和细过滤装置，其中细过滤装置为沙缸[3b]，沙缸[3b]包括上端口和下端口以及与其相连接的带有反冲排污口[4]的电磁阀组；所述杀菌装置包括银铜离子发生器[5]和含溴氯氧化物的化学杀菌剂药缸[6]；所述阻垢器为电磁阻垢器[8]；所述感应器包括压力感应器和电导率感应器[7]；由安装在沙缸[3b]上端口的压力感应器采集沙缸[3b]进水压力参数，由安装在循环水处理系统管线上的电导率感应器[7]采集电导率参数，数据处理单元处理以上所采集参数，并判断是否发出调控信号给沙缸的电磁阀组以控制沙缸的反冲动作；所述感应器包括酸碱度感应器，由安装在杀菌装置后的系统管线上的酸碱度感应器采集水的酸碱度参数，数据处理单元处理酸碱度参数，并判断是否发出调控信号沙缸的电磁阀组和冷却循环水系统储水单元的补水阀门，以控制沙缸的反冲动作及冷却循环水系统的补水动作。
2. 根据权利要求1所述的一种循环水处理系统，其中所述设备系统中沙缸[3b] 的电磁阀组包括两组电磁阀； 一组为过滤电磁阀组，包括安装在水泵[2]与沙缸 [3b]上端口之间管线上的电磁阀[Vl-2]和安装在沙缸[3b]下端口与循环水处理系 统后续管线之间的电磁阀[V1-1];另一组电磁阀组为反冲电磁阀组，包括安装在 水泵[2]与沙缸[3b]下端口之间管线上的电磁阀[V2-l]和安装在沙缸[3b]上端口与 反冲排污口[4]之间的电磁阀[V2-2];沙缸正常过滤时，过滤电磁阀组的两个电 磁阀打开，反冲电磁阀组的两个电磁阀关闭，进行正常过滤动作；沙缸反冲时， 过滤电磁阀组的两个电磁阀关闭，反冲电磁阀组的两个电磁阀打开，实现反冲动作。
3. 根据权利要求2所述的一种循环水处理系统，其中所述电导率感应器[7]安装 在杀菌装置和阻垢装置中间的管线上。
4. 根据权利要求l所述的一种循环水处理系统，其中所述监控系统的感应器包 括溴氯含量感应器，所述溴氯含量感应器安装在化学杀菌剂药缸[6]之后的系统管线上，采集水中的溴和/或氯的含量，并由数据处理单元进行参数处理，并判断是否发出调控信号给化学杀菌剂药缸[6]以控制系统中溴氯氧化物加入量。
5. 根据权利要求1所述的一种循环水处理系统，其中所述监控系统的感应器包 括银铜离子含量感应器，所述银铜离子含量感应器安装在银铜离子发生器[5]之 后的系统管线上，采集水中的银铜离子含量，并由数据处理单元进行参数处理， 并判断是否发出调控信号给银铜离子发生器[5]以控制系统中银铜离子加入量。
6. 根据权利要求1所述的一种循环水处理系统，其中所述监控系统的感应器包 括循环水处理系统处理量感应器，所述循环水处理系统处理量感控器包括设置 在冷却循环水系统的冷却塔进出口端的温度感应器和设置在冷却循环水系统管 线上的流速感应器，由温度感应器和流速感应器收集循环水进出冷却塔的温度 参数和冷却循环水系统管线中循环水流速参数；并由数据处理单元进行参数处 理，并判断是否发出调控信号给水泵，以控制循环水处理系统的进水流量。
7. 根据权利要求l所述的循环水处理系统，其中所述监控系统包括计时器、安 装在反冲排污口上的排污参数感应器，包括计数器、出水量感应器和出水流量 感应器，采集沙缸反冲时间、排污次数、排污水量、排污水流量参数、自动维 护时限；以及包括安装在循环水处理系统总电源上的电表，采集系统运行时间 及用电量，并记录所述参数以供分析及紧急维修之用。
8. 根据权利要求1 7中之任一项所述的一种循环水处理系统，连接在冷却循 环水系统储水单元上的旁路系统上，包括监控系统和设备系统；所述设备系统依次包括安装在旁路管线上的所述水泵[2;i、过滤装置、杀菌装置、阻垢装置；所述监控系统包括所述感应器、数据处理单元、调控信号输出 单元、计时器以及故障报警单元；其中感应器包括所述循环水处理系统处理量 感应器、酸碱度感应器、溴氯含量感应器、银铜离子含量感应器、排污参数感 应器、压力感应器和电导率感应器[7];由安置在设备系统中相应位置的所述感 应器收集参数，由数据处理单元将参数进行处理，并根据处理结果由调控信号 输出单元发出相应调控信号给设备系统的相应装置来完成对整个循环水处理系 统处理进程的调控。
专利摘要本实用新型提供一种水处理系统，涉及循环水装置中水处理领域。所述循环水处理系统，连接在冷却循环水系统储水单元的旁路系统上，包括监控系统和设备系统；所述设备系统依次包括安装在旁路管线上的水泵、过滤装置、杀菌装置、阻垢装置；所述过滤装置包括沙缸；所述杀菌装置包括银铜离子发生器和含溴氯氧化物的化学杀菌剂药缸；所述阻垢装置为电磁阻垢器。所述监控系统通过对沙缸进水压力、电导率、酸碱度、银铜离子含量、溴氯含量等参数的实时监控实现对循环水的过滤、杀菌、除垢、酸碱度调节等水质处理控制，自动化程度高，可提高冷却塔系统效率、无污染，占地面积小，没有噪音，而且大大减少了传统的化学药品对设备的腐蚀，延长设备使用寿命。
文档编号C02F1/48GK201334411SQ200820180208
公开日2009年10月28日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者胡文国 申请人:申汇科技集团有限公司