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1、水垢的控制

 

    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，大致有以下幾類 方法 。

 

⑴ 從補充冷卻水中除去成垢的鈣、鎂離子

 

     在補充水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)之前進(jìn)行軟化處理，除去Ca2+、Mg2+，也就形不成水垢。目前常用的軟化方法有兩種：

 

一是離子交換樹脂法，該法適于補充水量小的循環(huán)水系統(tǒng)間或采用;

 

二是石灰軟化法，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(尤其是暫時硬度大的結(jié)垢型原水)鈣含量高，補充水量較大的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

 

⑵ 加酸或通入CO2氣體，降低PH值，穩(wěn)定重碳酸鹽

 

    在循環(huán)水中加酸(通常為硫酸)或通入CO2氣體，降低PH值，使下列平衡左移，重碳酸鹽處于穩(wěn)定狀態(tài)。

 

    加酸法目前仍有使用，關(guān)鍵是控制好加酸量，否則酸量過多會加速設(shè)備腐蝕。

 

    通CO2氣體同樣應(yīng)注意控制好PH值，否則循環(huán)水通過冷卻塔時，由于CO2的溢出，CaCO3在塔內(nèi)結(jié)晶，堵塞填料，形成鈣垢轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。該方法在某些化肥廠、化工廠及電廠等有CO2氣體源的企業(yè)仍有推廣使用的價值。

 

⑶ 投加阻垢劑

 

在循環(huán)水中投加阻垢劑，破壞CaCO3的結(jié)晶增長過程，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、有機多元膦酸、有機磷酸脂、聚丙烯酸鹽等，這也是目前 應(yīng)用 最廣的控制水垢的方法。

 

2、污垢的控制

 

控制污垢，可從下面幾個方面努力：

 

⑴ 對補充水進(jìn)行預(yù)處理，降低濁度

 

⑵ 做好循環(huán)水水質(zhì)處理

 

⑶ 投加分散劑

 

可將粘合在一起的泥團(tuán)雜質(zhì)等分散成微粒懸浮于水中，隨水流流動而不沉積，從而減少污垢對傳熱的影響，部分懸浮物還可隨排污排出。

 

⑷ 增加旁濾設(shè)備

 

如果在系統(tǒng)中增設(shè)旁濾設(shè)備，控制好旁流量和進(jìn)、出旁流設(shè)備的濁度，就可保持系統(tǒng)長時間運行下的濁度在控制指標(biāo)內(nèi)，減少污垢形成。

 

3、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)金屬腐蝕的控制

 

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)金屬腐蝕的控制方法常用的主要有以下四種：

 

⑴ 添加緩蝕劑

 

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，不會改變腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)，不需特殊投加設(shè)備，也不需對設(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)性較強的金屬防護(hù)措施。

 

在敞開式循環(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)境富營養(yǎng)化的壓力，目前更趨向于使用后面幾種有機膦酸鹽和低磷緩蝕劑。

 

⑵ 提高循環(huán)水的PH值

 

提高循環(huán)水的PH值，使金屬表面生成氧化性保護(hù)膜的傾向增大，易于鈍化，從而有利于控制設(shè)備腐蝕。

 

敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)通常通過在冷卻塔內(nèi)的曝氣提高PH值，當(dāng)水中和空氣中的CO2達(dá)到平衡時，水的PH為8.5左右。

 

提高循環(huán)水的PH值后，不可避免的帶來一些問題：循環(huán)水結(jié)垢傾向增大;設(shè)備腐蝕速度下降，但還不能滿足要求;某些常用緩蝕劑失效。目前可通過添加專門為堿性冷卻水處理開發(fā)的復(fù)合緩蝕劑來解決，例如：聚磷酸鹽-鋅鹽-膦酸鹽-分散劑、聚磷酸鹽-正磷酸鹽-膦酸鹽-三元共聚物、有機多元膦酸-聚合物分散劑-唑類、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。這些水處理劑的復(fù)合配方可發(fā)揮出除垢和防腐的綜合作用，由于協(xié)同或增效作用，它比單一藥劑的單一作用，效果更顯著，這也是緩蝕劑的發(fā)展趨勢。

 

⑶ 選用耐蝕材料的換熱器

 

例如使用聚丙烯換熱器或石墨改性聚丙烯換熱器，但由于換熱效果差，很少使用。

 

⑷ 用防腐涂料涂覆

 

通過防腐涂料的屏蔽、緩蝕、陰極保護(hù)及PH緩沖作用來保護(hù)設(shè)備不受腐蝕。

 

4、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)微生物的控制

 

循環(huán)水系統(tǒng)中微生物引起的腐蝕、粘泥及其生長的控制方法有：設(shè)備選用耐蝕材料;控制循環(huán)水中的氧含量、PH值、懸浮物和微生物的養(yǎng)料等水質(zhì)指標(biāo);在防腐涂料中添加殺生劑，抑制微生物的生長;采取在冷卻水水池加蓋、冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口加裝百葉窗等措施，防止陽光照射;設(shè)置旁流過濾設(shè)備;對補充水進(jìn)行混凝沉淀預(yù)處理以及頗有前途的噬菌體法等。

 

除上面所列方法之外，目前最有效和最常用的方法則是向循環(huán)水中添加殺生劑。殺生劑的種類很多，氧化性殺生劑有：氯、次氯酸鹽、氯化異氰尿酸、二氧化氯、臭氧、溴及溴化物等;非氧化性殺生劑有氯酚類、有機錫化物、季銨鹽、有機胺類、有機硫化物、銅鹽及異噻唑啉銅等。

 

綜上所述，上面介紹的是分類解決循環(huán)水系統(tǒng)問題的各種方法，在實際應(yīng)用中需要根據(jù)原水水質(zhì)、循環(huán)水水量及溫升、補水水質(zhì)和價格、使用循環(huán)水的換熱設(shè)備材質(zhì)和型式以及其他工況條件等實際情況，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，選擇適宜的除垢、防腐、控制微生物的方法結(jié)合在一起，制定出經(jīng)濟(jì)、實用、可行的循環(huán)水處理方案才能實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)合理運行。但這些傳統(tǒng)處理方法，不能從根本上解決鹽濃縮引起的各種問題，并且投加各種水處理劑的操作系統(tǒng)復(fù)雜、藥劑費用高，使循環(huán)水的總體濃縮倍數(shù)不高、運行管理成本很高。