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工业循环水常遇问题及解决方案

工业循环水常遇问题及解决方案
一、工业循环水
随着工业生产得发展,水用量急剧增加,很多地区已经出现供水不足得现象,节约用水刻不容缓!冷却水占工业用水主体,提高其重复利用率、循环使用就是节水节能得必须手段
二、循环水运行过程中常产生得问题
在工业生产得工艺条件下,工业循环水水质常会发生一系列变化,对生产造成危害,如:腐蚀、结垢、菌藻、粘泥等。

这些问题如果得不到有效得解决,则无法进行安全生产,造成巨大得工业损失。

1 >水垢
由于循环水在冷却过程中不断地蒸发,使水中含盐浓度不断增高,超过某些盐类得溶解度而沉淀。

常见得有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。

碳酸钙
碳酸钙就是工业循环冷却水中最常见得水垢,主要就是Ca (HC03)2
在循环冷却水得运行中受热分解成C02与CaC03o
磷酸钙
为了抑制系统材质得腐蚀,常常要加入聚磷酸盐来作为缓蚀剂,当水
温升高时,聚磷酸盐会分解为正磷酸盐。

硅酸镂
水中得Si02量过高,加上水得硬度较高,生成非常难处理得硅酸钙(镁)硕垢。

水垢得质地比较致密,大大得降低了传热效率,0、6毫米得垢厚就使传热系
数降低了20%。

2、污垢
污垢主要由水中得有机物、微生物菌落与分泌物、泥沙、粉尘等构成。

垢得
质地松软,阻隔传热、阻隔水流、引起垢下腐蚀,缩短设备使用寿命。

、3、电化学腐蚀
循环水对换热设备得腐蚀,主要就是电化腐蚀。

产生原因有设备制造缺陷、
水中充足得氧乞、水中腐蚀性离子(Cl-、Fe2+、Cu2+)以及微生物分泌得黏液
所生成得污垢等因素。

如果不加控制,极短得时间便使换热器、输水管路设备报废。

4、微生物粘泥
循环水中溶有充足得氧气、合适得温度及富养条件,很适合微生物得生长繁殖。

如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑。

冷却塔大量黏垢沉积甚至堵寒,冷却散热效果大幅下降,设备腐蚀加剧。

工业循环水处理技术
5、水垢得控制方法
从冷却水中去除成垢钙离子
从水中除去Ca2+,使水软化,则碳酸钙就无法结晶析出,也就形不成水垢,
主要两种方法。

①离子交换树脂法
离子交换树脂法就就是让水通过离子交换树脂,将Ca2+、Mg2+从水中置换出
来并结合在树脂上。

用离子交换法软化补充水,成本较高。

因此只有补充水量小得循环冷却水系统采用。

②石灰软化法
补充水未进入循环冷却水系统前,在预处理时就投加适当得石灰,让水中得碳酸氢钙与石灰在澄清池中预先反应,生成碳酸钙沉淀析出,从而除去水中得Ca2+o 加酸或通C02气体,降低PH,稳定重碳酸盐
通常就是加硫酸,加酸法目前仍有使用,由于硫酸加入后,循环水PH 会下降,如不注意控制,而加酸过多,则会加速设备得腐蚀。

通C02气体同样应注意控制好PH值,否则C02溢出,CaC03在塔内结晶,堵塞填料,形成钙垢转移现象。

该方法在某些化肥厂、化工厂及电厂等有C02气体源得企业仍有推广使用得价值。

投加阻垢剂
投加阻垢剂在循环水中投加阻垢剂,破坏CaC03得结晶增长过程,以达到控制水垢形成得目得。

目前常用得阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元麟酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等,这也就是目前应用最广得控制水垢得方法。

6、污垢得控制方法
降低补充水浊度
循环水系统得补充水,其浊度愈低,带入系统中可形成污垢得杂质就愈少。

干净得循环水不易形成污垢,当补充水浊度低于5mg/L以下,如城镇自来水、井水等,可以不作预处理直接进入系统。

当补充水浊度高时,必须进行预处理,使其浊度降低。

预处理技术:混凝技术、澄清技术、过滤技术、软化技术等。

做好循环冷却水水质处理
冷却水在循环使用过程中,如不进行水质处理,必然会产生水垢或对设备腐蚀,生成腐蚀产物。

同时必然会有大量菌藻滋生,从而形成污垢。

投加分散剂
在进行阻垢、防腐与杀生水质处理时,投加一定量得分散剂,也就是控制污垢得好方法。

分散剂将粘合在一起得泥团杂质等分散成微粒使之悬浮于水中,随着水流流动而不沉积在传热表面上,从而减少污垢对传热得影响。

做好旁滤处理
一般细菌形成得粘泥以及被杀死细菌尸体、剥离下来得生物粘泥有70% 以上就是通过旁滤器排出循环水系统之外。

一般大于1000t/h得循环水系统设计要求旁滤量不低于循环量得5%o对于存在化学泄漏得循环水系统一般旁漏量在7%以上为宜。

并定时、定人反洗,及做好旁滤器维护工作。

保障循环水压力及流速
在循环水设计规范中要求循环水冷却水侧流速管程水流速大于12 0、9米/秒,壳程大于0、3米/秒,热负荷强度小于5X104千卡/ 米2 •小时。

对于有氨、油、硫化物,有机化学品泄漏得系统,水流速度应增加20%〜50%。

7、金属福蚀得控制方法
添加缓蚀剂
缓蚀剂就是一种用于抑制金属腐蚀得添加剂,它用量少,不会改变腐蚀介质得性质,不需特殊投加设备,也不需对设备表面进行处理。

因此,使用缓蚀剂就是一种经济效益较高且适应性较强得金属防护措施。

为了减轻环境富营养化得压力,目前
更趋向于使用后面几种有机瞬酸盐与低磷缓蚀剂。

提高循环水得PH
提高循环水得PH值,使金属表面生成氧化性保护膜得倾向增大,易于钝化,从而有利于控制设备腐蚀。

敞开式循环冷却水系统通常冷却塔内得曝气提高PH值,当水中与C02与空气中得C02达到平衡时,水得PH为8、5左右。

目前常添加碱性冷却水复合缓蚀剂,例如:聚磷酸盐一锌盐一麟酸盐一分散剂、聚磷酸盐—正磷酸盐一瞬酸盐一三元共聚物、有机多元瞬酸一聚合物分散剂一哇类、多元醇磷酸酯一丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。

复合缓蚀剂可发挥出除垢与防腐得综合作用,这就是缓蚀剂得发展趋势。

选用耐蚀材料
选用聚丙烯设备或石墨改性聚丙烯设备。

用防腐涂料涂覆
通过防腐涂料得屏蔽、缓蚀、阴极保护及PH缓冲作用来保护设备不受腐蚀。

8、微生物得控制方法
选用耐蚀材料
金属材料耐微生物腐蚀得性能犬致可以排列如下:
钛>不锈钢〉黄铜〉纯铜〉硬铝〉碳钢
控制水质
控制水质主要就是控制冷却水中氮含量、硫含量、pH值、悬浮物等微生物得养料。

油类就是微生物得养料,应尽可能防止它泄漏入冷却水系统。

化工厂中进入冷却水系统得氨能引起硝化细菌得繁殖并降低氯得杀生能力,应加以控制,一般不
应高于5ppm。

釆用杀生涂料
采用防腐涂料保护设备时,涂料中添加能抑制微生物生长得杀生剂,如:偏硼酸锁、氧化亚铜、氧化锌、三丁基氧化锡等。

将防腐涂料刷在设备内壁上、可以控制藻类生长,且可以抑制异养菌得生长。

阴极保护
冷却水系统中存在硫酸盐还原菌时,碳钢得阴极保护电位一般为-0、95V(相对于Cu/CuS04电极)。

这一电位可使碳钢处于热力学得稳定状态,从而防止碳钢被腐蚀。

清洗
进行物理清洗或化学清洗可把微生物生长所需得养料、基地、庇护所及生物本身从冷却水系统中得设备表面上除去,并被排出。

清洗对于一个被微生物严重污染得冷却水系统来说,就是一种十分有效得措施。

防止阳光照射
藻类生长与繁殖需要阳光,冷却水系统应避免阳光照射。

水池上面应加盖,冷却塔得进风口可加装百页窗。

旁流过滤
在循环冷却水系统中,设计安装用砂子或无烟煤等为滤池过滤冷却水就是一种控制微生物生长得有效措施。

通过旁流过滤,可以在不影响冷却水系统正常运行得情况下除去水中大部分微生物。

混凝沉淀
在补充水得前处理或循环冷却水得旁流处理过程中,常使用铝盐、铁盐等混凝剂或高分子絮凝剂(例如聚丙烯酰胺)。

这些药剂能在絮凝沉淀过程中将水中得各种微生物随生成得絮凝体一起沉淀下来,从而把它们除去。

用这种方法除去得微生物可占水体中微生物得80%左右。

噬菌体法
噬菌体就是一种能够吃掉细菌得微生物。

噬菌体与动物病毒、植物病毒不同,它们只对细菌得细胞发生作用,故就是一种很小得但非常有用得病毒。

噬菌体靠寄生在叫做“宿主”得细菌里进行繁殖。

繁殖得结果就是将“宿主”吃掉,这个过程叫做溶菌作用。

该法对于防止电站得海水冷却水系统及造纸厂得工业水系统中粘泥得形成,十分有效。

添加杀生剂
控制冷却水系统中微生物生长最有效与最常用得方法之一就是向冷却水系统中添加杀生剂。

一个良好得微生物控制方案往往就是将儿种方法联合使用。

例如,先将冷却水系统进行剥离与清洗,再投加杀生剂得方案要比只添加杀生剂得方案要有效得多。

工业循环水处理就是一项非常成熟得技术,主要通过人工或自动加药得方式完成。

由于工业循环水处理就是一个动态得过程,必须定期对水质进行分析,调整水处理药量及品种。

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