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淺析循環冷卻水處理設備工藝及選型
發表:admin 來源:本站更新 點擊:5259 更新時間:2014-4-9 返回上一頁
以水作為冷卻介質,并循環運行的一種給水系統,由換熱設備、冷卻設備、水處理設備、水泵、管道及其它有關設施組成。冷卻水在系統中不斷循環重復使用,由于各種無機離子、有機物質、水不溶物等,不斷隨補充水及冷卻塔洗滌進入,隨水溫的升高(冷卻),水份不斷蒸發濃縮,以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用,使循環水系統在短時間內會出現:嚴重的沉積物(水垢)附著、設備腐蝕(銹垢)和微生物的大量滋生(生物粘泥、軟垢附著),以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題。循環冷卻水系統中,大量設備是由金屬制造,長期使用循環冷卻水,會發生腐蝕穿孔。這是由多種因素造成的,主要有:冷卻水中溶解氧引起的電化學腐蝕;有害離子( Cl-和SO42-)引起的腐蝕;微生物(厭氧菌、鐵細菌)引起的腐蝕等。
冷卻水中的微生物
藻類,主要有藍藻、綠藻和硅藻,生長在有陽光照射的地方,如冷卻塔塔壁、集水池邊沿等。
危害:a.死亡的藻類成為懸浮物和沉積物;為細菌和霉菌提供食物;導致差異充氣電池型的腐蝕;起垢下腐蝕;阻止陽光進入冷卻水系統;添加氯及非氧化性殺生劑(季銨鹽)。
循環冷卻水由泵送往冷卻系統中各用戶,經換熱后溫度升高,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,繼續循環使用。
空氣由塔頂溢出時帶走水蒸氣,使循環水中離子含量增加,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,從而保證整個系統正常運行。補充水的量應彌補系統蒸發、風吹(包括飛濺和霧沫夾帶)及排污損失的水量。循環水與補充水中含鹽量之比,即為該循環水系統的濃縮倍數。在一定的循環冷卻水系統中,只要改變補充水的含鹽量,就可以改變循環水系統的濃縮倍數,而提高濃縮倍數是保證整個循環冷卻水系統經濟運行的關鍵。

冷卻水在循環系統中不斷循環使用,由于水溫升高、流速變化、蒸發、各種無機離子和有機物質的濃縮,冷卻塔和冷卻水池在室外受到陽光照射、風吹雨淋、灰塵雜物的進入,以及設備的結構和材料等多種因素的綜合作用,會產生很多問題。
水垢,循環水系統中最易生成的水垢是碳酸鈣垢,水垢控制即是防止碳酸鈣的析出。在循環水中投加阻垢劑,破壞CaCO3的結晶增長過程,以達到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機多元膦酸、有機磷酸脂、聚丙烯酸鹽等,這也是目前應用最廣的控制水垢的方法。
真菌,一切植物界非光合作用的有機物的總稱。缺少葉綠素,不能進行光合作用,通常以其它有機物提供的代謝物為為食。冷卻水系統中主要為霉菌和酵母;約10%的真菌以木頭作為有機營養物來源,會導致木質構件朽蝕。真菌大量繁殖會發生粘泥危害。
離子交換樹脂法
該法適于補充水量小的循環水系統間或采用,一般采用軟水器也就是軟化水設備。
石灰軟化法,即投加石灰,使Ca(HCO3)2反應生成CaCO3沉淀提前析出。該方法成本低,適于原水(尤其是暫時硬度大的結垢型原水)鈣含量高,補充水量較大的循環冷卻水系統。
緩蝕劑是一種用于腐蝕介質中抑制金屬腐蝕的添加劑,它用量少,不會改變腐蝕介質的性質,不需特殊投加設備,也不需對設備表面進行處理。因此,使用緩蝕劑是一種經濟效益較高且適應性較強的金屬防護措施。
  在敞開式循環水系統中,常用的緩蝕劑有硅酸鹽、鉬酸鹽、鋅鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽、有機多元膦酸、巰基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)、硫酸亞鐵等,并且為了減輕環境富營養化的壓力,目前更趨向于使用后面幾種有機膦酸鹽和低磷緩蝕劑。
氧化性殺生劑是具有強烈氧化性的殺生藥劑,通常是一種強氧化劑,對水中的微生物的殺生作用強烈。氧化型殺生劑對水中其它還原物質能起氧化作用,故當水中存在有機物、硫化氫及亞鐵離子時,會消耗一部分殺生劑,降低他們的殺生效果。循環冷卻水常用的氧化性殺生劑有:含氯化合物、過氧化合物、含溴化合物等。他們普遍具有殺菌滅藻速度快、殺生效果的光譜性、處理費用較低、對環境污染相對影響較小、微生物不易產生抗藥性等優點。不足之處在于受水中的有機物和還原性物質影響較大、藥效時間短、受水中pH值影響較大、分散滲透、剝離效果差。


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