循環(huán)水處理知識(shí)

針對(duì)企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的特點(diǎn)和工藝條件，結(jié)合當(dāng)?shù)厮|(zhì)特點(diǎn)，選擇適合企業(yè)實(shí)際情況的水處理方案，通過(guò)加藥等措施，使循環(huán)水指標(biāo)控制在一定的范圍內(nèi)運(yùn)行，既能保證生產(chǎn)設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行，又能提高循環(huán)用水利用率。循環(huán)水處理技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以給企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。

　　針對(duì)企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的特點(diǎn)和工藝條件，結(jié)合當(dāng)?shù)厮|(zhì)特點(diǎn)，選擇適合企業(yè)實(shí)際情況的水處理方案，通過(guò)加藥等措施，使循環(huán)水指標(biāo)控制在一定的范圍內(nèi)運(yùn)行，既能保證生產(chǎn)設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行，又能提高循環(huán)用水利用率。循環(huán)水處理技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以給企業(yè)帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。

　　工業(yè)化循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，由于水分蒸發(fā)、風(fēng)吹日曬等原因，循環(huán)水不斷被濃縮，其中所含的鹽類超標(biāo)，陰陽(yáng)離子增多，pH值發(fā)生顯著變化，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，而循環(huán)水的溫度、pH值和營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)微生物的繁殖有利，冷卻塔上充足的陽(yáng)光照射更是藻類生長(zhǎng)的理想場(chǎng)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(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的主要問題有：

　　(1)水垢：由于循環(huán)水在冷卻過(guò)程中不斷蒸發(fā)，導(dǎo)致水中含鹽量持續(xù)升高，某些鹽類溶解度過(guò)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(jī)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(duì)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(yán)重，即使換熱設(shè)備、水管設(shè)備報(bào)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(zhǎng)繁殖，如果不加以控制，就會(huì)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(xì)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(shí)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(bǔ)充水中或多或少存在微生物，微生物也隨補(bǔ)充水進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)。

　　海藻在陽(yáng)光的照射下，會(huì)與水中的二氧化碳、碳酸氫根等碳源進(jìn)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(shí)，會(huì)增加水中溶解氧的量，有利于氧的去極化作用，使腐蝕過(guò)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(duì)環(huán)境造成污染。

　　與此同時(shí)，大量粘泥的形成將導(dǎo)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(huì)造成嚴(yán)重的垢下腐蝕，同時(shí)也隔離了防垢劑對(duì)金屬的作用，使防垢劑無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的防垢效果。除加速垢下的腐蝕外，微生物粘泥在代謝過(guò)程中，一些細(xì)菌的分泌物直接對(duì)金屬形成腐蝕。由于上述原因，造成循環(huán)水系統(tǒng)長(zhǎng)期不能安全運(yùn)行，影響生產(chǎn)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，從而使水垢腐蝕對(duì)冷卻水系統(tǒng)危害不亞于水垢，甚至可以說(shuō)，三種控制微生物危害的方法比較起來(lái)是最優(yōu)的。

　　可通過(guò)下列化學(xué)分析項(xiàng)目測(cè)定循環(huán)水中微生物的動(dòng)態(tài)：

　　(1)余氯(游離氯)加氯殺菌時(shí)，應(yīng)注意余氯出現(xiàn)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(huì)使水中出現(xiàn)氨，此時(shí)不可掉以輕心，除了積極尋找氨的漏點(diǎn)外，還應(yīng)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(dāng)水中含有氨氣和亞硝酸根時(shí)，說(shuō)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(dá)到指標(biāo)時(shí)，NO2-含量最好控制在小于1mg/l。

　　(4)化學(xué)需氧量水體中微生物大量繁殖會(huì)使COD升高，由于細(xì)菌分泌的粘液會(huì)增加水體中有機(jī)物的含量，因此通過(guò)化學(xué)需氧量分析，可以觀察到水體中微生物的變化趨勢(shì)，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(yán)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(fèi)大量的殺生劑和金錢。所以有必要對(duì)循環(huán)冷卻水的微生物狀況進(jìn)行提前全面的監(jiān)測(cè)。

　　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(yùn)行過(guò)程中，由于水分蒸發(fā)、風(fēng)吹損失等原因，循環(huán)用水不斷濃縮的倍數(shù)(以補(bǔ)充水為基準(zhǔn)進(jìn)行比較)，是水質(zhì)控制和管理的重要綜合指標(biāo)。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(huì)降低水量，節(jié)省水處理費(fèi)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(huì)失效，不利于微生物控制，故對(duì)循環(huán)水的濃度倍數(shù)有一個(gè)合理的控制指標(biāo)。

　　積垢的形成

　　循環(huán)水系統(tǒng)中，水垢是由過(guò)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(dāng)冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時(shí)，水流經(jīng)過(guò)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(shí)，也會(huì)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(dāng)水流流速小或換熱面較粗糙時(shí)，這些結(jié)晶沉淀會(huì)沉積在換熱表面，形成通常所說(shuō)的水垢，因?yàn)檫@些水垢結(jié)晶致密且較堅(jiān)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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