工業(yè)冷卻水處理
來(lái)源：銀海潔(北京）水處理技術(shù)有限公司 閱讀：3555 更新時(shí)間：2011-07-21 14:48在今天快速發(fā)展的市場(chǎng)上，知道向哪個(gè)方向努力能夠降低成本，是保持競(jìng)爭(zhēng)能力的關(guān)鍵。人們習(xí)慣把降低成本的著眼點(diǎn)集中在分析產(chǎn)品生產(chǎn)線上面。然而一位好的環(huán)境工程師—領(lǐng)導(dǎo)層如果賦予他必要的權(quán)力支持—能夠通過(guò)優(yōu)化輔助操作來(lái)幫助降低成本，比如那些依賴于水的輔助操作。關(guān)注于節(jié)約用水是一個(gè)不錯(cuò)的生意。它有一個(gè)最起碼的直接效益：消耗更少的水意味著水費(fèi)支出更少，水處理費(fèi)用更少，污水排放費(fèi)用的更少。
冷卻系統(tǒng)通常是減少用水的好的侯選者。不論是優(yōu)化使用昂貴的自來(lái)水，還是改用回用水作為水源，或者還是改變冷卻系統(tǒng)的操作方式，其結(jié)果都將意味著節(jié)約大量的水資源；剡^(guò)來(lái)講，節(jié)約會(huì)導(dǎo)致用水和排污的賬單減少，同時(shí)也減少了廢水處理成本。使水的利用效率最大化，也會(huì)幫助一個(gè)公司在產(chǎn)能達(dá)到極限成為一個(gè)挑戰(zhàn)的時(shí)候，找到未來(lái)的增長(zhǎng)點(diǎn)。
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冷卻塔是整個(gè)系統(tǒng)主要的水消耗場(chǎng)所。由于使用過(guò)程中水質(zhì)變化，冷卻塔水處理可以同時(shí)采用化學(xué)方法和物理方法。最常見的冷卻水處理是用來(lái)控制腐蝕、沉積（結(jié)垢）和微生物滋生。在安裝化學(xué)處理設(shè)備或者使用一種新的化學(xué)水處理藥劑之前，請(qǐng)咨詢聯(lián)系當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)部門關(guān)于法規(guī)、報(bào)告制度和許可要求。
腐蝕控制
腐蝕是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程，腐蝕就是金屬?gòu)年?yáng)極電位向陰極電位的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程中發(fā)生的氧化。陰離子緩蝕劑減少陰極金屬表面的可接觸面積，陽(yáng)離子緩蝕劑則是減少可接觸的陽(yáng)極表面面積。有時(shí)候同時(shí)需要這兩種類型的緩蝕劑來(lái)抑制腐蝕。磷酸鹽、鋅鹽、鉬酸鹽和聚合硅酸鹽是低碳鋼的緩蝕劑，而有機(jī)氮基復(fù)合物（偶氮化合物）則是銅質(zhì)材料的緩蝕劑。
或者是通過(guò)水中礦物質(zhì)的特性，控制碳酸鈣處于過(guò)飽和的平衡狀態(tài)，讓少量的碳酸鈣晶體析出在設(shè)備和管道內(nèi)表面，從而中斷這個(gè)腐蝕的電化學(xué)過(guò)程，達(dá)到控制腐蝕的目的。
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結(jié)垢控制
冷卻循環(huán)水系統(tǒng)中通常會(huì)沉積幾種不同的水垢，從而迫使要采取幾種不同的控制方法：沉積抑制劑控制目的是增溶劑預(yù)防水垢析出，也是晶體修飾劑改變沉積物的自然狀態(tài)而不會(huì)粘附在系統(tǒng)內(nèi)表面。分散劑和表面活性劑是荷電分子，它們吸附懸浮固體顆粒，使它們相互排斥，使固體顆粒保持在較小的顆粒狀態(tài)。酸、磷酸鹽和水溶性聚合物是典型的無(wú)機(jī)垢抑制劑，冷卻水中的鈣硬度較高時(shí)結(jié)垢控制尤其關(guān)鍵。
另外的方法就是將過(guò)飽和的沉積物從水中取出一部分，這樣就防止了沉積物的析出而實(shí)現(xiàn)阻垢的目的。比如部分軟化的方法或者電解除垢的方法。
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微生物控制
氫氧根自由基(OH·)、雙氧水(H2O2)和次氯酸鹽（漂白劑，OCl-）、以及氯氣(Cl2)都是氧化劑，它們能夠殺死微生物。這幾種化合物中，次氯酸鈉處置最容易，也最安全。一般用13% 次氯酸鈉溶液來(lái)破壞微生物。雙氧水是液體狀態(tài)，皮膚接觸后容易引起燒傷。臭氧、雙氧水和氫氧根自由基也可以用來(lái)控制微生物滋生。所有這些物質(zhì)都是強(qiáng)氧化劑。典型的微生物抑制化合物包括氯和溴化合物，或者臭氧，也包括幾種有毒性的有機(jī)物，例如季銨鹽、甲醛、有機(jī)硫化物、溴基有機(jī)物等等。注：四氨基化合物，與其說(shuō)是殺菌劑，不如說(shuō)是抑菌劑（比如，抑制微生物滋生，但是沒有殺死微生物）。表面活性劑也幫助殺菌劑減少生物膜。
也可以通過(guò)電解水本身產(chǎn)生上述氧化性殺菌物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)微生物控制。
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酸pH控制處理
通過(guò)向冷卻循環(huán)水中加入硫酸來(lái)調(diào)節(jié)pH值來(lái)控制冷卻循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)垢。當(dāng)使用硫酸時(shí)，確保采取必要的防護(hù)措施：使用硫酸之前，所有的工區(qū)內(nèi)的相關(guān)人員必須經(jīng)過(guò)培訓(xùn)如何使用，以及出現(xiàn)事故時(shí)如何處理。處置硫酸的工人必須佩戴眼睛和皮膚的防護(hù)設(shè)備，并訓(xùn)練如何防止硫酸接觸到眼睛和皮膚。如果硫酸通過(guò)自動(dòng)系統(tǒng)添加，需要經(jīng)常檢查添加設(shè)備以免過(guò)量添加導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)嚴(yán)重?fù)p壞。過(guò)量加酸后，低堿度水比高堿度水造成腐蝕破壞更容易。
采用EST冷卻循環(huán)水處理技術(shù)之后，在特殊的水質(zhì)條件下，也可以通過(guò)添加酸來(lái)進(jìn)一步提高水的利用率，減少排污量。
生物污染
藻類和生物膜污染會(huì)增加熱交換損失和腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。生物膜污染的熱阻值是與同樣厚度的碳酸鈣垢的5倍，也就是說(shuō)生物膜污染帶來(lái)的熱量損失是無(wú)機(jī)水垢的5倍以上。
生物膜也是造成垢下腐蝕的主要來(lái)源。EST技術(shù)通過(guò)產(chǎn)生氧化性的殺生物質(zhì)或創(chuàng)造強(qiáng)堿和強(qiáng)酸性交替出現(xiàn)的環(huán)境，有效控制藻類等生物的滋生。
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旁流過(guò)濾
當(dāng)補(bǔ)充水的濁度比較高、空氣中漂浮物如塵土或者油比較普遍、或者冷卻水通路較小而容易堵塞的時(shí)候，旁流過(guò)濾系統(tǒng)非常有效。過(guò)濾系統(tǒng)濾除循環(huán)水中的顆粒物或者懸浮固體，從而使整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行效率高，維護(hù)量小。然而，旁濾系統(tǒng)本身需要經(jīng)常維護(hù)。
補(bǔ)加水部分軟化
補(bǔ)加水補(bǔ)入冷卻塔之前部分軟化處理是增加冷卻塔效率的有效前處理方法之一。部分軟化降低水的硬度，堿度和二氧化硅。軟化方法常見的是用石灰處理或者石灰/純堿聯(lián)合處理，把引起硬度和堿度的離子預(yù)先沉淀出來(lái)。沉淀物再用過(guò)濾大方法濾除。部分軟化處理一般用于中至高硬度和堿度水處理（以CaCO3計(jì)150~500ppm）。
EST的功能相當(dāng)于冷石灰軟化，可以用旁流安裝的方式，連續(xù)不斷地軟化冷卻循環(huán)水。
增加濃縮倍率
操作者能夠在2~10倍濃縮倍率下運(yùn)行，但是冷卻水處理程序必須考慮到礦物質(zhì)含量的增加，并作相應(yīng)調(diào)整以免對(duì)冷卻系統(tǒng)中的設(shè)備造成不利的影響。其中一個(gè)可能的變化就是利用前面討論過(guò)的阻垢劑。其它的辦法還有，例如補(bǔ)加水部分軟化處理，或者也可以考慮加酸。當(dāng)分析潛在的成本節(jié)約時(shí)，這些額外增加的化學(xué)藥劑的費(fèi)用應(yīng)該考慮進(jìn)來(lái)。一般情況下，為了防止化合物預(yù)沉淀，需要向冷卻塔中添加更多的分散劑和磷酸鹽。
水中不同的組分對(duì)冷卻系統(tǒng)的影響見下表。
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