一种循环冷却水近零排放处理装置的制作方法

本技术涉及水处理技术的领域，尤其是涉及一种循环冷却水近零排放处理装置。

背景技术：

1、

2、工业生产中，循环冷却水应用较为广泛，如果循环冷却水直接采用直排的方式，循环冷却水系统补水需求量和排污量是很大的，以北方地区为例，一般循环水浓缩3-4倍，年平均排污量为整个系统内循环水量的0.5%左右，冷却循环水系统的补水量为整个系统内循环水量的1.2%-1.5%。因此，循环冷却水系统节能减排问题被提到了重要位置。

3、相关技术中记载的循环冷却水节能减排主要有两种方式：第一种是通过向系统内加缓蚀阻垢剂，来防止浓缩过程中结垢的出现。但通过加药的方式让冷却水高度浓缩，带来了氯离子的严重超标，超标的氯离子对系统不锈钢材质存在严重的腐蚀隐患，因此这种方式 逐渐被淘汰。第二种是利用反渗透膜过滤排污水，过滤后的淡水再返回循环系统作为补充水使用，可以大大减少补水量。但是，由于反渗透膜孔极小，非常容易引起污堵，因此采用此技术需要较复杂的预处理，并且一般反渗透膜的脱盐率为固定值，一般在90%-95%，因此反渗透浓水侧的盐浓度极高，易产生结晶，污堵膜片，即使向废水中添加缓蚀阻垢剂，效果也不好。现在出现了一种电渗析技术处理污水，电渗析技术能够通过极板电压调节脱盐率，减少膜片污堵，但是利用电渗析技术处理后的循环冷却水排污量较大，达不到很好的节能减排效果。

技术实现思路

1、为了解决电渗析技术处理后的循环冷却水排污量大的问题，以提高节能减排效果，本技术提供一种循环冷却水近零排放处理装置。

2、本技术提供的一种循环冷却水近零排放处理装置采用如下的技术方案：

3、一种循环冷却水近零排放处理装置，包括过滤器、电渗析设备、淡水进水管、淡水出水管、浓水进水管、浓水出水管、供电装置和金属丝；

4、所述过滤器用于去除循环冷却水中的固体颗粒；

5、所述电渗析设备包括壳体、离子半透膜和电极，所述离子半透膜将所述壳体内部空间划分淡水腔室和浓水腔室，当所述电极施加电压时，离子从所述淡水腔室进入所述浓水腔室；所述淡水进水管的两端分别与所述过滤器和所述淡水腔室连通，所述淡水出水管与所述淡水腔室连通；所述浓水进水管的两端分别与所述过滤器和所述淡水腔室连通，所述浓水出水管与所述浓水腔室连通，所述供电装置位于所述电渗析设备外部，所述金属丝位于所述浓水腔室内且与所述供电装置电连接。

6、通过采用上述技术方案，对冷却水处理时，待处理的冷却水首先泵送至过滤器中，过滤器去除冷却水中的细小固体颗粒，完成过滤的冷却水，一部分通过淡水进水管进入淡水腔室内，一部分通过浓水进水管进入浓水腔室内，当浓水腔室和淡水腔室水压相同后，冷却水不再进入到浓水腔室。此时向电极施加电压，淡水腔室内的冷却水在电极电压的驱动下，水中的离子会从淡水腔室通过离子半透膜进入浓水腔室内，这样便实现了淡水腔室内的冷却水脱盐处理。供电装置向金属丝施加微电压，浓水腔室内的离子会向金属丝迁移并在金属丝上沉积。这样，便可以提高浓水腔室的浓缩倍数，大大减少排污量，同时浓水腔室内的离子也不会在离子半透膜上沉积，造成堵塞离子半透膜的问题。

7、可选的，所述金属丝呈螺旋状。

8、通过采用上述技术方案，螺旋状的金属丝可以增大接触面积，单位长度下能够沉积更多的离子。

9、可选的，所述金属丝的直径范围为1mm-5mm，所述金属丝的螺间距范围为5mm-30mm，所述金属丝的螺旋外径为20mm-60mm。

10、通过采用上述技术方案，在上述尺寸条件下，金属丝既可以满足沉积最多化的离子，又可以便于插入狭小多弯的管道内。

11、可选的，所述金属丝设置有多个，多个所述金属丝均与所述供电装置电连接，各所述金属丝之间并联且间隔分布。

12、通过采用上述技术方案，利用多个金属丝可以充分吸引浓水腔室内的离子，从而实现更佳的排污效果。

13、可选的，还包括循环管和循环泵，所述循环管的两端均与所述浓水腔室连通，所述循环泵安装在所述循环管上，所述浓水出水管连接在所述循环管上。

14、通过采用上述技术方案，利用循环管和循环泵，能够让浓水腔室内的冷却水流动起来，从而让离子也流动起来，便于在金属丝上沉积。

15、可选的，所述循环泵间歇式运转，当通过所述浓水出水管排污时，所述循环泵停止运转。

16、通过采用上述技术方案，循环泵不会做无效功，实现了节能减排。

17、可选的，还包括压力平衡管，所述压力平衡管安装在所述淡水进水管和所述浓水进水管之间，当所述浓水腔室压力低于所述淡水腔室压力时，能够通过所述压力平衡管将所述淡水腔室的水补充进所述浓水腔室。

18、通过采用上述技术方案，当浓水腔室压力低于淡水腔室压力时，能够通过压力平衡管将淡水腔室的水补充进浓水腔室，从而保持离子半透膜两侧水压一致，避免了由于离子半透膜两侧压力不一致导致的离子半透膜破损或影响离子半透膜使用寿命的问题。

19、可选的，还包括电导率仪，用于监测所述浓水腔室内的电导率变化情况，当所述浓水腔室内的电导率数值达到预设值时，所述浓水出水管进行排污。

20、通过采用上述技术方案，电导率仪在线监测电导率变化情况，当浓水腔室内电导率数值达到预设值时，浓水出水管进行排污，并取出金属丝，清理掉金属丝表面沉淀物后再放回，同时停止排污，完成上述操作后再次启动运行。

21、可选的，所述淡水腔室内的冷却水的脱盐率能够通过所述电极间的电压进行调节。

22、通过采用上述技术方案，通过电极间的电压进行调节脱盐率，可灵活应对冷却水的水质波动大的场景。

23、可选的，所述淡水出水管与循环冷却系统连接。

24、通过采用上述技术方案，处理完的冷却水可以再次直接进入到循环冷却系统连接中，实现循环使用，达到减排效果。

25、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

26、1.本技术中，采用的是离子膜来分离水中阴阳离子，与反渗透原理不同，反渗透是利用膜孔的大小来截留离子，离子膜是利用膜表面带有电性，同性相斥，异性相吸的原理，通过在膜堆两端加入电极板施加电压，产生的电动势来驱动，实现离子分离的，因此可以保证循环冷却水的处理效果，同时在浓水侧加装的微电流聚盐装置，可在设备运行过程中持续去除浓水中的离子，将产生的沉淀集中富集在金属丝上，防止了膜片的结垢，大大提高了水的回收率，减少排污量；

27、2.传统电渗析设备产水量和排污量为1：1，为了提高水的回收率需要通过多级串联的方式，并在每级之间设置中间水箱来平衡水量，占地面积大，设备投资成本高。本技术中采用浓水设备内部自循环的设计，不需再加装中间水箱，单台设备就可完成不同回收率的要求；

28、3.本技术中，浓水侧有电导率仪在线监测电导率变化情况，当浓水侧电导率数值达到预设值时，浓水排污阀门打开，并取出微电流聚盐装置的螺旋金属丝，清理掉金属丝表面沉淀物后再放回，同时关闭浓水排污阀门。完成上述操作后再次启动运行。