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《工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)問題與穩(wěn)定處理》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)問題與穩(wěn)定處理水是吸收和傳遞熱量的良好介質(zhì),常用來冷卻生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品。工業(yè)生產(chǎn)過程中,往往會(huì)產(chǎn)生大量熱量,使生產(chǎn)設(shè)備或產(chǎn)品溫度升高,必須及時(shí)冷卻,以免影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行和產(chǎn)品質(zhì)量。但在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中,由于循環(huán)冷卻水的溫度、鹽份、pH值等均適合微生物的繁殖和水垢的生成,若不加以控制,微生物繁殖將導(dǎo)致粘泥堵塞熱交換器,而水垢也會(huì)影響輸送管線的流量,并且在粘泥沉積的地方會(huì)產(chǎn)生垢下腐蝕。在外界條件(如溫度、流速、濃度)改變時(shí),循環(huán)冷卻水水質(zhì)多表現(xiàn)為不穩(wěn)定的狀態(tài),極易產(chǎn)生金屬材質(zhì)腐蝕、設(shè)備表面結(jié)垢、粘泥沉
2、積與微生物滋生等三類問題。如不進(jìn)行科學(xué)的水處理,勢(shì)必會(huì)引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等一系列問題,對(duì)系統(tǒng)設(shè)備和管道造成損壞或非計(jì)劃性停機(jī)停產(chǎn)。一、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)存在的問題循環(huán)冷卻系統(tǒng)雖然包括許多組成部分,但循環(huán)冷卻水處理的目的則主要是為了保護(hù)換熱器免遭損害。為了達(dá)到循環(huán)冷卻水所需要的水質(zhì)指標(biāo),必須對(duì)腐蝕、沉積物和微生物三者的危害進(jìn)行控制。由于腐蝕、沉積物和微生物三者相互影響,故必須采取綜合處理方法。為便于分析問題,先分別進(jìn)行討論。1腐蝕控制(1)碳鋼材質(zhì)與水中的氧氣作用而發(fā)生腐蝕,會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)即鐵銹的生成:Fe+O2+H
3、2O=Fe(OH)3↓(2)有害離子引起的腐蝕循環(huán)水在濃縮過程中,各種鹽類的濃度相應(yīng)增加,當(dāng)Cl-和SO42-離子濃度較高時(shí),會(huì)使金屬表面保護(hù)膜的防腐性能降低。尤其是Cl-的離子半徑小、穿透性強(qiáng),容易破壞金屬表面的保護(hù)膜增加其腐蝕反應(yīng)的陽極過程速度,引起金屬的局部腐蝕。(3)兩種不同的金屬接觸時(shí),因金屬間電位差而造成電池腐蝕,例如熱交換器的銅管與碳鋼端板,其接觸部分的鋼鐵材質(zhì)會(huì)因此加速腐蝕。(4)水中微生物的滋生也會(huì)產(chǎn)生細(xì)菌性腐蝕,如硫酸還原菌、鐵細(xì)菌等。(5)其它引起腐蝕的影響因素有:pH值、溶解的氣體、溫度、流速等。2沉積物
4、控制在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,所溶解的重碳酸鹽濃度隨著蒸發(fā)濃縮而增加,當(dāng)其濃度達(dá)到飽和狀態(tài),或者在經(jīng)過換熱器傳熱表面使水溫升高時(shí),水中鹽份溶解平衡遭到破壞,會(huì)發(fā)生下列反應(yīng)即水垢的生成:Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O生成的CaCO3水垢沉積在換熱器的傳熱表面,形成一層硬垢,導(dǎo)熱性能很差,嚴(yán)重影響換熱效率。由于循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)備、管道主要材質(zhì)是碳鋼,其腐蝕產(chǎn)物主要是氫氧化物和鐵的氧化物的水合物,呈膠體狀態(tài),穩(wěn)定地懸浮于水中,但當(dāng)通過熱交換器時(shí)易在受熱面膠體相互凝集沉淀。沉淀的Fe2O3由于它的不連續(xù)性和不致密性而對(duì)金屬無保
5、護(hù)作用,而且由于它的磁性,粘著力強(qiáng),且比重大,消除困難,形成污垢。并且循環(huán)水中也有天然有機(jī)物、泥沙、微生物群落等懸浮物,它們于流速慢或溫度高的地方慢慢沉積而形成污垢沉積在設(shè)備、管道表面。此類污垢一般較為疏松,易用水沖洗去除。3微生物控制微生物可分為細(xì)菌、真菌及藻類,由于其散布在自然界各個(gè)角落,而循環(huán)水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等比較適合微生物繁殖。若未能得到有效控制,微生物不斷滋生,并分泌出大量粘液,將水中不溶性雜質(zhì)粘結(jié)在一起,產(chǎn)生粘泥附著于設(shè)備和管道的內(nèi)表面,阻礙水的流動(dòng)和系統(tǒng)熱交換,且在粘泥沉積地方往往會(huì)造成沉積物下腐蝕。
6、而且,微生物又與腐蝕有關(guān),故控制微生物的意義更加深遠(yuǎn)?;瘜W(xué)處理所用的藥劑,可以分為氧化型殺菌劑、非氧化型殺菌劑及表面活性劑殺菌劑等。二、化學(xué)清洗說明首先對(duì)于存在上述問題的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行化學(xué)清洗。清洗之前需對(duì)水質(zhì)進(jìn)行采樣分析,調(diào)查了解設(shè)備運(yùn)行使用情況,判斷污垢主要成分。根據(jù)水質(zhì)分析、系統(tǒng)材質(zhì)和設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)行與結(jié)垢情況制訂清洗方案。其具體操作步驟分為:1、清水沖洗啟動(dòng)系統(tǒng)循環(huán)水泵,用大流量的清水盡可能的沖洗掉系統(tǒng)中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及腐蝕產(chǎn)物等疏松的污垢,以節(jié)約用清洗藥劑量,降低清洗成本,為下一步的化學(xué)清洗做準(zhǔn)備。2、殺菌剝
7、離排放出污水后補(bǔ)充清水,在循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水池中分別一次性的加入殺菌剝離劑,殺死系統(tǒng)中菌藻類微生物,并使設(shè)備、管道內(nèi)表面附著的生物粘泥剝離脫落;通過水泵循環(huán)運(yùn)行12~24小時(shí),進(jìn)行殺菌滅藻剝離污垢,最后從最低點(diǎn)排放污水。3、清洗除垢系統(tǒng)補(bǔ)入清水后加入具有溶垢、滲透與分散作用的清洗劑和清洗緩蝕劑,啟動(dòng)水泵將管道系統(tǒng)內(nèi)的浮銹、水垢、油污等清洗下來,分散于水中,隨水排出,還原清潔的金屬表面。循環(huán)清洗兩次,每次12小時(shí),并要求加清水置換排污至濁度小于20ppm即視為清洗結(jié)束,最后將Y型過濾器上的過濾網(wǎng)拆開,蘸藥劑手工清洗干凈。4、鈍化
8、或預(yù)膜設(shè)備管道經(jīng)過清洗后其金屬表面處于十分活躍的活性狀態(tài),極易二次氧化銹蝕。A:若設(shè)備清洗后封存,則對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)膜鈍化處理;B:若設(shè)備清洗后立即投入使用,則需進(jìn)行預(yù)膜緩蝕處理,以更好的保護(hù)潔凈的金屬表面防止氧化銹蝕。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)清洗過程完成后,就進(jìn)入了日常水質(zhì)