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工业循环冷却水旁流处理工艺及设备（高华生俞建德姬跃国）

发布时间：2009/10/17 阅读次数：1411 字体大小: 【小】【中】【大】

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该工艺适用于无专业技术人员管理的中、小型循环冷却水系统。

2.2 纤维过滤—弱酸树脂软化工艺

2.2.1 原理

纤维过滤与离子交换树脂相结合的工艺流程如图2所示。

循环冷却水经射流器加入沉淀剂和混凝剂后，在管道中混合均匀并进入高效纤维过滤器，在滤床上方的反应区发生部分软化反应和微絮凝反应，生成的CaCO3和Mg(OH)2颗粒与水中的悬浮物一起被纤维滤料截留、去除，滤后水的硬度(永久硬度即非碳酸盐硬度)约降低1mmol/L、浊度＜1NTU、碱度适当增加、pH值升至9.5左右。

采用弱酸(丙烯酸)阳离子交换树脂可进一步将水中硬度和碱度降至1mmol/L以下，出水pH值为3～6，达到补充水的水质要求后则可返回冷却水系统，出水中可保留50%以上的水处理剂。

2.2.2 成本及效益分析

运行成本包括沉淀剂和混凝剂的消耗及弱酸树脂再生(用硫酸作再生剂)的费用，其中药剂成本为0.63元/m3，加上电费(主要包括进水泵、反冲泵和罗茨风机所消耗的电能)，则总成本＜1.0元/m3，比采用反渗透等其他方法经济。

效益包括减少补充水量和排污量而节省的水费和排污费、减少水处理剂耗量而节省的费用、以及改善水质稳定效果、延长设备使用寿命、改善传热效率而产生的效益。

2.2.3 设备特点

主要设备包括高效纤维过滤器和弱酸阳离子交换器，工艺过程和设备具有流程简单、紧凑、操作方便灵活等特点。将反应器与过滤器合二为一的“一体化”设备，使工艺过程在一体化设备中完成，易于实现产业化。利用高效纤维过滤器内滤料层的上部空间作为“三合一”处理工艺的反应区，可省去一个体积庞大的反应澄清池，由于“微絮凝效应”的存在，反应生成的微小沉淀物颗粒可通过纤维滤料的深层、高精度过滤得以去除，具有过滤精度高、运行周期长、纳污量大等优点。

弱酸阳离子交换树脂对永久硬度没有去除作用，软化水质时不产生强酸，树脂在失效后容易再生，通常酸的消耗量仅为理论值的1.1倍，因而比较经济。该工艺操作灵活，可根据水质情况采用调整流程，其自身耗水量＜10%，适用于大型工业循环冷却水系统。

3 结语

①采用旁流处理工艺(包括过滤、膜分离、化学沉淀软化、离子交换等)将循环冷却水系统的排污水经净化和软化后作为补充水进行回用，可显著降低排污量并改善水质稳定效果，对提高工业水的重复利用率和节约水资源具有重要意义。

②对于中、小型循环冷却水系统，可以采用能去除悬浮物、降低浊度、同时实现自动投药的化学沉淀—纤维过滤—控释投药工艺；对于大型循环冷却水系统，可以采用能同时去除悬浮物、硬度等的化学沉淀—纤维过滤—弱酸树脂交换工艺，以便从根本上改善水质，实现真正意义上的“零排放”。

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图2

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