本發(fā)明涉及水處理領域，尤其是涉及氨制冷一體式機組的循環(huán)冷卻水處理方法和設備。

背景技術：

隨著國內制造業(yè)和技術的創(chuàng)新，氨制冷機組因與水冷和空冷產品相比具有特有的節(jié)水、節(jié)電優(yōu)勢，在制冷空調、煤化工、電力、飲料和海水淡化等行業(yè)中的應用越來越普遍。氨制冷機組主要包括壓縮機、熱交換器、節(jié)流閥和蒸發(fā)器，它們之間用管道依次連接，形成一個封閉的系統(tǒng)。制冷劑氨在系統(tǒng)中不斷循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化，與外界進行熱量交換，其工作過程是：液態(tài)氨在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物的熱量之后，汽化成低壓低溫的氨氣，被壓縮機吸入，壓縮成高壓高溫的氨氣后排入熱交換器，在熱交換器中被降溫放熱冷凝為高壓氨液，經節(jié)流閥節(jié)流為低溫低壓的氨液，再次進入蒸發(fā)器吸熱氣化，達到循環(huán)制冷的目的。這樣，氨在系統(tǒng)中經過蒸發(fā)、壓縮、冷凝、節(jié)流四個基本過程完成一個制冷循環(huán)。

一種改進的氨制冷一體機組是將熱交換器設置在冷卻塔中，冷卻塔中布置冷凝盤管，通過流經冷凝盤管表面少量水的蒸發(fā)由水蒸汽帶走熱量，然而氨制冷一體機組用水量少、蒸發(fā)量大，也導致盤管水處理的難度大大增加。

傳統(tǒng)的循環(huán)冷卻水處理技術如機械方法(刮、刷)、高壓水、化學加藥處理等都存在水處理效果不理想或二次污染的問題。以最為常用的化學加藥處理為例，為了防止循環(huán)冷卻水在循環(huán)使用時，出現結垢、腐蝕、菌藻滋生等問題，需要向循環(huán)冷卻水系統(tǒng)定期加入緩蝕劑、除垢劑、殺菌劑等多種化學藥劑，處理過程中會存在以下問題：不能有效殺滅軍團菌等致病菌，它們的存在和飄散會影響甚至危及周圍的居民、行人和工作人員的健康；水質檢測結果滯后，調節(jié)藥劑加入量與需求脫節(jié)；化學藥劑的排放對水體造成了污染；投放藥劑的人 為因素難以控制，應用的結果是難以有效除垢、阻垢、去除生物黏泥，影響熱交換效率，浪費能耗；且難以有效防止腐蝕(特別是點蝕)。

盡管可以通過提高循環(huán)冷卻水潔凈度(如用純水或軟水等)來控制盤管的結垢，但這將極大增加用水成本。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種氨制冷一體式機組的循環(huán)冷卻水處理方法和設備，以提高氨制冷機組的循環(huán)冷卻水的處理效果。

本發(fā)明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提出一種氨制冷一體式機組的循環(huán)冷卻水處理設備，該氨制冷一體式機組具有熱交換器，該設備包括臭氧注入裝置、冷卻塔、第一臭氧濃度傳感器和第二臭氧濃度傳感器，該熱交換器位于該冷卻塔中，該臭氧注入裝置具有臭氧輸出口，該輸出口通過第一分支管路連接到該熱交換器的入口之前，且通過第二分支管路連接該冷卻塔的冷凝盤管，該第一臭氧濃度傳感器設于該第一分支管路，該第二臭氧濃度表設于第二分支管路，且該第一臭氧濃度傳感器和該第二臭氧濃度傳感器電連接該臭氧注入裝置。

在本發(fā)明的一實施例中，該設備還包括水池和循環(huán)水泵，該水池位于該冷卻塔底部，該循環(huán)水泵連接該水池和該冷凝盤管。

在本發(fā)明的一實施例中，該臭氧注入裝置包括臭氧發(fā)生器、文丘里注射器和脫氣塔，該脫氣塔具有輸入口和輸出口，該臭氧發(fā)生器的臭氧出口通過管路連接該文丘里注射器，該文丘里注射器通過管路連接該脫氣塔的輸入口，該脫氣塔的輸出口作為該臭氧注入裝置的臭氧輸出口。

在本發(fā)明的一實施例中，該臭氧注入裝置間歇式的工作，且工作時間占總時間的比例為75％以上。

在本發(fā)明的一實施例中，該臭氧注入裝置能夠根據該第一臭氧濃度傳感器和該第二臭氧濃度傳感器反饋的濃度控制臭氧的產量而將水中溶解氧控制在0.05～0.1mg/L的目標濃度。

本發(fā)明還提出一種氨制冷一體式機組的循環(huán)冷卻水處理方法，適用于一循環(huán)冷卻水設備，該氨制冷一體式機組具有熱交換器，該循環(huán)冷卻水設備包括冷 卻塔，該熱交換器設于該冷卻塔中，該方法包括以下步驟：產生臭氧氣體；以及將臭氧氣體分散地注入到該氨制冷一體式機組中，其中一部分臭氧氣體注入到該熱交換器的入口之前，另一部分臭氧氣體注入到該冷卻塔的冷凝盤管中。

在本發(fā)明的一實施例中，間歇式地產生該臭氧氣體，產生臭氧氣體的時間占總時間的比例為75％以上。

在本發(fā)明的一實施例中，上述方法還包括：檢測臭氧氣體注入位置的臭氧濃度；根據檢測的濃度控制臭氧的產量而將水中溶解氧控制在0.05～0.1mg/L的目標濃度。

本發(fā)明由于采用以上技術方案，使之與現有技術相比，針對氨制冷一體式機組的結構特點，采用分散式注入臭氧的方式，在保證處理效果上，極大提高水中溶解臭氧利用率。

附圖說明

為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作詳細說明，其中：

圖1是根據本發(fā)明一實施例的帶有循環(huán)冷卻水處理設備的氨制冷一體式機組的結構圖。

圖2是本發(fā)明一實施例的臭氧注入裝置結構圖。

圖3是本發(fā)明一實施例的氨制冷一體式機組的循環(huán)冷卻水處理方法流程圖。

具體實施方式

圖1是根據本發(fā)明一實施例的帶有循環(huán)冷卻水處理設備的氨制冷機組的結構圖。參考圖1所示，氨制冷一體式機組可包括熱交換器10，其具有入口10a和出口10b。入口10a輸入高溫氨氣(溫度在80℃左右)，出口10b輸出經過冷卻后的低溫氨氣(溫度在40℃左右)。入口10a通常連接氨制冷一體式機組的壓縮機，出口10b通常連接氨制冷一體式機組的節(jié)流閥和蒸發(fā)器，其中蒸發(fā)器又連接到壓縮機。為簡化起見，圖中未示出與本發(fā)明的實施例無關的壓縮機、節(jié)流閥和蒸發(fā)器這些部件。

循環(huán)冷卻水處理設備包括冷卻塔20、臭氧注入裝置30、循環(huán)水泵40、第 一臭氧濃度傳感器51和第二臭氧濃度傳感器52。在本實施例中，熱交換器10設置在冷卻塔20中。冷卻塔20內部另設有水池22和冷凝盤管24。水池22位于冷卻塔20的底部，其中貯存用于冷卻的水。冷凝盤管24位于熱交換器10上方，二者間通過管路連接。循環(huán)水泵40設置在連接水池22和冷凝盤管24的管路上。在工作時，從水池22抽出的水進入冷凝盤管24，噴灑在熱交換器10上，冷卻流經其中的氨氣。在本實施例中，熱交換器20設置為管狀。

臭氧注入裝置30具有臭氧輸出口30a。此臭氧輸出口30a通過第一分支管路31連接到水池22。但本發(fā)明并不以此為限，第一分支管路31可以注入到熱交換器20的入口之前的任何位置。臭氧輸出口30a還通過第二分支管路32連接冷卻塔20的冷凝盤管24。第一臭氧濃度傳感器51設于第一分支管路31上，該第二臭氧濃度表52設于第二分支管路32上。第一臭氧濃度傳感器51和第二臭氧濃度傳感器52均電連接臭氧注入裝置30。臭氧注入裝置30還可通過管路從水池中引入水。

可以通過第一臭氧濃度傳感器51和第二臭氧濃度傳感器52向臭氧注入裝置30反饋臭氧濃度。臭氧注入裝置30據此控制其資深電流，以達到控制臭氧的產量，從而達到控制水中溶解臭氧到達目標位置的濃度，水中臭氧濃度控制在0.05～0.1mg/L。這一濃度范圍轉換為ORP在600～800mv之間，即目標位置檢測出的ORP低于600mv時，臭氧注入裝置30的電流升高；當目標位置檢測出的ORP高于800mv時，臭氧注入裝置30的電流降低。前述臭氧濃度的范圍是經過優(yōu)化的：如果臭氧濃度低于0.05mg/L或ORP小于600mv時，細菌和藻類將會滋生，細菌總數會超過《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范GB50050-2007》中低于100000cfu/ml的要求，同時換熱器容易結垢；若臭氧濃度高于0.1mg/L或ORP大于1000mv時，熱交換器表面將無法形成氧化膜，防止腐蝕的發(fā)生。

由于氨制冷一體式機組冷卻水量很小，不需要全時進行臭氧處理，因此本發(fā)明的較佳實施例中臭氧注入裝置30進行間歇式處理，可節(jié)能降耗。以4h為區(qū)間，每處理3h，便停機1h，處理時間占比要在75％及以上，才可保證處理效果。這一75％以上的處理時間是經過優(yōu)化的。相比之下，若處理時間占比在25％以上時，細菌在無臭氧環(huán)境時間過長，會快速繁殖，細菌總數會超過《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范GB50050-2007》中低于100000cfu/ml的要求。

氨制冷一體式機組為蒸發(fā)式，其蒸發(fā)量大，水中臭氧極易散失的特點。冷卻水在大氣中進行噴淋，水已散成小水珠，同時有高速風冷卻，水中溶解臭氧極易散失或分解。在本實施例中，將溶有臭氧的水分兩路，一路注入進入熱交換器之前的管路，另一路直接進入噴到冷凝盤管中，這一設計是針對氨制冷一體式機組的特點，讓水中溶解臭氧充分得到應用。

圖2是本發(fā)明一實施例的臭氧注入裝置結構圖。參考圖2所示，本實施例的臭氧注入裝置30包括臭氧發(fā)生器33、文丘里注射器34、脫氣塔35和泵36。脫氣塔35具有輸入口35a和輸出口35b。臭氧發(fā)生器33的臭氧出口通過管路連接文丘里注射器34。文丘里注射器34的輸入端連接設有泵36的管路，輸出端通過管路連接脫氣塔35的輸入口35a，脫氣塔35的輸出口35b作為臭氧注入裝置30的臭氧輸出口。

圖3是本發(fā)明一實施例的氨制冷一體式機組的循環(huán)冷卻水處理方法流程圖。參考圖3所示，方法包括如下步驟：

在步驟301，產生臭氧氣體；以及

在步驟302，將臭氧氣體分散地注入到氨制冷一體式機組中，其中一部分臭氧氣體注入到熱交換器的入口，另一部分臭氧氣體注入到冷卻塔的冷凝盤管中。

實施例：

采用本發(fā)明涉及的技術和參數處理實際的氨制冷一體式機組循環(huán)冷卻水，該廢水水質以及處理結果見下表1。跟蹤觀察處理后循環(huán)水水質2年均達到GB50050-2007要求。

表1氨制冷一體式機組循環(huán)冷卻水水質指標匯總

雖然本發(fā)明已參照當前的具體實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，在沒有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本發(fā)明的實質精神范圍內對上述實施例的變化、變型都將落在本申請的權利要求書的范圍內。