電化學循環(huán)水處理設備顯身手 為循環(huán)冷卻水提供高質(zhì)量解決方案

我國淡水資源比較緊缺，位于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市的地表及地下淡水資源更是稀少，這就要求此地的化工企業(yè)及其它生產(chǎn)型企業(yè)要充分資源化利用工業(yè)用水，減少污水排放甚至實現(xiàn)零排放，緩解水資源環(huán)境的修復壓力。據(jù)了解，工業(yè)循環(huán)冷卻水在工業(yè)用水中所占比重高達80%，因此，必須科學合理地處理工業(yè)循環(huán)冷卻水，降低耗水量，以實現(xiàn)高效循環(huán)再利用和節(jié)水的目的。

神華巴彥淖爾能源有限責任公司循環(huán)水系統(tǒng)保有水量約2000立方米，循環(huán)水量約5000立方米/時。為解決循環(huán)水結(jié)垢、腐蝕和菌藻滋生等問題，該公司使用藥劑費用約30萬元/年。此前循環(huán)水系統(tǒng)采用地下水和冷凝水作為補水，園區(qū)內(nèi)中水改造完成后，采用中水和冷凝水共同作為補水。該公司面對日益嚴格的環(huán)保要求，對循環(huán)水處理提出了更高的要求。

采用電化學循環(huán)水處理技術，不僅可以減少藥劑投量、減少化學污染、提高循環(huán)冷卻水水質(zhì)，還可以解決循環(huán)水中結(jié)垢、菌藻滋生及腐蝕等問題。通過提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)，減少循環(huán)水系統(tǒng)排污量和補水量，從而達到節(jié)水效果。

經(jīng)改造循環(huán)水各項指標得到全面改善

據(jù)了解，神華巴彥淖爾能源有限責任公司在采用電化學循環(huán)水處理技術前面臨著多重壓力：長期投資，每年需花費大量的人力物力;藥劑多含有各類有害物質(zhì)，污染循環(huán)冷卻水;治標不治本，不能從根本上解決問題;難以適應日益嚴峻的環(huán)保形勢;循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行工況較差，換熱效率較低;運行濃縮倍數(shù)較低，補充水量及排污水量較大。

為解決上述問題，該公司采用電化學循環(huán)水處理裝置，采取旁路取水安裝的方式，對循環(huán)水進行處理。

具體來講，在工藝方式上，由純化學藥劑處理工藝改為電化學循環(huán)水處理技術及化學藥劑水處理技術相結(jié)合的工藝。在阻垢方式上，采用電化學循環(huán)水處理技術減少循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的成垢離子濃度，結(jié)合緩蝕阻垢劑的分散作用機理，使得管道內(nèi)壁難以沉積垢狀物。在殺菌方式上，采用電化學循環(huán)水處理技術產(chǎn)生多種強氧化性物質(zhì)，結(jié)合氧化性殺菌滅藻劑及非氧化性殺菌滅藻劑對該企業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的生物進行強效處理。

經(jīng)改造，目前神華巴彥淖爾能源有限責任公司循環(huán)水各項指標得到全面改善：鈣硬度由原來的537毫克/升降低至337毫克/升;氯離子濃度降低在300毫克/升以下;濃縮倍數(shù)由原來的2.0提升至4.0左右;緩蝕阻垢劑藥劑量減少50%以上;補充水節(jié)水率達到30%以上;排污水節(jié)水率達到50%以上。

自2018年6月27日交付使用起，該套裝置已經(jīng)正常運轉(zhuǎn)11個月，安全、高效、穩(wěn)定的自動運行，使得上述水質(zhì)指標得以改善，不僅為企業(yè)降低了成本，還為企業(yè)在節(jié)能減排方面作出重大貢獻。

根據(jù)該企業(yè)年運行總時長8000小時/年，約為333天，進行相關計算顯示，補水量在改造前為1100立方米/天，改造后為770立方米/天，節(jié)省率為30%，年可節(jié)水量109890立方米/年;排放量改造前為620立方米/天，改造后為310立方米/天，節(jié)省率為50%，年可節(jié)水量102300立方米/天。

電化學循環(huán)水處理技術適用范圍廣

能使神華巴彥淖爾能源有限責任公司實現(xiàn)水質(zhì)指標得以改善的電化學循環(huán)水處理技術，到底藏著什么神奇的秘密?據(jù)了解，電化學循環(huán)水處理技術是將待處理水進入電化學循環(huán)水設備后，在陰極區(qū)附近，發(fā)生電化學反應，陰極區(qū)產(chǎn)生大量的OH-，使該區(qū)域形成強堿性環(huán)境，溶解在水中的少量CO2與OH-結(jié)合，生產(chǎn)CO32-，易結(jié)垢的離子與OH-及CO32-反應，預先結(jié)垢，附著在反應室內(nèi)壁上。設備自帶的自清洗系統(tǒng)可定期地將設備內(nèi)壁產(chǎn)生的水垢刮除。

電化學循環(huán)水處理設備利用電化學原理將水中的成垢離子以水垢的形式預先析出，從而防止了水垢在循環(huán)水系統(tǒng)中生成，同時產(chǎn)生的強氧化物質(zhì)起到殺菌滅藻及延緩腐蝕的效果，一次性解決了工業(yè)循環(huán)水結(jié)垢、菌藻滋生及腐蝕三大問題，具有良好的使用效果。電化學循環(huán)水處理設備運行過程中可不斷地去除循環(huán)水中的成垢離子，降低循環(huán)水的硬度，提高循環(huán)水系統(tǒng)運行濃縮倍數(shù)，降低排污水量和補充水量。

據(jù)測算，該技術年可節(jié)約補水量120450立方米，年節(jié)約排水量113150立方米，年節(jié)約費用合計達138.5萬元。

該技術適用于石油化工、煤化工、電力、氯堿、制漿造紙、電子及鋼鐵焦化等凡是具有循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的行業(yè)，尤其適用于水質(zhì)較差及水資源緊缺的區(qū)域。

以節(jié)能環(huán)保方式解決循環(huán)水問題

隨著環(huán)境污染和能源短缺的問題日益嚴重，國家對于污染物排放的標準及清潔生產(chǎn)的要求逐漸提高。落實綠色發(fā)展理念，開展污染防治和生態(tài)環(huán)境保護是中央企業(yè)落實國家重點發(fā)展戰(zhàn)略的重要工作。為了保護環(huán)境，減少污染，達到節(jié)水減排的目的，越來越多的企業(yè)會采用電化學循環(huán)水處理技術對工業(yè)循環(huán)冷卻水進行處理，該技術符合國家政策導向。

該技術具有處理效率高、操作方便、自動化程度高、環(huán)境友好及節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，可實現(xiàn)高效除垢、殺菌滅藻、自清洗、在線監(jiān)測及節(jié)水節(jié)能等功能于一體，技術先進，具有廣闊的應用前景。

該技術在神華巴彥淖爾能源有限責任公司的實踐應用，證明該技術是以節(jié)能環(huán)保的方式解決循環(huán)水問題，在實現(xiàn)化學法水處理所能達到的阻垢、殺菌、滅藻及緩蝕等性能的同時，還具有除垢、溶垢、降低鹽類離子濃度、提高濃縮倍數(shù)、節(jié)水節(jié)能及無污染等特點，具有很強的技術優(yōu)勢和應用前景。

作者：國家發(fā)展改革委環(huán)資司向全國征集的節(jié)水案例，中國經(jīng)濟導報編輯部整理

編輯：趙凡