旁流电解水处理技术(ECT)介绍
ECT系统受控反应室中提供受控电解程循环水系统钙镁离子阻止系统线设备结垢时控制细菌藻类滋生反应器部钛基氧化镍涂层电极阳极反应器壁阴极反应程中水中钙镁离子阴极发生反应形成软质水垢附着反应器壁定时启动置刮刀刮排出反应器
反应器组成见图1反应器通旁路循环水系统回水线相连循环水ECT处理回循环水池
图1 ECT装置刨面示意图
①反应室 ②电极 ③刮刀驱动马达 ④刮刀 ⑤出水阀 ⑥排污阀 ⑦电源柜 ⑧排气进气阀
()阴极电化学反应
反应室中维持工作电流概直流10~25安培结果阴极(反应室壁)附形成高浓度氢氧根种升高pH环境(pH高达14)易结垢矿物质预先结垢水中析出实际阴极附局部高氢氧根浓度形成化学环境石灰处理形成冷石灰软化环境类似
2H2O(l) + 2e H2(g) + 2OH(aq)
CO2(aq)+ OH(aq) HCO3(aq)
HCO3(aq) + OH (aq) CO32(aq) +H2O(l)
Ca2+(aq) 钙离子形成氢氧化钙Ca(OH)2(垢)碳酸钙CaCO3(垢)
(二)阳极电化学反应
阳极电流部分氯离子转化成氯气冷水中形成持续杀菌效果次氯酸时产生臭氧氧基氢氧根基双氧水系列产物提供杀生效应结合安培电流局部高低(阳极)pH区域维持ECT部实时消毒环境
生成氧气 4HO O2(g) + 2H2O + 4e
游离氯 Cl – e Cl0
氯气 2Cl(aq) Cl2(g) + 2e
臭氧 O2 + 2HO – 2eO3(g) + H2O
OH0基 OH – e OH0
氧化氢 2H2O – 2 e H2O2 + 2H+
氧基 2H2O – 2 e O0 + 2 H+
(三)pH控制
ECT处理冷循环水时pH总体值控制范围8590间控制方式动添加柠檬酸前文提阴极附会形成高浓度氢氧根反应室壁附维持较高碱性环境相反阳极附维持较低pH酸性环境
循环水切进入离开反应室运行中反复水中细菌置低pH值区高pH值区细菌次通反应室时历次pH值环境变化起定杀菌作
(四)
ECT身碳钢制造圆柱状容器直径约500毫米深900毫米固定碳钢盖子阳极组刮刀阳极直伸容器底部电极拥专利钛基镍氧化物制成便耐受局部低pH环境刮刀定时刮掉壁预沉淀出矿物质
清洗程刮垢排污两部分组成刮垢频率排放频率视运行情况分设置排污时间调节次刮垢时刮刀马达推动反应室运动刮掉壁沉淀出水垢排污时洗水起底部排出实际生产程中根设备部结垢情况改变刮垢排污频率排污时间
二运行情况
()概况
竹分厂2017年11月11日投ECT装置原循环水处理装置旁滤器(F3101AB)循环水系统回水线分出根线进入ECT系统控制循环水量5(约1520m3h)进入ECT处理出口直接接入循环水池PT3101时循环水系统检修开产预膜程中需投加化学药剂日常生产中投加ClO2CT436CT442等药剂
现装置总循环水流量约200m3hECT系统流量约17 m3h根厂家(北京银海洁水处理公司)技术指导结合生产实际ECT工作电流般设置15A着气温升高逐渐调电流降低电导率高20A现循环水浓缩倍数适控制3左右根浓缩倍数设定20min刮垢1次4h排污1次
(二)控制指标情况
投ECT设备缓蚀缓垢剂杀菌灭藻剂投加总磷ClO2余量进行分析保证循环水水质参工业循环冷水处理设计规范GB50050相关规定确定 pH浊度总硬总碱电导异养菌总数控制指标调整指标控制范围具体见表
表1 ECT投前循环水分析控制指标表
PH
浊度(度)
总磷(mgL)
ClO2余量(mgL)
总硬+总碱
(mgL)
电导
(µscm)
投前
65~9
≤10
4~7
02~10
850~1250
<2500
投
65~9
≤10
≤1100
<2500
(三)设备运行维护情况
ECT装置2017年11月11日投厂家进行次拆检
2018年3月29日第次拆开检查:
厂家设备拆开检查发现ECT设备顶盖壁结垢严重见图2图3次清理水垢约20Kg减少反应室壁结垢缩短刮垢间隔时间20min改10min排污时间变
图2 3月29日顶盖结垢情况 图3 3月29日壁结垢情况
检查情况开设备均发现部存较水垢说明具定垢力
(四)投前运行参数分析
工业循环水系统水质受蒸发量补充水水质水量排污量杀菌垢设备药剂等情况影响补充水水质水量反应循环水蒸发浓缩情况反映整循环水水质情况确保运行前参数较准确性2017年3月2018年3月水质情况补水量致相选取两时期循环水质情况进行
面ECT设备投前循环水项指标进行分析
1循环水总硬+总碱:
表2 竹分厂2017年2018年期循环水总硬总碱化验数统计
2017年3月
2018年3月
项目
时间
总硬 mmolL
总碱 mmolL
总硬+总碱
(mgL)
项目
时间
总硬 mmolL
总碱 mmolL
总硬+总碱
(mgL)
201731
326
716
3976
201831
764
585
1349
201732
335
707
4057
201832
767
568
1335
201733
318
679
3859
201835
106
608
1668
201736
336
737
4097
201836
106
6
1660
201737
327
711
3981
201837
105
609
1659
201738
331
721
4031
201838
102
605
1625
201739
337
689
4059
201839
103
657
1687
2017310
339
697
4087
2018312
124
708
1948
2017313
304
703
3743
2018313
129
819
2109
2017314
314
731
3871
2018314
127
812
2082
2017315
323
707
3937
2018315
126
807
2067
2017316
32
693
3893
2018316
123
787
2017
2017317
311
678
3788
2018319
1662
753
2415
2017320
317
684
3854
2018320
162
742
2362
2017321
31
7
3800
2018321
141
698
2108
2017322
308
695
3775
2018322
128
688
1968
2017323
315
704
3854
2018323
139
69
2080
2017324
202
566
2586
2018326
14
665
2065
2017327
21
685
2785
2018327
126
656
1916
2017328
208
6
2680
2018328
132
654
1974
2017329
257
833
3403
2018329
872
549
1421
2017330
207
803
2873
2018330
85
575
1425
2017331
2695
896
3591
均
2967
710
3677
000
1187
674
1861
71
3677
1187
674
1861
表出2017年3月循环水总硬+总碱均值3677mgL2018年3月循环水总硬+总碱均值1860mgL2018年数2017年明显降然超工艺卡片求1100mgL分析数结合ECT系统工作原理循环水中总硬降指标控制1100mgL关键需进步调整ECT运行参数加控制
2循环水pH值:
表3 竹分厂2017年2018年期循环水pH值统计
2017年3月
2018年3月
项目
时间
PH
项目
时间
PH
201731
837
201831
876
201732
847
201832
875
201733
834
201835
88
201736
812
201836
879
201737
821
201837
875
201738
818
201838
871
201739
81
201839
878
2017310
813
2018312
877
2017313
816
2018313
89
2017314
82
2018314
84
2017315
82
2018315
835
2017316
818
2018316
836
2017317
815
2018319
832
2017320
828
2018320
829
2017321
82
2018321
83
2017322
823
2018322
818
2017323
869
2018323
83
2017324
841
2018326
833
2017327
851
2018327
83
2017328
832
2018328
824
2017329
836
2018329
834
2017330
83
2018330
835
2017331
829
均
827
850
表3知2017年3月循环水均pH值8272018年3月循环水均pH值8502018年循环水pH值相2017年期总体趋势相差
ECT系统设置柠檬酸加药装置控制循环水系统PH值目前情况分厂暂时需该加药装置程中需
3循环水电导:
表4 竹分厂2017年2018年期循环水电导值统计
2017年3月
2018年3月
项目
时间
电导
μscm
项目
时间
电导
μscm
201731
4320
201831
1650
201732
5560
201832
1650
201733
5560
201835
1690
201736
5660
201836
1570
201737
4380
201837
1830
201738
4240
201838
1770
201739
3660
201839
1840
2017310
3280
2018312
2130
2017313
3640
2018313
2170
2017314
3370
2018314
2180
2017315
3240
2018315
2110
2017316
3470
2018316
3540
2017317
3310
2018319
2800
2017320
3150
2018320
2540
2017321
3190
2018321
2410
2017322
3070
2018322
2450
2017323
3100
2018323
2320
2017324
3440
2018326
2400
2017327
3530
2018327
2030
2017328
3400
2018328
1920
2017329
3600
2018329
1660
2017330
3420
2018330
1730
2017331
4410
均
3826
2108
表4知2017年3月循环水电导均值3826µscm2018年循环水电导均值2108µscm浓缩倍数均3情况2018年循环水电导较2017年期明显降结合前文描述总硬降明显趋势反映出ECT系统水中离子浓度明显抑制
4循环水浊度:
表5 竹分厂20172018年期循环水浊度值统计
2017年3月
2018年3月
项目
时间
浊度
NTU
项目
时间
浊度
NTU
201731
521
201831
827
201732
747
201832
518
201733
719
201835
486
201736
821
201836
342
201737
856
201837
41
201738
847
201838
471
201739
841
201839
302
2017310
394
2018312
298
2017313
842
2018313
299
2017314
373
2018314
636
2017315
66
2018315
363
2017316
837
2018316
472
2017317
582
2018319
371
2017320
332
2018320
349
2017321
405
2018321
281
2017322
389
2018322
303
2017323
357
2018323
354
2017324
99
2018326
431
2017327
899
2018327
321
2017328
72
2018328
403
2017329
648
2018329
42
2017330
601
2018330
327
2017331
641
均
651
408
表5出2017年循环水浊度均值6512018年循环水电导均值4082018年循环水浊度较2017循环水浊度明显降均工艺指标规定范围(≤10)出ECT系统控制系统浊度方面定作
(五)检修投情况
2018年4月分厂停产检修装置冷换设备开清洗前图片:
图4 E1205酸气冷器
图5 E1207凝结水冷器
图6 E1207凝结水冷器
图7 E1202MDEA贫液冷器
图4图7出分厂冷换设备花板泥垢较尤酸气冷器E1205TEG水冷器E1301凝结水冷器E1207花板明显盐类沉淀附着外冷换设备存明显锈蚀现象循环水浊度总硬+总碱pH指标控制着直接关系2017年11月分厂投运ECT2017年分厂没停产检修暂法确定冷换设备存泥垢等污物否安装ECT减少需做进步观察
2018年4月26日检修结束装置开产现开产投ECT分析数统计2018年5月分析数例
表6 竹分厂2018年5月循环水总硬总碱化验数统计
2018年5月
项目
时间
总硬 mmolL
总碱 mmolL
总硬+总碱
(mgL)
PH
电导
μscm
浊度
NTU
201851
674
362
1036
869
1310
58
201852
751
364
1115
865
1370
4116
201853
638
327
965
853
1250
1965
201854
69
324
1014
859
1300
115
201855
65
303
953
857
1170
991
201856
721
332
1053
872
1040
825
201857
55
326
876
864
1140
775
201858
478
282
760
837
854
66
201859
344
296
640
874
879
67
2018510
486
305
791
873
879
761
2018511
452
388
840
885
942
72
2018514
415
358
773
87
864
671
2018515
394
368
762
872
979
1036
2018516
448
406
854
876
961
1081
2018517
435
468
903
88
969
1068
2018518
369
333
702
871
800
767
2018521
265
283
548
85
605
576
2018522
294
268
562
86
579
92
2018523
25
226
476
853
575
508
2018524
275
22
495
854
615
569
2018525
29
226
516
863
580
776
2018528
245
222
467
856
548
582
2018529
235
208
443
848
528
537
2018530
163
234
397
848
768
466
2018531
19
242
432
861
550
423
均
428
306
73492
863
8822
1139
表出2018年5月循环水总硬+总碱均值73492mgLPH均值863电导均值8822μscm浊度均值1139浊度偏高原5月初循环水系统处投运初期开展预膜工作期通调整排污时间频次数恢复正常5月15日17日浊度偏高受汛期水质影响分厂通调整取水流量控制浊度
五步工作
()定期检查
开ECT设备设备顶盖壁结垢严重确保ECT稳定高效运行分厂安排季度ECT开检查设备顶盖壁进行垢根垢情况调整ECT排污频率
(二)积极调整
化验分析数明显反映分厂ECT运行情况根分析数时调整ECT工作参数确保循环水系统项指标控制范围
投ECT分厂循环水项分析数出ECT够明显降低循环水中总硬含量离子浓度降低水中总碱含量效果浊度控制稳定PH接控制限步根分析数循环水装置做出调整:
1循环水系统PH非常重参数PH偏高会引起装置区冷换设备结垢PH值偏低会装置区冷换设备造成腐蚀目前分厂循环水系统PH稍微偏高接控制限分厂拟联系ECT厂家通加入柠檬酸循环水PH进行调整PH控制佳范围
2通ECT原理通出ECT循环水浊度抑制作较差分厂步尝试ECT情况根水质间歇投阀滤器
3ECT阳极附产生次氯酸臭氧氧基氢氧根基双氧水等杀菌物质进行杀菌该种杀菌方式效果传统投加液体二氧化氯方式效果相需进步观察目前分厂循环水水池中存定藻类影响循环水水质步分厂联系厂家厂分析原调整ECT工作参数提高杀菌效果
六结
运ECT循环水处理技术投加化学试剂循环水处理技术相两者循环水项参数控制工艺卡片求范围保证循环水系统正常运行ECT拆检情况设备较垢效果进出口水质分析数冷换设备拆检情况具较杀菌效果然ECT程中电消耗投加化学药剂时高节水节约化工原材料方面较成效投加化学药剂减轻操作员劳动强度减少加药操作中带安全风险降低安全投资费时降低环境污染风险
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