如何解決循環(huán)水運(yùn)行過程中主要產(chǎn)生的問題

在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于水蒸發(fā)、風(fēng)損失等條件，循環(huán)水不斷濃縮。循環(huán)水中含鹽量超標(biāo)，陰陽離子增多，酸堿度明顯變化，導(dǎo)致水質(zhì)變質(zhì)。循環(huán)水的溫度、酸堿度和營養(yǎng)成分有利于微生物的繁殖。冷卻塔上充足的陽光是藻類生長的理想場所。但結(jié)垢控制、腐蝕控制、微生物控制等，都需要進(jìn)行循環(huán)水處理。

循環(huán)水運(yùn)行中的主要問題:

(1)結(jié)垢:隨著循環(huán)水在冷卻過程中不斷蒸發(fā)，水中鹽的濃度不斷增加，超過部分鹽的溶解度而沉淀。常見有碳酸鈣、磷酸鈣、硅酸鎂等鱗片。鱗片質(zhì)地較致密，傳熱效率大幅度提高降低，傳熱系數(shù)提高20%，鱗片厚度增加0.6毫米。

(2)污物:污物主要由水中的有機(jī)物、微生物菌落和分泌物、淤泥和灰塵組成。污垢質(zhì)地柔軟，不僅傳熱效率為降低，還會(huì)在污垢下造成腐蝕，從而縮短設(shè)備的使用壽命。

(3)腐蝕:循環(huán)水對換熱設(shè)備的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕。原因包括設(shè)備制造缺陷、水中氧氣充足、水中腐蝕性離子(C1-、Fe2、Cu2)以及微生物分泌的粘液產(chǎn)生的污垢。腐蝕的后果非常嚴(yán)重。即使熱交換器和水管設(shè)備在短時(shí)間內(nèi)不受控制地報(bào)廢。

(4)微生物泥:由于循環(huán)水溶于充足的氧氣，適宜的溫度和豐富的營養(yǎng)條件，非常適合微生物的生長和繁殖。如果不能及時(shí)控制，將會(huì)迅速導(dǎo)致水質(zhì)變質(zhì)、發(fā)臭、發(fā)黑、大量污垢沉積甚至冷卻塔堵塞，大大降低冷卻散熱效果，加劇設(shè)備腐蝕。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)冷卻水的微生物來自兩個(gè)方面。 先，冷卻塔在水蒸發(fā)的過程中需要引入大量空氣，微生物也隨著空氣被帶入冷卻水。其次，冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)給水或多或少會(huì)有微生物，這些微生物也會(huì)隨著補(bǔ)給水進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)。

藻類會(huì)在陽光下與水中的二氧化碳和碳酸氫鹽等碳源進(jìn)行光合作用，吸收碳作為營養(yǎng)并釋放氧氣。因此，當(dāng)藻類大量繁殖時(shí)，水中溶解氧含量會(huì)增加，這有利于氧的去極化，從而加速腐蝕過程。循環(huán)水系統(tǒng)中微生物的大量繁殖會(huì)使循環(huán)水的顏色變暗，產(chǎn)生惡臭并污染環(huán)境。同時(shí)，會(huì)形成大量粘性泥漿，使冷卻塔降低的冷卻效率降低，木材會(huì)變質(zhì)腐爛。沉積在熱交換器中的粘性泥漿增加了降低的傳熱效率和水頭損失。沉積在金屬表面的粘性泥漿會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的垢下腐蝕。同時(shí)，它還隔離了腐蝕和防垢劑對金屬的影響，使該劑無法發(fā)揮應(yīng)有的腐蝕和防垢效率。除了加速水垢下的腐蝕外，微生物粘液還直接腐蝕某些細(xì)菌代謝過程中生物分泌物中的金屬。這些問題導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)的長期安全運(yùn)行，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和腐蝕對冷卻水系統(tǒng)的危害一樣嚴(yán)重。甚至可以說，與三者相比，控制微生物的危害至關(guān)重要。

循環(huán)水中微生物的發(fā)展趨勢可以通過以下化學(xué)項(xiàng)目測量來實(shí)現(xiàn):

(1)當(dāng)向余氯(游離氯)中添加氯進(jìn)行殺菌時(shí)，應(yīng)注意余氯的時(shí)間和數(shù)量，因?yàn)楫?dāng)微生物大量繁殖時(shí)，循環(huán)水中的氯消耗量會(huì)大大增加。

(2)氨通常不是一氧化碳

循環(huán)水中微生物造成的危害非常嚴(yán)重。如果在微生物造成傷害后采取措施，往往會(huì)事半功倍，并耗費(fèi)大量的殺菌劑和金錢。因此，有必要提前全面調(diào)查監(jiān)測循環(huán)冷卻水的微生物狀況。

濃水倍數(shù)

循環(huán)水濃度倍數(shù)是指在循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于水分蒸發(fā)、風(fēng)損失和其他條件(與補(bǔ)充水相比)導(dǎo)致循環(huán)水持續(xù)濃縮的比例。測量水質(zhì)的質(zhì)控品是指標(biāo)的重要合成品。濃縮倍數(shù)低，耗水量大，污水排放量大，不能充分發(fā)揮水處理藥劑的效率。高濃度倍數(shù)可以減少水量，節(jié)約水處理成本。但是，如果濃度倍數(shù)過高，水的結(jié)垢趨勢會(huì)增加，結(jié)垢控制和腐蝕控制的難度會(huì)增加，水處理劑會(huì)失效，不利于微生物的控制。因此，循環(huán)水的濃度倍數(shù)應(yīng)合理控制在指標(biāo)。

水垢的形成

在循環(huán)水系統(tǒng)中，水垢是由過飽和水溶性成分形成的。各種鹽，如碳酸氫鹽、碳酸鹽、氯化物、硅酸鹽等。都溶解在水中。溶解的碳酸氫鹽，如鈣(碳酸氫鹽)2和鎂(碳酸氫鹽)2

zui，不穩(wěn)定，容易分解生成碳酸鹽。因此，當(dāng)冷卻水中有更多溶解的碳酸氫鹽時(shí)，水流經(jīng)熱交換器的表面，特別是溫度較高的表面，并且將被熱分解。當(dāng)磷酸鹽和鈣離子溶解在水中時(shí)，磷酸鈣也會(huì)沉淀。碳酸鈣和Ca3(PO4)2難以溶解，不同于普通鹽。它們的溶解度不隨溫度的升高而增加，而是隨溫度的升高而增加。因此，在熱交換器的傳熱表面上，這些不溶性鹽容易過飽和并在水中結(jié)晶。特別是當(dāng)水流速度小或傳熱表面粗糙時(shí)，這些結(jié)晶沉淀物會(huì)沉積在傳熱表面上，形成通常所說的水垢。由于這些鱗片晶體致密且相對堅(jiān)硬，它們也被稱為硬鱗片。常見的水垢成分為碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣、鎂鹽和硅酸鹽。

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(diǎn)和工藝條件以及水質(zhì)的當(dāng)?shù)靥攸c(diǎn)，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，既保證了生產(chǎn)設(shè)備的長期運(yùn)行，又提高了循環(huán)水的利用率。循環(huán)水處理技術(shù)的應(yīng)用不僅能給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，也能給社會(huì)帶來良好的社會(huì)效益。因此，應(yīng)用循環(huán)水處理技術(shù)是非常必要的。