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工业循环冷却水节水减排关键技术(技术产业化)

  • 申请人:王占军
  • 发布时间:2018.08.09
  • 技术领域:资源环保
  • 所属行业:清洁生产与循环经济
  • 是否专利:有专利
  • 专利类型:发明
  • 专利号:
  • 技术成熟度:可以量产
  • 是否产业:已产业
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  • 技术介绍
  • 成果评价
  1. 1、项目实施内容
    本项目研究开发目标是突破高浓缩倍数工业循环水节水减排关键技术,构建循环冷却水处理再循环系统,该系统由无磷水质稳定剂,多功能水质净化器,光催化杀菌灭藻器及污泥处理器组成。水质稳定剂主要功能特点是节水、防垢、除垢、缓蚀、抑制菌藻以提高水质和循环水浓缩倍数并延长设备使用寿命。水质净化器主要用于净化工业循环水的泥沙、生物粘泥、腐蚀产物及其他小颗粒杂质,达到水质净化的目的。杀菌灭藻器采用紫外线对微生物的辐射损伤和破坏核酸的功能达到杀灭微生物的消毒目的。污泥处理器对需要处理量污泥进行脱水处理。
    ⑴水质稳定剂配方优化设计研究
    目前国内百分之90%以上工业循环水是传统方式投加普通阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、粘泥剥离剂 消泡剂,还有的加酸等等。本水质稳定剂配方优化重点是研制含有腐钠、硫磺甲氨基聚环氧琥玻酸、PMAA等成分的优化复配配方。
    水质稳定剂LJ-120主要成分为含腐钠、硫磺甲氨基聚环氧琥玻酸、PMAA为主的节水型药剂,通过药剂的羟基、羧基和磺酸基,使结垢离子螯合、络合及离子交换,将结垢离子晶格畸变,(由方形变为圆球形)包裹,最终通过水质净化器排出水体外,使循环水高倍率运行而不结垢、不腐蚀还可抑制菌藻。LJ-120实现了工业循环冷却水浓缩倍数达10倍以上,使工业循环水基本零排放变为现实,工业节水率达到60%以上。此外,LJ-120还具有防垢、除垢、缓蚀和抵制菌藻等功能,真正做到了循环水系统的免维护。
    ⑵特制水质净化器
    特制水质净化器采用侧进侧出、侧进底出的方式,通过管道中的压力将过滤液体介质压入或抽入过滤器桶体,要过滤的液体介质先经过不锈钢金属网进行初过滤,将循环水中大于40目的固体物质进行拦截;而后循环水经过金属网后由支撑滤篮承托的过滤滤芯,产生理想的固液分离,达到液体介质被过滤的效果。特制水质净化器具有结构合理、密封性好、流通能力强、操作简便等诸多优点。尤其是滤袋侧漏机率小,能准确地保证过滤精度,并能快捷地更换滤袋,使得操作难度降低。随着浓缩倍数的提高,Ca2+、Mg2+等物质的浓度也相应提高,循环水水质进一步恶化,容易导致循环水系统腐蚀、结垢和粘泥滋生。我们采用水质净化器来降低工业循环冷却水的浊度,使之符合我国工业循环冷却水处理设计规范国家2007年标准。
    ⑶光催化杀菌灭藻技术
    光催化杀菌灭藻器主要成分是纳米二氧化钛。TiO2本身无毒无害,已广泛用于医药、化工、电力、橡胶、石化、冶炼等各种领域的水消毒。通过固载化技术,将纳米TiO2光催化剂负载在固载材料上,在紫外条件下,对循环水进行消毒,一方面可能减少水紫外消毒系统对紫外光强度的依赖,降低紫外灯管的数量;另一方面光催化反应协同紫外杀菌,可以降低紫外消毒后微生物复活作用,强化紫外消毒处理效果。光催化杀菌灭藻器在水中杀菌灭藻的效果比紫外消毒提高了30-50倍。
    2、项目技术路线
    ⑴进行项目可行性分析及认证,明确项目意义。
    ⑵根据用户的反馈信息找出需要解决的关键问题和需要突破的关键技术。设计开发任务书,确定主要技术参数。
    ⑶开展循环冷却水处理用的水质稳定剂配方优化设计研究,完成循环冷却水处理用的水质稳定剂配方优化设计制定方案。
    ⑷结合特制水质净化器使用性能开展循环冷却水系统工艺控制研究,完成水质净化器的研发。
    ⑸研究光催化杀菌灭藻技术,控制微生物繁殖污染,降低工业循环冷却水处理成本。促进水处理技术的绿色化,减少了生态环境的污染。
    ⑹开展实施上述关键技术集成开发与应用示范,完善系统技术配套。
    ⑺对产品进行设计验证,检测产品的各项性能,优化产品性能。
    3、项目技术关键
    ⑴设计一整套低费用水处理方案,降低循环水的浊度和总溶解固体,减少系统补水量,提高浓缩倍数,改善整体循环水的状况,最后实现基本零排放。
    ⑵提高循环水的浓缩倍数,降低排污水量,从而减少其对环境的污染,进而降低循环水处理成本。用户使用工业循环冷却水浓缩倍数达10倍以上,工业节水率达到60%以上,缓蚀率和阻垢率达到95%以上。
    4、主要技术性能指标
    ⑴浓缩倍数≥10;
    ⑵工业节水率≥60%;
    ⑶缓蚀率和阻垢率≥95%。
  2. 2014年12月31日,中国高科技产业化研究会在北京主持召开了石家庄绿洁节能科技有限公司自主研发的"工业循环冷却水节水减排关键技术"项目评价会。评价委员会听取了项目单位的技术报告,审查了相关资料,经质询和讨论,形成意见如下:
    1、提供的资料齐全,符合评价要求。
    2、该项目的主要创新点:
    ⑴研究开发了新型水质稳定剂LJ-120,具有较好的阻垢、除垢、缓蚀和抑制菌藻生长的作用;
    ⑵该水质稳定剂与水质净化器及菌藻控制器相结合,使循环水系统达到6倍以上的高浓缩倍率。
    3、该技术具有自主知识产权,节水效果突出,经济、社会效益显著,应用前景广阔。
    评价委员会一致认为,该项技术达到国内领先水平,同意通过科技成果评价。
    建议:进一步加大推广力度,满足市场需求,扩大其应用领域。