一种调相机外冷水电化学水处理集成系统及方法与流程

xiaoxiao2026-09-02  15


本发明属于水处理,更具体地,涉及一种调相机外冷水电化学水处理集成系统及方法。


背景技术:

1、同步调相机承载容量等级大、动态响应速度快,应用于特高压直流输电工程,能够有效提升电网的动态无功支撑能力。目前,换流站大型调相机普遍采用水-水循环冷却系统进行冷却散热。在外冷水循环系统中,换热管的结垢和腐蚀会影响调相机的传热,危害相关设备安全稳定运行,进一步影响电网运行。对于外冷水循环系统的水处理,主要通过添加阻垢剂、杀菌剂等。添加药剂具有运行和维护成本高、耗水量大、环境污染等缺点。

2、现有技术文件1(cn217895298u)公开了一种调相机循环水电化学除垢零排放系统,涉及工业循环水处理技术领域,滤水器、过滤器、去浊原水箱、除盐装置、除垢装置和产水箱依次连通,滤水器的排污口、过滤器的第二出口、除盐装置的第二出口和除垢装置的排渣口均与浓水池的进口连通,浓水池与除盐装置及浓盐废水池连通,去浊原水箱的各出口分别与滤水器的反洗口、过滤器的反洗口和除盐装置的第一进口连通。但该现有技术文件1的不足之处在于其不具备杀菌功能,不能有效防止水中藻类等微生物滋生;此外,其过滤器内填充介质包括生物活性炭,较容易饱和,使用寿命较短,需要定期更换,维护成本较高。


技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足,本发明提供了一种调相机外冷水过滤处理系统,具有除垢、阻垢、杀菌、灭藻、防锈和脱盐的功能。本专利无需加药,无二次污染,减少了设备运行和维护成本,使用效率高、能耗低,具有环保、绿色、节能、降耗和延长设备使用寿命的特点。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明的第一方面提供了一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,包括电化学水处理模块、过滤模块、电驱动膜分离器、集成操作架和集成式箱房,所述电化学水处理模块,包括水池和沉浸式反应堆,所述沉浸式反应堆设置于水池内部,经沉浸式反应堆处理过的水进入过滤模块;

4、所述过滤模块,设置于集成式箱房内部,包括过滤器、反冲洗泵阀、原水箱和电控单元,在过滤工作模式下,电化学水处理模块处理过的水进入过滤器的上部,从底部过滤出水口流出,进入原水箱后,通过集成操作架进入电驱动膜分离器;

5、所述电驱动膜分离器,设置于集成式箱房内部,包括浓水箱、极水箱、膜堆、电极、夹紧装置、管路单元和电控单元,原水箱中的去浊原水进入电驱动膜分离器,浓水箱中的浓水进入电驱动膜分离器,将去浊原水与浓水进行分离。

6、优选地,所述沉浸式反应堆的阴极区呈碱性,使氢氧根离子和水中的钙离子、碳酸氢根离子反应生成碳酸钙和硫酸钙,附着在阴极板上。

7、优选地,所述沉浸式反应堆的阳极采用贵金属基材涂以钛基钌铱涂层的结构,将电解消耗的能量生成具有杀菌灭藻能力的氧化物质。

8、优选地,所述沉浸式电解堆的阳极生成具有杀菌灭藻能力的氧化物质至少包括1o2、-oh、o2-、o3、h2o2中的任意一种。

9、优选地,所述过滤模块包括过滤工作模式和反冲洗工作模式,在反冲洗工作模式下,反冲洗水通过反洗泵和反洗进水阀进入过滤器底部,反冲洗水通过介质向顶部冲出,将顶部累积的悬浮物杂质排出过滤器。

10、优选地,所述过滤和反冲洗工作模式相互切换,循环往复完成过滤、反冲洗的连续自动化的工作,所述介质为afm活性过滤介质。

11、优选地,所述电驱动膜分离器中,阴阳离子交换膜和浓淡水隔板依次排列,形成电渗板器隔室,所述电渗板器隔室在电流电场作用下,溶液中的带电离子产生迁移,选择性地通过阴阳离子交换膜,形成交替排列的浓缩隔室和淡化隔室。

12、优选地,所述电驱动膜分离器中,阴阳离子交换膜和浓淡水隔板的数量为4-8个。

13、优选地,所述电驱动膜分离器中,通过浓淡水隔板边缘的孔道,分别将浓缩隔室和淡化隔室的水流汇集成浓水和淡水系统,流入浓水箱和水池,水池的中的水在系统中循环,所述电驱动膜分离器中,极水箱中添加电解质,通过极水增压泵,为电驱动膜分离器的两极提供离子水。

14、本发明的第二方面提供了一种调相机外冷水电化学水处理集成系统的处理方法,执行所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,包括以下步骤:

15、步骤1,待处理的水流进入电化学水处理模块,通过电化学水处理模块中的沉浸式反应堆进行处理,获得处理过的水;

16、步骤2,在过滤系统的过滤工作模式下,步骤1获得的处理过的水进入过滤器进行过滤分离,获得去浊原水;

17、步骤3,经步骤2获得的去浊原水进入电驱动膜分离器,获得浓水和淡水;

18、步骤4,步骤3中获得的浓水流入蒸发池,蒸发池中的水经过曝气蒸发,步骤3中获得的淡水在系统中不断循环。

19、本发明的有益效果在于,与现有技术相比,

20、本发明主要应用于工业用循环水的处理,具有除垢、阻垢、杀菌、灭藻、防锈和脱盐的功能,适合应用在钢铁行业、发电行业、化工行业、大型商场等场合。本系统无需加药,减少了设备除垢所产生的维护成本和时间,使用效率高、能耗低,是处理工业循环水的理想设备。

21、(1)本专利无二次污染。目前,许多企业的循环水处理,都采用加药处理的方法,增加了运行成本,并且产生由加药引起的二次污染。同时,加药工作本身存在一定危险性,容易对加药人员本身造成伤害。所以,本系统具有环保、绿色、节能、降耗和延长设备使用寿命的特点;

22、(2)在电化学水处理系统中,设备的阳极电解生成具有极强杀菌灭藻能力的氧化物质,产生溶解氧(o2-)、羟自由基(-oh)、过氧化氢(h2o2)以及单线态氧(1o2)等活性氧,可以有效消灭大肠杆菌等普通细菌,同时还能消灭强大的军团菌,达到无污染杀菌。实践证明,经过该系统处理的水,可以使管道内壁形成一层致密的四氧化三铁保护膜,从而使管道免受腐蚀;

23、(3)高精过滤系统采用afm活性过滤介质,其性能超过砂介质、玻璃珠介质以及其它介质。本系统主要用于去除水中悬浮物,一般用于过滤0.45-200微米的悬浮物,去除效率高达92%,过滤流量是同型号砂滤罐的3~5倍。所用滤料寿命长达10年左右,不会板结,不用更换。作为电渗析前道处理工艺,可以大大减轻电渗析工艺的负荷;

24、(4)电驱动膜分离技术利用膜对混合物中各组份的选择透过性能来分离、提纯和浓缩目的产物的新型分离技术。膜分离过程是一种无相变、低能耗物理分离过程,具有高效、节能、无污染、操作方便的特点。膜分离技术作为一种清洁生产工艺,代替传统的蒸发浓缩、离子交换树脂吸附等工艺,具有优良的性能和应用前途。



技术特征:

1.一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,包括电化学水处理模块、过滤模块、电驱动膜分离器、集成操作架和集成式箱房,其特征在于:

2.如权利要求1所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,其特征在于:

3.如权利要求1所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,其特征在于:

4.如权利要求3所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,其特征在于:

5.如权利要求1所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,其特征在于:

6.如权利要求5所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,其特征在于:

7.如权利要求1所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,其特征在于:

8.如权利要求7所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,其特征在于:

9.如权利要求7所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,其特征在于:

10.一种调相机外冷水电化学水处理集成系统的处理方法,执行权利要求1-9所述的一种调相机外冷水电化学水处理集成系统,其特征在于,


技术总结
本发明公开了一种调相机外冷水电化学水处理集成系统及方法,包括电化学水处理模块、过滤模块、电驱动膜分离器和集成式箱房。所述电化学水处理模块,包括沉浸式电解堆和电控单元,将水进行预处理后;所述过滤模块,包括过滤器、反冲洗泵阀、水箱和电控单元,对处理过的水进行过滤;所述电驱动膜分离器,包括浓水箱、极水箱、膜堆、电极、夹紧装置、管路单元和电控单元;所述集成式箱房包括空调、进气扇、排气扇和照明灯。本发明主要应用于工业用循环水的处理,具有除垢、阻垢、杀菌、灭藻、防锈和脱盐的功能,本系统无需加药和排污,减少了设备除垢所产生的维护成本和时间,降低水资源使用成本,使用效率高、能耗低,是处理工业循环水的理想设备。

技术研发人员:张祥虎,赵贺,王之赫,王庆庆
受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司超高压分公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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