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循環(huán)水運(yùn)行過程中產(chǎn)生的問題

更新時(shí)間:2022-06-13

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循環(huán)水運(yùn)行過程中主要產(chǎn)生的問題
(1)水垢
:由于循環(huán)水在冷卻過程中不斷地蒸發(fā),使水中含鹽濃度不斷增高,超過某些鹽類的溶解度而沉淀。水垢的質(zhì)地比較致密,大大的降低了傳熱效率,0.6毫米的垢厚就使傳熱系數(shù)降低了20%。

(2)污垢:污垢主要由水中的有機(jī)物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉塵等構(gòu)成,垢的質(zhì)地松軟,不僅降低傳熱效率而且還引起垢下腐蝕,縮短設(shè)備使用壽命。

(3)腐蝕:循環(huán)水對(duì)換熱設(shè)備的腐蝕,主要是電化腐蝕,產(chǎn)生的原因有設(shè)備制造缺陷、水中充足的氧氣、水中腐蝕性離子(Cl-、Fe2+、Cu2+)以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素,腐蝕的后果十分嚴(yán)重,不加控制極短的時(shí)間即使換熱器、輸水管路設(shè)備報(bào)廢。

(4)微生物黏泥:因?yàn)檠h(huán)水中溶有充足的氧氣、合適的溫度及富養(yǎng)條件,很適合微生物的生長(zhǎng)繁殖,如不及時(shí)控制將迅速導(dǎo)致水質(zhì)惡化、發(fā)臭、變黑,冷卻塔大量黏垢沉積甚至堵塞,冷卻散熱效果大幅下降,設(shè)備腐蝕加劇。因此循環(huán)水處理必須控制微生物的繁殖。


在循環(huán)水系統(tǒng)中,水垢是由過飽和的水溶性組分形成的,水中溶解有各種鹽類,如碳酸氫鹽、碳酸鹽、氯化物、硅酸鹽等,其中以溶解的碳酸氫鹽如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2最不穩(wěn)定,極容易分解生成碳酸鹽,因此,當(dāng)冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時(shí),水流通過換熱器表面,特別是溫度較高的表面,就會(huì)受熱分解;水中溶有磷酸鹽與鈣離子時(shí),也將產(chǎn)生磷酸鈣的沉淀;碳酸鈣和Ca3(PO4)2等均屬難溶解度與一般的鹽類還不同,其溶解度不是隨溫度的升高而加大,而是隨著溫度的升高而降低。

因此,在換熱器傳熱表面上,這些難溶性鹽很容易達(dá)到過飽和狀態(tài)而水中結(jié)晶,尤其當(dāng)水流速度小或傳熱面較粗糙時(shí),這些結(jié)晶沉淀物就會(huì)沉積在傳熱表面上,形成通常所稱的水垢,由于這些水垢結(jié)晶致密,比較堅(jiān)硬,又稱之為硬垢,常見的水垢成分為:碳酸鈣,硫酸鈣,磷酸鈣,鎂鹽,硅酸鹽。

循環(huán)冷卻水中的微生物來自兩個(gè)方面。一是冷卻塔在水的蒸發(fā)過程中需要引入大量的空氣,微生物也隨空氣帶入冷卻水中,二是冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水或多或少都會(huì)有微生物,這些微生物也隨補(bǔ)充水進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)中。


藻類在日光的照射下,會(huì)與水中的二氧化碳、碳酸氫根等碳源起光合作用,吸收碳素作營養(yǎng)而放出氧,因此,當(dāng)藻類大量繁殖時(shí),會(huì)增加水中溶解氧含量,有利于氧的去極化作用,腐蝕過程因此而加速。微生物在循環(huán)水系統(tǒng)中的大量繁殖,會(huì)使循環(huán)水顏色變黑,發(fā)生惡臭,污染環(huán)境。同時(shí),會(huì)形成大量黏泥使冷卻塔的冷卻效率降低,木材變質(zhì)腐爛。


黏泥沉積在換熱器內(nèi),使傳熱效率降低和水頭損失增加,沉積在金屬表面的黏泥會(huì)引起嚴(yán)重的垢下腐蝕,同時(shí)它還隔絕了緩蝕阻垢劑對(duì)金屬的作用,使藥劑不能發(fā)揮應(yīng)有的緩蝕阻垢效能。


微生物黏泥除了會(huì)加速垢下腐蝕外,有些細(xì)菌在代謝過程中,生物分泌物還會(huì)直接對(duì)金屬構(gòu)成腐蝕。所有這些問題導(dǎo)致循環(huán)水系統(tǒng)不能長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn),影響生產(chǎn),造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,因此,微生物的危害與水垢、腐蝕對(duì)冷卻水系統(tǒng)的危害是一樣的嚴(yán)重,甚至可以說,三者比較起來控制微生物的危害是首要的。


循環(huán)水中微生物的動(dòng)向可以通過以下化學(xué)分析項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量:

(1)余氯(游離氯)加氯殺菌時(shí)要注意余氯出現(xiàn)的時(shí)間和余氯量,因?yàn)槲⑸锓敝硣?yán)重時(shí)就會(huì)使循環(huán)水中耗氯量大大地增加。

(2)氨 循環(huán)水中一般不含氨,但由于工藝介質(zhì)泄漏或吸入空氣中的氨時(shí)也會(huì)使水中出現(xiàn)含氨,這時(shí)不能掉以輕心,除積極尋找氨的泄漏點(diǎn)外,還要注意水中是否含有亞硝酸根,水中的氨含量最好是控制在10mg/L以下。

(3)NO2- 當(dāng)水中出現(xiàn)含氨和亞硝酸根時(shí),說是水中已有亞硝酸菌將氨轉(zhuǎn)化為亞硝酸根,這時(shí)循環(huán)水系統(tǒng)加氯將變?yōu)槭掷щy,耗氯量增加,余氯難以達(dá)到指標(biāo),水中NO2-含量最好是控制在小于1mg/L。

(4)化學(xué)需氧量 水中微生物繁殖嚴(yán)重時(shí)會(huì)使COD增加,因?yàn)榧?xì)菌分泌的黏液增加了水中有機(jī)物含量,故通過化學(xué)需氧量的分析,可以觀察到水中微生物變化的動(dòng)向,正常情況下水中COD最好小于5mg/L(KMnO4法)。


循環(huán)水中微生物所造成的危害是十分嚴(yán)重的,如果要在微生物造成危害之后采取措施往往是事倍功半還要耗費(fèi)大量的殺生劑和金錢。因此,事先全面監(jiān)測(cè)循環(huán)冷卻水的微生物情況是十分必要的。


根據(jù)企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的特點(diǎn)和工藝條件,結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)特點(diǎn),選擇適合企業(yè)運(yùn)行條件的水處理方案,通過加藥等措施,控制循環(huán)水指標(biāo)在一定范圍內(nèi)運(yùn)行,既保證生產(chǎn)設(shè)備的長(zhǎng)周期運(yùn)行,又提高了循環(huán)水利用率。


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