一種冷卻水處理設備的製作方法
2023-05-24 11:28:36
本實用新型涉及水處理，具體涉及一種冷卻水處理設備。
背景技術：
空調冷卻水系統的循環水處理一直是人們爭論和探討的問題。目前國內現狀:①不進行處理或採取簡單地排汙來控制結垢或腐蝕；②對補充的水進行軟化來控制冷卻水水質；③冷卻水系統增設靜電水處理器來防垢、除垢、殺菌和滅藻；④在冷卻水系統中投加藥劑(阻垢、緩蝕、殺菌、滅藻)來控制結垢、腐蝕和微生物的繁殖。
據統計,由於冷卻水水質不合格而造成製冷系統性能下降甚至停機也不鮮見。國外的研究早已發現,中央空調冷卻水中含有大量的軍團病菌,且容易以水霧、水珠的方式通過空氣傳播,危害不可忽視。另外,中國南北地域跨度廣泛,南方、北方水質也不一樣,有必要針對不同的地域環境採用不同的水處理方式,尋找一種更合適的、更經濟的冷卻水處理和控制方案。
1.冷卻水水質標準
中央空調系統的冷卻水系統由冷凝器、冷卻塔、冷卻泵、冷卻水管路以及過濾器等組成。開式冷卻水系統的水質標準應根據冷卻塔的結構形式、材質、工況、汙垢熱阻值、腐蝕率及所採用的水處理配方等因素綜合確定。為改善冷卻水水質,必須在管路上設置有效的水質控制和處理裝置。開式冷卻水處理水質必須符合《工業循環冷卻水處理設計規範》(GB500050)及有關規範對水質的要求[3]。由於開式冷卻水系統會發生一定量的蒸發和飄逸的流失,所以定期或自動補水(補水量一般為1.2％～1.6％)。冷卻水補水的水質要求,一般要比冷卻水水質的要求還高(見表1)。
表1中央空調冷卻水和補給水的水質標準
從表1可以看到,冷卻水水質的幾項指標比地下水水質標準(GB/T14848293)的Ⅱ類標準還要高,而補給水的水質標準甚至達到了Ⅰ類標準,說明冷卻水質要求是比較高的。如果直接用地下水作為冷卻水,地下水水溫由於較低且穩定,因此儘管能節能,但冷卻水的高硬度將使冷凝器的汙垢係數增大,在冷卻量不變的情況下,冷卻塔處理的水量反而會增大。
2.冷卻水系統存在的問題
2.1結垢
冷卻水補水一般採用自來水,有的機組為了節能採用深井水,不管是自來水還是井水,都有一定的硬度。如果是井水,硬度會更高一些。另外,南方地區的水源普遍來源於或經過石灰巖巖層,所以水的硬度會比北方更高。冷卻水系統產生結垢的另外一個原因是水溫是動態變化的,特別是在負荷波動比較大的情況下,水溫的變化會加速水垢的形成。硬度很高的冷卻水運行一段時間後,會在冷凝器換熱銅管中或水管中產生大量水垢,這主要是水中的重碳酸鈣發生如下反應所致。
為了防止冷卻水系統結垢,目前多採用電子處理方法(包括靜電處理、電磁極化、高頻電場磁化等)。但是,如果對磁水器的安裝數量及安裝位置設計的不合理,會對水系統產生嚴重腐蝕,這種負面作用遠遠大於正面作用,對空調設備及水系統造成嚴重的危害。如上海30層高的交大申通廣場的全進口中央空調,設計部門在水系統中設計並安裝了約10多臺電磁水處理器,運行中沒有再採取其他水處理方法。設備僅運行了一年半就產生了嚴重腐蝕。經化驗水樣,水中Cu2+離子濃度高達50mg/L,Fe2+高達200mg/L。
2.2腐蝕
冷卻水系統發生的腐蝕多屬於電化學腐蝕,影響冷凝器或管道內壁腐蝕的因素有水的溶解氧、pH值、各離子含量等。
陰陽兩極反應所生成的Fe(OH)3就是通常所生成的鐵鏽,而一般肉眼看見的的鐵鏽是Fe2O3·nH2O,也叫含水氧化鐵。如果冷卻水系統中的冷凝器是銅管,當水中存在有Cu2+時,即使其在水中的濃度很低,但它是陰極反應的去極化劑,因而對腐蝕有明顯的促進作用。
隨著Cu2+濃度的增加,腐蝕反應加劇,最終使銅管腐蝕穿孔。一般情況下,如果加入緩蝕劑(鈍化劑),或通過電磁處理,是可以解決腐蝕的問題的,即腐蝕的問題也不是很嚴重。
2.3汙泥和藻類
由於冷卻水溫度合適,容易滋生大量的細菌、微生物及藻類。目前,很多冷水機組所安裝的除汙器都是Y型過濾器,裝在冷卻水泵入口前的立管上。這種Y型過濾器,只能捕捉設備運行初期的建築垃圾,防止這些垃圾進入冷凝器,不能在日常運行中捕捉細小水垢和鏽垢,因此會引起冷凝器積垢、積泥和其他雜質。另外,目前很多單位的中央空調冷卻水系統最低處都沒有安裝快速排汙閥,部分單位還用封堵塞住了這些排汙口,其實這種做法是錯誤的,易使制冷機組內積聚汙泥和雜質,影響熱交換效率。凡採用電磁水處理的冷卻水系統,都要安裝排汙管道,進行連續排汙,排汙量可控制在循環水量的0.5％～1.0％左右。開式循環冷卻水系統,須要設置過濾器,過濾器的過濾能力,根據當地大氣的含塵量等情況,可考慮按循環水量的1％～5％或結合實際情況來選擇,以獲得較好的處理效果。對其他新安裝的冷卻水系統或已完全除垢的冷卻水系統,也可以每1～2周排汙一次。
眾所周知冷卻水系統是大型空調冷卻水系統的重要組成部分。保持合格的循環冷卻水水質非常重要,因此值得引起相關技術人員的高度重視。傳統的藥物處理方式技術複雜,環境汙染大,給相關技術人員帶來了一定難度,且不易於實現自動控制。所以急需研發出一套專門針對空調冷卻水系統的水處理設備。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於克服現有技術存在的以上問題，提供一種冷卻水處理設備，自帶循環水泵，再經過一體化控制水質處理單元，得到淨化冷卻水。
為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本實用新型通過以下技術方案實現：
一種冷卻水處理設備，包括水泵、導水管、過濾單元、水質處理單元，所述的水泵、過濾單元、水質處理單元通過導水管相互連接；所述的過濾單元內設有纖維球；所述的纖維球由纖維絲結紮製成；待處理水接入所述的水泵，水泵將待處理水泵入導水管後進入過濾單元、水質處理單元進行過濾、淨化處理。
進一步的，所述的冷卻水處理設備還設有控制閥、控制器；所述的控制閥由控制器控制；所述的控制閥包括過濾閥、排汙閥、回流閥、淨化閥。
進一步的，所述的水泵與過濾單元間的導水管迴路上設置有一過濾閥；所述的水泵與水質處理單元間的導水管迴路上設置有一淨化閥；所述的過濾單元設有過濾入水口、過濾排水口；所述的過濾入水口與過濾排水口間的導水管迴路上設置有一回流閥；所述的導水管設有一排汙口；所述的過濾單元與排汙口間的導水管迴路上設置有一排汙閥。
進一步的，所述的導水管上設置有進藥口；所述的冷卻水處理設備還設有藥箱、進藥泵；所述的進藥泵通過導水管一端連接藥箱，另一端連接進藥口；所述的進藥泵由所述的控制器控制。
進一步的，所述冷卻水處理設備還設有基架；所述的水泵、過濾單元、水質處理單元底部與基架固定連接。
進一步的，所述的水泵的數量為兩個以上。
進一步的，所述的過濾單元內還設有布水器。
進一步的，所述過濾單元頂部設有排氣閥。
進一步的，所述的水質處理單元內設有水質監測器，所述的水質監測器與控制器電連接。
本實用新型的有益效果是:本實用新型提供一種冷卻水處理設備，本設備優點如下：
1、採用纖維絲結紮成的纖維球作為過濾介質，濾料以極大的比表面積和空隙率與水中懸浮顆粒產生接觸凝聚作用,使水中懸浮顆粒粘附、截留於濾料層。因其濾料呈柔性、空隙可變，隨著過濾時工作壓力和濾料自重的原因，形成濾料的理想分布狀態，充分發揮濾料的過慮能力。由於濾料比重略大於水，也容易反衝洗。與普通的纖維過濾器比較，比表面積更大、纖維球的絲徑細，疊加後濾層空隙更小。因此攔截過濾懸浮物作用增強。具有親水疏油性，去汙能力更強，反衝洗性能高。
2、過濾精密度更高、更快、截汙容量更大，水中懸浮物的去除率可接近100％，對細菌、病毒、大分子有機物、膠體、鐵等雜質有明顯地去除作用；過濾速度快：一般為30-45m/h，最高可達80m/h。相當於其它顆粒濾料(無煙煤、石英砂、磁鐵礦等)2-3倍。要達到同樣精度要求，改性纖維球過濾器用一級，雙濾料過濾器、砂濾過濾器等需用兩級以上；要達到同樣的處理量要求，改性纖維球過濾器的罐體直徑要小得多；截汙容量大：一般為5-15kg/m，是傳統石英砂過濾器的5倍以上。
3、性價比高，自耗水量低，機械強度高，使用壽命長，操作簡單，維護方便。
4、物化結合，針對性強，出水水質可肉眼直觀觀測。
上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。本實用新型的具體實施方式由以下實施例及其附圖詳細給出。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：
圖1是本實用新型的一種冷卻水處理設備結構示意圖1；
圖2是本實用新型的一種冷卻水處理設備結構示意圖2；
圖3是本實用新型的一種冷卻水處理設備局部結構示意圖；
圖中標號說明：水泵1、藥箱2、導水管3、過濾單元4、水質處理單元5、控制閥6、基架7、進泵口11、出泵口12、泵閥13、進藥口31、排汙口32、過濾入水口41、過濾排水口42、淨水進口51、淨水出口52、過濾閥61、排汙閥62、回流閥63、淨化閥64。
具體實施方式
下面將參考附圖並結合實施例，來詳細說明本實用新型。
參照圖1-3所示，一種冷卻水處理設備，包括水泵1、導水管3、過濾單元4、水質處理單元5。水泵1、過濾單元4、水質處理單元5通過導水管3相互連接；如圖2所示，導水管3與水泵1的出泵口12連接，導水管3與過濾單元4的過濾入水口41、過濾出水口42連接，導水管3與水質處理單元5的淨水進口51連接；過濾單元4內設有纖維球；纖維球由纖維絲結紮製成；纖維絲結紮而成的纖維球作為濾料，濾料以極大的比表面積和空隙率與水中懸浮顆粒產生接觸凝聚作用,使水中懸浮顆粒粘附、截留於濾料層。因其濾料呈柔性、空隙可變，隨著過濾時工作壓力和濾料自重的原因，形成濾料的理想分布狀態，充分發揮濾料的過慮能力。待處理水接入水泵1，水泵1將待處理水泵入導水管3後進入過濾單元4、水質處理單元5進行過濾、淨化處理。
如圖2所示，冷卻水處理設備還設有控制閥6、控制器；控制閥6為電動閥，由控制器控制；控制閥6包括過濾閥61、排汙閥62、回流閥63、淨化閥64。水泵1與過濾單元4間的導水管3迴路上設置有一過濾閥61；水泵1與水質處理單元5間的導水管3迴路上設置有一淨化閥64；過濾單元4設有過濾入水口41、過濾排水口42；過濾入水口41與過濾排水口42間的導水管3迴路上設置有一回流閥63；導水管3設有一排汙口32；過濾單元4與排汙口32間的導水管3迴路上設置有一排汙閥62。
如圖3所示，導水管3上設置有進藥口31；冷卻水處理設備還設有藥箱2、進藥泵(圖未視)；進藥泵通過導水管3一端連接藥箱2，另一端連接進藥口31；進藥泵由控制器控制；藥箱2內存放殺菌滅藻劑或其他循環冷卻水處理藥劑；經過濾處理後，進藥泵藥箱2中的藥劑泵入導水管3中至水質處理單元進行水質淨化處理。
如圖1、圖2所示，冷卻水處理設備還設有基架7；水泵1、過濾單元4、水質處理單元5底部與基架7固定連接。藥箱2放置在基架7中。
如圖1所示，水泵1的數量為兩個。雙水泵設計，充分考慮單水泵故障後設備無法正常運轉情況，確保冷卻水處理過程。
優選地，過濾單元4內還設有布水器。
優選地，過濾單元4頂部設有排氣閥。
優選地，水質處理單元5內設有水質監測器，水質監測器與控制器電連接。可定時定量，也可根據實時水質控制進藥泵定量加藥，最終達到水質最佳效果。
下面結合圖2、圖3，具體介紹冷卻水處理循環過程：
過濾過程：待處理水接入進泵口11，打開泵閥13、過濾閥61，關閉排汙閥62、回流閥63、淨化閥64，水泵1泵入待處理水至過濾單元4，待處理水進入布水器並通過纖維球過濾。
淨化處理過程：經過濾過程後，打開淨化閥64，經過濾後的水流至水質處理單元5，此時，進藥泵將藥劑泵入進藥口31至整個管路中，水質處理單元5內的水質監測器實時監測水質，並發出控制信號控制進藥泵定量加藥，最終達到水質最佳效果。從水質處理單元5的淨水出口52出來的水達到如下標準：
含油量≤15mg/l
固體懸浮物≤3mg/l
固體懸浮物粒徑≤3μm
容解氧≤20ppb
硫酸還原菌SRB＝0
腐生菌TGR<104colonies/ml
IB<104colonies/ml。
反洗排汙過程：關閉過濾閥61、淨化閥64，打開排汙閥62、回流閥63，利用淨水從過濾排水口42進入，反洗過濾單元4中的纖維球，汙水從過濾入水口41排出至排汙口32。
以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制；凡本行業的普通技術人員均可按說明書附圖所示和以上所述而順暢地實施本實用新型；但是,凡熟悉本專業的技術人員在不脫離本實用新型技術方案範圍內，利用以上所揭示的技術內容而做出的些許更動、修飾與演變的等同變化，均為本實用新型的等效實施例；同時,凡依據本實用新型的實質技術對以上實施例所作的任何等同變化的更動、修飾與演變等，均仍屬於本實用新型的技術方案的保護範圍之內。