循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物及其控制

水處理網(wǎng)訊:冷卻水處理要解決的第一個(gè)問(wèn)題是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物。

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)有各種物質(zhì)趁機(jī)在換熱器的傳熱管表面。這些物質(zhì)統(tǒng)稱(chēng)為沉積物。它們主要由水垢、淤泥、腐蝕產(chǎn)物、生物沉積物構(gòu)成。

通常，人們把淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物沉積物三者統(tǒng)稱(chēng)為污垢。

1 水垢

天然水中溶解有各種鹽類(lèi)，如重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硅酸鹽等。其中以溶解的重碳酸鹽如碳酸氫鈣、碳酸氫鎂為最多，也最不穩(wěn)定，容易分解生成碳酸鹽。

大多數(shù)情況下，換熱器傳熱表面上形成的水垢是以碳酸鈣為主的，這是因?yàn)榱蛩徕}的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于碳酸鈣。

2 污垢

污垢一般是由顆粒細(xì)小的泥沙、塵土、不溶性鹽類(lèi)的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產(chǎn)物、油污、特別是菌藻的尸體及其粘性分泌物等組成。

由于這種污垢體積較大、質(zhì)地疏松稀軟，故又稱(chēng)為軟垢。它們是引起垢下腐蝕的主要原因，也是某些細(xì)菌如厭氧菌生存和繁殖的溫床。當(dāng)防腐措施不當(dāng)時(shí)，換熱器的換熱管表面經(jīng)常會(huì)有銹瘤附著，其外殼堅(jiān)硬，但內(nèi)部疏松多空，而且分布不均。它們常與水垢、微生物粘泥等一起沉積在換熱器的傳熱表面。這類(lèi)銹瘤狀腐蝕產(chǎn)物形成的沉積物，除了影響傳熱外，更嚴(yán)重的是將助長(zhǎng)某些細(xì)菌和鐵細(xì)菌的繁殖，最終導(dǎo)致管壁腐蝕穿孔而泄露。

3 水垢的控制方法

01 離子交換樹(shù)脂法

讓水通過(guò)離子交換樹(shù)脂，將鈣離子、鎂離子從水中置換出來(lái)并結(jié)合在樹(shù)脂上，達(dá)到從水中除去鈣離子和鎂離子的目的。

用離子交換法軟化補(bǔ)充水，成本較高。因此只有補(bǔ)充水量較小的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)間或采用之。

02 石灰軟化法

補(bǔ)充水未進(jìn)入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)前，在預(yù)處理時(shí)就投加適當(dāng)?shù)氖?，讓水中的碳酸氫鈣與石灰在澄清池中預(yù)先反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀析出，從而除去水中的鈣離子。

投加石灰所耗成本低，原水鈣含量高配而補(bǔ)水量又大的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)常采用這種方法。

03 加酸

通常是加硫酸，因?yàn)榧欲}酸會(huì)帶入氯離子，增加水的腐蝕性；加硝酸則會(huì)帶入硝酸根，有利于硝化細(xì)菌的繁殖。

04 通CO2氣體

將二氧化碳?xì)怏w或煙道氣體通入水中，破壞沉淀平衡，使其向左進(jìn)行，從而穩(wěn)定重碳酸鹽。

05 加阻垢劑

從碳酸鈣的結(jié)晶過(guò)程看，如能投加某些藥劑，破壞其晶體增長(zhǎng)，就可達(dá)到控制水垢形成的目的。目前使用的各種阻垢劑有聚磷酸鹽、有機(jī)多元膦酸、有機(jī)磷酸酯、聚丙烯酸鹽等。

4 污垢的控制方法

01 降低補(bǔ)充水濁度

天然水體因?yàn)槟嗌场⒏g生物以及各種懸浮物和膠體等等，他們構(gòu)成水體的濁度。作為循環(huán)水來(lái)說(shuō)，濁度越低越好，說(shuō)明循環(huán)水的雜質(zhì)少，當(dāng)循環(huán)冷卻水的進(jìn)水水質(zhì)不好，必須要進(jìn)行預(yù)處理。循環(huán)水處理中懸浮物濃度不宜大于20mg/L，當(dāng)換熱器的形式為板式或者翅片管式和螺旋板式時(shí)候，不宜大于10mg/L。

02 進(jìn)行好循環(huán)冷卻水水質(zhì)處理

循環(huán)冷卻水主要是防止水垢和腐蝕。當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)不好，勢(shì)必導(dǎo)致水垢和腐蝕的產(chǎn)生，同時(shí)會(huì)有大量的細(xì)菌滋生，從而形成污垢，因此，做好水質(zhì)處理，是減少系統(tǒng)產(chǎn)生污垢的方法。

03 投加阻垢劑、分散劑

在進(jìn)行阻垢、防腐和殺菌滅藻處理時(shí)，投加一定量的分散劑，也是控制污垢的有效方法。分散劑能將大的泥團(tuán)分散成懸浮在水中細(xì)小微粒，隨著水流的流動(dòng)而不沉積在傳熱表面上，從而減少污垢對(duì)傳熱的影響，同時(shí)，部分的懸浮物還可以隨排污水排出循環(huán)水系統(tǒng)。

04 增加旁濾設(shè)備

即使在水質(zhì)處理上面做的非常好，進(jìn)水的濁度也控制的比較好，循環(huán)水中的濁度仍然還是會(huì)不斷的升高，從而加重污垢的形成。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在穩(wěn)定操作的情況下濁度會(huì)升高的原因是由于冷卻水經(jīng)過(guò)冷卻塔與空氣接觸時(shí)，空氣中的灰塵會(huì)被帶入水中，從而導(dǎo)致濁度的升高。增加旁濾設(shè)備可以減少灰塵進(jìn)入循環(huán)水。只要控制旁流量和進(jìn)、出旁流設(shè)備的濁度，就可以保證系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行下濁度也不會(huì)增加，維持在控制的指標(biāo)內(nèi)，從而減少污垢的生成。

原標(biāo)題:循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物及其控制