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技术支持

循环冷却水处理技术现状

循环冷却水处理技术现状

1、水垢的控制

    循环水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢,水垢控制即是防止碳酸钙的析出,大致有以下几类 方法 。

⑴ 从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子

     在补充水进入循环水系统之前进行软化处理,除去Ca2+、Mg2+,也就形不成水垢。目前常用的软化方法有两种:

一是离子交换树脂法,该法适于补充水量小的循环水系统间或采用;

二是石灰软化法,即投加石灰,使Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方法成本低,适于原水(尤其是暂时硬度大的结垢型原水)钙含量高,补充水量较大的循环冷却水系统。

⑵ 加酸或通入CO2气体,降低PH值,稳定重碳酸盐

    在循环水中加酸(通常为硫酸)或通入CO2气体,降低PH值,使下列平衡左移,重碳酸盐处于稳定状态。

    加酸法目前仍有使用,关键是控制好加酸量,否则酸量过多会加速设备腐蚀。

    通CO2气体同样应注意控制好PH值,否则循环水通过冷却塔时,由于CO2的溢出,CaCO3在塔内结晶,堵塞填料,形成钙垢转移现象。该方法在某些化肥厂、化工厂及电厂等有CO2气体源的企业仍有推广使用的价值。

⑶ 投加阻垢剂

在循环水中投加阻垢剂,破坏CaCO3的结晶增长过程,以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等,这也是目前 应用 最广的控制水垢的方法。

2、污垢的控制

控制污垢,可从下面几个方面努力:

⑴ 对补充水进行预处理,降低浊度

⑵ 做好循环水水质处理

⑶ 投加分散剂

可将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于水中,随水流流动而不沉积,从而减少污垢对传热的影响,部分悬浮物还可随排污排出。

⑷ 增加旁滤设备

如果在系统中增设旁滤设备,控制好旁流量和进、出旁流设备的浊度,就可保持系统长时间运行下的浊度在控制指标内,减少污垢形成。

3、循环冷却水系统金属腐蚀的控制

循环冷却水系统金属腐蚀的控制方法常用的主要有以下四种:

⑴ 添加缓蚀剂

缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂,它用量少,不会改变腐蚀介质的性质,不需特殊投加设备,也不需对设备表面进行处理。因此,使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。

在敞开式循环水系统中,常用的缓蚀剂有硅酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有机多元膦酸、巯基苯并噻唑(MBT)、苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)、硫酸亚铁等,并且为了减轻环境富营养化的压力,目前更趋向于使用后面几种有机膦酸盐和低磷缓蚀剂。

⑵ 提高循环水的PH值

提高循环水的PH值,使金属表面生成氧化性保护膜的倾向增大,易于钝化,从而有利于控制设备腐蚀。

敞开式循环冷却水系统通常通过在冷却塔内的曝气提高PH值,当水中和空气中的CO2达到平衡时,水的PH为8.5左右。

提高循环水的PH值后,不可避免的带来一些问题:循环水结垢倾向增大;设备腐蚀速度下降,但还不能满足要求;某些常用缓蚀剂失效。目前可通过添加专门为碱性冷却水处理开发的复合缓蚀剂来解决,例如:聚磷酸盐-锌盐-膦酸盐-分散剂、聚磷酸盐-正磷酸盐-膦酸盐-三元共聚物、有机多元膦酸-聚合物分散剂-唑类、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。这些水处理剂的复合配方可发挥出除垢和防腐的综合作用,由于协同或增效作用,它比单一药剂的单一作用,效果更显著,这也是缓蚀剂的发展趋势。

⑶ 选用耐蚀材料的换热器

例如使用聚丙烯换热器或石墨改性聚丙烯换热器,但由于换热效果差,很少使用。

⑷ 用防腐涂料涂覆

通过防腐涂料的屏蔽、缓蚀、阴极保护及PH缓冲作用来保护设备不受腐蚀。

4、循环冷却水系统微生物的控制

循环水系统中微生物引起的腐蚀、粘泥及其生长的控制方法有:设备选用耐蚀材料;控制循环水中的氧含量、PH值、悬浮物和微生物的养料等水质指标;在防腐涂料中添加杀生剂,抑制微生物的生长;采取在冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加装百叶窗等措施,防止阳光照射;设置旁流过滤设备;对补充水进行混凝沉淀预处理以及颇有前途的噬菌体法等。

除上面所列方法之外,目前最有效和最常用的方法则是向循环水中添加杀生剂。杀生剂的种类很多,氧化性杀生剂有:氯、次氯酸盐、氯化异氰尿酸、二氧化氯、臭氧、溴及溴化物等;非氧化性杀生剂有氯酚类、有机锡化物、季铵盐、有机胺类、有机硫化物、铜盐及异噻唑啉铜等。

综上所述,上面介绍的是分类解决循环水系统问题的各种方法,在实际应用中需要根据原水水质、循环水水量及温升、补水水质和价格、使用循环水的换热设备材质和型式以及其他工况条件等实际情况,综合考虑经济效益和环境效益,选择适宜的除垢、防腐、控制微生物的方法结合在一起,制定出经济、实用、可行的循环水处理方案才能实现循环水系统的经济合理运行。但这些传统处理方法,不能从根本上解决盐浓缩引起的各种问题,并且投加各种水处理剂的操作系统复杂、药剂费用高,使循环水的总体浓缩倍数不高、运行管理成本很高。

相关标签:阻垢剂
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