李杰

【摘要】傳統(tǒng)的水處理的方法依靠添加一定量的各種化學藥劑較好的解決了結(jié)垢、腐蝕和微生物繁殖等問題，但采用化學處理運行費用高，管理難度大，相比之下新型的電、磁處理法等物理處理方法具有除垢、防垢、緩蝕、殺菌、滅藻功能，并能減少排污引起的環(huán)境污染。新型循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定的處理方法主要采用循環(huán)水的磁化、離子高壓靜電、低壓電子水處理.有條件的情況下采用新型的處理方法可達到理想的效果。本文就工業(yè)冷卻水在實際工業(yè)生產(chǎn)中運用中的一些工業(yè)設備，運行機理，操作流程，應注意的問題，以及水處理的前景進行闡述。

【關(guān)鍵詞】循環(huán)冷卻水處理 監(jiān)測 換熱 旁流緩蝕 阻垢

1引言

我國淡水資源并不豐富，且分配甚不均衡，北方缺雨少水，更顯水源緊張。在水源上得天獨厚的長江流域和江南水鄉(xiāng)，由于不注意排水的處理，江河湖泊受到不同程度的污染，影響人們用水的質(zhì)量和魚類的生存。為保護生態(tài)環(huán)境不被破壞，環(huán)保部門對排出水的溫度、PH值及其它污染物都有規(guī)定。為使有害成份達到排放標準，只有減少污水的流量才能適合處理，才能降低污水處理的費用。循環(huán)水比起直流水，除了節(jié)約新鮮水量、減少排污水量之外，還可以防止熱污染。循環(huán)水還因控制換熱器的污垢熱阻而提高傳熱效果和生產(chǎn)效率，減少設備體積，節(jié)約鋼材。循環(huán)水有效的控制了系統(tǒng)中設備的腐蝕，從而提高設備的使用壽命。

2.循環(huán)冷卻水處理的基本要素及可能出現(xiàn)的問題

循環(huán)冷卻水處理工藝流程的設計是根據(jù)熱交換設備對污垢熱阻和腐蝕率的要求，補充水的水質(zhì)指標、循環(huán)冷卻水的水質(zhì)標準。

2.1循環(huán)冷卻水處理的基本要素

（1）基本的熱交換設備對污垢熱阻和腐蝕率的要求

污垢熱阻：1 72x10-4-3.44x10-4m2.K/W；腐蝕率：0.125mm/a。

（2）循環(huán)補充水的水質(zhì)指標

（3）冷卻水的水質(zhì)標準

2.2循環(huán)冷卻水處理可能出現(xiàn)的問題

在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，由于循環(huán)冷卻水長時間反復運轉(zhuǎn)和使用，通過冷卻構(gòu)筑物的傳熱與物質(zhì)交換，循環(huán)冷卻水與大氣接觸，從而使循環(huán)冷卻水具有以下一些明顯的特點：（1）水中游離及溶解的CO2大量逸散，當CO2的含量不足以保證重碳酸鹽的平衡時，給水管道和用水設備內(nèi)就會形成CaC03沉淀，引起系統(tǒng)內(nèi)CaC03結(jié)垢；（2）水中所含的溶解性氣體、腐蝕性鹽類與酸類等電解質(zhì)與金屬接觸時，因為電解質(zhì)的作用，從金屬表面析出Fe2*，使設備和管道金.屬遭到破壞；（3）空氣中的污染物如塵土、雜物、可溶性氣體及換熱器物料滲漏等均可進入循環(huán)水，致使微生物大量繁殖，加速金屬的腐蝕；（4）由于補充水帶來或水在循環(huán)使用過程中產(chǎn)生的各種微生物、其它有機物及無機懸浮雜質(zhì)在管道和換熱器表面沉積。污垢特別容易沉淀在散熱面上，影響傳熱的正常進行，式換熱器效率下降，消耗和浪費能量，嚴重的甚至式換熱器堵塞。

以上特點就會使換熱設備的水流阻力加大，水泵的電耗增加，傳熱效率降低，并使工藝條件處于不正常的狀況，1.5mm的CaC03垢將增加10%-20%的能耗，12mm的垢將增加70%左右的能耗，25mm的垢將使設備效率下降95%給生產(chǎn)帶來巨大的損失，為了防止這些現(xiàn)象的發(fā)生，要對水進行一定的阻垢、緩蝕、殺菌處理，從而實現(xiàn)冷卻水的重復利用。

3.循環(huán)冷卻水處理的工藝流程

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)由6個流程組成，除主流程外，其余的加藥流程、加氯流程、加酸流程、監(jiān)測換熱流程、旁流流程均為循環(huán)冷卻水處理的5個組成內(nèi)容。

3.1主流程。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的補充水為揚子石化公司的工業(yè)用水，5臺循環(huán)水泵（3用2備）由冷卻塔塔下水池吸水加壓后進入循環(huán)冷卻給水管，用于供應工藝裝置的冷卻用水。循環(huán)冷卻回水則通過循環(huán)冷卻回水管返回循環(huán)水站，經(jīng)冷卻塔的配水系統(tǒng)均勻分布后，在冷卻塔內(nèi)自上而下進行汽水換熱降溫，冷卻后進入塔下水池，再經(jīng)循環(huán)水泵加壓供出，如此循環(huán)往復。

3.2加藥流程。為控制循環(huán)冷卻水流經(jīng)的管道和熱交換設備的腐蝕、結(jié)垢，必須向循環(huán)冷卻水投加緩蝕阻垢藥劑。另外，在系統(tǒng)正常運行之前，必須先投加預膜劑，使金屬表面形成一層完好的緩蝕的保護膜。本系統(tǒng)中，藥劑原液通過自吸泵或人工搬運送入貯藥罐，然后按一定比例加入稀釋水（工業(yè)水或循環(huán)冷卻水），或者直接將原液攪拌后自流進入藥劑溶液罐，再由2臺計量泵（1用1備）將藥液送入冷卻塔塔下水池。

3.3加氯流程。為控制菌藻類等微生物的繁殖，必須向循環(huán)冷卻水投加殺生劑。本系統(tǒng)設計選用的殺生劑為液氯。氯氣從氯瓶中蒸發(fā)，依次經(jīng)過氯氣過濾器、真空調(diào)節(jié)器、加氯控制柜，最終通過水射器送入冷卻塔塔下水池。本系統(tǒng)還包括一個在線余氯分析儀，控制余氯0.5～1.0mg/L，同時在線余氯分析儀與加氯機聯(lián)鎖，可實現(xiàn)連續(xù)自動加氯。設計2套加氯系統(tǒng)，1用1備，可自動或人工切換。

3.4加酸流程。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在每次正常運行之前，應對系統(tǒng)進行酸洗：另外，在系統(tǒng)正常運行的過程中，為保證緩蝕阻垢劑處理效果而需降低系統(tǒng)pH值時，也進行加酸處理。本系統(tǒng)中，設計選用的濃硫酸通過硫酸泵進入硫酸貯罐中，然后通過水射器送入冷卻塔塔下水池。

3.5監(jiān)測換熱流程。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在正常運行的過程中，應采用必要的監(jiān)測手段，以隨時掌握循環(huán)冷卻水處理的效果，并根據(jù)監(jiān)測所得的數(shù)據(jù)及時采取相應的措施，以期達到良好的效果。本系統(tǒng)中，在循環(huán)冷卻給水管的旁路上設置了一個模擬工藝裝置熱交換設備的小型熱交換器（監(jiān)測換熱器），其熱源為低壓飽和蒸汽。在監(jiān)測換熱器的循環(huán)冷卻回水管上安裝掛片，通過對掛片的定期化驗分析，可以推斷循環(huán)冷卻水流經(jīng)的管道和熱交換設備的腐蝕、結(jié)垢狀況。

3.6旁流流程。旁流的目的是保持循環(huán)冷卻水水質(zhì)，使系統(tǒng)在滿足濃縮倍數(shù)的條件下有效、經(jīng)濟地運行。在高濃縮倍數(shù)條件運行時，可減少補充水量和排污水量，減輕對環(huán)境的污染。本系統(tǒng)中，約2.5%的循環(huán)冷卻回水流經(jīng)2組全自動無閥過濾器，濾后水進入冷卻塔塔下水池。2組全自動無閥過濾器利用虹吸原理可實現(xiàn)自動反沖洗。

4結(jié)論

工業(yè)用水總量中，冷卻水占很大的比重，特別是石油化工企業(yè)和大型化工企業(yè)，幾乎占總用水量的80-90%，對冷卻水實行循環(huán)利用，節(jié)約循環(huán)冷卻水的新鮮水用量，可極大地緩解我國水資源短缺的矛盾，減少污水排放，可減輕周邊環(huán)境的水體污染狀況。只有對循環(huán)水做以上，才能提高設備傳熱效果和生產(chǎn)效率，減少設備體積，節(jié)約鋼材，有效的控制了系統(tǒng)中設備的腐蝕，從而提高設備的使用壽命。最后我相信隨著循環(huán)水技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，我們國家的節(jié)水工程會得到充分體現(xiàn)，水質(zhì)也不會因為工業(yè)的發(fā)展而變差。endprint