杜興明

河北省唐山市南堡開發(fā)區(qū)唐山三友硅業(yè)有限責(zé)任公司 河北唐山 063100

現(xiàn)如今，水資源匱乏直接影響著化工企業(yè)的循環(huán)水處理，在工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，工業(yè)循環(huán)冷卻水在工業(yè)用水中占據(jù)著很大的比重，提高工作循環(huán)冷卻水的利用率可以減少工業(yè)用水的浪費(fèi)。為了控制水質(zhì)中的污染物，應(yīng)對(duì)循環(huán)水處理，通過不斷地研究，電化學(xué)水處理技術(shù)在工業(yè)循環(huán)冷卻水處理中得到廣泛使用。

1 循環(huán)水系統(tǒng)的問題

1.1 水垢的附著和析出

在使用循環(huán)冷卻水中，經(jīng)常見到的水垢便是碳酸鈣。多數(shù)企業(yè)為了抑制金屬腐蝕，會(huì)添加聚磷酸鹽，當(dāng)水溫升高時(shí)，其水解為正磷酸鹽。還會(huì)形成很難清洗的傳熱系數(shù)很小的硅酸鈣水垢。

1.2 微生物滋生和粘泥

由于濃縮倍數(shù)的逐漸提高，循環(huán)冷卻水的養(yǎng)分更加充足，水溫的升高使得細(xì)菌迅速繁殖，形成粘泥[1]。粘泥可以極大程度的降低熱交換率，影響正常輸水，堵死管道，影響水質(zhì)。

1.3 管道和設(shè)備腐蝕

管道的腐蝕可以嚴(yán)重影響水質(zhì)，設(shè)備表面使得冷卻水更加不均勻，使管道與設(shè)備不斷腐蝕，在循環(huán)冷卻水中不斷往復(fù)。其特性不同電化學(xué)反應(yīng)也不同，具體分為局部與全面腐蝕，其中局部腐蝕的危害性是最大的。

1.4 高溫?fù)Q熱器結(jié)垢

在高溫?fù)Q熱器循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，通過整體水質(zhì)處理很難全面解決高溫?fù)Q熱器結(jié)垢，采用整體循環(huán)水處理方法，反而會(huì)引起換熱器結(jié)垢，造成水處理困難。

1.5 懸浮物導(dǎo)致污垢沉積

懸浮物主要是由于腐蝕產(chǎn)物、結(jié)垢產(chǎn)物、菌藻及化學(xué)藥劑組成，疏松多孔的污垢不僅影響換熱，更有可能造成很多細(xì)菌大面積繁殖，導(dǎo)致?lián)Q熱器沒有達(dá)到預(yù)期效果，反而遭到腐蝕，污垢沉積。

2 循環(huán)水處理問題的控制

循環(huán)水處理主要分為三個(gè)方面主要為腐蝕控制、微生物控制、結(jié)垢控制。

2.1 腐蝕控制

傳統(tǒng)的腐蝕控制采用的通常是緩腐蝕劑，主要在管道內(nèi)形成均勻的保護(hù)膜控制循環(huán)水的腐蝕[2]。而電化學(xué)水處理則有所不同，其將碳酸鈣控制在飽和狀態(tài)，使金屬不接觸溶解氧，從而達(dá)到防止腐蝕的作用。

2.2 微生物控制

微生物的數(shù)量是由于營(yíng)養(yǎng)源的擴(kuò)張，導(dǎo)致循環(huán)水質(zhì)逐漸惡化，通常選用化學(xué)殺生劑，抑制微生物。電化學(xué)水處理技術(shù)運(yùn)用電化學(xué)生成強(qiáng)氧化物質(zhì)，將循環(huán)水中的菌類消除，同時(shí)產(chǎn)生一定量的氯氣進(jìn)行殺菌，達(dá)到殺菌效果。

2.3 結(jié)垢控制

循環(huán)水中危害最大的是碳酸鈣、碳酸鎂鹽垢，在污垢中最為常見，傳統(tǒng)的做法采用磷阻垢劑，具有很強(qiáng)的分散穩(wěn)定作用，改變碳酸鈣晶體結(jié)構(gòu)，防止沉淀，達(dá)到控制結(jié)垢的效果。電化學(xué)水處理運(yùn)用直流電解，通過使離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成以碳酸鎂、碳酸鈣為主的固態(tài)型式，降低水的硬度，進(jìn)行結(jié)垢控制。

3 電化學(xué)循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)

電化學(xué)水處理系統(tǒng)對(duì)于目前工業(yè)循環(huán)用水起著至關(guān)重要的作用，通常是安裝在循環(huán)水回水管道旁，從冷水塔集水池集水，按照相關(guān)參數(shù)設(shè)置循環(huán)水量的規(guī)模，根據(jù)不同情況設(shè)計(jì)不同處理量，實(shí)現(xiàn)零排放。每個(gè)系統(tǒng)都有帶電極的反應(yīng)室、排污閥門、電源柜構(gòu)成。通過直流電流形成堿性環(huán)境，在這種環(huán)境下容易形成結(jié)晶析出，通過相關(guān)作用生成一定量的氧自由基、臭氧、雙氧水等，強(qiáng)化了反應(yīng)室的殺菌能力，防止軍團(tuán)藻的存活。根據(jù)循環(huán)水相關(guān)指數(shù)的變化，可以使碳酸鈣控制在飽和狀態(tài)，在管道形成很薄的保護(hù)層，防止腐蝕，為了確保凝汽器不結(jié)垢、不會(huì)腐蝕，通常會(huì)使用LIS軟件進(jìn)行控制，其在一定程度上可以保證熱交效率在99%以上，不需清洗，不產(chǎn)生污染，充分利用水體本源物質(zhì)，提倡綠色環(huán)保觀念[3]。

4 電化學(xué)循環(huán)水處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

電化學(xué)循環(huán)水處理技術(shù)在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，其具有很強(qiáng)的功能優(yōu)勢(shì)，方法簡(jiǎn)單、高效率、技術(shù)先進(jìn)，減少了我國(guó)水質(zhì)問題的隱患，提高了用水效率。電化學(xué)循環(huán)水處理技術(shù)在工業(yè)循環(huán)冷卻水中，不斷完善，其主動(dòng)提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，實(shí)現(xiàn)了國(guó)家的相關(guān)排水標(biāo)準(zhǔn)，為零排污打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，一定程度上減輕了我國(guó)的環(huán)保壓力，促進(jìn)我國(guó)向生態(tài)環(huán)保型社會(huì)轉(zhuǎn)型。提倡清潔環(huán)保，此方法不需要添加任何的化學(xué)藥劑，就可以實(shí)現(xiàn)污水的零排放。并且可以控制循環(huán)冷卻水經(jīng)常見到的問題，一臺(tái)機(jī)器多種能力。自動(dòng)化程度非常高，可以達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，保證了水處理技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域上的發(fā)展，為電化學(xué)水處理技術(shù)提供一定的基礎(chǔ)[4]。對(duì)于后期的維護(hù)十分簡(jiǎn)便，可以最大程度的節(jié)省成本，保證最高效益，運(yùn)行成本低，使其應(yīng)用范圍更加廣泛，大大節(jié)約了企業(yè)的水資源，使企業(yè)的年消耗費(fèi)用低，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展。此外，電化學(xué)水循環(huán)處理的設(shè)備體積相對(duì)較小，重量較輕，安裝十分方便。在運(yùn)行中提高換熱機(jī)組的熱效率。

5 結(jié)語

如今，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域迅猛發(fā)展，對(duì)工業(yè)循環(huán)水處理有了更高的要求，城市化的不斷推進(jìn)，國(guó)家更加重視污水的排放標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格處理污水，電化學(xué)水處理方法本身具有先進(jìn)性，在國(guó)內(nèi)得到了廣泛使用，其自動(dòng)化程度高、運(yùn)行穩(wěn)定。通過電極反應(yīng)，氧化還原、吸附降解等綜合作用，有效去除水中的懸浮物、細(xì)菌、藻類、雜質(zhì)等污染物。不會(huì)造成二次污染，減少排污，提高用水效率，有利于綠色環(huán)保型社會(huì)的建立。