循環(huán)冷卻水處理
中國(guó)污水處理工程網(wǎng) 時(shí)間:2013-1-16 9:00:01
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循環(huán)冷卻水是工業(yè)用水中的用水大項(xiàng),在石油化工、電力、鋼鐵、冶金等行業(yè),循環(huán)冷卻水的用量占企業(yè)用水總量的50-90%。由于原水中有不同的含鹽量,循環(huán)冷卻水濃縮到一定倍數(shù)必須排出一定的濃水,并補(bǔ)充新水。一臺(tái)30萬(wàn)KW冷凝機(jī)組,循環(huán)冷卻水量要達(dá)到3.3萬(wàn)噸/時(shí)左右,假定原水中含鹽量為1000mg/L,濃縮倍數(shù)為3,那么循環(huán)冷卻水的濃水排放約在6—8‰左右,即198—264m3/h,同時(shí)需補(bǔ)充的新水等于排水及蒸發(fā)損失等,補(bǔ)充水量大約為循環(huán)水量的2—2.6%,將為660—860m3/h左右,水資源消耗與污水排放的數(shù)量是很大的。
循環(huán)冷卻水水質(zhì):
循環(huán)冷卻水由于受濃縮倍數(shù)的制約,在運(yùn)行中必須要排出一定量的濃水和補(bǔ)充一定量的新水。使冷卻水中的含鹽量、PH值、有機(jī)物濃度、懸浮物含量控制在一個(gè)合理的允許范圍。
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)
以水作為冷卻介質(zhì),并循環(huán)運(yùn)行的一種給水系統(tǒng),由換熱設(shè)備、冷卻設(shè)備、處理設(shè)施、水泵、管道及其它有關(guān)設(shè)施組成。冷卻水在系統(tǒng)中不斷循環(huán)重復(fù)使用,由于各種無(wú)機(jī)離子、有機(jī)物質(zhì)、水不溶物等,不斷隨補(bǔ)充水及冷卻塔洗滌進(jìn)入,隨水溫的升高(冷卻),水份不斷蒸發(fā)濃縮,以及設(shè)備結(jié)構(gòu)和材料等多種因素的綜合作用,使循環(huán)水系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn):嚴(yán)重的沉積物(水垢)附著、設(shè)備腐蝕(銹垢)和微生物的大量滋生(生物粘泥、軟垢附著),以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問(wèn)題。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,大量設(shè)備是由金屬制造,長(zhǎng)期使用循環(huán)冷卻水,會(huì)發(fā)生腐蝕穿孔。這是由多種因素造成的,主要有:冷卻水中溶解氧引起的電化學(xué)腐蝕;有害離子( Cl-和SO42-)引起的腐蝕;微生物(厭氧菌、鐵細(xì)菌)引起的腐蝕等。
冷卻水中的微生物
藻類(lèi),主要有藍(lán)藻、綠藻和硅藻,生長(zhǎng)在有陽(yáng)光照射的地方,如冷卻塔塔壁、集水池邊沿等。
危害:a.死亡的藻類(lèi)成為懸浮物和沉積物;為細(xì)菌和霉菌提供食物;導(dǎo)致差異充氣電池型的腐蝕;起垢下腐蝕;阻止陽(yáng)光進(jìn)入冷卻水系統(tǒng);添加氯及非氧化性殺生劑(季銨鹽)。
循環(huán)冷卻水由泵送往冷卻系統(tǒng)中各用戶,經(jīng)換熱后溫度升高,被送往冷卻塔進(jìn)行冷卻。在冷卻塔中熱水從塔頂向下噴淋成水滴或水膜狀,空氣則逆向或水平交流流動(dòng),在氣水接觸過(guò)程中,進(jìn)行熱交換。水溫降至符合冷卻水要求時(shí),繼續(xù)循環(huán)使用。
空氣由塔頂溢出時(shí)帶走水蒸氣,使循環(huán)水中離子含量增加,因此必須補(bǔ)充新鮮水,排出濃縮水,以維持含鹽量在一定濃度,從而保證整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。補(bǔ)充水的量應(yīng)彌補(bǔ)系統(tǒng)蒸發(fā)、風(fēng)吹(包括飛濺和霧沫夾帶)及排污損失的水量。循環(huán)水與補(bǔ)充水中含鹽量之比,即為該循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)。在一定的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,只要改變補(bǔ)充水的含鹽量,就可以改變循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù),而提高濃縮倍數(shù)是保證整個(gè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。
冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用,由于水溫升高、流速變化、蒸發(fā)、各種無(wú)機(jī)離子和有機(jī)物質(zhì)的濃縮,冷卻塔和冷卻水池在室外受到陽(yáng)光照射、風(fēng)吹雨淋、灰塵雜物的進(jìn)入,以及設(shè)備的結(jié)構(gòu)和材料等多種因素的綜合作用,會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題。
水垢,循環(huán)水系統(tǒng)中最易生成的水垢是碳酸鈣垢,水垢控制即是防止碳酸鈣的析出。在循環(huán)水中投加阻垢劑,破壞CaCO3的結(jié)晶增長(zhǎng)過(guò)程,以達(dá)到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機(jī)多元膦酸、有機(jī)磷酸脂、聚丙烯酸鹽等,這也是目前應(yīng)用最廣的控制水垢的方法。
真菌,一切植物界非光合作用的有機(jī)物的總稱。缺少葉綠素,不能進(jìn)行光合作用,通常以其它有機(jī)物提供的代謝物為為食。冷卻水系統(tǒng)中主要為霉菌和酵母;約10%的真菌以木頭作為有機(jī)營(yíng)養(yǎng)物來(lái)源,會(huì)導(dǎo)致木質(zhì)構(gòu)件朽蝕。真菌大量繁殖會(huì)發(fā)生粘泥危害。
離子交換樹(shù)脂法
該法適于補(bǔ)充水量小的循環(huán)水系統(tǒng)間或采用。
石灰軟化法,即投加石灰,使Ca(HCO3)2反應(yīng)生成CaCO3沉淀提前析出。該方法成本低,適于原水(尤其是暫時(shí)硬度大的結(jié)垢型原水)鈣含量高,補(bǔ)充水量較大的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。具體參見(jiàn)http://wlmqsb.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
緩蝕劑是一種用于腐蝕介質(zhì)中抑制金屬腐蝕的添加劑,它用量少,不會(huì)改變腐蝕介質(zhì)的性質(zhì),不需特殊投加設(shè)備,也不需對(duì)設(shè)備表面進(jìn)行處理。因此,使用緩蝕劑是一種經(jīng)濟(jì)效益較高且適應(yīng)性較強(qiáng)的金屬防護(hù)措施。
在敞開(kāi)式循環(huán)水系統(tǒng)中,常用的緩蝕劑有硅酸鹽、鉬酸鹽、鋅鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽、有機(jī)多元膦酸、巰基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)、硫酸亞鐵等,并且為了減輕環(huán)境富營(yíng)養(yǎng)化的壓力,目前更趨向于使用后面幾種有機(jī)膦酸鹽和低磷緩蝕劑。
氧化性殺生劑是具有強(qiáng)烈氧化性的殺生藥劑,通常是一種強(qiáng)氧化劑,對(duì)水中的微生物的殺生作用強(qiáng)烈。氧化型殺生劑對(duì)水中其它還原物質(zhì)能起氧化作用,故當(dāng)水中存在有機(jī)物、硫化氫及亞鐵離子時(shí),會(huì)消耗一部分殺生劑,降低他們的殺生效果。循環(huán)冷卻水常用的氧化性殺生劑有:含氯化合物、過(guò)氧化合物、含溴化合物等。他們普遍具有殺菌滅藻速度快、殺生效果的光譜性、處理費(fèi)用較低、對(duì)環(huán)境污染相對(duì)影響較小、微生物不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)點(diǎn)。不足之處在于受水中的有機(jī)物和還原性物質(zhì)影響較大、藥效時(shí)間短、受水中pH值影響較大、分散滲透、剝離效果差。


