在工業循環冷卻水中的應用

    主頁 > 應用方案 > 來源:www.tonglinkeji.net 作者:同林臭氧 时间:2019-01-28 14:18
一、 概述 
 
  循環冷卻水在使用之後,水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等離子,溶解固體和懸浮物相應增加,空氣中汙染物如灰塵、雜物、可溶性氣體以及換熱器物料泄露等,均可進入循環冷卻水,使循環冷卻水系統中的設備和管道腐蝕、結垢,造成換熱器傳熱效率降低,過水斷面減少,甚至使設備管道腐蝕穿孔。 
 
在工業循環冷卻水中的應用
 
  循環冷卻水系統中結垢、腐蝕和微生物繁殖是相互關聯的,汙垢和微生物粘泥可以引起垢下腐蝕,而腐蝕在线视频又形成汙垢,要解決循環冷卻水系統中的這些問題,必須進行綜合治理。 
 
  采用水质稳定技术,用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质,使循环冷却水系统中的腐蚀、结垢、生物污垢得到有效的解决,从而取得节水、节能的良好效益。臭氧在线视频已在国内电子、电力、饮料、制药在线视频广泛应用,质量达到国外同在线视频90年代水平。投入产出比的可比效益为:1:2-1:10以上,节约能源,提高设备使用效率,延长设备的使用寿命和运行的安全性,减少环境污染。 
 
  臭氧可以作爲唯一的處理藥劑來替代其它的處理冷卻水處理劑,它能阻垢、緩蝕、殺菌、能使冷卻水系統在高濃縮倍數甚至在零排汙下運行,從而節水節能,保護水資源;同時,臭氧冷卻水處理不存在任何環境汙染。國外應用臭氧進行循環水處理已經取得了成功,而我國在這個領域卻是空白。
 
 
二、系統工藝 
 
  循環水冷卻通常分爲密閉式循環水冷卻系統和敞開式循環水冷卻系統。密閉式循環水冷卻系統中,水是密閉循環的,水的冷卻不與空氣直接接觸。敞開式循環水冷卻系統,水的冷卻需要與空氣直接接觸,根據水與空氣接觸方式的不同,可分爲水面冷卻、噴水冷卻池冷卻和冷卻塔冷卻等。 
 
  敞開式循環水冷卻系統可分爲以下3類:
 
  1.壓力回流式循環冷卻系統 
 
  此種循環水系統一般水質不受汙染,僅補充在循環使用過程中損失的少量水量。補充水可流入冷水池,也可流入冷卻構築物下部。冷水池也可設在冷卻塔下面,與集水池合並。 
 
       补充水→ 冷水池 → 循环泵房 
 
          ↑     ↓ 
 
         冷却塔 ← 在线视频车间或冷却设备 
 
         壓力回流式循環冷卻系統 
 
  
 
  2.重力回流式循環水冷卻系統 

 
  此系统中,冷却塔的位置高於在线视频车间或制冷设备,经冷却塔冷却的水,以重力流流入在线视频车间或制冷设备,进冷却塔的热水由循环水泵提升。 重力回流式循环水冷却系统 
 
 
  3.需要經處理的循環水冷卻系統 
 
 
需要經處理的循環水冷卻系統 
 
       
  從生産車間或制冷設備出來的熱水需設置淨化或水質穩定處理構築物進行處理,處理後的熱水再流入熱水池,經熱水泵提升送入冷卻塔冷卻。冷水泵再從冷水池抽水送入生産車間或制冷設備。此系統水經二次提升,多數爲壓力回流式。在有條件的情況下,也可布置成重力回流式,以減少面積和設備,節省能耗。 
 
  淨化或水質穩定處理構築物宜設在生産車間(或制冷設備)與熱水池之間,優點是:

(1)能冷卻熱量,降低水溫; 
 
(2)水溫高,有利於提高處理效果和節省藥劑; 
 
(3)避免後置設備和構築物的汙染。 
 
  冷卻塔盡可能布置在高處,如屋頂、平台、泵房屋頂及水池上面等,並在周圍無建築物阻擋。這樣,通風條件好,有利於提高水的冷卻效果。 
 
 
三、臭氧的應用 

 
  值得特别指出的是,近年来臭氧对水的处理又拓宽到一个新的领域-臭氧处理冷却水。据文献报导,美国七十年代末期已开始这方面的探索和研究。1990年10月第51届国际水会议上,美国在线视频水处理公司(National Water Management Corporation)的A、poryor做了一个"臭氧冷却水处理的特点与经济性"的报告,介绍了该公司在最近三年的时间里,用臭氧成功地处理了130座冷却塔,受到热烈的欢迎。认为,臭氧可以作为唯一的处理药剂来替代其它的处理冷却水处理剂,它能阻垢、缓蚀、杀菌、能使冷却水系统在高浓缩倍数甚至在零排污下运行,从而节水节能,保护水资源;同时,臭氧冷却水处理不存在任何环境污染。90年3月,在美国辛辛那提召开的"全美腐蚀工程学会年会(NACE)上,讨论臭氧冷却水处理的论文就有七篇,几乎占了冷却水处理论文的一半。 
 
  單一用臭氧冷卻水處理起源於美國電力研究所(EPRI)、噴氣推進實驗室(IPL)、美國宇航局(NASA)和國際商用機器公司,NASA並由此獲得專利(USP、4127、786)。 
 
  NASA在佛羅裏達州肯尼迪宇航中心(KSC)進行的臭氧冷卻水處理,從1984年7月20日一直進行到1985年9月19日,共14個月,條件及結果如下: 
 
  表3-1 KSC补充水质情况 
 
项目 平均值 
 
PH 7.8--8.4 
 
电导(微欧姆/厘米) 650--750 
 
P--碱度(PPM) 0--6 
 
M--碱度(PPM) 40--70 
 
钙硬(PPM) 60--90 
 
总硬(PPM) 100--130 
 
氯化物(PPM,以Cl计) 180--220 
 
 
 在开始停药、置换水、并通入臭氧後三周,细菌总数从1×104-6×107降至2.0-3.0×102 ,塔壁粘泥从绿色变灰色并开始脱落。系统水浊度於3-4周内从30-60NTU逐步降至5-10NTU,水质变清,塔池底部聚积数英寸的松垢和粘泥。 
 
  使用臭氧後逐渐减少排污,将浓缩倍数由4-4.5提高到6.5-8.0,总硬度为650-50PPM(以CaCO3计),电导达4000微欧姆/厘米,和Langelier指数2-2.5的情况下非常良好的运行了14个月。这期间用电化学腐蚀仪及挂片监测水系统碳钢的腐蚀速率,结果为3-5mpy。4个月後停车打开冷凝器检查,发现管壁几乎无垢,有一个未经清洗的旧冷凝器旧垢也脱落了。系统中细菌一直在2.0-3.0×102 之间。因此KSC认为在高温高湿条件下,单用臭氧处理冷却水,既能杀菌,又能缓蚀和阻垢,并能使水质变清。 
 
  表3-2 臭氧处理与药剂处理操作费用比较表 

 
项目 传统化学处理 臭氧处理 
A藥劑 
 
缓蚀剂 1800.00(美元) 0 
 
杀菌剂A 810.00(美元) 0 
 
杀菌剂B 250.00(美元) 0 
 
水耗KMH排污(加仑) 1260000 0 
 
电耗KMH(美元) 0(美元) 5280(265.00美元) 
 
B、工資 
 
维修小时(美元) 80(1680.00美元) 32(677.00美元) 
 
现场检测 130(2860.00美元) 50(1050.00美元) 
 
加药 130(2860.00美元) 0 
 
实验检测 25(525.00美元) 75(1575.00美元) 
 
全年合计 12045.00 3565.00美元 
 
 
 美国在线视频水处理公司(National Water Management Corporation)在一个面积为3000 m2的计算机研究大楼空调系统中,用臭氧冷却水处理一年,比传统的化学法冷却水处理纯节约费用达45000.00美元。 
 
  我国从80年代初期,已开始对饮用水消毒和工业废水深度处理予以注意,由於种种原因,发展较慢。在臭氧用於脱垢,阻垢灭菌的冷却水处理方面,还刚刚开始,还没有一个关於臭氧处理冷却水的报道。但由於臭氧法处理的经济性,可靠性及绝对无毒、无二次污染、就地产生等一系列优点,可以预言,臭氧在冷却水方面的应用普及和广泛的应用,在我国是指日可待的 。
 


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