申请日2021.04.15
公开日期2021.11.26
IPC分类C02F5/00;C02F101/14;C02F101/16;C02F101/38;C02F101/10;C02F101/20;C02F101/12;C02F1/469
摘要
本实用新型涉及一种趋零排放循环水系统，包括ECDT淡水处理单元、水池、前置过滤器、管阀系统、电源系统、检测仪表及电控制系统，所述ECDT淡水处理单元的废水排出口连接有ECDT浓水处理单元，所述ECDT浓水处理单元将ECDT淡水处理单元的废水进一步浓缩，除盐水回ECDT淡水处理单元原水池，实现浓水趋零排放。本实用新型设计了一种采用新型的除盐方法‑高效电容去离子技术，且将循环水系统的运行与后端的除盐在工艺上相结合，在保证循环水系统稳定运行、不结垢、不腐蚀，后端除盐工艺稳定运行的情况下，以最少的成本实现最大的浓缩倍率，可通过参数控制实现循环水系统不加药或循环水系统趋零排放。
权利要求
1.一种趋零排放循环水系统，包括ECDT淡水处理单元、水池、前置过滤器、管阀系统、电源系统、检测仪表及电控制系统，其特征在于：所述ECDT淡水处理单元的废水排出口连接有ECDT浓水处理单元，所述ECDT浓水处理单元将废水进行进一步浓缩实现趋零排放。
2.根据权利要求1所述的一种趋零排放循环水系统，其特征在于：所述水池包括原水池、中水池和净水池，所述管阀系统包括第一进水阀、第二进水阀、第三阀门、第四出水阀、第五出水阀。
3.根据权利要求2所述的一种趋零排放循环水系统，其特征在于：所述原水池中的水通过第一进水阀与ECDT淡水处理单元连接，从ETDC模堆除盐净化后的水通过第二进水阀进入净水池，所述中水池中的水为污水或废水，所述中水池分别通过第三阀门、第四出水阀连通于ECDT淡水处理单元后端和前端，所述ECDT淡水处理单元与净水池之间设置有排污分支，所述排污分支设置有第五出水阀，所述排污分支与ECDT浓水处理单元连接。
4.根据权利要求3所述的一种趋零排放循环水系统，其特征在于：所述ECDT淡水处理单元包括板状的正极电极材料和板状的负极电极材料，所述正极电极材料、负极电极材料平行设置，所述正极电极材料、负极电极材料之间形成水流通道。
5.根据权利要求4所述的一种趋零排放循环水系统，其特征在于：所述水流通道中的原水流经通道，受电场作用将水中带电粒子分别向电性相反的电极迁移。
6.根据权利要求5所述的一种趋零排放循环水系统，其特征在于：所述正极电极材料、负极电极材料可吸附并存储溶解水中盐类、胶体颗粒。
7.根据权利要求6所述的一种趋零排放循环水系统，其特征在于：所述ECDT淡水处理单元的排污分支可用于冲渣、洗煤、除尘消耗。
说明书
一种趋零排放循环水系统
技术领域
本实用新型涉及水循环的趋零排放技术领域，尤其涉及一种趋零排放循环水系统。
背景技术
水循环水系统的传统的方法采用添加化学药剂以达到阻垢、缓蚀等目的，但添加的化学药剂通常含磷，一旦排放会对环境产生二次危害，且药剂法对大多数水质仅能将循环水的浓缩倍率控制在3~5倍左右，尤其是北方以及黄河沿岸水质较恶劣地区，浓缩倍率更低。因此化学药剂法的缺点一是不环保，二是浓缩倍率低，浪费水资源。
传统的工艺一般只考虑循环水排污水的脱盐，没有和循环水的运行相结合，即只负责循环水系统排水的处理，至于处理到什么程度、水的用途、回收率等没有的和循环水运行相结合。最终导致，循环水系统运行负荷高，结垢、腐蚀情况严重，排污水质差，含大量化学药剂，后端除盐系统运行不稳定、运行成本高、使用寿命短等问题。
实用新型内容
鉴于背景技术存在的不足，本实用新型涉及一种趋零排放循环水系统，根据上述问题，设计了一种采用新型的除盐方法-高效电容去离子技术，且将循环水系统的运行与后端的除盐在工艺上相结合，在保证循环水系统稳定运行、不结垢、不腐蚀，后端除盐工艺稳定运行的情况下，以最少的成本实现最大的浓缩倍率，可通过参数控制实现循环水系统不加药或循环水系统趋零排放。
本实用新型涉及一种趋零排放循环水系统，包括ECDT淡水处理单元、水池、前置过滤器、管阀系统、电源系统、检测仪表及电控制系统，其特征在于：所述ECDT淡水处理单元的废水排出口连接有ECDT浓水处理单元，所述ECDT浓水处理单元将废水进一步浓缩实现趋零排放。
通过采用上述方案，使得该系统不仅可以起到除垢作用，循环水中所有带电粒子均可去除，如引起结垢的钙离子、碳酸根、重碳酸根，对系统有腐蚀作用的氯化物、硫酸盐，以及铁离子、锌离子、磷酸盐、氨氮、氟化物等，且对有机物的降解作高达20~30%。
进一步的，所述水池包括原水池、中水池和净水池，所述管阀系统包括第一进水阀、第二进水阀、第三阀门、第四出水阀、第五出水阀。
通过采用上述方案，通过进出水阀有效形成管阀系统，有利于对水处理系统的循环控制。
进一步的，所述原水池中的水通过第一进水阀与ECDT淡水处理单元连接，从ETDC模堆除盐净化后的水通过第二进水阀进入净水池，所述中水池中的水为污水或废水，所述中水池分别通过第三阀门、第四出水阀连通于ECDT淡水处理单元后端和前端，所述ECDT淡水处理单元与净水池之间设置有排污分支，所述排污分支设置有第五出水阀，所述排污分支与ECDT浓水处理单元连接。
通过采用上述方案，通过将循环水本体浓缩倍率控制在适当状态，结合旁路引入电容去离子技术部分透析式脱盐，在改善循环水水质，结垢、腐蚀等问题可控的情况下，提升循环水浓缩倍率至10以上，实现循环水系统的趋零排放。
进一步的，所述ECDT淡水处理单元包括板状的正极电极材料和板状的负极电极材料，所述正极电极材料、负极电极材料平行设置，所述正极电极材料、负极电极材料之间形成水流通道。
通过采用上述方案，在除盐过程中，电量的储存/释放是通过离子的吸脱附而不是化学反应来实现的，故而能快速充放电，而且由于在充放电时仅产生离子的吸脱附，电极结构不会发生变化，没有法拉第过程发生，所以其充放电次数在原理上没有限制。另外，温度对离子的吸脱附速度影响不是很大，故其容量变化也相对小得多。
进一步的，所述水流通道中的原水流经通道，受电场作用将水中带电粒子分别向电性相反的电极迁移。
通过采用上述方案，原水在阴、阳极之间流动时受到电场的作用，水中带电粒子分别向电性相反的电极迁移，被该电极吸附并储存在双电层内。
进一步的，所述正极电极材料、负极电极材料吸附并存储溶解水中盐类、胶体颗粒等带电粒子。
通过采用上述方案，随着电极吸附带电粒子的增多，带电粒子在电极表面富集浓缩，从而使水中的溶解盐类、胶体颗粒及其带电物质滞留在电极表面，最终实现盐与水的分离，获得净化/淡化的出水。
进一步的，所述ECDT淡水处理单元的排污分支还可以用于冲渣、洗煤、除尘消耗等。
通过采用上述方案，对水充分利用。
本实用新型的有益效果如下：
1. 水利用率高：一次利用率可以达到 90%以上，经过工艺组合，可达到 95%以上。
2. 无二次污染：ECDT系统的再生不添加有机药剂。
3. 对颗粒污染物要求不高：对前处理要求相对较低，因此可降低投资及运行成本。
4. 抗结垢和油类污染：去除盐粒子，不会互相结合产生垢体。5. 操作及维护简便：系统采用计算机控制，自动化程度高。
6. 使用寿命长：其核心部件使用寿命长，至少在 8年以上，避免了因更换核心部件而使运行成本提高。
7. 运行成本低：其能耗比较低，主要的能量消耗在于使离子发生迁移和双电层吸附上，这与其它除盐技术相比可以大大节约能源。