循环冷却水的阻垢除垢装置和方法与流程

本发明涉及水处理，具体涉及一种循环冷却水的阻垢除垢装置和方法。

背景技术：

1、工业循环冷却水处理系统中的水由于不可避免蒸发浓缩以及微生物滋生等因素会产生结垢现象。污垢是热的不良导体，污垢的沉积会降低传热效果、污垢的积聚还会导致局部腐蚀，使设备在短期内穿孔而破坏；另外污垢在管内的沉积也降低了水流的截面积，增大了水流阻力。因此需要采取合理的水处理技术对用水加以处理。

2、除了投加阻垢缓蚀的药剂外，本领域开发了一些阻垢除垢技术和设备。

3、例如中国专利文献cn 217265085 u（申请号202221266046 .4）公开了一种高效阻垢杀菌的芒刺型高压微能发生装置，包括芒刺型离子棒、导流筒、高压电源发生装置等。该芒刺型高压静电场发生装置，通过在传统离子棒形式下增加尖端芒刺，利用尖端放电电晕原理，显著提高高压静电场反应器电场强度，节省能量消耗，并电离水中的溶解氧产生超氧阴离子自由基·o2-，破坏细菌的细胞膜、细胞核、碳水化合物及蛋白质等，改变细菌生存环境，影响生理代谢过程，最终导致细菌死亡，提高阻垢杀菌效果。

4、中国专利文献cn 115745104 a（申请号202211223643 .3）公开了一种自阻垢、自灭菌的循环冷却水系统，包括设置于循环水系统的管路上的电化学电解装置；所述电化学电解装置用于将含氯离子的水体在阳极转化为h+和氧化性氯物种，之后再将富含h+和氧化性氯物种的水体输送至管路中，取代传统的向循环水系统内投加硫酸、阻垢剂和杀菌剂的技术手段。

5、中国专利文献cn 212609768 u（申请号202020985854 .0）公开了一种热力发电厂循环冷却水阻垢除垢系统，包括间隔设置于循环水池中的臭氧微纳米气泡发生组件及蜂巢式高压静电发生装置，采用纯物理的蜂巢式高压静电系统安装于吸水井包围在吸水口管道周围作为主要的阻垢除垢设备，以臭氧微纳米气泡系统作用于吸水井水池前端进行辅助，以2个系统叠加的阻垢除垢杀菌灭藻的机能，来达到阻垢除垢杀菌灭藻的目的。

6、以及综合各项技术的中国专利文献cn 206940660 u（申请号201720375464 .x）公开的冷却循环水综合处理系统，包括冷却塔、循环水池、循环泵、换热器、控制系统，以及以下四种装置中的至少两种：电化学除垢装置、腔式电磁装置、高压静电装置、超声波除垢装置；控制系统分别与电化学除垢装置、腔式电磁装置、高压静电装置和超声波除垢装置信号连接，用于控制电化学除垢装置、腔式电磁装置、高压静电装置和超声波除垢装置中至少两个组合的工作模式。通过选择不同的组合方式，优势互补来协同处理以达到预期的处理效果；无需再加杀菌消毒剂，电化学除垢装置自身能产生杀菌的强氧化性物质杀菌；避免了添加化学药剂所带来的二次污染和高昂的药剂成本；有效避免了水体中结垢物和生物污泥的产生。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种处理成本低、阻垢除垢效果优异的循环冷却水的阻垢除垢装置和方法。

2、实现本发明第一目的的技术方案是一种循环冷却水的阻垢除垢装置，包括外壳、药液罐、电子发生器、电子释放箱、第一水泵、第二水泵和连接管道；外壳的一侧设置进水接口和回水接口；连接管道包括第一管道、第二管道和第三管道；第一管道连接进水接口和药液罐；第二管道连接药液罐和电子释放箱；第三管道连接电子释放箱和回水接口。

3、所述电子发生器包括壳体、低温等离子发生装置、通道、正极片、负极片、金属片、释放导线和接地导线。

4、低温等离子发生装置的等离子体出口端与通道连接，通道的外部两侧分别连接正极片、负极片，通道的内部还设置了两排金属片，两排金属片分别靠近两侧内壁；靠近正极片的金属片与释放导线连接，靠近负极片的金属片与接地导线连接；释放导线的另一端伸入电子释放箱内部。

5、进一步的，第一管道上设置第一水泵，第一水泵设置两台，一备一用。

6、进一步的，第三管道上设置第二水泵，第二水泵设置两台，一备一用。

7、所述药液罐上方设置投料口，用于辅助剂的投加。

8、所述电子发生器的壳体上设置换气扇。

9、电子发生器内腔和电子释放器的内腔之间还设置管道，管道连接电子发生器内腔和电子释放器的内腔，电子释放器的壳体上的与管道连接的接口位于电子释放器的上部，位于电子释放器内液体上方。管道会将电子发生器内的低温等离子发生装置产生的臭氧送入电子释放箱内，起到杀菌作用。

10、实现本发明第二目的的技术方案是一种使用上述装置对循环冷却水阻垢除垢的方法，循环冷却水系统通过进水管道与阻垢除垢装置的外壳上的进水接口连接，通过回水管道与阻垢除垢装置的外壳上的回水接口连接，循环冷却水系统与阻垢除垢装置形成循环通路；在运行过程中，向药液罐中投加辅助剂，并打开电子发生器。

11、所述辅助剂为黄腐酸，按照循环冷却水系统中每吨水投加20g至50g的比例投加。

12、运行过程中，循环冷却水系统中每吨水含有电子数不低于1×107个。

13、本发明具有积极的效果：

14、（1）本发明向循环水系统中持续输送负电子，同时向水体中投加辅助剂；负电子以及水中的成垢离子（ca2+、mg2+、fe2+等）在辅助剂的吸附作用下形成带电分子团，带电分子团与带电分子团之间由于负电子之间的排斥作用，分子团与分子团无法接触及聚集，成垢离子不聚集，使得水体不会形成水垢。

15、（2）本发明的系统运行时还具有除垢效果。循环水系统内的垢份含有微生物的尸体及代谢产物等杂质，垢与垢之间含有空隙。辅助剂和负电子通过缝隙逐渐渗透到垢份内部，并与内部的成垢离子（ca2+、mg2+、fe2+等）结合，在电子之间排斥力的作用下，垢份逐渐松动、脱落，从而达到除垢的目的。

16、（3）电子发生器与电子释放箱之间设置的管道，会将电子发生器内的低温等离子发生装置产生的臭氧送入电子释放箱内，可以杀死细菌，抑制藻类生长；因此本发明的系统兼具阻垢、除垢、杀菌抑菌以及抑制藻类生长的作用。

17、（4）本发明向循环水系统中添加的辅助剂，可以显著延长负电子在水体中的停留时间，延长阻垢除垢的时效。

技术特征：

1.一种循环冷却水的阻垢除垢装置，其特征在于：包括外壳（1）、药液罐（2）、电子发生器（3）、电子释放箱（4）、第一水泵（5）、第二水泵（6）和连接管道（7）；外壳（1）的一侧设置进水接口（1-1）和回水接口（1-2）；连接管道（7）包括第一管道（7-1）、第二管道（7-2）和第三管道（7-3）；第一管道（7-1）连接进水接口（1-1）和药液罐（2）；第二管道（7-2）连接药液罐（2）和电子释放箱（4）；第三管道（7-3）连接电子释放箱（4）和回水接口（1-2）；

2.根据权利要求1所述的循环冷却水的阻垢除垢装置，其特征在于：第一管道（7-1）上设置第一水泵（5），第一水泵（5）设置两台，一备一用。

3.根据权利要求1所述的循环冷却水的阻垢除垢装置，其特征在于：第三管道（7-3）上设置第二水泵（6），第二水泵（6）设置两台，一备一用。

4.根据权利要求1所述的循环冷却水的阻垢除垢装置，其特征在于：所述药液罐（2）上方设置投料口（2-1），用于辅助剂的投加。

5.根据权利要求1所述的循环冷却水的阻垢除垢装置，其特征在于：电子发生器（3）的壳体（3-1）上设置换气扇（3-1-1）。

6.根据权利要求1所述的循环冷却水的阻垢除垢装置，其特征在于：电子发生器（3）内腔和电子释放器（4）的内腔之间还设置管道（3-9），管道（3-9）连接电子发生器（3）内腔和电子释放器（4）的内腔，电子释放器（4）的壳体上的与管道（3-9）连接的接口位于电子释放器（4）的上部，位于电子释放器（4）内液体上方。

7.一种使用权利要求1所述的装置对循环冷却水阻垢除垢的方法，其特征在于：循环冷却水系统通过进水管道（8）与阻垢除垢装置的外壳（1）上的进水接口（1-1）连接，通过回水管道（9）与阻垢除垢装置的外壳（1）上的回水接口（1-2）连接，循环冷却水系统与阻垢除垢装置形成循环通路；在运行过程中，向药液罐（2）中投加辅助剂，并打开电子发生器（3）。

8.根据权利要求7所述的循环冷却水阻垢除垢的方法，其特征在于：辅助剂为黄腐酸，按照循环冷却水系统中每吨水投加20g至50g的比例投加。

9.根据权利要求8所述的循环冷却水阻垢除垢的方法，其特征在于：循环冷却水系统中每吨水含有电子数不低于1×107个。

技术总结
本发明公开了一种循环冷却水的阻垢除垢装置的方法，包括外壳、药液罐、电子发生器、电子释放箱、第一水泵、第二水泵和连接管道；所述电子发生器包括壳体、低温等离子发生装置、通道、正极片、负极片、金属片、释放导线和接地导线；靠近正极片的金属片与释放导线连接，靠近负极片的金属片与接地导线连接；释放导线的另一端伸入电子释放箱内部。本发明向循环水系统中持续输送负电子，同时向水体中投加辅助剂；负电子以及水中的成垢离子在辅助剂的吸附作用下形成带电分子团，带电分子团与带电分子团之间由于负电子之间的排斥作用，分子团与分子团无法接触及聚集，成垢离子不聚集，使得水体不会形成水垢。

技术研发人员：张艳军
受保护的技术使用者：常州华嵘环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16