天泉ZDH型多功能水处理技术与设备简介

天泉ZDH型多功能水处理技术与设备是由沈阳天泉高新技术开发公司专门为供热行业开发研制的一种集除氧、阻垢、防止水人为丢失为一体的综合水处理技术。2000年5月18日该项技术被国家专利局正式授权为发明专利，专利名称为：一种水处理方法，专家号为：ZL97I0504X；2001年7月23日通过了由建设部科技司主持的国家级技术成果及新产品鉴定；2001年8月1日又通过了建设部科技司主持的推广应用评审论证。鉴定会和推广应用论证会专家分别有来自全国锅炉水处理协会的专家，全国供热协会的专家，中国科学院金属电化学的专家，金属腐蚀与防护的专家，以及清华大学教授等。与会者一致认为天泉ZDH型多功能水处理技术与设备运行有着深远的意义，并评价该项技术成果达到国际先进水平。 该项成果利用真空解析、物理和电化学综合方法，创造性的用一套水处理设备解决了除氧、阻垢、防止水人为丢失三大问题。 该项成果的除氧技术采用真空、电化学、化学三部完成。由于冬季水温很低（10℃左右），单纯在负压下靠喷淋折流真空除氧远远达不到国家标准，因此该项除氧技术的核心是利用电化学方法产生Fe(OH)2，再利用Fe(OH)2与水中的O2发生学化反应，来彻底吃掉水的溶解氧，Fe(OH)2+O2+H2O→Fe(OH)3。确保水中溶解氧含量满足国家标准≤0.1mg/L。由于电化学产生Fe(OH)2原则上不受水温限制（＞1℃），并可适当过量产生一定的Fe(OH)2来消灭由于系统运行中不慎所再次溶进的溶解氧，所以此除氧方法大大优于目前其它物理除氧方法。 该项成果的阻垢机理是利用除氧后产生的Fe(OH)3胶体所具有的大的表面能与水中的Ca+2，Mg+2离子及受热析出的CaCO3等盐类相互吸附，从而阻碍CaCO3晶核的生长达到有效的防垢目的，致使通过电化学水处理后的水中硬度，不用加热就可明显的下降，这是目前在供暖行业水处理中其它物理方法所不能比拟的。 该项成果的另一特征是水中电解制备的Fe(OH)3最终的颜色为棕黄色，它的物理性质与Fe3O4、Fe2O3、Fe2O3·H2O的物理性质有明显的区别，以上三种物质均有明显的磁性，而Fe(OH)3是很稳定的胶体，没有磁体，具有明显的ζ(ZETA)电位，胶体微粒在纳米之间，质量甚小，重力影响甚微，在水循环动力的搅拌流动下Fe(OH)3胶体均匀的分散在水中，阻止它们相互接触的因素是带有相同电荷的胶体颗粒或胶团间的静电斥力，因此管网和锅炉系统中的水在Fe(OH)3胶体的存在下永远保持棕黄颜色，用此水洗衣服、拖地、洗脸、刷东后都会留下一层黄色的Fe(OH)3胶水后的产物（但无毒、不伤害皮肤），从而有效地减少了因用户的原因而丢失的水。 该项水处理技术适用于源水硬度≤6.0mmOL/L，而＜95℃以下的低温供暖热力锅炉封闭循环系统，该技术除氧效果满足国家相关热水锅炉水质标准≤0.1mg/L。可限制一个供暖期内水垢厚度不超过1mm。被处理源水水温可在1℃-4℃之间，工作压力可适合在0.8MPa到2.0MPa。 这项成果1997年在沈阳市康平县供暖公司试用（当时考虑到此地方水质不好，锅炉易结垢）。经过一个供暖期的运行，1998年4月辽宁省劳动厅锅炉处，组织了沈阳市劳动局锅炉处、沈阳市供暖办、康平县劳动局的有关同志到现场进行破坏性割管检查，认为除氧、防垢效果显著，并于同年4月10日下发了全省范围内推广试用函。 经过1997年-1999年的二个供暖期的试用，设备再次进行改进，主要是将电磁阀改为电动阀。真空泵改为水循环式真空泵，从而消除了电磁阀的振动，真空泵不用经常更换真空油，确保正常连续运行。2000年对控制系统进行了改进，采用PLC编程。从而使得目前的设备在运行中处于免维护状态。 1998年沈阳市第三热力供暖公司洮昌小区应用此项技术与设备。1999年4月份沈阳市劳动局、沈阳市锅检所联合对此锅炉房的炉进行割管检查，无垢、无腐蚀。 1999年扩大应用范围，沈阳东陵区供暖公司，沈河区供暖公司、皇姑区供暖公司、大连西岗供暖公司，均采用了此设备。 2000年再次扩大应用范围。2001年辽宁省技术监督局锅炉处。沈阳市劳动局锅炉处，沈阳市锅检所、沈阳市供暖办再次联合对沈阳市第三供暖公司洮昌锅炉房应用此设备三年后的效果进行了跟踪割管检查，结果无垢、无腐蚀。沈阳市锅检所在冬季对部分沈阳应用此设备的锅炉房进行溶解氧抽检，无论设备出口，还是管网内的系统水（锅水）溶解氧指标均满足国家标准≤0.1mg/L。 供暖单位应用此项技术将会取得直接的经济效益。依据大连西岗供暖公司的用户报告，以大连西岗供暖公司白云四期锅炉房为例：锅炉房部吨位20吨，未采用天泉ZDH型多功能水处理设备前，平均每天失水量为100吨（来自用户报告），采用本设备电化学处理后，每吨水耗电为4V×50A×1小时为200W，每度电0.5元计200W为0.1元，耗铁50克/吨水，每吨铁按3000元计，则吨处理水耗铁费用为0.15元，累计运行费用0.25元/吨（无需专职人员维护）。150天平均每天按40吨计算（因为失水得到控制30吨/天）为10元/天，150天为1500元。原每天失水100吨降至30吨/天，按平均每天节约60吨水计算，根据沈阳市供暖办提供的热水8元/吨，则节约60吨为480元/天，150天总计节约720000元，也就是说大连西岗供暖公司白云四期锅炉房采用电化学多功能水处理设备，一个供暖期可节约720000-1500=70500元，同时，为国家节约珍贵的水资源9000吨。 以一台20吨热水锅炉带15万平方米供暖面积为例，不含锅炉辅机，主机费用在100万左右，室内外的管网费用在450万元左右（室内20元/立方米，室外10元/立方米）共计550万元，使用年限按15年计，则每年平均费用为36.7万元，也就是说延长一年的锅炉和管网的使用寿命对于20吨的热水锅炉和供暖区域而言，可为国家节约36.7万元；延长10天可节约367万元，对于沈阳市供暖行业而言，每延长一年锅炉及管网的使用寿命，将给国家节约346.4亿元人民币。全国供暖分为东北、西北、华北和山东、山西二省，粗略估计沈阳市仅占全国供暖总面积3％左右，全国供暖行业锅炉及管网每延长一年寿命可为国家节约1154.7亿元人民币，延长10天可为国家节约11547亿元人民币。（此计算依据来自沈阳市供暖办报告）。 ——摘自《江苏暖通空调情报网》