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《循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質處理》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質處理摘要:本文介紹了循環(huán)冷卻水目前常用的水質穩(wěn)定技術及新的發(fā)展趨勢,同時簡述目前常用及新興的現(xiàn)場監(jiān)測技術。 關鍵詞:水質穩(wěn)定、物理處理、在線監(jiān)測 一、前言 以水作為冷卻介質,并循環(huán)使用的一種水系統(tǒng)稱為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。目前,節(jié)約用水是全世界都在關注的話題,工業(yè)企業(yè)一直是用水領域的大戶,大部分工業(yè)企業(yè)目前采用敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)作為節(jié)約用水的手段,其特點是冷卻水流過生產(chǎn)設備升溫后,經(jīng)管路重新流回冷卻設備使水溫回降,可用泵送回生產(chǎn)設備再次使用,大大節(jié)約了水資源。但是敞開式冷卻水在循環(huán)過程中會接觸空氣并蒸發(fā)濃縮,因此結垢、腐
2、蝕及微生物滋生成為敞開式循環(huán)水系統(tǒng)的三大問題。為保證生產(chǎn)設備長周期安全穩(wěn)定運行,必須選擇一種經(jīng)濟實用的循環(huán)水處理方案。這也成為許多水工作者重點研究的課題?! 《⒀h(huán)冷卻水現(xiàn)狀及存在問題 循環(huán)冷卻水由泵送往冷卻系統(tǒng)中各用戶,經(jīng)換熱后溫度升高,被送往冷卻塔進行冷卻。在冷卻塔中熱水從塔頂向下噴淋成水滴或水膜狀,空氣則逆向或水平交流流動,在氣水接觸過程中,進行熱交換。水溫降至符合冷卻水要求時,繼續(xù)循環(huán)使用??諝庥伤斠绯鰰r帶走水蒸氣,使循環(huán)水中離子含量增加,因此必須補充新鮮水,排出濃縮水,以維持含鹽量在一定濃度,從而保證整個系統(tǒng)正常運行。補充
3、水的量應彌補系統(tǒng)蒸發(fā)、風吹(包括飛濺和霧沫夾帶)及排污損失的水量。循環(huán)水與補充水中含鹽量之比,即為該循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)。在一定的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,只要改變補充水的含鹽量,就可以改變循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù),而提高濃縮倍數(shù)是保證整個循環(huán)冷卻水系統(tǒng)經(jīng)濟運行的關鍵。 1、水垢附著 循環(huán)冷卻系統(tǒng)中,大量設備是由金屬制造,長期使用循環(huán)冷卻水,會發(fā)生腐蝕穿孔。這是由多種因素造微生物(厭氧菌、鐵細菌)引起的腐蝕等。設備管壁腐蝕穿孔,會形成滲漏,或工藝介在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,碳酸氫鹽的濃度隨蒸發(fā)濃縮而增加。當其濃度達到過飽和狀態(tài),或經(jīng)過傳熱表面水溫升高時,會
4、分解生成碳酸鹽沉積在傳熱表面,形成致密的微溶性鹽類水垢,其導熱性能很差(≤1.16W/(m·K),鋼材一般為45W/(m·K))。因此,水垢附著,輕則降低換熱器傳熱效率,嚴重時,使換熱器堵塞,系統(tǒng)阻力增大,水泵和冷卻塔效率下降,生產(chǎn)能耗增加,產(chǎn)量下降,加快局部腐蝕,甚至造成非正常停產(chǎn)?! ?、設備腐蝕 冷卻水中溶解氧引起的電化學腐蝕;冷卻水滲入工藝介質,影響產(chǎn)品質量,造成經(jīng)濟損失,影響安全生產(chǎn)?! ?、微生物的滋生與粘泥 在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,由于養(yǎng)分的濃縮,水溫升高和日光照射,給細菌和藻類的迅速繁殖創(chuàng)造了條件。細菌分泌的黏液使水中漂浮的灰
5、塵雜質和化學沉淀物等黏附在一起,形成沉積物會堵死管道,迫使停產(chǎn)清洗?! ∪⒀h(huán)水處理的新技術 循環(huán)水處理的新技術包括兩個方面:一是新的水質穩(wěn)定技術,二是新的現(xiàn)場監(jiān)測技術?! ∷|穩(wěn)定技術 目前廣泛使用且較成熟的技術為化學藥劑處理,大部分循環(huán)水系統(tǒng)均采用“緩蝕阻垢劑+氧化性殺菌劑+非氧化性殺菌劑”的處理方案,由于目前國家對環(huán)境要求越來越高,水體富營養(yǎng)化嚴重等原因,藥劑處理也得到發(fā)展,由以前的無機磷處理發(fā)展到有機磷處理及全有機處理方案?! 』瘜W處理方法 開發(fā)應用低磷、低鋅、無鉻環(huán)保性水處理藥劑,在監(jiān)測技術允許的情況下甚至盡量使用無磷藥
6、劑?! ∥锢硖幚矸椒ā ∥锢硖幚矸椒ú粌H具有除垢、防垢、緩蝕和殺菌滅藻等多種功能,更主要的是能有效的降低環(huán)境污染。雖然目前實際應用走在了理論研究的前面,技術相對不夠完善,應用上受到了一定的限制,但隨著各項技術的發(fā)展必然會作為水處理技術的一個新的發(fā)展方向,將會越來越受到人們的重視和運用?! 、傺h(huán)水的磁化處理 利用磁場效應對水進行處理,稱為水的磁化處理。作用原理是磁場對水及其中的離子進行磁化,形成定向移動改變了結垢離子的結合能力,降低結垢幾率,同時鈣鎂碳酸鹽和其它無機鹽的溶解度在磁處理后的活性水中得到提高,同時水中的結垢物晶體在通過磁場時其表
7、面的電荷分布在磁場的影響下發(fā)生了變化,形成一種松散的晶體團,不會粘附在管壁或其它物體表面,可通過定期排污來除去;水流經(jīng)過磁化后,水中的溶解氧被磁化水分子包圍,成為“惰性氧”切斷循環(huán)水中金屬腐蝕的主要根源;對微生物而言,水經(jīng)過磁化后破壞了生物細胞的離子通道,改變了水中微生物的生長環(huán)境,使其喪失了生存條件,從而起到殺菌滅藻的作用?! 、诟邏红o電水處理 阻垢機理:強制水中離子在靜電場的影響下形成定向移動,無法結合且不可能靠近器壁,阻止了鈣鎂等陽離子不致趨向器壁,從而達到防垢、除垢的目的;而且能起到剝落水垢的作用,在結垢系統(tǒng)中能破壞垢分子之間的電子
8、結合力,改變晶體結構,促使硬垢疏松,使已經(jīng)產(chǎn)生的水垢逐漸剝蝕、脫落;控制腐蝕原理:經(jīng)靜電處理后,水中將產(chǎn)生活性氧,跟電解類似,這種活性氧氧化性較強,故它能在清潔的金