一文读懂循环水系统

    一文读懂循环水系统

    工业循环冷却水系统在运行过程中,由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩,其中所含的盐类**标,阴阳离子增加、pH值明显变化,致使水质恶化,而循环水的温度,pH值和营养成分有利于微生物的繁殖,冷却塔上充足的日光照射更是藻类生长的理想地方。而结垢控制及腐蚀控制、微生物的控制等等,必然的需要进行循环水处理。


    循环水运行过程中主要产生的问题



    (1)水垢:在循环冷却水系统使用过程中,碳酸氢盐的浓度随蒸发浓缩而增加。当其浓度达到过饱和状态,或经过传热表面水温升高时,会分解生成碳酸盐沉积在传热表面,形成致密的微溶性盐类水垢,其导热性能较差。因此,水垢附着在传热表面,轻则降低换热器传热效率,重则使换热器堵塞,系统阻力增大,仪器负荷增大,水泵和冷却塔效率下降,生产能耗增加,产量下降,加快局部腐蚀。
    (2)污垢:污垢主要由水中的**物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成,垢的质地松软,不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀,缩短设备使用寿命。
    (3)腐蚀:循环冷却水系统中,大量设备是金属制造的,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;有害离子引起的腐蚀; 微生物引起的腐蚀等。设备管壁腐蚀穿孔,会形成渗漏或工艺介质泄漏入冷却水中,损失物料,污染水体; 或冷却水渗入工艺介质中,影响产品质量,影响生产安全,直接造成经济损失。
    (4)微生物粘泥:循环水中有充足的氧气、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。
    微生物危害




    (1)细菌
         细菌是单细胞生物,每个细胞都是独立个体,许多单细胞个体趋向于聚集成群体(菌落),其中每个细胞仍然独立生活。主要包括产黏泥细菌、铁沉积细菌、产硫化物细菌以及产酸细菌。
    (2)真菌
         真菌和细菌的不同之处在于真菌有细胞核,比细菌结构更为复杂,形态与细菌也有很大差异,有单细胞和多细胞两种形式。真菌大量繁殖将发生黏泥危害,如地霉和水霉的菌落,很容易挂在任何粗糙面上,黏聚泥沙,影响输水,降低传热效率,甚至引起管道堵塞。
    (3)藻类
         藻类是低等植物,它含有叶绿素并能进行光合作用。冷却水中的藻类主要由蓝藻、绿藻和硅藻组成。藻类需要空气、水、阳光和营养物来生长,尤以光的影响较为重要,藻类只能在能照到阳光或能反射到一些阳光的地方,例如冷却塔**、水池和进出水总管口等处。藻类不断繁殖又不断脱落,脱落的藻类又成为循环水系统中的悬浮固体和沉积物,堵塞管道,影响冷却水的输送并降低传热能力。藻类死亡腐烂后水质恶化,发生臭味,又为细菌等微生物提供养料。
    浓缩倍数



          循环水浓缩倍数是指循环水系统在运行过程中,由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩的倍率(以补充水作基准进行比较),它是衡量水质控制好坏的一个重要综合指标。浓缩倍数低,耗水量、排污量均大且水处理药剂的效能得不到充分发挥;浓缩倍数高可以减少水量,节约水处理费用;可是浓缩倍数过高,水的结垢倾向会增大,结垢控制及腐蚀控制的难度会增加,水处理药剂会失效,不利于微生物的控制,故循环水的浓缩倍数要有一个合理的控制指标。
    水垢的形成



    在循环水系统中,水垢是由过饱和的水溶性组分形成的,水中溶解有各种盐类,如碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、硅酸盐等,其中以溶解的碳酸氢盐如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2 较不稳定,较容易分解生成碳酸盐,因此,当冷却水中溶解的碳酸氢盐较多时,水流通过换热器表面,特别是温度较高的表面,就会受热分解;水中溶有磷酸盐与钙离子时,也将产生磷酸钙的沉淀;碳酸钙和Ca3(PO4)2等均属难溶解度与一般的盐类还不同,其溶解度不是随温度的升高而加大,而是随着温度的升高而降低。因此,在换热器传热表面上,这些难溶性盐很容易达到过饱和状态而水中结晶,尤其当水流速度小或传热面较粗糙时,这些结晶沉淀物就会沉积在传热表面上,形成通常所称的水垢,由于这些水垢结晶致密,比较坚硬,又称之为硬垢,常见的水垢成分为:碳酸钙,硫酸钙,磷酸钙,镁盐,硅酸盐。
    循环水处理技术



          根据企业循环水系统的特点和工艺条件,结合当地的水质特点,选择适合企业运行条件的水处理方案,通过加药等措施,控制循环水指标在一定范围内运行,既保证生产设备的长周期运行,又提高了循环水利用率。循环水处理技术的利用,既能给企业带来显著的经济效益,又能为社会带来良好的社会效益。所以循环水处理技术应用是非常有必要的。



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