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循環冷卻水系統水處理技術方案

2015-02-13

一、循環冷卻水系統水處理技術方案

  
  隨著我國工業的發展,淡水耗量急速增加,我國北方地區更是面臨嚴重的水源緊缺狀況。據報道我國人均擁有水量為2400噸,而北方地區的人均擁有水量為240噸。在城市用水中,工業用水約占總用水量的60~80%,而工業冷卻水用量占整個工業用水量的70~80%。然而,有關資料顯示我國的工業用水重復利用率平均為40~50%。我國城市工業萬元產值耗水量達340立方米,是發達國家的10~20倍,耗水量高,重復利用率低,是我國工業系統水資源利用的突出問題。因此,節約工業冷卻水,使有限的水源得到最大限度的利用,是工業領域節水工作的重中之重。采用循環冷卻水技術是工業領域節水的主要方法。

  在工業循環冷卻水系統的運營管理中,濃縮倍數是判定系統狀態的一個重要技術指標。采用循環冷卻水處理技術后,當濃縮倍數達到2.0倍時與直流水相比,可節約淡水95%以上。

  本技術方案在現場實施后,可達到下列水處理技術指標:

  (1)腐蝕率:不銹鋼≤0.005mm/y
  (2)污垢熱阻:≤3.44×10-4m2?℃/w
  (3)異養菌總數:<5×105個/ml(夏天)
          <1×105個/ml(冬天)

 

二、循環水系統工況條件及水質條件


  2.1、工況條件:

  系統保有水量:300m3
  循環水量:600m3/h
  補充水量:12m3/h
  蒸發水量:9m3/h
  排污水量:3m3/h
  循環水溫差:10℃
  換熱設備材質:不銹鋼
  濃縮倍數:4.0(目前運行值)

  2.2、水質條件:

  系統循環水及補充水的分析數據如下:

  從分析結果看出,系統補充水屬于高堿度水質,濃縮運行后,極易發生結垢現象。從循環水水質分析結果可以看出系統目前已經發生了結垢問題,需要我們及時采取有效處理措施,一方面將系統運行濃縮倍數控制在適度的范圍內;另一方面盡快實施投加水處理藥劑的保護措施,使系統的運行恢復正常狀況。根據我們多年處理循環水的經驗,并參考循環水系統最佳運行濃縮倍數測試軟件的測試結果,我們建議廠方最好將循環水系統運行濃縮倍數控制在3.0左右。這樣的話,可以確保加藥處理的最佳緩蝕阻垢效果。系統目前的運行濃縮倍數(4.0),已經遠遠超出了水處理藥劑的處理極限,運行時間不長就會產生嚴重的結垢和垢下腐蝕,提請廠方重視這一問題。


三、冷卻水處理方案的確定思路


  系統補充水為高堿度結垢型水質且水中存在一定的腐蝕性離子,隨著水溫、pH值的上升以及濃縮倍數的提高,結垢趨勢將更加嚴重,腐蝕在一定程度上將受到阻垢效果的影響,因此在確定水處理藥劑及配套控制條件上一定要嚴格控制結垢,同時兼顧緩蝕,另外也要控制菌藻的滋生。

  緩蝕阻垢劑產品要求:

  第一、產品具有優良的阻垢性能和緩蝕性能,選定的阻垢分散劑不僅對碳酸鈣垢、磷酸鈣垢具有優異的阻垢性能,而且對氧化鐵、粘泥及水中濁度物質也有良好的分散作用;選定的緩蝕阻垢劑容易在金屬表面形成一層薄而致密的防腐膜;

  第二、產品在循環水中的穩定性,耐氯分解能力強,適應高濃縮倍數要求產品在水中停留時間長的特點;

  第三,盡量選用低磷環保型產品,隨著工業的發展環境問題日益引起人們的重視。近年來由于江河污染,海水富營養化,赤潮現象屢見不鮮,世界各地禁磷呼聲越來越高,因此選擇低磷、無磷等環保型水處理藥劑是今后冷卻水處理技術的發展方向。

  一般而言水中鈣硬度(以CaCO3計)與總堿度(以CaCO3計)之和大于1000mg/l時,藥劑的阻垢性能會急劇下降,在此條件下,生產裝置中個別高溫、低流速換熱器就會出現嚴重的結垢現象。目前,國際上在對待結垢型水質提高濃縮倍數的問題上,也是普遍采用優異緩蝕阻垢劑,可達到可觀的節水、節藥、增加經濟效益的目的。

 

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