具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

传统增湿-除湿型含盐废水回收工艺通常采用的是散堆填料、金属或陶瓷规整填料；一般来讲，这些规整填料具有的最大比表面积不超过700m²/m³，也不刻意做表面亲水性修饰；根据传质理论，Q＝k_da(C₀-C_t)，即，在浓度差(C₀-C_t)一定的情况下，传质速率与传质系数k_d和填料的单位体积比表面积a成正比，也就是说，填料比表面积越高，传质速率越快；另一方面，传质系数k_d与流体的Re数和Plant边界层厚度有关，而Re数又与填料表面的亲水性(持液量)密切相关，当填料有很强的亲水性时，其表面持液量大，传质快，很高的Re数也不会导致液泛的发生，使操作恶化；同时，传统填料没有亲水功能，导致热烟气与喷淋废水在填料表面的气液传质速率只取决于传质速率和气液平衡定理。

实施例1

请参阅图1，为本申请一实施例提供的一种基于微界面亲水填料的闭式空冷却塔工艺的流程示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

在其中一实施例中，本申请的第一方面提供了一种基于微界面亲水填料的闭式空冷却塔工艺，用于对高温水进行冷却处理，包括以下步骤：

S1、在增湿塔和除湿塔的内部装入微界面高比表面积亲水填料，微界面高比表面积亲水填料上方设有冷却盘管，将高温水从增湿塔的侧面注入到冷却盘管中。

具体地，增湿塔和除湿塔均采用复合导热性能良好的金属材料，节约了增湿-除湿塔造价，增湿塔和除湿塔均设计为圆柱型塔，尺寸为：长x宽x高＝1000x1000x3600，在增湿塔和除湿塔的内部装入0.4m³微界面高比表面积亲水填料，微界面高比表面积亲水填料的表面涂覆有Al₂O₃-MnO₂复合物，微界面高比表面积亲水填料的比表面积为3000m²/m³，堆积密度为320－650kg/m³，空隙率为70－90％，F因子为1.5－3.5，波距为10－55mm，齿形角为30－80，可以高效传质与传热，微界面高比表面积亲水填料上方设有冷却盘管，两个冷却盘管相连通，冷却盘管采用DN50的紫铜盘管，将高温水通过进水管注入到冷却盘管中。

S2、分别从增湿塔的顶部和除湿塔的顶部向增湿塔的内部和除湿塔的内部喷淋冷却水，喷淋水、微界面高比表面积亲水填料与环境空气在增湿塔内部对高温水进行降温，得到初级回收水。

具体地，增湿塔的底部两侧对称设置空气进口格栅，除湿塔的底部靠近出水管的一侧设置空气进口格栅，环境空气从空气进口格栅进入到增湿塔和除湿塔的内部，空气进口格栅倾斜45度设置，防止塔体内部有水溢出，增湿塔和除湿塔的底部设为冷却储水槽，通过冷却储水槽向增湿塔的内部和除湿塔的内部提供喷淋冷却水，喷淋水、微界面高比表面积亲水填料与环境空气在增湿塔内部对高温水进行降温，得到初级回收水。

S3、初级回收水经冷却盘管继续进入到除湿塔的内部，喷淋水、微界面高比表面积亲水填料与环境空气在除湿塔内部继续对初级回收水进行降温，得到回收水。

具体地，初级回收水在除湿塔内与喷淋水、微界面高比表面积亲水填料与环境空气接触降温，得到回收水，在除湿塔内经空冷和循环喷淋水冷却后的回收水通过除湿塔水泵继续泵入除湿塔顶部喷淋，继续与环境空气和微界面高比表面积亲水填料接触降温(降低20-23℃)，最后经经安装在除湿塔的空气格栅进口处的出水管流入到除湿塔底部，完成一个冷却循环，空气流量与冷却水的喷淋循环量要保证回收水温度降到20-22℃可作为喷淋冷却水继续循环使用。增湿塔和除湿塔串联连接，除湿塔底部的冷却水需要定期给增湿塔底部补充，避免增湿塔的循环水会逐渐减少，温度升高，喷淋降温效果下降。

需要冷却的高温水温度为50-60℃，流量为200m³/h，为防止结垢，高温水在冷却盘管中的线速度设计为0.8-1.0m/s，增湿塔和除湿塔分别降温循环水15-20℃，除湿塔顶部在25-30℃时将空气通过冷却引风机排入大气。增湿-除湿塔底部的循环冷却水可以定期打开阀门流动，系统开车时可先给两塔底部注入常温水。冷却空气引风机流量为2000m³/h。随后运行中始终维持空气除湿塔底部的冷却喷淋水的温度不超过22℃，以达到了设计要求，降温后的冷却水作为回流冷却水继续进行循环使用。运行1周后，测试其冷却效果和水飘逸率，结果如表1所示。

表1高温水与高比表面积亲水规整填料增湿-除湿塔冷却工艺参数

可以看出，本工艺既达到了循环热水的高效降温，又回收了冷却空气中的水分，同时，不同于常规的闭式冷却塔，由于所有填料塔均装填微界面高比表面积亲水填料，传质和传热效率很高，且常压运行，2塔只用一个冷却引风机，且模块连接与组装，降低了占地面积和制造成本，以及投资与运行成本，使这一发明具有极高的推广性。

实施例2

其余与实施例1相同，不同之处在于：除湿塔设置为至少两个，初级回收水经至少两个除湿塔降温后，得到回收水，各塔内冷却盘管均相连通，出水管安装在最后一级除湿塔的内部，初级回收水经各除湿塔逐级降温，直至回收水温度降到20-22℃，继续经泵打入到冷却储水槽中循环使用，除湿塔内部除湿后的环境空气经最后一级除湿塔顶部的引风机排入大气。

需要冷却的高温水温度为50-60℃，流量为210m³/h，为防止结垢，高温水在冷却盘管中的线速度设计为0.8-1.0m/s，增湿塔和除湿塔分别降温循环水15-20℃，除湿塔顶部在20-25℃时将空气通过冷却引风机排入大气。增湿-除湿塔底部的循环冷却水可以定期打开阀门流动，系统开车时可先给两塔底部注入常温水。冷却空气引风机流量为2000m³/h。随后运行中始终维持空气除湿塔底部的冷却喷淋水的温度不超过21℃，以达到了设计要求，降温后的冷却水作为回流冷却水继续进行循环使用。运行1周后，测试其冷却效果和水飘逸率，结果如表2所示。

表2高温水与高比表面积亲水规整填料增湿-除湿塔冷却工艺参数

可以看出，本工艺既达到了循环热水的高效降温，又回收了冷却空气中的水分，同时，不同于常规的闭式冷却塔，由于所有填料塔均装填微界面高比表面积亲水填料，传质和传热效率很高，且常压运行，多塔只用一个冷却引风机，且模块连接与组装，降低了占地面积和制造成本，以及投资与运行成本，使这一发明具有极高的推广性。

请参阅图2，为本申请一实施例提供的一种基于微界面亲水填料的闭式空冷却塔系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

本申请实施例的第二方面提供了一种基于微界面亲水填料的闭式空冷却塔系统，用于对高温水进行冷却处理，其包括增湿塔1和除湿塔2，增湿塔1和除湿塔2的内部设有微界面高比表面积亲水填料3，微界面高比表面积亲水填料3上方设有冷却盘管4，两个冷却盘管4相连通，高温水6通过进水管11流入冷却盘管4中，增湿塔1的顶部和除湿塔2的顶部分别设置喷淋水入口，喷淋水、微界面高比表面积亲水填料与环境空气在增湿塔1内部和除湿塔2内部对高温水6进行降温，得到回收水。

具体地，增湿塔和除湿塔均设计为圆柱型塔，尺寸为：长x宽x高＝1000x1000x3600，冷却盘管4采用DN50的紫铜盘管，增湿塔1的底部两侧对称设置空气进口格栅10，除湿塔2的底部靠近出水管12的一侧设置空气进口格栅10，环境空气从空气进口格栅10进入到增湿塔1和除湿塔2的内部，增湿塔1和除湿塔2的底部设为冷却储水槽，通过冷却储水槽向增湿塔1的内部和除湿塔2的内部提供喷淋冷却水，增湿塔1内部的冷却储水槽通过循环冷却水泵5向增湿塔1的顶部喷淋冷却水，喷淋水、微界面高比表面积亲水填料3与环境空气在增湿塔内部对高温水进行降温，得到初级回收水，初级回收水在除湿塔2内与喷淋水、微界面高比表面积亲水填料3与环境空气接触降温，得到回收水，在除湿塔2内经空冷和循环喷淋水冷却后的回收水通过除湿塔水泵7继续泵入除湿塔2顶部喷淋，继续与环境空气和微界面高比表面积亲水填料3接触降温，最后经经安装在除湿塔的空气进口格栅10进口处的出水管12流入到除湿塔2底部，完成一个冷却循环，空气流量与冷却水的喷淋循环量要保证回收水温度降到20-22℃可作为喷淋冷却水继续循环使用，除湿塔2内部除湿后的环境空气经除湿塔2顶部的引风机8排入大气。

请参阅图3，为本申请又一实施例提供的一种基于微界面亲水填料的闭式空冷却塔系统的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：

其余与上述相同，不同之处在于：除湿塔设置为两个，除湿塔2的下一级设置第二除湿塔9，初级回收水经除湿塔2和第二除湿塔9降温后，得到回收水，各塔内冷却盘管均相连通，出水管12安装在第二除湿塔9的内部，初级回收水经各除湿塔逐级降温，直至回收水温度降到20-22℃，继续经泵打入到冷却储水槽中循环使用，除湿塔内部除湿后的环境空气经第二除湿塔9顶部的引风机8排入大气。

综上所述，本发明提供的一种基于微界面亲水填料的闭式空冷却塔工艺及系统，在塔内装填微界面亲水规整填料，其比表面积高达2500m²/m³，提高了填料增湿塔和填料除湿塔的传质和传热效率；增湿塔和除湿塔顶部均安装有金属导体做的冷却盘管，各塔的降温盘管相通，高温水在盘管内，环境空气和喷淋水在壳体内，各塔底部侧面设计有空气进口格栅，进水管道与出水管道设计在空气格栅进口处，从除湿塔出来的空气可以通过引风机引入大气；降温后的回收水作为回流冷却水继续使用。本工艺既达到了对高温水降温，同时，利用空冷的增湿-除湿填料塔又进行了巧妙的进一步降温和空气中水分的回收，使这一发明具有极高的推广性，克服了开式冷却塔水耗高和设计水池导致占地面积大和传统闭式填料冷却塔引风机多导致的水飘逸率和能耗高的问题。

在本文对各种器件、电路、装置、系统和/或方法描述了各种实施方式。阐述了很多特定的细节以提供对如在说明书中描述的和在附图中示出的实施方式的总结构、功能、制造和使用的彻底理解。然而本领域中的技术人员将理解，实施方式可在没有这样的特定细节的情况下被实施。在其它实例中，详细描述了公知的操作、部件和元件，以免使在说明书中的实施方式难以理解。本领域中的技术人员将理解，在本文和所示的实施方式是非限制性例子，且因此可认识到，在本文公开的特定的结构和功能细节可以是代表性的且并不一定限制实施方式的范围。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。