表 1 电渗析器操作条件选择
操作条件
出水电导率
淡水流量
/
(L
・
h
- 1
)
浓水流量
/
(L
・
h
- 1
)
利用率
/
%
淡水
/
(
μ
S
・
cm
- 1
)
浓水
/
(
μ
S
・
cm
- 1
)
60
3 . 60
94 . 3
12
2 000
100
2 . 90
97 . 0
14
2 025
140
6 . 14
95 . 8
22
2 100
注
:
自来水电导率为
140
μ
S/ cm
。
从表 1 可看出 :原水利用率高达 95 %以上 ,电
渗析器脱盐率〔(原水电导率 - 淡水电导率) / 原水电
导率〕
仍可达到 84 %以上 (电导率 ≤2 500μS/ cm) ,
说明电渗析器适用于循环冷却水系统的节水改造 。
以下各电渗析器脱盐试验均在原水利用率控制
在 95 %的操作条件下进行 。
表 2 电渗析器脱除自来水中盐分的试验结果
操作条件
试验脱盐水质
淡水流量
/
(L
・
h
- 1
)
电耗
/
( kWh
・
t
- 1
)
Cl
-
总硬度
质量
浓度
脱除
率
/ %
质量
浓度
脱除
率
/ %
电导率
/
(
μ
S
・
cm
- 1
)
60
0. 77
0. 00
100
16
87 . 2
4. 6
62. 5
0. 73
0. 37
97 . 6
14
88 . 8
7. 8
70
0. 72
0. 57
94 . 6
12
90 . 4
12 . 0
80
0. 73
0. 44
95 . 7
18
85 . 6
10 . 1
100
0. 69
1. 00
90 . 0
16
87 . 2
19
140
0. 81
1 . 5
85 . 8
22
82 . 4
25
170
0. 82
1. 57
85 . 2
21
83 . 2
30
注
:
表中
Cl
-
、
硬度单位为
mg/ L ,
自来水开机时
Cl
-
为
10 . 60 mg/
L ,
总硬度为
125 mg/ L ,
电导率为
160
μ
S/ cm
。
自来水脱盐试验 :大连自来水平均含 Cl
-
35. 2
mg/ L ,年平均总硬度 100 mg/ L
〔1〕
,按 LAN GEL IER
及 R YZN ER 指数判断 , 总硬度超过 250 mg/ L 以
上 ,循环水质进入结垢 、
腐蚀区
〔1〕
。为了节水 ,当前
浓缩倍数控制在 3～4 ;为了防垢 、
防腐 ,不得不投入
大量防腐 、
阻垢剂 。显然 ,将原料自来水中的含盐量
尽可能多地脱除 ,可提高浓缩倍数 ,也可将循环水中
的总硬度控制在 250 mg/ L 以下 , 脱离结垢 、腐蚀
区 。从而达到节约用水 ,减少药剂投入量的目的 。
试验数据列于表 2 中 。
从表 2 可以看出 ,流量在 170 L/ h 时 ,淡水出口
总硬仅为 21 mg/ L ,以该水作为循环冷却系统补充
水 ,浓缩倍数达到 250/ 21 = 11. 9 ,循环水硬度仍在
比较理想范围之内 。
1. 2 循环冷却系统排污水脱盐试验
排污水脱盐试验是基于以下考虑 :首先 ,将排污
水用电渗析器进行淡化处理 ,使其淡化水达到自来
水水平再回用 ,以电渗析器浓缩水作为冷却系统排
污水排放 。如果电渗析器原水利用率控制在 80 % ,
在循环水水质控制指标不变的前提下 ,循环系统浓
缩倍数即可提升至 (4 + 0. 8) / 0. 2 = 24 ;其次控制浓
缩水排盐总量大于补充水带入盐分总量 ,循环水中
总硬度必将逐渐下降 ,最终可维持在不腐蚀 、
不结垢
区 ,也可以达到减少或不使用缓蚀阻垢药剂的目的 。
排污水脱盐试验数据列于表 3 。
表 3 循环水脱盐试验
累计
时间
/ h
操作条件
试验脱盐水质
淡水流量
/
(L
・
h
- 1
)
电耗
/
( kWh
・
t
- 1
)
Cl
-
/
( mg
・
L
- 1
)
脱除
率
/ %
总硬度
/
( mg
・
L
- 1
)
脱除
率
/ %
COD/
( mg
・
L
- 1
)
脱除
率
/ %
N H
3
- N/
( mg
・
L
- 1
)
脱除
率
/ %
总磷
/
正磷
/
( mg
・
L
- 1
)
脱除
率
/ %
电导率
/
(
μ
S
・
cm
- 1
)
0. 0
60
6. 6
56 . 15
268
48. 06
14. 98/ 3. 74
1 000
2. 0
14 . 60
97. 4
18
93. 3
13. 26
72 . 4
3 . 75/ 0. 53 75. 0/ 85. 8
42
0. 0
100
4. 3
144. 80
384
0 . 00
10 . 65
21. 31/ 2. 86
1 000
0. 5
5. 58
96. 1
24
93. 7
0 . 00
0. 00
100
4 . 84/ 0. 87 77. 3/ 69. 6
170
0. 0
100
4. 2
184. 34
280
16. 58/ 4. 20
1. 0
6. 66
96. 4
24
91. 4
9 . 23/ 1. 53 44. 3/ 63. 6
220
0. 0
140
2. 0
152. 44
264
780
0. 5
28 . 36
81. 4
46
82. 6
210
0. 0
200
1. 7
194. 98
288
23. 60/ 5. 14
770
0. 5
49 . 63
74. 5
68
76. 4
16. 04/ 3. 40 78. 2/ 33. 9
480
从表 3 中可以看出 : (1) 在试验条件下 ,Cl
-
的
脱除率在 75 %～97 %之间 ,总硬脱除率在 76 %～
93 %之间 ,COD 脱除率较低 ,N H
3
- N 脱除率较高 ,
总磷脱除率较低 ,正磷脱除率较高 。其中 , Cl
-
、
总
硬 、
N H
3
- N 、
正磷达到自来水标准 ,COD 、
总磷是由
阻垢剂带入的有机物产生的 ,较难脱除 。如果缓蚀
阻垢剂用量减少 ,则 COD 、
总磷含量必将大幅度下
降 。应该说冷却系统排污水经电渗析器淡化以后 ,
含盐量指标基本达到自来水水平 ,可以回收利用 。
(2) Cl
-
、
总硬脱除率超过 90 % ,电耗急速上升 ,
是同样条件下处理同样水量的自来水电耗的 6～9
倍 ,操作成本偏高 ,不宜采用 。
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1
4
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工业水处理 2002 - 03 ,22 (3) 循环冷却水系统节水试验及改造方案
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