工业循环冷却水处理概述

工业循环冷却水处理概述

2011-04-18 19:18:19

循环水处理技术就是利用水处理药剂有效控制循环冷却水水质的技术，要求做到“防垢、防腐、防藻类生长”，关键技术是防垢剂及缓蚀剂，还必须考虑环保。

一.前言

⒈工业循环水处理的重要性

我国是世界上水资源匮乏的国家之一。据报道，我国669个城市中有400个面临供水不足。随着经济的迅猛发展，人口的增长，缺水现象和水质恶化问题越来越突出。因此，节约用水，搞好水处理，提高工业用水的重复利用率至为重要。

对工业循环水的处理，其核心问题就是要选择采用优质安全的水处理药剂。因而对水处理药剂的研究和应用一直是当前水处理工作的热点。全面认识和用好水处理药剂，也是电力、冶金、化工、食品等企业负责水处理的技术人员及操作人员最为关心的内容。

⒉工业循环水处理的必要性

工业循环水给水为天然水，而天然水中不管是地表水(如河水、湖水、水库水)，还是地下水(如井水、泉水、自来水)都含有杂质，如悬浮物、藻类物质，如不采取预防措施(即水处理)，就会在热交换面上沉积，结生成水垢。一旦结垢，就会降低热交换率，腐蚀设备和危及安全生产。因此对工业循环水进行处理是很必要的，也是节能减排所必须的。

二.冷却水处理的必要性

1.天然水中的杂质

天然水分为两大类，一是地表水，如河水、湖水、水库水等。此类水含泥沙、藻类、动植物残骸及可溶性盐类物质，水质随季节变化而波动。二是地下水，包括井水、泉水和自来水。地下水水质一般比较稳定，受季节变化影响较小，含杂质种类及多寡与流经地层有关，灰岩地层含Ca2+、Mg2+离子较高，即硬度较高，花岗岩地层含Ca2+、Mg2+离子较低，而含SiO3-2相对较高。

天然水不是纯净水，都含有杂质，这些杂质分为三类：

其一，悬浮物质。主要是一些比重小于1的细小微粒的泥土、动植物腐物，这些杂质通过沉淀可除去;

其二，胶体物质。胶体微粒粒度较小(直径在1mm以下，10°以上)，此类物质不会自行沉淀，主要是一些腐植物，铁、铝、硅的化合物;

其三，溶解物质。如各种矿物质离子，如K+、Na+、Ca+2、Mg+2、NH4+、Fe+2、Mn+2等阳离子，HCO3-、Cl-、F-、SO4-2、SiO3-2、NO3-、NO2-等阴离子，在中性水中，阴阳离子总和是相等的。

天然水中还含有一些溶解的气体，如O2、CO2等。

2.水质指标

⑴悬浮物(也称浊度)：单位mg/L，1mg/L称一度，标准要求，给水浊度小于5mg/L。浊度高时水呈浑浊状态。

⑵溶解固形物：单位mg/L，指水中溶解盐类和有机物总和。水指标要求小于2500～5000mg/L。

⑶硬度：单位mmol/L，指水所含Ca+2、Mg+2离子的总量。

硬度的表示单位：

a.毫摩尔 mmol/L 1 mmol/L=50mg CaCO3

b.德国度 G° 1G°=10mg CaCO3

c.以碳酸钙(CaCO3)表示，即ppm浓度。ppm是百万分数的符号。

1ppmCaCO3=1/50mmol/L

1ppm=1000ppb(微克)

例如：1公斤水中含5mgCaCO3，就可换算成5ppm。

以上三种硬度表示之间的关系为：

1mmol/L=2.804G°=50ppmCaCO3

⑷总碱度：总碱度是指水中的OH-(氢氧根)、CO3-2(碳酸根)、HCO3-(碳酸氢根)的总含量。这些阴离子在水中都呈碱性。总碱度的表示单位与酸度相同。

总碱度是指用甲基橙作指示剂(pH=4.4)测得的碱度，也称甲基橙碱度。

水中所含PO4-3、HSiO3-也有碱度，但由于含量甚微，故忽略不计。

碱度与硬度的关系：

a. 总碱度>总硬度此时，永硬为0

总碱度-总硬度=负硬度此时，水呈碱性(pH>7);

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。 3欢迎下载 b. 总碱度=总硬度 此时，总碱度=暂时硬度;

c. 总碱度<总硬度 此时，总硬度-总碱度=永硬

总碱度=暂硬;

⑸pH 值：pH 值是氢离子的负对数，表示水的酸碱程度。

pH 值与碱度的关系：

碱度相同的水(或溶液)，其pH 值不一定相同。反之，pH 值相同的水(或溶液)，其碱度也不一定相同。原因是pH 值直接反映水中H+或OH-的含量，而碱度除包括OH-外，还包括CO3-2、HCO3-等碱性物质的含量。

如：碱度0.1mmol/L 的NaOH 液，pH=13

碱度0.1mmol/L 的NaHCO3液，pH=8.3

碱度0.1mmol/L 的NH3-H2O 液，pH=11

其他水质指标，如相对碱度、含油量、溶解氧、磷酸根(PO4-3)、Cl-根、SO4-2根、亚硫酸根等，这里就不介绍了。

由于水中所含各种杂质，特别是悬浮物，硬度杂质如不采取预防措施(即水处理)，就会在热交换面上沉积，形成水垢。

⑹水垢的危害

设备的热交换面上一旦结生水垢，就将产生以下危害：

第一，大大降低热交换效率，降低冷却效果，结水垢与不结水垢对钢铁材质而言，其热交换效率相差40倍以上。如焦化厂用于降低煤气的热交换器，一旦结生水垢后，其煤气的温度就会升高3～5℃，体积增大，严重影响生产;

第二，腐蚀设备。结垢后会产生垢下电化学腐蚀，增加维修量，缩短设备使用寿命，造成人力、物力、财力的浪费;

第三，危及安全生产。结垢严重时会导致穿孔、泄漏，发生安全事故，影响生产正常进行。 因此，对循环冷却水，必须进行处理，以防止结生水垢及藻类，这是非常必要的一项措施。

三.水处理技术方法概述

循环冷却水防垢处理方法有多种，选用时应根据给水水质条件、水资源短缺情况及水价等因素，因地制宜地选择有效、安全、经济、简便的方法。