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摘要:目前,伴隨著我國社會經濟的飛速發展,其工業也取得了長足進步。但伴隨著生產發展的同時,也出現環境污染的發生和資源浪費的問題,特別是在水資源方面造成了非常嚴重的污染以及浪費,因此,如何才能夠在工業發展的同時,還能夠保證水資源的保護及循環處理,將是目前不可忽視的問題,本文將簡要闡述工業循環水的處理技術,以及優化措施。
關鍵詞:工業循環水;水污染;處理技術
最近幾年來,伴隨著水資源的不斷污染和浪費,在工業用水的生產中,循環水的處理顯得格外重要,工業循環水主要指的是在生產過程中采用的冷卻水,經過換熱設備進行換熱,給需要冷卻的介質降低溫度,提高生產效率。工業水處理費用較高,天然水資源含有許多無機以及有機離子和物質,在生產時,如果不進行處理,則會在管路中形成水垢,甚至會產生腐蝕等重要危害。總而言之,在工業生產過程中,提升循環水的處理技術有著極大的重要意義。
1工業循環水處理技術簡述
在工業生產過程中,循環水的處理過程首先是將合適的藥劑加入至循環冷卻水池當中,并保持一定濃度。經處理過的循環水通過循環水泵加壓后,進入各個生產系統裝置,實行熱交換處理,經過換熱后的循環水帶著較高的熱量和溫度,進入回水系統流經循環水冷卻塔流下與抽風而上的空氣逆流相接觸而進行冷卻,從而實現降溫處理,最后進入循環水冷卻池。在采用循環水時,為了確保水濁度達到有關標準,需要運用過濾器將雜質進行過濾。而在循環水吸水池中也要添加適合的緩釋阻垢劑,這樣才能夠讓循環水系統達到沉淀膜的效果,能夠有效預防管道中產生污垢以及設備的腐蝕。為了確保循環水冷卻池中的環境衛生,需要定期添加殺菌除藻劑,避免滋生菌藻。另外在工業循環水進行實際運行中,由于水分的蒸發、系統的排污、泄漏、風吹飄濺等情況,會損失一部分循環水,為了保持系統平衡,必須及時對循環水系統補充新鮮水。結垢和腐蝕在工業水循環過程中,屬于最為普遍存在的問題,也是整個循環水處理系統的重點關注項目,具有極大的危害性,因此,在工業生產過程中,一般會根據阻垢機理和緩蝕機理兩種理論,來指導如何使用藥劑有效的解決和處理循環水系統中的結垢和腐蝕問題。阻垢機理主要指的是在循環冷卻水中加入一定的阻垢劑,可以有效的讓水中的結垢離子保持在高濃度狀態,濃度提高,能降低排污量以及補水量,從而達到預防水垢的發生,這也是目前最為常用的一種除垢技術。另外的緩蝕機理,與阻垢機理原理基本相同,只不過所運用的緩蝕劑相對而言較為環保實用,緩蝕劑能夠有效降低金屬的腐蝕,可以在鋼鐵的表面附上一層保護膜。目前,最為普遍的緩蝕劑主要分為有機多元磷酸、有鉻酸緩蝕劑、磷酸鹽、鋅鹽、鑰酸鹽等。其中鋅鹽的毒性較高,成本較低,在工業實際生產過程中,具有著極為嚴格的限定標準。另外鑰酸鹽成本較高,且需要大量的使用,但能夠和其他藥劑同時運用,對于鋼、鋁、銅等材料具有良好緩蝕的效果。循環水系統的阻垢與緩釋藥劑通常都是復合搭配使用的。目前工業生產過程中,最為常用的藥劑要屬聚磷酸鹽與磷酸鹽,他們成本相對較低,且毒性弱,但具有促進藻類成長作用。同時因環保排放對磷含量要求的提高以及減少藻類滋生的營養源,目前循環水系統中開始逐漸使用無磷緩釋阻垢劑。最為常用的藥劑,主要有聚天冬氨酸、聚環氧琥珀酸以及丙烯酸等。
2工業循環水處理方法
工業循環水的處理方法大致可以分為兩類,物理處理法和化學處理法。
2.1化學處理法
化學處理法概含殺生劑以及復合水處理劑。(1)殺生劑的主要目的是將水里的微生物完全消滅。另外殺生劑也分為氧化性和非氧化性。較為普遍的氧化性殺生劑有氯、溴、次氯酸鹽等。工業循環水處理中最早采用的氧化殺生劑為氯,它具有成本低以及殺菌強等諸多優勢。另外臭氧也屬于較為常用的一種氧化殺生劑,對環境沒有危害性以及殺生較快。而非氧化殺生劑的pH使用線性范圍較廣,濃度低,講解性優,但如果想發揮良好效果,需聯合氧化性殺生劑使用。(2)復合處理劑最為普遍分為鑰系水處理藥劑配方以及絡系水處理藥劑配方和機磷系水處理藥劑配方等。就目前而言,工業水循環使用最為廣泛的復合處理劑要屬磷系水處理藥劑配方,能夠有效降低微生物的腐蝕性,同時還能提升循環水中鋅的穩定性。另外鑰系水處理藥劑配方污染性較小,毒性偏低。有機磷系水處理藥劑配方具有極高的抗氧性能,方便操作。
2.2物理處理法
物理處理法主要有膜處理法以及陰極保護和量子水處理技術等(1)陰極保護,主要是經過直流電流對離子的保護介質流向做出改變,從而讓金屬周圍聚集保護介質,使需要保護的金屬負電位為保護狀態,這樣能夠有效預防金屬出現腐蝕的現象。(2)膜處理法,主要原理是運用一類較為特殊的薄膜,透過工業循環水中的特定成分。現如今,在工業循環水中主要采用的膜處理法有兩種,反滲透以及納濾處理法,反滲透指的是向循環水中給予相對壓力,讓其進入水相分離的狀態,從而得到標準的工業循環水。(3)量子水處理技術,主要指的是采用復合交變電流發生的波頻場技術和金屬納米離子技術來處理冷卻循環水,可以預防水垢以及腐蝕等情況的發生,相比傳統化學法,能夠有效節省水資源以及運行成本。
3工業循環水運行存在的不足
(1)阻垢緩蝕效果不佳,存在時期差異的水質以及生產工藝的條件會出現改變,這也是需要調整完善緩蝕阻垢劑配方的重要因素。(2)循環水系統存在漏油的現象,由于設備長期的使用非常容易出現老化,從而發生漏油,長此以往自然會在裝置的表面形成油膜,這也極大程度的對循環水的處理效果造成影響。(3)水冷器操作技術不夠完善,在停工待料期間,有些裝置會發生不退料的情況,因此冷卻器的水線即便開著,但閥門的開度卻很小,水量和速度大大降低,這樣會導致泥沙、污垢、藻菌等出現沉降,從而導致滋生速度加快。
4工業循環水處理的優化措施
4.1對于循環水水垢的優化處理
在循環水處理系統中,由于補充水的水質堿性強,容易產生水漬結垢,針對于此,可以運用以下幾點解決策略。(1)在工業循環水處理上,對于處理系統的總體情況要有一個全方面的了解,嚴格控制循環水的濃縮數值,明確循環水的濃縮比例。(2)藥劑的使用不合理是導致水垢產生的主要因素,因此需要科學運用處理藥劑,提升藥劑管理及保護,只有采用合理的藥劑才能夠確保循環水處理的有效質量。(3)對循環水采用計算機技術進行監測,預防循環水積垢,確保循環水的濃縮比例。另外,從多個角度預防結垢的發生,如嚴格監測循環水的水質、溫度以及水流等。(4)提升設備的清洗工作和預膜處理,在掌控循環水的各類指標的同時,也必須要嚴格的對設備進行清洗,預防腐蝕、結垢的現象發生。現如今,已經具有了一套較為完善的清洗檢測指標,例如二價鐵離子的濃度、以及三價鐵離子的濃度和PH、清洗液濃度等,這些指標都為設備的清洗給予了重要依據。給予設備實行清洗結束后,需實行預膜處理,主要作用是能夠在系統的表面形成均勻的致密氧化膜,從而達到避免腐蝕的目的。
4.2對于如何制定合理濃縮倍數的處理
在確保工業循環水處理的質量中,科學合理的濃縮倍數是一個不可替代的重要環節。因此,如何才能制定出合理的濃縮倍數是一個不可忽視的問題。針對于此,首先應重點關注循環水質,按照系統的實際情況以及對應的管理措施等多個角度進行分析處理。在進行水質考察時,需要提升循環水的監測,同時做好相關記錄,在制定相關方案時,要重點考慮循環水的預處理以及自然PH值運行等,另外,需觀察具有濃度差異的氯離子對不銹鋼、碳鋼的腐蝕情況,最后,在研究復合阻垢的緩蝕處理劑中,要著重研究水流污濁以及鐵離子等。相關工作人員在制定合理的系統方案時,需要重點掌握循環水處理系統的實踐性,為了確保循環水系統能夠及時補充水源,需要對循環水的蒸發以及排放情況進行充分掌握,另外,對于循環水的溫度,物料以及收水器的效率等都不能忽視。
5結論
綜上所述,為了能夠加強工業生產的有效性,我們需要對循環水做出更好的優化處理。只有對整個設備進行全方面的優化改進,提升管理監測效率,合理控制循環水質,才能有效避免腐蝕以及結垢等相關問題。
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作者:張發光 單位:四川美豐化工股份有限公司化肥分公司