循環(huán)水處理知識

針對企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的特點和工藝條件，結(jié)合當?shù)厮|(zhì)特點，選擇適合企業(yè)實際情況的水處理方案，通過加藥等措施，使循環(huán)水指標控制在一定的范圍內(nèi)運行，既能保證生產(chǎn)設(shè)備的長周期運行，又能提高循環(huán)用水利用率。循環(huán)水處理技術(shù)的應用，不僅可以給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益，而且還可以產(chǎn)生良好的社會效益。

　　針對企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的特點和工藝條件，結(jié)合當?shù)厮|(zhì)特點，選擇適合企業(yè)實際情況的水處理方案，通過加藥等措施，使循環(huán)水指標控制在一定的范圍內(nèi)運行，既能保證生產(chǎn)設(shè)備的長周期運行，又能提高循環(huán)用水利用率。循環(huán)水處理技術(shù)的應用，不僅可以給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟效益，而且還可以產(chǎn)生良好的社會效益。

　　工業(yè)化循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運行過程中，由于水分蒸發(fā)、風吹日曬等原因，循環(huán)水不斷被濃縮，其中所含的鹽類超標，陰陽離子增多，pH值發(fā)生顯著變化，導致水質(zhì)惡化，而循環(huán)水的溫度、pH值和營養(yǎng)成分對微生物的繁殖有利，冷卻塔上充足的陽光照射更是藻類生長的理想場所。此外，結(jié)垢控制，腐蝕控制，微生物控制等，都需要循環(huán)水處理。輪渡運輸過程中出現(xiàn)的主要問題有：

　　(1)水垢：由于循環(huán)水在冷卻過程中不斷蒸發(fā)，導致水中含鹽量持續(xù)升高，某些鹽類溶解度過高而沉淀。常用的有碳酸鈣，磷酸鈣，硅酸鎂等。水垢結(jié)構(gòu)比較致密，傳熱效率大大降低，0.6毫米的水垢厚度可降低20%的傳熱系數(shù)。

　　污垢：主要由水中有機物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉塵等組成，其質(zhì)地松軟，不僅降低了換熱效率，還造成垢下腐蝕，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，主要是電化腐蝕，其原因是設(shè)備制造缺陷，水中氧氣不足，水中有腐蝕性離子(Cl-、Fe2+、Cu2+)，以及由微生物分泌的粘液產(chǎn)生的污垢，其腐蝕后果十分嚴重，即使換熱設(shè)備、水管設(shè)備報廢，也不能很好地控制。

　　(4)微生物粘泥：由于循環(huán)水中溶氧充足，溫度適宜，富養(yǎng)條件適宜，因此非常適合微生物的生長繁殖，如果不加以控制，就會迅速引起水質(zhì)惡化、發(fā)臭、發(fā)黑，冷卻塔大量積垢甚至堵塞，冷卻散熱效果大大降低，設(shè)備腐蝕加劇。所以循環(huán)水處理必須控制微生物繁殖。

　　細菌危害

　　循環(huán)水中的微生物有兩種形式。第一，冷卻塔在蒸發(fā)水時需要引入大量空氣，微生物也隨空氣帶入冷卻水;第二，冷卻水系統(tǒng)中補充水中或多或少存在微生物，微生物也隨補充水進入冷卻水系統(tǒng)。

　　海藻在陽光的照射下，會與水中的二氧化碳、碳酸氫根等碳源進行光合作用，吸收碳為養(yǎng)分而放出氧，因此，海藻大量繁殖時，會增加水中溶解氧的量，有利于氧的去極化作用，使腐蝕過程加速。循環(huán)水系統(tǒng)中微生物的大量繁殖將使循環(huán)水色變黑，產(chǎn)生惡臭，并對環(huán)境造成污染。

　　與此同時，大量粘泥的形成將導致冷卻塔冷卻效率下降，木材腐爛變質(zhì)。在熱交換器內(nèi)沉積粘泥，傳熱效率降低，水頭損失增大，粘泥沉積在金屬表面會造成嚴重的垢下腐蝕，同時也隔離了防垢劑對金屬的作用，使防垢劑無法發(fā)揮其應有的防垢效果。除加速垢下的腐蝕外，微生物粘泥在代謝過程中，一些細菌的分泌物直接對金屬形成腐蝕。由于上述原因，造成循環(huán)水系統(tǒng)長期不能安全運行，影響生產(chǎn)，造成嚴重的經(jīng)濟損失，從而使水垢腐蝕對冷卻水系統(tǒng)危害不亞于水垢，甚至可以說，三種控制微生物危害的方法比較起來是最優(yōu)的。

　　可通過下列化學分析項目測定循環(huán)水中微生物的動態(tài)：

　　(1)余氯(游離氯)加氯殺菌時，應注意余氯出現(xiàn)的時間和數(shù)量，因為當微生物大量繁殖時，循環(huán)水中的氯消耗量會大大增加。

　　(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也會使水中出現(xiàn)氨，此時不可掉以輕心，除了積極尋找氨的漏點外，還應注意水中是否含有亞硝酸根，水中的氨含量最好控制在10mg/l以下。

　　NO2-當水中含有氨氣和亞硝酸根時，說水中已有亞硝酸菌將氨氣轉(zhuǎn)化為亞硝酸根，循環(huán)水系統(tǒng)加氯變得非常困難，耗氯量增加，余氯難以達到指標時，NO2-含量最好控制在小于1mg/l。

　　(4)化學需氧量水體中微生物大量繁殖會使COD升高，由于細菌分泌的粘液會增加水體中有機物的含量，因此通過化學需氧量分析，可以觀察到水體中微生物的變化趨勢，一般情況下，水體中的COD最好小于5mg/l(KMnO4法)。

　　循環(huán)水中微生物引起的危害是非常嚴重的，如果要在微生物引起危害后采取措施，往往事倍功半，還要花費大量的殺生劑和金錢。所以有必要對循環(huán)冷卻水的微生物狀況進行提前全面的監(jiān)測。

　　濃水倍數(shù)

　　循環(huán)用水濃縮倍數(shù)是循環(huán)用水系統(tǒng)在運行過程中，由于水分蒸發(fā)、風吹損失等原因，循環(huán)用水不斷濃縮的倍數(shù)(以補充水為基準進行比較)，是水質(zhì)控制和管理的重要綜合指標。濃度倍數(shù)低，耗水量大，排放口排放濃度高，水處理藥劑的效能不能充分發(fā)揮;濃度倍數(shù)高，水處理藥劑會降低水量，節(jié)省水處理費用;濃度倍數(shù)高，水的結(jié)垢傾向增大，結(jié)垢控制和腐蝕控制的難度加大，水處理藥劑會失效，不利于微生物控制，故對循環(huán)水的濃度倍數(shù)有一個合理的控制指標。

　　積垢的形成

　　循環(huán)水系統(tǒng)中，水垢是由過飽和水溶性成分形成的，在水中溶解有各種鹽類，如碳酸氫鹽、碳酸鹽、氯化物、硅酸鹽等，其中溶解在冷卻水中的Ca(HCO3)2,Mg(HCO3)2,Mg(HCO3)2等鹽類最不穩(wěn)定，很容易分解生成碳酸鹽，因此，當冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時，水流經(jīng)過換熱器表面，特別是在高溫條件下，受到熱解作用，水中溶有磷酸鹽和鈣離子時，也會產(chǎn)生磷酸鈣的沉淀;碳酸鈣和Ca3(PO4)等都屬于難溶解鹽類，它們的難溶解度并不隨溫度的升高而增加，而是隨著溫度的升高而降低。

　　這樣，在換熱表面上，這些難溶性鹽易在水中結(jié)晶，特別是當水流流速小或換熱面較粗糙時，這些結(jié)晶沉淀會沉積在換熱表面，形成通常所說的水垢，因為這些水垢結(jié)晶致密且較堅硬，也稱為硬垢，常見的水垢成分是：碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣、鎂鹽、硅酸鹽。

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