適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法及系統(tǒng)，該方法將原水經(jīng)過多介質(zhì)過濾、離子交換、反滲透、智能調(diào)配步驟處理得到既具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性、又可以避免結(jié)垢等問題的適用于大型機(jī)房電極式加濕裝置的原料水，系統(tǒng)包括經(jīng)管道依次連接的增壓泵、全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器、全自動(dòng)離子交換器、反滲透組件、智能調(diào)配控制裝置、儲(chǔ)水箱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將自來水等原水處理為既具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性、又可以避免結(jié)垢等問題的適用于大型機(jī)房電極式加濕裝置的原料水。
【專利說明】適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及多用途水處理方法及水處理系統(tǒng)，尤其是涉及一種適用于機(jī)房電極式 加濕裝置的多用途水處理方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 通信設(shè)備對機(jī)房運(yùn)行環(huán)境要求較高，在運(yùn)行過程中對環(huán)境的溫度和濕度有一定 的要求，一般一類通信機(jī)房要求相對濕度為40 %?70%，二類通信機(jī)房要求相對濕度為 20 %?80%，三類通信機(jī)房要求相對濕度為20 %?80%。相對濕度不夠則會(huì)造成靜電增 高，使產(chǎn)品的成品率下降、中央處理機(jī)磁介質(zhì)剝落、通信數(shù)據(jù)丟失或混亂、元件損壞等，甚至 在一些防爆場所會(huì)造成爆炸。我國地域遼闊，各地區(qū)所處氣候帶不同，溫濕度差異較大，西 部和北部大部分屬于干旱和半干旱地區(qū)，空氣相對濕度較低，通信核心機(jī)房環(huán)境加濕顯得 尤其重要。
[0003] 現(xiàn)有通信機(jī)房專用空調(diào)配套加濕系統(tǒng)主要采用紅外線加濕器或電極式加濕器。
[0004] 紅外線加濕為潔凈加濕，屬于強(qiáng)制蒸發(fā)加濕，使用2200°C加熱的紅外燈作熱源加 熱水箱中的水，使表面的水迅速蒸發(fā)產(chǎn)生過熱蒸汽對空氣進(jìn)行加濕。它屬于無菌型加濕，其 優(yōu)點(diǎn)有加濕速度快、動(dòng)作靈敏、易控制、紅外燈管使用壽命較長、設(shè)備體積較小等。缺點(diǎn)是紅 外線加濕器關(guān)鍵部件紅外燈管價(jià)格昂貴，能耗高，清洗水槽的工作量大，運(yùn)行費(fèi)用較高。加 濕時(shí)，需要將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽顾序v變成KKTC蒸汽隨空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入加濕環(huán)境，這 樣就會(huì)使環(huán)境溫度增加2?:TC，增加了空調(diào)制冷的負(fù)擔(dān)。
[0005] 隨著暖通空調(diào)行業(yè)的發(fā)展，電極式加濕器的應(yīng)用范圍越來越廣泛。通常是通過在 加濕罐電極的輸出電纜上安裝電流互感器，來探測加濕器加電時(shí)的電流；并在臨近電極端 口的位置安裝水位探測電極，以探測加濕罐內(nèi)的水位高度，當(dāng)加濕控制器接收來自水位探 測電極的感應(yīng)電時(shí)輸出閉路信號來控制流入加濕罐的水量。由于水作為電路的一部分，因 此電極式加濕無水時(shí)則無電流，克服了電熱式無水空燒不安全的缺點(diǎn)。電極式加濕器具有 體積小、安裝簡單、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是當(dāng)要求較大加濕量時(shí)其能耗大，尤其在使用非 凈化水情況，由于自來水中含鈣、鎂、鐵等離子，一段時(shí)間后加濕裝置內(nèi)部將大量結(jié)垢。水垢 會(huì)造成兩大危害。一是會(huì)造成污垢熱阻，降低傳熱系數(shù)。二是會(huì)造成垢下腐蝕，損壞加濕器 的電極。
[0006] 對于加濕罐的結(jié)垢問題，由于現(xiàn)有技術(shù)廣泛應(yīng)用密閉一次性的加濕罐，其電極結(jié) 垢和沉積到水垢無法通過加濕器自控系統(tǒng)的自動(dòng)清洗功能排除，故加濕罐必須定期進(jìn)行人 工清洗；而對于加濕罐內(nèi)大量顆粒結(jié)垢又無法通過物理方法進(jìn)行清洗，只能進(jìn)行化學(xué)處理， 因此除垢方式均費(fèi)工費(fèi)時(shí)，而且更換加濕罐和化學(xué)處理費(fèi)用都較大。一般電極式加熱裝置 經(jīng)過2?3個(gè)月的運(yùn)行后會(huì)造成加熱電極損壞，必須更換加濕筒及閥門，影響正常運(yùn)行。
[0007] 紅外線加濕器對水的要求不高，但如果使用自來水，長時(shí)間運(yùn)行后，水中的鈣、鎂 離子也會(huì)在水槽中結(jié)垢，解決水結(jié)垢的問題后可以延長加濕器的使用周期。電極式加濕裝 置對于用水具有特殊性，需要用水具有一定的導(dǎo)電能力。常用的水處理方法很難做到既要 滿足裝置的穩(wěn)定的導(dǎo)電性，又可以避免結(jié)垢問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種處理得到既具 有穩(wěn)定的導(dǎo)電性，又可以避免結(jié)垢問題的工藝水的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水 處理方法。
[0009] 本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：
[0010] 適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法，該方法將原水經(jīng)過多介質(zhì)過 濾、離子交換、反滲透、智能調(diào)配步驟處理得到既具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性、又可以避免結(jié)垢等問 題的適用于大型機(jī)房電極式加濕裝置的原料水。
[0011] 所述的原水為自來水。
[0012] 多介質(zhì)過濾步驟在全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器內(nèi)進(jìn)行，過濾器中采用的濾料為石英砂、 無煙煤、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、多孔陶瓷、塑料球、活性炭。
[0013] 離子交換步驟在全自動(dòng)離子交換器內(nèi)進(jìn)行，對過濾后的原水進(jìn)行離子交換處理， 采用的全自動(dòng)離子交換器為鈉離子交換器、陰陽床或混合床等離子交換器。
[0014] 反滲透步驟在反滲透組件中進(jìn)行，對離子交換后的原水進(jìn)行反滲透處理，采用的 反滲透組件中的膜材料為醋酸纖維素或芳香聚酰胺類化合物。
[0015] 智能調(diào)配步驟在智能調(diào)配控制裝置內(nèi)進(jìn)行，通過向反滲透處理后的原水中加入電 解質(zhì)，保證處理后的水仍具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性，滿足電極式加濕裝置對裝置內(nèi)用水的導(dǎo)電性 的要求。
[0016] 所述的電解質(zhì)為 NaCl、Na2S04、NaN03、KC1、K2S0 4、KN03、K2C03 或 Na2C03 中的一種或 幾種，還可以向反滲透處理后的水中加入適量的軟化水。
[0017] 適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理系統(tǒng)，包括經(jīng)管道依次連接的增壓 泵、全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器、全自動(dòng)離子交換器、反滲透組件、智能調(diào)配控制裝置、儲(chǔ)水箱。
[0018] 所述的全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器的過濾床層自上而下的構(gòu)成依次為石英砂、錳砂、無 煙煤、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、多孔陶瓷、塑料球和活性炭，過濾床層的頂層由最輕和最粗 品級的濾料組成，底層為而最重和最細(xì)品級的濾料組成。按深度過濾--水中較大的顆粒在 頂層被去除，較小的顆粒在過濾器介質(zhì)的較深處被去除，從而除去水中的懸浮物。
[0019] 所述離子交換步驟在全自動(dòng)離子交換器內(nèi)進(jìn)行，其中所述離子交換器為鈉離子交 換器、陰陽床、混合床等離子交換器。通過離子交換使水中的鈣、鎂等離子被交換到樹脂上， 降低水的硬度，處理后的水稱為軟化水。
[0020] 所述反滲透步驟在反滲透膜組件中進(jìn)行，通過膜分離技術(shù)降低水中的微量電解質(zhì) 離子，鈉離子、鈣離子、鎂離子等金屬離子的濃度，其中所述反滲透系統(tǒng)中的膜材料為醋酸 纖維素和芳香聚酰胺類，確保處理后的水在加熱過程中不會(huì)產(chǎn)生水垢。
[0021] 所述智能調(diào)配步驟在智能調(diào)配控制系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，通過向反滲透處理后的水中加入 合適的電解質(zhì)，保證自來水等原水在經(jīng)過一系列處理步驟后仍具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性，滿足電 極式加濕裝置對裝置內(nèi)用水的導(dǎo)電性的要求。其中所述電解質(zhì)為NaCl、Na 2S04、NaN03、KCl、 K2S04、KN03、K2C03、Na 2C03，還可以向反滲透處理后的水中加入適量的軟化水。
[0022] 所述的全自動(dòng)離子交換器與反滲透組件之間還設(shè)有高壓泵。
[0023] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對原水依次經(jīng)過過濾、離子交換、膜分離、調(diào)配等處理步 驟后，成為既具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性，又可以避免結(jié)垢問題的工藝水，處理后的水送入大型機(jī)房 電極式加濕裝置，經(jīng)電極加熱沸騰后產(chǎn)生的水蒸氣用于調(diào)節(jié)機(jī)房的濕度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025] 圖中，1為增壓泵、2為全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器、3為全自動(dòng)離子交換器、4為高壓泵、5 為反滲透組件、6為智能調(diào)配控制裝置、7為儲(chǔ)水箱、8為藥劑箱、9為純水泵。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0027] 圖1為本發(fā)明的多用途水處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括經(jīng)管道依次連接的增壓泵 1、全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器2、全自動(dòng)離子交換器3、高壓泵4、反滲透組件5、智能調(diào)配控制裝 置6、儲(chǔ)水箱7,全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器2的過濾床層自上而下的構(gòu)成依次為石英砂、錳砂、無 煙煤、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、多孔陶瓷、塑料球和活性炭，過濾床層的頂層由最輕和最粗 品級的濾料組成，底層為而最重和最細(xì)品級的濾料組成。按深度過濾一水中較大的顆粒在 頂層被去除，較小的顆粒在過濾器介質(zhì)的較深處被去除，從而除去水中的懸浮物。離子交換 步驟在全自動(dòng)離子交換器3內(nèi)進(jìn)行，其中采用的全自動(dòng)離子交換器3為鈉離子交換器、陰陽 床、混合床等離子交換器。通過離子交換使水中的鈣、鎂等離子被交換到樹脂上，降低水的 硬度，處理后的水稱為軟化水。反滲透步驟在反滲透組件5中進(jìn)行，通過膜分離技術(shù)降低水 中的微量電解質(zhì)離子，鈉離子、鈣離子、鎂離子等金屬離子的濃度，膜材料為醋酸纖維素和 芳香聚酰胺類，確保處理后的水在加熱過程中不會(huì)產(chǎn)生水垢。智能調(diào)配步驟在智能調(diào)配控 制系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行，通過藥劑箱8向反滲透處理后的水中加入合適的電解質(zhì)，保證自來水等原 水在經(jīng)過一系列處理步驟后仍具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性，滿足電極式加濕裝置對裝置內(nèi)用水的導(dǎo) 電性的要求。其中所述電解質(zhì)為NaCl、Na 2S04、NaN03、KC1、K2S04、KN0 3、K2C03、Na2C03，還可以 向反滲透處理后的水中加入適量的軟化水。處理完成的純水進(jìn)入儲(chǔ)水箱7,再經(jīng)過純水泵9 通入到可供應(yīng)電極加濕裝置。
[0028] 原水經(jīng)原水泵進(jìn)入到全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器，此過濾器可以去除原水中的泥沙、懸 浮物等顆粒雜質(zhì)，稱為預(yù)處理水。該裝置具有自動(dòng)反洗功能，可根據(jù)原水進(jìn)口和出口的壓力 值確定反洗時(shí)間，也可以設(shè)置運(yùn)行一段時(shí)間后自動(dòng)反洗。
[0029] 預(yù)處理水之后進(jìn)入全自動(dòng)離子交換器中，除去水中的Ca2+、Mg2+等離子，稱為軟化 水。經(jīng)過全自動(dòng)離子交換器后的原水的硬度大大降低，但在使用過程中還是會(huì)有結(jié)垢現(xiàn)象。
[0030] 軟化水之后經(jīng)由高壓泵進(jìn)入反滲透膜組件中，進(jìn)行反滲透脫鹽處理，經(jīng)過反滲透 脫鹽處理后的水稱為純水，收集在純水箱中。
[0031] 純水已經(jīng)基本全部脫除了原水中的各種離子，在加熱過程中不會(huì)產(chǎn)生水垢，但不 適用于在電極式加濕裝置中使用。通過全自動(dòng)智能混合器，向純水箱中加入適量的一定濃 度的電解質(zhì)溶液，使純水具有適宜的導(dǎo)電能力。將調(diào)配后的純水加入到電極式加濕裝置中， 可向機(jī)房噴霧加濕。
[0032] 實(shí)施例1
[0033] 用增壓泵將自來水打入由活性炭組成的全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器，其中活性炭顆粒粒 徑為8-30目，過濾器可濾去自來水中的懸浮物，過濾后水中的懸浮物< 5mg/L，稱為預(yù)處理 水。預(yù)處理水經(jīng)過由D001X8型陽離子樹脂組成的全自動(dòng)離子交換器進(jìn)行離子交換，樹脂 上的Na+與水中的Ca 2+、Mg2+等離子進(jìn)行離子交換，經(jīng)過離子交換后的水的硬度從400ppm 降至20ppm，稱為軟化水。之后使所述軟水經(jīng)過到全自動(dòng)反滲透裝置，反滲透裝置內(nèi)的膜材 質(zhì)為醋酸纖維素和芳香聚酰胺兩種材料制成的復(fù)合膜，經(jīng)過反滲透單元處理的水除鹽率為 98%，回收率為78%，稱為調(diào)配原水。由智能調(diào)配系統(tǒng)向調(diào)配原水內(nèi)按比例加入NaCl飽和 水溶液，使調(diào)配處理后的水具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性能。
[0034] 將該水加入到機(jī)房電極式加濕裝置中使用，加濕裝置連續(xù)使用3年，未發(fā)現(xiàn)加熱 電極有結(jié)垢現(xiàn)象。
[0035] 實(shí)施例2
[0036] 用增壓泵將自來水打入由石英砂和多孔陶瓷組成的全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器，其中過 濾介質(zhì)的粒徑為5-35目，過濾器可濾去自來水中的懸浮物，過濾后水中的懸浮物< 3mg/L， 稱為預(yù)處理水。預(yù)處理水經(jīng)過由D004X7型陽離子交換樹脂組成的全自動(dòng)混合離子交換 柱進(jìn)行離子交換，與水中的Ca 2+、Mg2+等離子進(jìn)行離子交換，經(jīng)過離子交換后的水的硬度從 380ppm降至25ppm，稱為軟化水。之后使所述軟水經(jīng)過到全自動(dòng)中空纖維反滲透裝置，反滲 透裝置內(nèi)的膜材質(zhì)為醋酸纖維素和芳香聚酰胺兩種材料制成的復(fù)合膜，經(jīng)過反滲透單元處 理的水除鹽率為99%，回收率為80%，稱為調(diào)配原水。由智能調(diào)配系統(tǒng)向調(diào)配原水內(nèi)按比 例加入K 2S04水溶液，使調(diào)配處理后的水具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性能。
[0037] 將該水加入到機(jī)房電極式加濕裝置中使用，加濕裝置連續(xù)使用3年，未發(fā)現(xiàn)加熱 電極有結(jié)垢現(xiàn)象。
[0038] 盡管結(jié)合具體的實(shí)施方案描述了本系統(tǒng)，本領(lǐng)域內(nèi)熟練的技術(shù)人員可認(rèn)識到在本 發(fā)明權(quán)利要求的范圍和精神內(nèi)有各種其它的實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1. 適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法，其特征在于，該方法將原水經(jīng)過 多介質(zhì)過濾、離子交換、反滲透、智能調(diào)配步驟處理得到既具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性、又可以避免 結(jié)垢等問題的適用于大型機(jī)房電極式加濕裝置的原料水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法，其特征在 于，所述的原水為自來水。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法，其特征 在于，多介質(zhì)過濾步驟在全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器內(nèi)進(jìn)行，過濾器中采用的濾料為石英砂、無煙 煤、活性炭、磁鐵礦、拓榴石、多孔陶瓷、塑料球、活性炭。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法，其特征在 于，離子交換步驟在全自動(dòng)離子交換器內(nèi)進(jìn)行，對過濾后的原水進(jìn)行離子交換處理，采用的 全自動(dòng)離子交換器為鈉離子交換器、陰陽床或混合床等離子交換器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法，其特征在 于，反滲透步驟在反滲透組件中進(jìn)行，對離子交換后的原水進(jìn)行反滲透處理，采用的反滲透 組件中的膜材料為醋酸纖維素或芳香聚酰胺類化合物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法，其特征在 于，智能調(diào)配步驟在智能調(diào)配控制裝置內(nèi)進(jìn)行，通過向反滲透處理后的原水中加入電解質(zhì)， 保證處理后的水仍具有穩(wěn)定的導(dǎo)電性，滿足電極式加濕裝置對裝置內(nèi)用水的導(dǎo)電性的要 求。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理方法，其特征在 于，所述的電解質(zhì)為 NaCl、Na2S04、NaN03、KC1、K2S0 4、KN03、K2C03 或 Na2C03 中的一種或幾種， 還可以向反滲透處理后的水中加入適量的軟化水。
8. 如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理的系 統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括經(jīng)管道依次連接的增壓泵、全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器、全自動(dòng)離子 交換器、反滲透組件、智能調(diào)配控制裝置、儲(chǔ)水箱。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理系統(tǒng)，其特征在 于，所述的全自動(dòng)多介質(zhì)過濾器的過濾床層自上而下的構(gòu)成依次為石英砂、錳砂、無煙煤、 活性炭、磁鐵礦、拓榴石、多孔陶瓷、塑料球和活性炭，過濾床層的頂層由最輕和最粗品級的 濾料組成，底層為而最重和最細(xì)品級的濾料組成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的適用于機(jī)房電極式加濕裝置的多用途水處理系統(tǒng)，其特征 在于，所述的全自動(dòng)離子交換器與反滲透組件之間還設(shè)有高壓泵。
【文檔編號】C02F9/04GK104058522SQ201410339319
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】翟金國, 許保云, 艾波, 張麗雅, 束世平, 王衛(wèi)兵, 鐘山民 申請人:上海化工研究院