隨著世界經濟社會的發展,水資源的問題日益嚴重,解決水資源短缺的問題成為世界性共同課題。中國的淡水只占全世界的7%,隨著工農業的發展,我國水資源的匱乏和污染問題也越來越嚴重,因此工業冷卻用水的循環利用是必須的。
冷卻水循環之后,因水中鹽類和懸浮物濃縮,以及在冷卻塔與大氣接觸時,水質程度不同地被污染,致使循環水結垢、腐蝕和生物污垢成為3個突出的問題。
(1)結垢問題
循環冷卻水系統有兩種類型的水垢,一種為堿性水垢,另一種稱非堿性水垢。所謂堿性水垢是指水中Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2這些易溶的重碳酸鹽,由于溫度、堿度、pH值變化而形成的CaCO3、Mg(OH)2垢。
微溶鹽如硫酸鈣、磷酸鈣、硅酸鎂等在水中濃度超過其溶解度時,析出沉淀所形成的垢稱之為非堿性水垢。我國北方地區地下水多數硬度高,鈣、鎂離子含量高,因此水循環濃縮后結垢傾向尤為突出。
(2)腐蝕問題
冷卻水系統遇到的金屬種類很多,如鐵、銅、鋁、鈦、鎳、鉛等以及它們的合金。使用最普遍最多的是鋼材。不銹鋼耐腐蝕,碳鋼則不然。為此冷卻水系統中討論金屬的腐蝕往往以碳鋼的腐蝕為代表。碳鋼在冷卻水中的腐蝕有化學腐蝕、電化學腐蝕、微生物腐蝕等。但最普遍、危害最多的是電化學腐蝕。
(3)生物污垢問題
在冷卻塔中有陽光照射,循環水溫度一般為20~50℃,水中有CO2、O2及氮、磷、鉀這些元素,適宜細菌和藻類的繁殖和滋生。細菌、藻類形成的生物污垢堵塞設備、管線和涼水塔。
產粘泥菌形成的生物膜是生物粘泥、污垢的主要組分。它能導致設備傳熱效率的明顯下降,并增加管道阻力,使管道輸送力下降3.5 %~55 %[25].
細菌等形成的生物粘泥可引起垢下腐蝕,硫酸鹽還原菌可將硫酸鹽還原成H2S,H2S與鋼材反應,腐蝕設備,這是人們所說生物腐蝕的一個方面。
循環水系統中所遇到的腐蝕、結垢、生物污垢問題,通常采用水處理技術是解決。所謂冷卻水技術是指針對工廠的循環水系統的水質、設備材質、工況條件選擇緩蝕劑、阻垢劑、分散劑、殺生劑正確匹配組成水處理配方,并提出工藝控制條件、提供相應的清洗、預膜方案等,這一全過程被稱為冷卻水處理技術。
責任編輯:賈靜煥
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