循環(huán)冷卻水節(jié)水(MCDI)是擁有發(fā)明權(quán)的簡單而有效的去除水中溶解性總固體(TDS)的電化學(xué)技術(shù)。在電場作用下通過電極和溶液之間形成的雙電層,極性分子或離子被儲存在雙電層中被去除,當(dāng)電極飽和后可以通過加上一反向電場使離子脫離電極進(jìn)行再生。與傳統(tǒng)的除鹽方法相比,凈元電容析能耗小、成本低,且再生容易,無需化學(xué)藥劑,是一種既經(jīng)濟(jì)又有效的方法。
以下為應(yīng)用凈元電容析旁流水處理器后冷卻水節(jié)水案例計(jì)算:
現(xiàn)場工況
某循環(huán)冷卻水循環(huán)量Qr為1000m3/h,循環(huán)水電導(dǎo)率為1800μs/cm,濃縮倍數(shù)為3倍,冷卻塔進(jìn)出溫差為5℃。當(dāng)?shù)毓I(yè)用水為5元/噸。
濃縮倍數(shù)N=補(bǔ)水量/(排污水量+風(fēng)吹飛濺損失量)
蒸發(fā)損失量—Qe=k×T×Qr
排污水量——Qb=Qe/(N-1)-Qf
風(fēng)水飛濺損失Qf約為循環(huán)總量的0.1%
T —進(jìn)出冷卻塔溫差
K —?dú)鉁叵禂?shù)(依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件取系數(shù)值0.15%)
水量計(jì)算
蒸發(fā)損失量—Qe=k×T×Qr=1000×5×0.15%=7.5m3/h
風(fēng)吹飛濺損失Qf=1 m3/h
排污水量——Qb=Qe/(N-1)-Qf=7.5/(3-1)-1=2.75m3/h
經(jīng)濟(jì)效益分析
循環(huán)冷卻水節(jié)水處理量應(yīng)不小于排污量,選用3 m3/h,成本為14.1萬元。電容析旁流水處理器水回收率為80%,使用電容析后
系統(tǒng)排污量3×(1-8%)=0.6 m3/h
節(jié)省水量Q=2.75-0.6=2.15 m3/h
每年節(jié)省水量為2.15×24h×365=18834 m3
每年節(jié)省水費(fèi)為18834×5=94170元
濃縮倍數(shù)= (7.5+0.6+1)/(0.6+1)=5.7
濃縮倍數(shù)提高了約2.7倍,每年節(jié)省水費(fèi)約9.4萬元。處理每噸水電耗為1度,即每年電費(fèi)約2.6萬元,設(shè)備投資為14.1萬元,約2年的時(shí)間即可收回投資成本。
要處理的廢水通過進(jìn)水口進(jìn)入裝置,通過布水板均勻分布在處理模塊組件四周,采用周邊進(jìn)水形式,被處理的廢水一層一層漫過膜碳電極片進(jìn)行吸附,該處理模塊組件
大的好處是拆卸容易,可以隨時(shí)根據(jù)需要調(diào)整膜碳電極片的對數(shù),而且膜碳電極片之間距離很近,使其在通過較大流速溶液時(shí)對離子仍然有較好的吸附能力。吸附后的水由*流出,通過集水板從出水口流出,實(shí)現(xiàn)去離子目的;本裝置運(yùn)行的吸附-脫附更替,通過電源的短接,反接完成,通過電磁閥切換倒極實(shí)現(xiàn)。
以同一種含離子廢水的處理為例,該廢水分別通過蠕動(dòng)泵進(jìn)入電容析去離子裝置(MCDI)和傳統(tǒng)的電容吸附去離子裝置(CDI),兩個(gè)裝置的主要區(qū)別一個(gè)是膜碳電極,一個(gè)是碳電極,其他所有的工藝條件相近,進(jìn)行連續(xù)進(jìn)、出水電吸附試驗(yàn)。并在線監(jiān)測瞬間電導(dǎo)率,直至電吸附平衡。再生時(shí)用原水沖洗,倒極脫附,收集濃縮廢水。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,電容析去離子裝置(MCDI)脫鹽效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的電容吸附裝置(CDI)近50%,三次吸附-脫附循環(huán)后,脫附*,幾乎可以達(dá)到原有電極的吸附能力;而傳統(tǒng)的電容吸附裝置(CDI),吸附能力在下降。