迴圈水處理方案

2022-09-19 10:54:06 字數 2796 閱讀 2014

(2010-04-17 10:17:13)

**▼ 結垢、腐蝕、菌藻類滋生,這是迴圈冷卻水面臨的三大問題!處理迴圈水就是解決好這三個問題,當然我國迴圈水處理經過幾十年的發展,技術上已基本成型,處理解決這三個問題的方法有很多,但現在價效比最高、環保親和性最好的方法就是-投加水處理藥劑(阻垢緩蝕劑、殺菌滅藻劑)。

1.1.1結垢現象

天然水中溶解有各種鹽類,如重碳酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、矽酸鹽等。當天然水作為補充水進入迴圈水系統後,經蒸發濃縮,水中離子濃度增加,ph值和溫度等因素發生變化,致使離子過飽和而生成水垢。最常見的水垢成份是caco3。

caco3在水中的溶解度很小,而且碳酸鈣的溶解度與一般的鹽類不同,它的溶解度隨著溫度的公升高反而降低。也就是說,隨著溫度公升高,caco3結垢傾向增大。

通過加入阻垢劑,由於阻垢劑的螯合等作用,提高了caco3等鹽類物質的溶解度,降低了結垢傾向,從而達到阻垢的目的。但是,加入阻垢劑並不等於完全消除了結垢傾向。還需要通過排汙,控制濃縮倍數,從而使成垢離子控制在一定含量之內才能使迴圈水系統完全不結垢。

排汙和控制濃縮倍數是迴圈水管理必不可少的。

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1.1.2腐蝕現象

迴圈冷卻水要解決的第二大問題是金屬裝置的腐蝕,所謂腐蝕,是指通過化學或電化學反應使金屬被消耗破壞的現象。金屬在迴圈水中由於有溶解氧的存在產生以下反應。

陽極是鐵的溶解過程 fe→fe2++2e

陰極是氧的還原 o2+2h2o+4e→4oh-

陰、陽極綜合反應 fe2++2 oh-→fe(oh)2(初步腐蝕產物)

在迴圈水系統中,主要以溶解腐蝕為主,這種腐蝕除了會造成系統的輸水管線、水冷裝置損壞或使用壽命減少外,還會由於腐蝕造成水冷器洩漏而引起工藝介質的汙染或造成計畫外的停車事故等,另外由於腐蝕會產生鏽鎦,會引起換熱器效率下降或管線堵塞等危害。

其它影響腐蝕的因素尚有:ph、溶解固體、溫度、流速等。

腐蝕的結果導致以下幾個問題:

1縮短裝置壽命;

2腐蝕產物形成汙垢,降低換熱效率;

3因換熱器破漏導致非預期停車。

迴圈水系統中控制金屬腐蝕的有效方法之一是新增緩蝕劑。通過在迴圈水中新增緩蝕劑,就能有效地降低迴圈水系統中金屬裝置的腐蝕速度。

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1.1.3微生物生長及其控制

迴圈冷卻水系統要解決的第三大問題是水中微生物的生長。

天然水,尤其是地表水(河水、湖水),含有大量的微生物。當天然水作為補充水進入迴圈水系統後,把大量的微生物帶入到系統中。另外,冷卻塔噴淋過程中又從空氣中捕集了大量的微生物。

再者,迴圈水的溫度範圍(通常為20~40℃)特別有利於微生物的生長。某些工廠(煉油廠、化肥廠)工藝介質洩漏入迴圈水系統,為其中的微生物提供了營養源,因此在迴圈水系統中,人們經常可以看到微生物大量生長的情景。

微生物的大量生長,並與泥沙、塵土等混合形成附著的或堆積的微生物粘泥,這些微生物粘泥在迴圈水系統中會引起以下這些故障:

1、粘泥附著在換熱器通道表面上,降低換熱效率;

2、大量的粘泥將堵塞換熱器通道,從而降低流量和冷卻效果,增加幫浦壓;

3、粘泥集積在冷卻塔填料的表面或填料間,堵塞了冷卻水的通過,降低了冷卻塔的冷卻效果;

4、粘泥覆蓋在金屬表面,形成差異電池,導致金屬裝置腐蝕。控制微生物生長的有效方法之一是新增殺生劑(殺菌滅藻劑)。另外,由於微生物對殺生劑具有適應性,長期使用同一種殺生劑會逐漸失去殺生效果,因此殺生劑宜選用多種並交替使用。

1.1.4其它離子的危害

系統的金屬管線還會因其它的離子如氯離子和硫酸根離子的存在而引起危害,cl-和so42-均屬強腐蝕性離子,特別是氯離子由於其半徑小,容易穿透鈍化膜表面而產生點蝕現象。另在有汙垢存在時,氯離子可以靠其穿透力進行垢下與fe2+生成fecl2,fecl2進一步水解生成fe(oh)2和hcl,導致腐蝕區溶液呈酸性,使金屬的腐蝕速度加快,氯離子還是造成不鏽鋼點蝕及應力腐蝕的主要因素,所以冷卻水氯離子的允許濃度應根據裝置的材質、結構而確定。

so42-的存在有利於硫酸鹽還原菌的滋生和繁殖,並還原生成硫化氫,促進冷卻水系統金屬的腐蝕。

1.2 工業迴圈水處理

1.2.1結垢抑制

我公司自行生產的高效阻垢緩蝕劑sh-d04,sh-d05,sh-06,sh-d10等,應用於電廠、煉油、化工、化肥、鋼鐵等不同行業,可防止冷卻水系統產生結垢物,甚至水中鈣硬度高達1000mg/l以上,亦有優異的分散作用,保持金屬傳熱表面不發生結垢,高濃縮情況排放水量減少,並產生以下優點:

a.降低成本:1、用水量減少。 2、用藥量節省。

b.減廢功能:1、水資源充分利用。 2、附帶效益:

c.因本處理方案可適應極差的水質,當補充水質較差時,本處理方案亦能有效解決。

1.2.2腐蝕抑制

腐蝕抑制通常以膦酸鹽作為陽極及陰極保護,形成堅韌之r-fe2o3鈍化保護膜,避免鐵金屬游離失去電子,有效抑制鐵材質腐蝕。

另外,冷卻水中鋅鹽、磷酸鹽、碳酸鈣等在陰極高ph位置形成覆蓋性保護膜,避免水中o2來接受電子,阻止陰極半反應的發生,腐蝕問題將可徹底抑制2h2o+o2+4e→4oh-反應的發生。

如圖所示

fe + o-po4(p-po4) r-fe2o3

ca + p-po4 ca-p-po4

ca + o-po4 ca-o-po4

ca + co32- caco3

zn + oh- zn(oh)2

1.2.3微生物抑制

sh-331、sh-311產品是我廠近年來開發的譜、高效、低毒、非氧化型殺菌滅藻劑,經現場多次使用,殺菌效果良好。它通過斷開細菌和藻類蛋白質的鍵而起到殺菌作用,與微生物接觸後,可迅速滲入細胞膜內,有效殺滅各類工業水系統中的細菌、黴菌和藻類。其殺生效率高、無殘毒、穩定性高、配伍性好,在用量較低的情況下亦能起到抑制菌藻滋生作用。

迴圈水處理方案

夏季就要來臨,環境氣溫不斷公升高,再加上迴圈水系統的熱負荷也在不斷增加,導致蒸發量加大,系統的濃縮倍數就會逐漸的上公升。隨著水溫和濃縮倍數的增加,迴圈水的結垢趨勢就會不斷增強,因此建議迴圈水的處理方案由目前的偏重緩蝕型調整為阻垢性更好的方案。1 新的化學品方案為 2 控制指標 3 分析專案及頻率 4...

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