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现状问题

1、结垢

循环水系统结垢是由于钙镁离子和酸根离子的结合而产生,水温越高则结垢趋势越快越严重,主要原因在于温度高则溶解度降低而析出盐类,进一步附着在管壁上结成各种不同成分的垢。本文需要指出的是:结垢并不是瞬间形成的,而是有一个析出,参与水循环,逐渐聚集,成膜长大,附着结垢的过程,如果在一定程度上破坏这个过程,既可以延缓结垢,破坏的越彻底,则结垢现象越少。而破坏这个过程的技术手段就是在水垢形成聚集长大过程中尽量去除或者滤除。

2、腐蚀

循环冷却水中影响金属换热设备腐蚀的因素很多,概括起来可以分为化学因素物理因素微生物因素等。本文重点提出下列现象:

      循环水系统不但在冷却过程中吸收了空气中的悬浮物,而系统本身也产生颗粒杂质。包括系统腐蚀的产物,矿物沉积(例如铁和硬度盐等),微生物生长,有机物聚集体,从热交换器工艺面漏过来的溶解及非溶解杂质等等,增加了系统营养,加速了细菌生长,加速腐蚀及形成腐蚀产物。当杂质和结垢性矿物沉淀结合在一起的时候,杂质为冷却水提供了结垢的载体,从而杂质大大增加结垢速度和结垢的厚度。同样,杂质和微生物膜粘连在一起增加了黏膜速度及厚度。这些污染膜降低了热交换效率,降低了热交换器表面的水流速,并促进了污垢下腐蚀,导致更多的污染。更慢的流速允许更多的杂质沉淀,放大了问题,进一步降低了效率,冷却水中的微生物,特别是一些能产生粘泥的微生物会在金属表面沉积(不单是微生物本身,同时也黏附了水中的悬浮物),也会引起垢下腐蚀。同时一些微生物的新陈代谢过程也参与了电化学过程,促使腐蚀加速。

因此,如果能够极为有效的去除细小的悬浮物,就可以减少系统综合腐蚀的起因,从而降低腐蚀率,延长设备使用寿命和因腐蚀造成的非正常停机。

3粘泥

因为循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件,很适合微生物的生长繁殖,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塞,冷却散热效果大幅下降,设备腐蚀加剧。因此循环水处理必须控制微生物的繁殖。

循环冷却水中的微生物来自两个方面。一是冷却塔在水的蒸发过程中需要引入大量的空气,微生物也随空气带入冷却水中,二是冷却水系统的补充水或多或少都会有微生物,这些微生物也随补充水进入冷却水系统中。

藻类在日光的照射下,会与水中的二氧化碳、碳酸氢根等碳源起光合作用,吸收碳素作营养而放出氧,因此,当藻类大量繁殖时,会增加水中溶解氧含量,有利于氧的去极化作用,腐蚀过程因此而加速。微生物在循环水系统中的大量繁殖,会形成大量黏泥使冷却塔的冷却效率降低,黏泥沉积在换热器内,使传热效率降低和水头损失增加,会堵塞管道,沉积在金属表面的黏泥会引起严重的垢下腐蚀,特别是黏泥隔绝了缓蚀阻垢剂对金属的作用,使药剂不能发挥应有的缓蚀阻垢效能。微生物黏泥除了会加速垢下腐蚀外,有些细菌在代谢过程中,生物分泌物还会直接对金属构成腐蚀。所有这些问题导致循环水系统不能长期安全运转,影响生产,造成严重的经济损失,因此,微生物的危害与水垢、腐蚀对冷却水系统的危害是一样的严重,甚至可以说,三者比较起来控制微生物的危害是首要的。

         因此,如果能够明显去除或者滤除微生物黏泥,一定会大大改善循环水品质。带来综合经济效益。

4补水

循环水每天都要进行补水,尽管每天的补水量相对较少,但是会有积累效应,补水的品质也会影响到循环水的品质,包括浊度,悬浮物,微生物,黏泥或粘性物质,为了节约水资源,很多补水来自地表水或污水处理后的二沉池出水,这些水看起来过得去,例如比较清澈透明,但是理化指标并不一定理想,他们在循环水中积累也会转变为上述的黏泥或泥垢,主要原因包括但不限于以下几点:

●以地表水沉淀后直接补水,水中的细小悬浮物,胶体,有机物,微生物会直接进入循环水提,也有的企业进行了水质处理,最多的是投加聚合氯化铝,但是对由此产生的絮体滤除不彻底,而投加聚合氯化铝产生的矾花是一种很有粘性的悬浮物,他们会与其他盐类混合形成泥垢。

 以污水处理的终端-------二沉池出水作为循环水补水,一般污水工艺二沉池出水的悬浮物ss大约为30—70mg/L,这种悬浮物本身就是一种生物粘泥,是微生物的聚集体,如果直接补充道循环水体等于直接加入了粘性物质。

 采用其他工艺水作为循环水的补充也应该关注到上述问题,当然不仅仅是上述问题,还有很多连带问题,例如颜色,硬度或盐量等等。

 由上述可以看出,循环水的补水应该慎重,应该处理后达标才能使用,这个达标除了国家规定的补水标准以外,尤其应该关注悬浮物和粘性物质,在水处理工艺设计中应该得到体现,例如,采用北京一滴水公司的微絮凝+微滤技术作为水处理技术手段,具有较好的效果。微絮凝是以超细微粉替代聚合氯化铝作为絮凝剂,第一不产生粘性物质,第二还吸附粘性物质,微滤则是高精度过滤设备,微絮凝后可以不用传统的搅拌池,沉淀池工艺直接进入微滤设备,过滤精度达到1微米以下,可以吸附截留大量的胶体物质。从而为循环水补水提供了较好品质。

5 药剂

循环水系统中由于含氧量,温度等因素会产生藻类,细菌也会滋生,所以要加入杀菌剂,细小悬浮物,微生物残骸,微生物代谢物混在一起产生了黏泥,因此需要加入剥离剂,水中含有大量的离子(特别Ca,Mg离子).水被浓缩后,超过离子的溶解度就会析出,形成结垢腐蚀所以要加入缓蚀阻垢剂,本文不对药剂的作用进行分析,仅从物理角度分析加药后的一些客观现象,目的在于提高加药的使用效率。

 加入杀菌剂最后会形成藻类和细菌的残骸,他们将加入悬浮物行列参与结成泥垢,因此,如果能够滤除这些物质,则有利于系统净化。

 加入剥离剂可以使得泥垢容易剥落,但是剥落以后还是落入到水中,集水池或沉淀池往往来不及沉淀或沉淀不彻底,因此,作为悬浮物漂浮在水中,参与了形成泥垢或形成水垢的晶核。如果滤除干净则有利于系统净化。

 缓蚀阻垢剂的加入意在减少金属管道腐蚀和结垢,但是当管壁形成了泥垢时,效果会降低,因为泥垢隔绝了管壁与药剂的接触,在管壁和泥垢之间是缺氧区,有利于厌氧菌的生长繁殖,他们分解水中的硫酸盐,产生硫化氢引起碳钢腐蚀。

因此,归结到高精度的过滤吸附截留会为循环水带来一些正向效果。

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