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1、循環(huán)水處理基本概念及運行管理循環(huán)冷卻水系統(tǒng)簡介循環(huán)冷卻水分為封閉式(密閉式)和敞開式兩種。封閉式冷卻水系統(tǒng)中,冷卻水不暴露于空氣中,水量損失很少,水中各種礦物質(zhì)和離子含量一般不發(fā)生變化。敞開式循環(huán)水系統(tǒng)中,水的再冷卻是通過冷卻塔進行的,因此冷卻水再循環(huán)過程中要與空氣接觸,部分水在通過冷卻塔時還會不斷被蒸發(fā)損失掉,因而水中各種礦物質(zhì)和離子含量也不斷被濃縮增加。敞開式循環(huán)水系統(tǒng)水量平衡空氣在塔內(nèi)上升過程中則逐漸變熱,最后由塔頂逸出,同時帶走水蒸氣,這部分水的損失稱為蒸發(fā)損失E。熱水由塔頂向下噴濺時,由于外界風吹和風扇抽吸的影響,循環(huán)水會有一定的飛濺損失和隨空氣帶出的霧沫
2、夾帶損失。這些損失掉的水,統(tǒng)稱為風吹損失D。為了維持循環(huán)水中一定的離子濃度,必須不斷向系統(tǒng)中加入補充水量M和向系統(tǒng)外面排出一定的污水。這部分水量成為排污損失B。在管道、閥門和貯水系統(tǒng)中因滲漏而損失的水量我們稱為滲漏損失F。補充水量M補充水量:以M(m3/h)表示。除蒸發(fā)損失和排污水之外,還由于空氣流由塔頂逸出時帶走部分水滴,以及管道滲漏而失去部分水,因此補充水量是上述幾項損失水量之和。M=E(蒸發(fā)損失)+D(風吹損失)+B(排污水)+F(滲漏損失)蒸發(fā)水量E蒸發(fā)損失E(m3/h):因蒸發(fā)而損失的水量E與氣候和冷卻幅寬有關,通常以蒸發(fā)損失率a表示。E=a(R-B)a=
3、e(t1-t2)式中:a——蒸發(fā)損失率,%R——系統(tǒng)中循環(huán)水量,m3/hB——系統(tǒng)中排水量,m3/ht1,t2——循環(huán)冷水進、出冷卻塔的溫度,℃e——損失系數(shù),與季節(jié)有關,夏季(25~30℃)時為0.15~0.16;冬季(-15~10℃)時為0.06~0.08;春秋季(0~10℃)時為0.10~0.12。風吹損失D、滲漏損失F風吹損失D:除與當?shù)氐娘L速有關外,還與冷卻塔的型式和結構有關。一般自然通風冷卻塔比機械通風冷卻塔的風吹損失要大些。風吹損失常以占循環(huán)水量R的百分率來估計,約為:D=(0.2%~0.5%)Rm3/h滲漏損失F:良好的循環(huán)冷卻水系統(tǒng),管道連接處,泵
4、的進、出口和水池等的地方都不應該有滲漏。但因管理不善,安裝不好,則滲漏就不可避免。因此在考慮補充水量的時候應該考慮進去。排污水損失B排污水損失B:由需要控制的濃縮倍數(shù)和冷卻塔的蒸發(fā)量來確定。為了控制冷卻水循環(huán)過程中因蒸發(fā)損失而引起含鹽量濃縮,必須人為的排掉一部分水量,即排污水量。B=[E/(N-1)]-D敞開式循環(huán)水系統(tǒng)加藥量計算循環(huán)冷卻水系統(tǒng)保有水量V是管線、冷卻水池和水冷換器容積之和,也就是說由這三部分組成的冷卻水系統(tǒng)中所保存的水量?;A投加量=保有水量V×投加濃度C連續(xù)加藥量=排污量B×投加濃度C投加濃度C=有效濃度C1/aa-商品藥劑的純度,%每天加藥量=補
5、水量×投加濃度×24×10-3敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)產(chǎn)生的問題冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用,隨著水溫的升高、水流速度的變化、水的蒸發(fā)、各種無機離子和有機物質(zhì)的濃縮,冷卻塔和冷水池在室外受到陽光照射、風吹雨淋、灰塵雜物的進入,以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用,會產(chǎn)生嚴重的沉積物的附著、設備腐蝕和微生物的大量滋生,以及由此形成的黏泥污垢堵塞管道等問題。沉積物的析出和附著設備腐蝕微生物的滋生和黏泥循環(huán)水所要解決的問題腐蝕問題---投加緩蝕劑結垢問題---加酸或和投加阻垢分散劑粘泥問題---投加殺菌劑及粘泥剝離劑腐蝕的危害設備腐蝕,給安全生產(chǎn)帶來隱患;浪費原料,增加生
6、產(chǎn)成本;金屬表面粗糙,加大泵的所消耗的電能;腐蝕產(chǎn)物附于換熱器管壁,影響熱交換。腐蝕的種類及引起的原因化學腐蝕:金屬表面與非電解質(zhì)發(fā)生純化學作用而引起腐蝕。在腐蝕過程中不產(chǎn)生腐蝕電流,如金屬高溫氧化腐蝕。電化學腐蝕:與電解質(zhì)接觸,發(fā)生電化學反應,在水溶液中,循環(huán)水中一般為電化學腐蝕。按腐蝕形式分均勻腐蝕:整個金屬表面發(fā)生腐蝕,較常見的為循環(huán)水中pH值低引起;Fe+H+→Fe2++H2Fe2++O2→Fe3+Fe3++Fe→Fe2+局部腐蝕:集中在某一區(qū)域,而其它部位未腐蝕。一般為形成氧濃差電池引起腐蝕。主要表現(xiàn)為垢下腐蝕和縫隙腐蝕。影響腐蝕的因素溶解氧濃度,一般越高
7、腐蝕越大;pH值,越低越大;溫度及熱負荷,越高越大;流速:一般大好。利于藥劑到達金屬表面,同時不利于垢的沉積而減少垢下腐蝕;電導率和含鹽量:越高腐蝕越大;陰離子:越高腐蝕越大;懸浮物:越高腐蝕越大0;微生物:越多腐蝕越大;結垢因子(硬度和堿度):越高腐蝕越小。物理控制:加防腐涂料化學控制:1)犧牲陽極法:加鋅塊2)加緩蝕劑腐蝕的控制方法緩蝕劑類型按對金屬表面的物理化學作用分:氧化膜型、沉淀膜型和吸附膜型緩蝕劑機理:在與水接觸的金屬表面形成一層致密的膜,將金屬表面與水隔絕聚磷酸鹽陰極型和沉淀膜型緩蝕劑,通常采用三聚磷酸鈉和六偏磷酸鈉;腐蝕機理:在陰極產(chǎn)生聚磷酸鈣鐵