[0001] 本发明涉及水处理技术领域，具体为一种无限提高循环冷却水浓缩倍数的处理系统及方法。

[0002] 循环冷却水浓缩倍数的提高有利于节约新水，但浓缩倍数的提高，水中盐分、硬度、氯离子等随之富集，对换热设备、管道等设施产生腐蚀、结垢、污泥沉积、降低换热效率等副作用；微生物、菌藻滋生生物黏泥，易产生微生物腐蚀，同时易堵塞管道、换热设备等。水处理膜法产生浓盐水，一直以来浓盐水处置是难题。

[0003] 目前很多企业将浓盐水送到一些用水水质要求低的用户使用，比如冶金行业送至高炉冲渣，虽然能够消耗部分浓盐水，但盐分高影响高炉水渣质量，难以作为建筑材料等二次利用，氯离子高腐蚀冲渣设备，同时存在因结垢造成水渣板结等问题；也有部分企业将浓盐水深度处理后进行分盐结晶，最终产生氯化钠、硫酸钠等副产品，但产品利用率较低，销售困难，同时产生部分危废，需要处理，进行分盐投资和运行费用极高，企业难以负担。

[0034] 本发明公开了一种无限提高循环冷却水浓缩倍数的处理系统及方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

[0035] 下面结合附图，对本发明的具体实施方式进一步说明：

[0036] 一种无限提高循环冷却水浓缩倍数的处理系统，包括间接冷却部分、分流处理部分与污泥处理部分.

[0037] 如图1所示，间接冷却部分包括冷却水水池1、冷却水供水泵2、用户端3与密闭冷却器4。密闭冷却器4为耐腐蚀密闭冷却器，与浓盐水接触的部分采用耐腐蚀材料制作，包括但不限于双相钢、钢基热浸铝或钛材料，主要防止氯离子等腐蚀。同时其他与喷淋水接触的设备材料均需要采用耐腐蚀材质或做防腐处理。氯离子在浓度达到一定高度时，腐蚀效率下降，能够有效减轻腐蚀。密闭冷却器4包括冷却器盘管5与冷却器集水盘6。

[0038] 冷却水水池1出口与冷却水供水泵2入口管道相连，冷却水供水泵2出口与用户端3入口管道相连，用户端3出口与冷却器盘管5管道相连，冷却器盘管5与冷却水水池1入口管道相连。喷淋水补水装置8与冷却器集水盘6相连，冷却器集水盘6出口与冷却器喷淋泵7入口管道相连，冷却器喷淋泵7出口通过管道分别与冷却器盘管5、电化学除垢装置9相连。

[0039] 如图2所示，分流处理部分包括冷水机14、电化学除垢装置9、沉淀装置10、中间水池11、过滤器供水泵12、过滤器13、过滤器反洗调节池15、过滤器反洗排水泵16与PH调节装置17。沉淀装置10为高密度沉淀池。过滤器13为砂石过滤器或纤维球过滤器。

[0040] 过滤器13出口与冷水机14入口管道相连，冷水机14出口与冷却器集水盘6管道相连。过滤器13出口与过滤器反洗调节池15入口管道相连，过滤器反洗调节池15出口与过滤器反洗排水泵16入口管道相连，过滤器反洗排水泵16出口分别与电化学除垢装置9、沉淀装置10入口管道相连，沉淀装置10出口与中间水池11入口管道相连，中间水池11出口与过滤器供水泵12入口管道相连，过滤器供水泵12出口与过滤器13入口管道相连。PH调节装置17与冷却器集水盘6、喷淋补水装置8管道相连。

[0041] 如图3所示，污泥处理部分包括加药装置24、污泥脱水装置23、污泥提升泵22、污泥调节池21、污泥浓缩装置20、泥水提升泵19、沉淀排泥池18。

[0042] 加药装置24与污泥脱水装置23管道相连，污泥脱水装置23出口与沉淀装置10入口管道相连，沉淀装置10出口与沉淀排泥池18入口管道相连，沉淀排泥池18出口与泥水提升泵19入口管道相连，泥水提升泵19出口与污泥浓缩装置20入口管道相连，污泥浓缩装置20出口与污泥调节池21入口管道相连，污泥调节池21出口与污泥提升泵22入口管道相连，污泥提升泵22出口与污泥脱水装置23入口管道相连。

[0043] 本发明循环冷却水系统采用间接冷却的方式，降温采用耐腐蚀密闭冷却器；密闭冷却器喷淋冷却水(冷媒水)补水采用浓盐水，或补水采用其他水种，使喷淋水浓缩倍数不断提高(无限浓缩)，最终达到电导率30万us/cm左右后形成盐分平衡；通过分流处理去除喷淋水系统中不断浓缩的硬度和悬浮物；通过冷水机14降低部分喷淋水水温，来降低夏季冷却水水温高的问题；将喷淋水分流处理产生的含水率较高的垢和污泥进行浓缩脱水，产生的上清液回至喷淋水系统，脱水后的污泥含有部分水分而带走系统中部分盐分，使喷淋水系统形成盐分平衡。

[0044] 冷却器盘管5内为供用户端的循环冷却水，可采用软水或新水等水质较好的水源作为补水。冷却器盘管5外喷淋水为浓盐水或其他水源作为补水，喷淋水系统通过蒸发、喷溅、含垢污泥排放带走部分水分外，不进行排污或其他排放，使喷淋水不断浓缩，最终形成水量和盐分平衡。由于喷淋水系统浓缩倍数的不断提高，结垢会越来越严重，通过分流处理去除硬度和悬浮物等。由于喷淋水系统维持在极高的盐分环境下运行，微生物、藻类难以生存，不需要投加杀菌灭藻药剂。

[0045] 间接冷却是将浓盐水用于作为喷淋水使用，与冷却器盘管5内冷却水分开设置，避免喷淋水腐蚀用户端换热设备。分流处理是取5～10％喷淋水进行除垢、沉淀、过滤、制冷处理(按需考虑)，处理后回至喷淋水系统中，使喷淋水中不结垢，降低悬浮物含量，降低喷淋水水温。

[0046] 除垢采用电化学除垢，将分流处理的喷淋水在电流作用下，在阴极附近形成碱性环境，PH升高，氢氧根离子和碳酸根离子富集。当钙镁离子经过该区域时就会生成碳酸钙、氢氧化镁等沉淀物。这些沉淀物会吸附在阴极板上，或悬浮于水中，在电场作用下，可干扰CaCO3的结晶过程，使晶格发生歪曲，成为不规则的文石结构晶体，这就是晶格畸变作用。晶格畸变使垢变为无定形的软垢，这种垢的结晶不宜长大，垢层中存在大量的空隙，彼此黏结力差，在水流中容易被冲走，可以随排污水一起排出。这样抑制了致密的硬垢(方解石结构)生成。

[0047] 沉淀可采用高密度沉淀池等沉淀设施，出水进入过滤处理，沉淀底泥进入到污泥处理系统处理。过滤可采用砂石或纤维球等过滤器，出水进入下一级处理，反洗排水经过收集后均匀送至前端沉淀设施。制冷处理采用冷水机14，根据夏季水温和用户需求水温设置处理后的水温。污泥处理是将沉淀排泥收集后，均匀送至污泥浓缩装置20，污泥经过浓缩后送至污泥脱水装置23进行脱水，污泥浓缩出水和污泥脱水产生的上清液均回到分流处理的沉淀装置10进行处理后回到喷淋水系统中使用。

[0048] 一种无限提高循环冷却水浓缩倍数的处理方法，基于上述系统实现，具体包括如下步骤：

[0049] 1、循环冷却水供水泵2从冷却水水池1中取水，供用户端3使用，用后水温升高，回至密闭冷却器4进行降温后进入冷却水水池1循环使用。该过程循环冷却水不与外部接触，能够很好的保持水质。

[0050] 2、密闭冷却器4中喷淋水补水8根据冷却器集水盘6液位情况，采用浓盐水等进行补水，通过冷却器喷淋泵7提升，一部分供冷却器盘管5降温使用，一部分进行分流处理，送电化学除垢装置9等进一步处理。

[0051] 3、电化学除垢装置9将水中硬度以软垢形式析出后，进入沉淀装置10沉淀处理，处理后进入中间水池11，再用过滤器供水泵12加压送至过滤器13进一步去除悬浮物。

[0052] 4、过滤器13反洗排水进入过滤器反洗调节池15进行水量调整，通过过滤器反洗排水泵16均匀送至沉淀装置10处理。

[0053] 5、过滤器13出水进入冷水机14降温，降温后回至冷却器集水盘6中循环使用。

[0054] 6、PH调节装置17向喷淋水系统投加酸，使喷淋水系统处于酸性环境中，使水种硬度难以成垢。

[0055] 7、沉淀装置10排泥至沉淀排泥池18中，通过泥水提升泵19送至污泥浓缩装置20进一步将污泥浓缩。

[0056] 8、污泥浓缩装置20排泥至泥浆调节池21，通过泥浆提升泵22送至污泥脱水装置23进行脱水，干泥外运处理，上清液和污泥浓缩装置出水回至沉淀池处理后循环使用。

[0057] 9、加药装置24向污泥处理系统中投加絮凝药剂。

[0058] 整个系统没有外排水，系统浓缩倍数无限提高，最终通过系统排泥带出部分水分，而带走部分盐分，形成盐分平衡。通过采取一系列措施，解决喷淋水系统的腐蚀、结垢、微生物藻类等问题，使系统能够稳定循环使用，节约用水的同时，消耗浓盐水，解决浓盐水处理难题。本发明紧扣循环经济，实现浓盐水的资源化利用，节水减污，经济和社会效益显著。

[0059] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。