工业循环水基础知识

        工业冷却水系统在运行过程中,由于水蒸发、风损失等原因,循环水不断浓缩。循环水中含盐超标,阴阳离子增多,pH值变化明显,水质恶化。循环水的温度、pH值和营养物质促进微生物的繁殖,冷却塔上充足的阳光是藻类生长的理想场所。阻垢、腐蚀控制、微生物控制等,都需要进行水净化循环。

 

循环水运行中存在的主要问题:

(1) 结垢:由于循环水在冷却过程中不断蒸发,水中的盐浓度不断增加,超过部分盐的溶解度而沉淀。最常见的结垢有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等。水垢密实,显著降低传热效率。结垢厚度0.6mm,传热系数会降低20%。

(2) 污垢:污垢主要由有机物、微生物菌落、分泌物、污泥、灰尘等组成。污垢质地柔软,不仅会降低传热效率,还会在污垢下造成腐蚀,缩短设备使用寿命。

(3) 腐蚀:循环水对换热设备的腐蚀主要为电化学腐蚀。原因是设备制造缺陷、水中氧气充足、水中腐蚀性离子(cl-、fe2+、cu2+)以及微生物分泌的粘液产生的杂质。腐蚀的后果非常严重。即使换热器和输水管道设备在很短的时间内无控制地报废。

(4) 微生物黏液:由于循环水中有足够的氧气,温度适宜,营养条件丰富,非常适合微生物的生长繁殖。冷却散热效果大大降低,设备腐蚀加剧。因此,在循环水处理中必须控制微生物的繁殖。

 

微生物危害: 

        循环冷却水中的微生物来自两个方面:一是在水蒸发过程中,必须将大量空气引入冷却塔,微生物也随空气一起引入冷却水中。其次,冷却水系统的补充水中或多或少有微生物,这些微生物也随补充水进入冷却水系统。

 

        在阳光下,藻类会与水中的二氧化碳、碳酸氢盐和其他碳源进行光合作用,吸收碳作为营养并释放氧气。因此,当藻类大量繁殖时,会增加水中溶解氧的含量,从而促进氧的去极化,加速腐蚀过程。循环水系统中微生物的大量繁殖会使循环水变黑,产生异味,污染环境。同时,会形成大量粘液,降低冷却塔的冷却效率,木材会变质。埋在换热器中的泥浆会降低传热效率,增加水头损失。沉积在金属表面的泥浆会在氧化皮下造成严重腐蚀。同时隔离了缓蚀阻垢剂对金属的影响,使缓蚀阻垢剂不能发挥其应有的缓蚀阻垢作用。微生物粘液除了加速结垢腐蚀外,还可以在某些细菌的代谢过程中直接腐蚀金属。这些问题导致循环水系统的长期安全运行,影响生产,造成严重的经济损失。因此,微生物的危害与冷却水系统的结垢和腐蚀一样严重。甚至可以说,与三者相比,微生物的危害控制是最重要的。

循环水中微生物的趋势可通过以下化学分析项目进行测定: 

(1) 在对余氯(游离氯)进行氯化和消毒时,应注意余氯的持续时间和数量,因为微生物的严重繁殖将显著增加循环水中氯的消耗量。

(2) 氨循环水通常不含氨,但由于工艺介质泄漏或氨吸入空气,水中也可能含有氨。在这段时间里,我们不应该对他掉以轻心。除了积极寻找氨泄漏点外,还需要注意水中是否含有亚硝酸盐。水中氨含量应控制在10mg/l以下。

(3) NO2。当水中含有氨和亚硝酸盐时,据说硝酸细菌已将水中的氨转化为亚硝酸盐。在此期间,循环水系统加氯难度大,氯气消耗量增加,余氯难以达到指标。水中NO2含量应控制在1mg/l以下。

(4) 如果Cod水中的微生物繁殖严重,Cod会增加。由于细菌分泌的粘液增加了水中有机物的含量,故通过化学需氧量的分析,可以观察到水中微生物变化的动向,正常情况下水中COD最好小于5mg/l(KMnO4法)。

 

        循环水中微生物的危害十分严重。如果在微生物造成损害后采取行动,通常需要付出双倍的努力,并且会花费大量的杀生物剂和金钱。因此,有必要提前对循环冷却水的微生物状况进行全面监测。

 

浓缩倍数: 

        循环水浓度比是指由于水蒸发、风损失等原因而产生的连续循环水浓度比。循环水系统运行期间(以补充水为参考点)。这是衡量水质控制质量的重要综合指标。浓缩系数低,耗水量和污水排放量大,水处理剂的效率不能充分发挥;高浓缩系数可以减少水量,节约水处理成本;但是,如果浓度倍数过高,结垢水的倾向会增加,结垢和腐蚀控制的难度会增加,净水剂不利于微生物的控制。因此,循环水的浓度倍数应具有合理的控制率。

 

水中水垢怎么来的: 

        在循环水系统中,结垢是由饱和水溶性成分形成的,其中溶解了碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、硅酸盐等各种盐。其中溶解的碳酸氢盐如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2

 

        它最不稳定的,容易分解成碳酸盐。因此,当冷却水中溶解有大量碳氢化合物时,水在通过换热器表面,尤其是高温表面时会发生热分解;当磷酸盐和钙离子溶解在水中时,也会发生磷酸钙沉淀;碳酸钙和CA3(PO4)2难以溶解。与普通盐不同,它们的溶解度不随温度升高而增加,但随温度升高而降低。因此,在换热器的传热表面上,这些不溶性盐容易达到饱和状态并在水中结晶。特别是当水流量较小或传热表面粗糙时,这些结晶沉积物沉积在传热表面上,形成通常称为水垢。因为这些鳞片晶体致密而坚硬,所以也被称为硬鳞片。

 

循环水处理技术: 

        根据企业循环水系统的特点和工艺条件,结合当地水质特点,选择适合企业运行条件的水处理方案。通过加药等手段,将循环水流量控制在一定范围内运行,既保证了生产设备的长期运行,又提高了循环水利用率。循环水处理技术的应用不仅可以给企业带来非凡的经济效益,而且可以给社会带来良好的社会效益。因此,采用循环水处理技术是十分必要的。

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