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循环冷却水处理设备介绍
- 2016-02-23 -

以水作为冷却介质,并循环运行的一种给水系统,由换热设备、冷却设备、水处理设备、水泵、管道及其它有关设施组成。冷却水在系统中不断循环重复使用,由于各种无机离子、有机物质、水不溶物等,不断随补充水及冷却塔洗涤进入,随水温的升高(冷却),水份不断蒸发浓缩,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,使循环水系统在短时间内会出现:严重的沉积物(水垢)附着、设备腐蚀(锈垢)和微生物的大量滋生(生物粘泥、软垢附着),以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。循环冷却水系统中,大量设备是由金属制造,长期使用循环冷却水,会发生腐蚀穿孔。这是由多种因素造成的,主要有:冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀;有害离子( Cl-和SO42-)引起的腐蚀;微生物(厌氧菌、铁细菌)引起的腐蚀等。

冷却水中的微生物

藻类,主要有蓝藻、绿藻和硅藻,生长在有阳光照射的地方,如冷却塔塔壁、集水池边沿等。

危害:a.死亡的藻类成为悬浮物和沉积物;为细菌和霉菌提供食物;导致差异充气电池型的腐蚀;起垢下腐蚀;阻止阳光进入冷却水系统;添加氯及非氧化性杀生剂(季铵盐)。

循环冷却水由泵送往冷却系统中各用户,经换热后温度升高,被送往冷却塔进行冷却。在冷却塔中热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状,空气则逆向或水平交流流动,在气水接触过程中,进行热交换。水温降至符合冷却水要求时,继续循环使用。

空气由塔顶溢出时带走水蒸气,使循环水中离子含量增加,因此必须补充新鲜水,排出浓缩水,以维持含盐量在一定浓度,从而保证整个系统正常运行。补充水的量应弥补系统蒸发、风吹(包括飞溅和雾沫夹带)及排污损失的水量。循环水与补充水中含盐量之比,即为该循环水系统的浓缩倍数。在一定的循环冷却水系统中,只要改变补充水的含盐量,就可以改变循环水系统的浓缩倍数,而提高浓缩倍数是保证整个循环冷却水系统经济运行的关键。


冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水温升高、流速变化、蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩,冷却塔和冷却水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入,以及设备的结构和材料等多种因素的综合作用,会产生很多问题。

水垢,循环水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢,水垢控制即是防止碳酸钙的析出。在循环水中投加阻垢剂,破坏CaCO3的结晶增长过程,以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等,这也是目前应用最广的控制水垢的方法。 

真菌,一切植物界非光合作用的有机物的总称。缺少叶绿素,不能进行光合作用,通常以其它有机物提供的代谢物为为食。冷却水系统中主要为霉菌和酵母;约10%的真菌以木头作为有机营养物来源,会导致木质构件朽蚀。真菌大量繁殖会发生粘泥危害。

离子交换树脂法

该法适于补充水量小的循环水系统间或采用,一般采用软水器也就是软化水设备。

石灰软化法,即投加石灰,使Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方法成本低,适于原水(尤其是暂时硬度大的结垢型原水)钙含量高,补充水量较大的循环冷却水系统。 

缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂,它用量少,不会改变腐蚀介质的性质,不需特殊投加设备,也不需对设备表面进行处理。因此,使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。

  在敞开式循环水系统中,常用的缓蚀剂有硅酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有机多元膦酸、巯基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)、硫酸亚铁等,并且为了减轻环境富营养化的压力,目前更趋向于使用后面几种有机膦酸盐和低磷缓蚀剂。

氧化性杀生剂是具有强烈氧化性的杀生药剂,通常是一种强氧化剂,对水中的微生物的杀生作用强烈。氧化型杀生剂对水中其它还原物质能起氧化作用,故当水中存在有机物、硫化氢及亚铁离子时,会消耗一部分杀生剂,降低他们的杀生效果。循环冷却水常用的氧化性杀生剂有:含氯化合物、过氧化合物、含溴化合物等。他们普遍具有杀菌灭藻速度快、杀生效果的光谱性、处理费用较低、对环境污染相对影响较小、微生物不易产生抗药性等优点。不足之处在于受水中的有机物和还原性物质影响较大、药效时间短、受水中pH值影响较大、分散渗透、剥离效果差。