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工藝|工業(yè)循環(huán)水處理運(yùn)行全過程講解

 工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,由于水分蒸發(fā)、風(fēng)吹損失等情況使循環(huán)水不斷濃縮,其中所含的鹽類超標(biāo),陰陽離子增加、pH值明顯變化,致使水質(zhì)惡化,而循環(huán)水的溫度,pH值和營養(yǎng)成分有利于微生物的繁殖,冷卻塔上充足的日光照射更是藻類生長的理想地方。而結(jié)垢控制及腐蝕控制、微生物的控制等等,必然的需要進(jìn)行循環(huán)水處理。

         



循環(huán)水運(yùn)行過程中主要產(chǎn)生的問題:



(1)水垢:由于循環(huán)水在冷卻過程中不斷地蒸發(fā),使水中含鹽濃度不斷增高,超過某些鹽類的溶解度而沉淀。常見的有碳酸鈣、磷酸鈣、硅酸鎂等垢。水垢的質(zhì)地比較致密,大大的降低了傳熱效率,0.6毫米的垢厚就使傳熱系數(shù)降低了20%。

(2)污垢:污垢主要由水中的有機(jī)物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉塵等構(gòu)成,垢的質(zhì)地松軟,不僅降低傳熱效率而且還引起垢下腐蝕,縮短設(shè)備使用壽命。

(3)腐蝕:循環(huán)水對換熱設(shè)備的腐蝕,主要是電化腐蝕,產(chǎn)生的原因有設(shè)備制造缺陷、水中充足的氧氣、水中腐蝕性離子(Cl-、Fe2+、Cu2+)以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素,腐蝕的后果十分嚴(yán)重,不加控制極短的時間即使換熱器、輸水管路設(shè)備報廢。

(4)微生物粘泥:因為循環(huán)水中溶有充足的氧氣、合適的溫度及富養(yǎng)條件,很適合微生物的生長繁殖,如不及時控制將迅速導(dǎo)致水質(zhì)惡化、發(fā)臭、變黑,冷卻塔大量黏垢沉積甚至堵塞,冷卻散熱效果大幅下降,設(shè)備腐蝕加劇。因此循環(huán)水處理必須控制微生物的繁殖。





微生物危害:

循環(huán)冷卻水中的微生物來自兩個方面。一是冷卻塔在水的蒸發(fā)過程中需要引入大量的空氣,微生物也隨空氣帶入冷卻水中,二是冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水或多或少都會有微生物,這些微生物也隨補(bǔ)充水進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)中。

   藻類在日光的照射下,會與水中的二氧化碳、碳酸氫根等碳源起光合作用,吸收碳素作營養(yǎng)而放出氧,因此,當(dāng)藻類大量繁殖時,會增加水中溶解氧含量,有利于氧的去極化作用,腐蝕過程因此而加速。微生物在循環(huán)水系統(tǒng)中的大量繁殖,會使循環(huán)水顏色變黑,發(fā)生惡臭,污染環(huán)境。同時,會形成大量黏泥使冷卻塔的冷卻效率降低,木材變質(zhì)腐爛。

   黏泥沉積在換熱器內(nèi),使傳熱效率降低和水頭損失增加,沉積在金屬表面的黏泥會引起嚴(yán)重的垢下腐蝕,同時它還隔絕了緩蝕阻垢劑對金屬的作用,使藥劑不能發(fā)揮應(yīng)有的緩蝕阻垢效能。微生物黏泥除了會加速垢下腐蝕外,有些細(xì)菌在代謝過程中,生物分泌物還會直接對金屬構(gòu)成腐蝕。所有這些問題導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)不能長期安全運(yùn)轉(zhuǎn),影響生產(chǎn),造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,因此,微生物的危害與水垢、腐蝕對冷卻水系統(tǒng)的危害是一樣的嚴(yán)重,甚至可以說,三者比較起來控制微生物的危害是首要的。



循環(huán)水中微生物的動向可以通過以下化學(xué)分析項目進(jìn)行測量:



(1)余氯(游離氯) 加氯殺菌時要注意余氯出現(xiàn)的時間和余氯量,因為微生物繁殖嚴(yán)重時就會使循環(huán)水中耗氯量大大地增加。

(2)氨 循環(huán)水中一般不含氨,但由于工藝介質(zhì)泄漏或吸入空氣中的氨時也會使水中出現(xiàn)含氨,這時不能掉以輕心,除積極尋找氨的泄漏點外,還要注意水中是否含有亞硝酸根,水中的氨含量最好是控制在10mg/l以下。

(3)NO2- 當(dāng)水中出現(xiàn)含氨和亞硝酸根時,說是水中已有亞硝酸菌將氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸根,這時循環(huán)水系統(tǒng)加氯將變?yōu)槭掷щy,耗氯量增加,余氯難以達(dá)到指標(biāo),水中NO2-含量最好是控制在小于1mg/l。

(4)化學(xué)需氧量 水中微生物繁殖嚴(yán)重時會使COD增加,因為細(xì)菌分泌的黏液增加了水中有機(jī)物含量,故通過化學(xué)需氧量的分析,可以觀察到水中微生物變化的動向,正常情況下水中COD最好小于5mg/l(KMnO4法)。

循環(huán)水中微生物所造成的危害是十分嚴(yán)重的,如果要在微生物造成危害之后采取措施往往是事倍功半還要耗費(fèi)大量的殺生劑和金錢。因此,事先全面監(jiān)測循環(huán)冷卻水的微生物情況是十分必要的。



濃水倍數(shù)

循環(huán)水濃縮倍數(shù)是指循環(huán)水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中,由于水分蒸發(fā)、風(fēng)吹損失等情況使循環(huán)水不斷濃縮的倍率(以補(bǔ)充水作基準(zhǔn)進(jìn)行比較),它是衡量水質(zhì)控制好壞的一個重要綜合指標(biāo)。濃縮倍數(shù)低,耗水量、排污量均大且水處理藥劑的效能得不到充分發(fā)揮;濃縮倍數(shù)高可以減少水量,節(jié)約水處理費(fèi)用;可是濃縮倍數(shù)過高,水的結(jié)垢傾向會增大,結(jié)垢控制及腐蝕控制的難度會增加,水處理藥劑會失效,不利于微生物的控制,故循環(huán)水的濃縮倍數(shù)要有一個合理的控制指標(biāo)。



水垢的形成

在循環(huán)水系統(tǒng)中,水垢是由過飽和的水溶性組分形成的,水中溶解有各種鹽類,如碳酸氫鹽、碳酸鹽、氯化物、硅酸鹽等,其中以溶解的碳酸氫鹽如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2

最不穩(wěn)定,極容易分解生成碳酸鹽,因此,當(dāng)冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時,水流通過換熱器表面,特別是溫度較高的表面,就會受熱分解;水中溶有磷酸鹽與鈣離子時,也將產(chǎn)生磷酸鈣的沉淀;碳酸鈣和Ca3(PO4)2等均屬難溶解度與一般的鹽類還不同,其溶解度不是隨溫度的升高而加大,而是隨著溫度的升高而降低。因此,在換熱器傳熱表面上,這些難溶性鹽很容易達(dá)到過飽和狀態(tài)而水中結(jié)晶,尤其當(dāng)水流速度小或傳熱面較粗糙時,這些結(jié)晶沉淀物就會沉積在傳熱表面上,形成通常所稱的水垢,由于這些水垢結(jié)晶致密,比較堅硬,又稱之為硬垢,常見的水垢成分為:碳酸鈣,硫酸鈣,磷酸鈣,鎂鹽,硅酸鹽。



循環(huán)水處理技術(shù)

根據(jù)企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的特點和工藝條件,結(jié)合當(dāng)?shù)氐?a href="http://itjobsdelhi.net/" target="_blank" class="keylink">水質(zhì)特點,選擇適合企業(yè)運(yùn)行條件的水處理方案,通過加藥等措施,控制循環(huán)水指標(biāo)在一定范圍內(nèi)運(yùn)行,既保證生產(chǎn)設(shè)備的長周期運(yùn)行,又提高了循環(huán)水利用率。循環(huán)水處理技術(shù)的利用,既能給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益,又能為社會帶來良好的社會效益。所以循環(huán)水處理技術(shù)應(yīng)用是非常有必要的。

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