工业循环冷却水处理方法【技巧】

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循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施

循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施

循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施1.水中硬度高:水中含有大量以碳酸钙和碳酸镁为主的硬度成分,当水循环过程中温度升高后,硬度成分就会析出形成垢。

处理措施:使用软水,通过水处理设备如软化器或反渗透系统来减少水中的硬度成分。

2.水中含有有机物:循环冷却水中含有有机物,这些有机物在温度变化条件下会发生化学反应,生成沉淀物。

处理措施:使用适当的水处理试剂来稳定有机物,并保持水体的清洁。

3.循环冷却水中含有微生物:水中的微生物如藻类、细菌和真菌会在换热器内壁形成生物膜,进而导致结垢。

处理措施:使用杀菌剂来抑制微生物的生长,定期清洗换热器。

4.放热水性质变化:放热水循环过程中,温度升高,水中盐类溶解度增加,导致结垢。

处理措施:控制水质中的含盐量,定期检测水质。

1.氧腐蚀:水中含有氧气,当水接触金属表面时,氧气可以与金属发生氧化反应,导致金属腐蚀。

处理措施:使用氧化剂来控制水中的氧含量,或者使用缓蚀剂来形成保护膜。

2.酸腐蚀:循环冷却水中可能含有酸性物质,如硫酸、盐酸等,这些酸性物质会导致金属腐蚀。

处理措施:控制水质的酸性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。

3.碱腐蚀:循环冷却水中可能含有碱性物质,如氢氧化钠、氢氧化钙等,这些碱性物质会导致金属腐蚀。

处理措施:控制水质的碱性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。

4.废气腐蚀:有些工业过程中会产生含有腐蚀性气体的废气,这些废气经过冷却后溶解在水中,导致金属腐蚀。

处理措施:使用除气设备来除去废气中的腐蚀性气体,使用缓蚀剂来形成保护膜。

对于循环冷却水换热器结垢和腐蚀问题的处理措施主要有以下几点:1.定期检测和监测换热器水质,包括PH值、硬度、溶解氧等指标,并根据结果采取相应措施。

2.定期清洗换热器内部,使用适当的清洗剂和工艺来去除结垢和沉积物。

3.定期对换热器进行维护和检修,包括清洗管道、更换损坏的部件等。

4.使用适当的水处理设备,如软化器、反渗透系统等来处理水质。

循环冷却水水质处理

循环冷却水水质处理
防蚀效果与金属表面的洁净程度有关。
认为:生物膜往往是腐蚀、污垢和结垢出现的原因 利用缓蚀剂,使它在金属表面形成一层薄膜,将金属表面覆盖起来,与腐蚀介质隔绝,防止金属腐蚀。
巯基苯并噻唑与磷酸盐共向使用,对防止金属的点蚀有良好的效果 。
之一,所以,对微生物必须控制。 循环水在运行之初,根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜,起抑制腐蚀作用。
此类缓蚀剂与溶解于水中的离子生成难溶盐或溶合物,在金属表面上析出沉淀,形成防腐蚀膜。
循环水中的微生物与污垢的处理及防止方法是 提高循环水的极限碳酸盐硬度的常用方法是向水中投加阻垢剂。
(2)综合处理与复方稳定剂
防以污结垢 垢处为理主及的多微应生选方物用控螯面制合剂的、渗,透剂如、分对散剂补为主充的清水垢剂进; 行处理;冷却构筑物及其 周围环境的保护;循环系统工艺及管道的完善以及 循环水在运行之初,根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜,起抑制腐蚀作用。
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
循环冷却水水质处理
(4)吸附膜型缓蚀剂
这种有机缓蚀剂的分子具有亲水性基和疏水性基。亲水
基即极性基能有效地吸附在洁净的金属表面上,而将疏水基 团朝向水侧,阻碍水和溶解氧向金属扩散,以抑制腐蚀。防 蚀效果与金属表面的洁净程度有关。这种缓蚀剂主要有胺类 化合物及其它表向活性剂类有机化合物。这种缓蚀剂的缺点 在于分析方法复杂,因而难于控制浓度。价格较贵,在大量 用水的冷却系统中使用还有困难,但有发展前途。
(1)排污法减小浓缩倍数 在循环水系统中,提高排污率可减小浓缩倍数。即
排除部分盐浓度高的循环水,补充含盐量少的新鲜水, 可降低循环水中盐的浓度,使其不超过允许值。
(2)降低补充水碳酸盐硬度 通过水的软化法可使水的硬度降低,从而降低补充

工业循环冷却水处理知识

工业循环冷却水处理知识

补充水量 M=蒸发损失 E+风吹损失D+渗漏损失 F+排污水量 B
Thanks
第二章 循环冷却水系统概况
(1)蒸发损失 E 冷却塔中,循环冷却水因蒸发而损失的水量E与气候和冷却幅度有关 ,通常以蒸发损失率a来表示,进入冷却塔的水量愈大,E也就愈多。 E=a(R-B ) a=e(t1-t2)
式中 a---蒸发损失率,%;
Thanks
的乘积超过其本身溶度积时,也会生成沉淀沉积在传热表面上。
以上所述的此类沉积物通称为水垢。因这些水垢都是由无机盐组成, 故又称为无机垢;由于这些水垢结晶致密,比较坚硬,故又称为硬垢。它
们通常牢固地附着在换热表面上,不易被水冲洗掉。
大多数情况下,换热器传热表面上形成的水垢是以碳酸垢为主的。
二、循环冷却水系统中沉积物的控制
Thanks
Fe 2+ +2e
2OH-
在阳极区
在阴极区
Fe
½ 02+H2O+2e
当亚铁离子和氢氧根离子在水中相遇时,就会生成Fe(OH)2沉淀:
Fe 2+ + 2OH- =Fe(OH)2
第二节 循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制
二、冷却水中金属腐蚀的形态
在冷却水系统的正常运行过程中以及化学清洗过程中,金属常常会
旺盛,如未经过处理直接进入循环水中会导致系统中大量的 微生物产生,加大杀菌药剂的用量。
Thanks
第二章 循环冷却水系统概况
在循环冷却水系统中,冷却水用过后不是立即排放,而是收回循环再 用。水的再冷却是通过冷却塔来进行的,因此冷却水在循环过程中要与 空气接触,部分水在通过冷却塔时会不断被蒸发损失掉,因而水中各种 矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。为了维持各种矿物质和离子含量 稳定在某一个定值上,必须对系统补充一定量的冷却水(补充水);并 排出一定量的浓缩水(排污水)。其流程如图所示

循环水处理方法及注意事项

循环水处理方法及注意事项

循环水处理方法及注意事项循环水处理是指对循环系统中使用的水进行处理和清洁,以保持水的质量和性能稳定,并延长循环系统的使用寿命。

循环水处理方法包括物理处理、化学处理和生物处理等。

物理处理方法是通过物理手段来除去水中的杂质、悬浮物和污染物。

常用的物理处理方法包括过滤、沉淀、离心、加热和冷却等。

过滤是最常见的物理处理方法,通过过滤器将水中的悬浮物和固体颗粒截留下来,以达到除去杂质的目的。

沉淀则是通过重力或离心力来使悬浮物沉淀到底部,从而将污染物分离出来。

加热和冷却则是通过改变水的温度来除去水中的气体和杂质。

化学处理方法是通过添加化学药剂来改变水的化学性质,以达到除去污染物和维持水质稳定的目的。

常见的化学处理方法包括消毒、氧化、还原和络合等。

消毒是最常用的化学处理方法,通过加入消毒剂来杀死细菌和病毒,防止水中的微生物污染。

氧化则是通过加入氧化剂来将污染物氧化为易于除去的物质,例如将有机物氧化为二氧化碳和水。

还原则是通过加入还原剂来还原水中的氧化物和氧化剂,以达到除去污染物的目的。

络合则是通过加入络合剂来与污染物结合形成络合物,从而使污染物变得不易溶解和稳定。

生物处理方法是利用微生物和生物过程来除去水中的有机物和污染物。

常用的生物处理方法包括生物滤池、活性污泥法和微生物透析法等。

生物滤池是将循环水通过装有生物滤料的滤池中,利用生物滤料上的微生物来降解水中的有机物,达到净化水质的目的。

活性污泥法则是将循环水与含有活性污泥的池中进行接触,活性污泥中的微生物能够降解水中的有机物,并将其转化为无害的物质。

微生物透析法则是利用微生物的生理特性和代谢过程,通过透析膜将水中的有机物分离出来,达到净化水质的目的。

循环水处理中需要注意的事项包括:1.水质监测:定期对循环水进行水质监测,了解循环水的水质指标是否符合要求,及时发现和解决水质问题。

2.化学药剂控制:合理控制化学药剂的投加量和浓度,以避免对循环水造成过度处理或药剂残留。

循环冷却水处理

循环冷却水处理


2H 2O
也可向水中通入CO2或净化后的烟道气,稳定重碳酸 盐。该法适用于生产过程中有多余的干净CO2气体或有含 CO2的废水可以直接利用的情况,
3.投加阻垢剂
结垢是水中微溶盐结晶沉淀的结果。在盐类过饱和溶液 中,首先产生晶核,再形成少量微晶粒,然后这些微晶粒相 互碰撞,并按一种特有的次序排列起来,使小晶粒不断长大, 形成大晶体。如果投加某些药剂,破坏或控制结晶的某一进 程,水垢就难以形成。具有阻垢性能的药剂包括螯合剂、抑 制剂和分散剂。螯合剂与阳离子形成螯合物或络合物,将金 属离子封闭起来,阻止其与阴离子反应生成水垢。EDTA是性 能良好的螯合剂,几乎能与所有的金属离子螯合。抑制剂能 扩大物质结晶的介稳定区,在相当大的过饱和程度上将结垢 物质稳定在水中不析出。
结垢及微生物的危害,确保冷却水系统高效安全运行。
水垢及其控制
冷却水中的水垢一般由CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、 硅酸钙(镁)等微溶盐组成。这些盐的溶解度很小,如在 0℃时,CaCO3的溶解度是20mg/L,Ca3(PO4)2的溶解度只 有0.1mg/L,而且它们的溶解度随pH值和水温的升高而降 低,因此特别容易在温度高的传热部位达到过饱和状态而 结晶析出,当水流速度较小或传热面较粗糙时,这些结晶 就容易沉积在传热表面上形成水垢。
对一些水量较大,而水质要求并不十分严格的循环
水系统,一般采用加酸法处理。通常加H2SO4,若加HCl会 带入Cl-,增强腐蚀性,而加HNO3则会带入NO3-,促使硝化细 菌繁殖。加酸后,pH值降低,反应向左进行。使碳酸盐
转化成溶解度较大的硫酸盐:
Ca
HCO3
2

H 2 SO4
CaSO4

2CO2

循环水处理处理

循环水处理处理

循环冷却水处理系统用水作冷却介质的系统称为冷却水系统。

冷却水系统可分为直流冷却水系统、开式循环冷却水系统、闭式循环冷却水系统冷却设备有喷淋冷却水池、机力通风冷却塔、自然通风冷却塔三种。

循环水的冷却是通过水和空气接触,由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。

随空气的物理性质不同而异,春、夏、秋三季,室外气温较高,表面蒸发起主要作用,以蒸发散热为主。

夏季的蒸发散热量占总散热量的90%以上,冬季、由于气温低,接触散热为主,可以从夏季的10% ~20%增加至50%,严寒天气甚至可增至70%。

开式循环冷却系统运行时,过一段时间,就会达到盐类平衡,即循环水中的盐量在某个数值上稳定下来,不再继续上升,此值即为循环水盐类浓度的最大值。

以微生物(细菌、霉菌、藻类等微生物群)和其粘在一起的粘质物(多糖类、蛋白质等)为主体,混有泥砂、无机物等,形成软泥性的污物,称为粘泥。

实际上循环水处理即是防止循环水系统的结垢、腐蚀和消除微生物等粘泥。

1、循环冷却水防垢处理方法的选择循环冷却水防垢处理方法,按处理场合,可分类为:我们厂采取加稳定剂和排污法联合处理2、对微生物生长的控制指标对冷却水系统中微生物生长的控制,是通过控制冷却水中微生物的数量来实现的。

A、设置旁流处理,如旁流过滤、可以减少水中的悬浮物、粘泥和细菌;B、为了防止粘泥在凝汽器管内的附着,可采用胶球清洗;C、加杀菌药剂-次氯酸钠,次氯酸钠在水中也会生成次氯酸,次氯酸能够很快扩散到带负电荷的细菌表面,并透过细胞壁进入细菌体内,发挥其氧化作用,使细菌中的酶遭到破坏。

细菌的养份要经过酶的作用才能吸收。

酶被破坏。

细菌也就死亡。

旁流过滤简介旁流处理就是抽取部分循环水,按要求进行处理后,再反送回系统的处理方法。

旁流处理的目的有以下两点:(1)循环冷却水在循环过程中,水质恶化,不能达到冷却水水质标准,要求进行旁流处理。

例如循环冷却水在循环过程中,由空气带入的灰尘、粉尘等悬浮固体物的污染,使水中悬浮物的含量不断升高,即影响稳定处理的效果,还会加重粘泥的附着,往往要求进行旁流过滤。

循环水的问题及解决方案

循环水的问题及解决方案

循环水的问题及解决方案在我国的火力发电厂中,由于循环冷却水系统处理不当而引起的发电机组凝汽器腐蚀结垢问题屡见不鲜。

凝汽器腐蚀容易引起铜管穿孔、开裂,增加设备的检修时间和次数,缩短设备的使用寿命,减少发电量,增加发电成本;凝汽器结垢一方面导致垢下腐蚀,另一方面降低换热器的热交换效率(从而影响到生产效率),增加能源消耗。

在正常运行状况下,凝汽器的真空度下降为89%-92%。

如果所使用的缓蚀阻垢剂的性能不当,导致系统一定程度的结垢,使凝汽器的真空度下降为86%-89%,这将使发电热耗增大4.5%-7.5%,发电煤耗增高8%-14%/kW·H。

如果考虑停车清洗、设备腐蚀和增加维修频率等所引起的连带后果,其经济损失是异常惊人的。

总之,凝汽器腐蚀结垢所造成的直接后果真空度下降、蒸汽出力减小、正常生产处理不当而引起的发电机组凝汽器周期缩短、设备寿命降低、运行成本提高、生产效率下降,带来巨大的经济损失。

因此,采用经济的有效的手段防止循环冷却水系统的腐蚀和结垢是非常重要的。

【火力发电厂循环冷却水的处理方式】我国许多缺水地区的火力发电厂,普遍采用地下水作为循环冷却水系统的补充水。

一般而言,地下水普遍存在含盐量高和硬度、碱度高的特点。

随着系统谁的不断浓缩,硬度离子如(Ca2+,Mg2+,HCO3-等)和侵蚀性离子(如Cl-和SO42-等)的浓度不断升高,超过一定的容忍度后极易引起设备管道的腐蚀与结垢。

另外,在这些缺水地区,为了节水节能的需要,循环水的浓缩倍数一般控制较高,这就进一步加重了系统腐蚀和结垢的危险性。

对于有些以地表水作补充水的电厂循环水系统,虽然硬度离子和侵蚀性离子浓度较低,但如果浓缩倍数过高,再加上处理方式不合适,同样也会引起机组的腐蚀和结垢。

为了解决循环冷却水系统的腐蚀结垢问题,国内的火力发电厂常规的处理方法有以下几种。

1、利用软化水降低补水的硬度该方法通过离子交换去除补水中的Ca2+和Mg2+等硬度离子而达到预防无机垢沉积的目的。

工业循环水处理的机理与方法

工业循环水处理的机理与方法

工业循环水处理的机理与方法摘要:化工企业循环水的处理效果直接影响化工企业的污水排放,因此有效解决化工企业循环水处理中存在的问题十分重要。

在化工企业的发展中,循环水处理是化工企业发展的关键因素。

大多数化工企业已经意识到循环水处理在企业运营中的重要性,并积极采用先进的新技术处理循环水,以减少循环水对化工企业造成的危害。

关键词:工业;循环水处理;机理与方法前言化学工业的废水处理没有得到有效改善。

与其他行业排放的废水相比,化工废水的成分复杂,含有重金属等有害物质,因此化工废水的排放一直是社会关注的焦点。

如果不加限制地排放,将对地表水和周围环境产生不可逆转的影响。

1化工企业循环水处理问题1.1工艺介质发生泄漏在化工生产过程中,在所用到的化工水循环装置中,设备的内部会有工艺介质,这些工艺介质存在泄漏的风险,工艺设备的泄漏会导致换热设备的表面形成一层油膜,这种物质的产生会给一些微生物提供生存的条件,尤其适应藻类的生存,如果不能够有效地对这一问题进行控制,那么将会给设备带来负面的影响,不利于设备的正常运行,甚至这些介质的泄漏还会对循环水造成污染,这对循环用水的出路也是非常不利的。

1.2浓缩倍数不够高现阶段的化学企业的生产运行过程中,需要利用大量的水资源,但在实际的循环冷却水系统中,主要存在的问题是热负荷不够高,但是循环水的保有量比循环水量高得多,这种按情况容易引发循环水的浓度系数不够高的现象,不能够降低水循环的腐蚀性的问题,导致水循环系统水质被污染。

想要有效地缓解这种现象,需要使用稳定剂对循环水的浑浊度进行控制,而这将会加大循环水成本的投入,同时也要保障水循环系统的正常运行不会受到影响,减少因为水循环系统中水质浑浊比较严重而导致滋生大量细菌的现象,大量的细菌滋生又会产生生物黏泥,这些黏泥会黏附在换热管道设备上,影响换热设备的运行功率,同时也会影响工作的运行。

2化工企业循环水污染的危害2.1腐蚀铁质设备循环水中存在有泄漏物,这些泄漏物会给一些细菌微生物提供良好的栖息环境,浑浊水中大量的营养物质使得微生物的生长迅速,那么会导致水质的黏泥量大量增长,发生出水口、吸收口堵塞的现象从而导致循环水工作受限,还会对铁质的管道等零件造成腐蚀,根据不同的现象要制定不同的解决处理方式,根据泄漏物的不同以及其化学性质的不同,可以制定针对性的解决方案。

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人类日常生活离不开水,工业生产也同样离不开水。

随着工业生产的发展,用水量越来越大,很多地区已经出现供水不足的现象,因此合理和节约用水已经成为发展工业生产中的一个重要问题。

工业用水主要包括锅炉用水、工艺用水、清洗用水和冷却用水、污水等。

其中用水量最大的是冷却用水,约占工业用水量的百分之九十以上。

不同的工业系统和不同用途对水质的要求是不同的;但各工业部门使用的冷却水对水质的要求基本上是一致的,这就使得冷却水质控制在近年来作为一门应用技术获得了迅速的发展。

在工厂中,冷却水主要用来冷凝蒸汽,冷却产品或设备,如果冷却效果差,就会影响生产效率,使产品的收率和产品的质量下降,甚至于会造成生产事故。

水是比较理想的冷却介质。

因为水的存在很普遍,和其它液体相比,水的热容或比热较大,水的汽化潜热(蒸发潜热)和熔化潜热也很高。

比热是单位质量的水温度升高一度时所吸收的热量。

常用的单位是卡/克·度(摄氏)或英热单位(B.T.U.)/磅·度(华氏)。

用这两个单位表示水的比热度时,其数值是相同的。

热容大或比热大的物质升高温度时需要吸收大量的热量,而本身温度并不明显升高,因此水具有良好的贮热性能。

潜热是物态发生转变时所吸收或放出的热量。

一克分子水蒸发成为一克分子蒸汽需要吸收近一万卡的热量,因此水蒸发时能吸收大量的热量,从而使水温下降,这种依靠水份蒸发带走热量的过程称为蒸发散热。

和水一样,空气也是一种常用的冷却介质。

水和空气的导热性能都很差,在0℃时,水的导热系数是0.49千卡/米·小时·℃,空气的导热系数是0.021千卡/米·小时·℃,但水与空气相比,水的导热系数要比空气高24倍左右。

因此,当冷却效果相同时,用水冷却比用空气冷却的设备要小得多。

大型工业企业和用水量大的工厂一般都采用水冷却。

常用的水冷系统可以分成三类,即直流系统、密闭系统和敞开蒸发系统,后两种冷却水都是循环使用的,故又称为循环冷却水系统。

1、冷却水系统用水来冷却工艺介质的系统称作冷却水系统。

冷却水系统通常有两种:直流冷却水系统和循环冷却水系统。

1.1 直流冷却水系统在直流冷却水系统中,冷却水仅仅通过换热设备一次,用过后水就被排放掉,因此,它的用水量很大,而排出水的温升却很小,水中各种矿物质和离子含量基本上保持不变。

1.2循环冷却水系统循环冷却水系统又分封闭式和敞开式两种。

1.2.1封闭式循环冷却水系统封闭式循环冷却水系统又称为密闭式循环冷却水系统。

在此系统中,冷却水用过后不是马上排放掉,而是回收再用。

1.2.2敞开式循环冷却水系统敞开蒸发系统是目前应用最广、类型最多的一种冷却系统。

它也是以水冷却移走工艺介质或换热设备所散发的热量,然后利用热水和空气直接接触时将一部分热水蒸发出去,而使大部分热水得到冷却后,再循环使用。

因此,这样的系统也称敞开循环冷却水系统。

根据热水和空气接触方法的不同,可以分成很多类型。

敞开循环冷却水系统的分类见表一。

冷却水由循环泵送往系统中各换热器,以冷却工艺热介质,冷却水本身温度升高,变成热水,此循环水量为R的热水被送往冷却塔顶部,由布水管道喷淋到塔内填料上。

空气则由塔底百页窗空隙中进入塔内,并被塔顶风扇抽吸上升,与落下的水滴和填料上的水膜相遇进行热交换,水滴和水膜则在下降过程中逐渐变冷,当到达冷却水池时,水温正好下降到符合冷却水的要求。

空气在塔内上升过程中则逐渐变热,最后由塔顶逸出,同时带走水蒸气。

这部分水的损失称为蒸气损失E。

热水由塔顶向下喷溅时,由于外界风吹和风扇抽吸的影响,循环水会有一定的飞溅损失和随空气带出的雾沫夹带损失。

由于这些损失掉的水,统称为风吹损失D。

为了维持循环水中的一定的离子浓度,必须不断向系统中加入补充水量M和系统外面排出一定的污水。

这部分水量称为排污损失B。

冷却塔的种类很多,按照塔的构造和空气流动情况来区分,有自然通风冷却塔和机械通风冷却塔两大类。

按照空气与水在塔内的相对流动情况,又可分为逆流式和横流式。

有关各种类型冷却塔的结构和特点,可参阅有关的参考文献。

机械通风冷却塔冷却效果最好。

设计中应综合考虑循环比,其应在3~5倍为宜。

2、浓缩倍数循环冷却水的浓缩倍数是该循环冷却水的含盐量与其补充水的含盐量之比。

提高循环冷却水的浓缩倍数,可以降低补充水的用量,从而节约水资源;还可以降低排污水量,从而减少对环境的污染和废水的处理量。

此外,提高浓缩倍数还可以节约水处理剂的消耗量,从而降低冷却水处里的成本。

但是,过多地提高浓缩倍数,会使循环冷却水中的硬度,碱度和浊度升得太高,水的结垢倾向增大很多,从而使结垢控制的难度变得太大;还会使循环冷却水中的腐蚀性离子(例如Cl-和SO42-)和腐蚀性物质(例如H2S、SO2和NH3)的含量增加,水的腐蚀性增强,从而使腐蚀控制的难度增加;过多地提高浓缩倍数还会使药剂(例如聚磷酸盐)在冷却水系统内的停留时间增长而水解。

因此,冷却水的浓缩倍数并不是愈高愈好,一般热电系统可控制5~8倍,化工、炼油2~4倍。

2.1.1节水量与浓缩倍数的关系现在从节约水资源的角度看一下补充水量M占循环水量R的百分比M/R与浓缩倍数K的关系,以及每提高一个浓缩倍数单位时节约的补充水百分比(以占循环水量的百分比表示)蒸发损失水量E=R·CP·t/r=10000×4.187×(42-32)/2401=174.4(m3/h)风吹损失水量(按0.05%R计)D=10000×0.05%=5.0(m3/h)总排污水量Br=E/(K-1)=174.4/(2.0-1.0)=174.4(m3/h)排污水量B=Br-D=174.4-5.0=169.4(m3/h)补充水量M=E+Br=174.4+174.4=348.8(m3/h)式中CP——水的热容量(比热)·kJ/(kg·℃);t——水的进口温度与出口温度之差,℃;r——水的蒸发潜热,kJ/kg ;K——水的浓缩倍数。

减少,因此,提高冷却水的浓缩倍数,可以节约水资源;但是,每提高一个浓缩倍数单位(K=1)所降低的补充水量的百分比M/R / K则随浓缩倍数的增加而降低。

例如:当浓缩倍数K由1.0提高到2.0时,补充水量M由10000 m3/h,降低到了348.8m3/h 故有:M/R / K=348.8-261.6/10000/(3.0-2.0)=0.87%当浓缩倍数K由3.0提高到4.0时,则有:M/R / K=232.5-218.0/10000/(5.0-4.0)=0.14%由以上的例子中可以看到:①在低浓缩倍数时,提高浓倍数的节水效果比较明显;但当浓缩倍数提高到4.0以上时,再进一步提高浓缩倍数的节水效果就不太明显了。

例如把上述循环冷却水的浓缩倍数由4.0提高到5.0时,节约的水量仅占循环水量的0.14%。

因此,一般循环冷却水系统的浓缩倍数通常被控制在2.0~4.0左右。

②与直流冷却水相比,即使循环水的浓缩倍数比较低,例如仅为1.5倍,但此时补充水即可节约94.8%(100%—5.2%)。

由此可见,从节约水资源的角度来看,把直流冷却水改造为浓缩倍数不太高的冷却水,就可以节约大量的淡水资源。

因此,直流冷却水系统的改造与不改造(为循环冷却水系统)是大不一样的。

敞开式循环冷却水的浓缩倍数可以通过调节排污水量或补充水量来控制。

2.2 补充水量M(m3/h)水在循环过程中,除因蒸发损失和维持一定的浓缩倍数而排掉一定的污水外,还由于空气流由塔顶逸出时,带走部分水滴,以及管道渗漏而失去部分水,因此补充水是下列各项损失之和。

2.2.1蒸发损失E(m3/h)冷却塔中,循环冷却水因蒸发而损失的水量E与气候和冷却幅度有关,通常以蒸发损失率a来表示。

进入冷却塔的水量愈大,E也就愈多,以式表示如下:E=a(R-B)a=e(t1-t2)式中a —蒸发损失率,%;R —系统中循环水量,m3/h;B —系统中排污水量,m3/h;t1、t2—循环冷却水进、出冷却塔的温度,℃;e—损失系数,与季节有关,夏季(25~30℃)时为0.15~0.16;冬季(-15~10℃)时为0.06~0.08;春秋季(0~10℃)时为0.10~0.12。

2.2.2风吹损失(包括飞溅和雾沫夹带)D(m3/h)风吹损失除与当地的风速有关外,还与冷却塔的型式和结构有关。

一般自然通风冷却塔比机械通风冷却塔的风吹损失要大些。

若塔中装有良好的收水器,其风吹损失比不装收水器的要小些。

风吹损失通常以占循环水量R 的百分率来估计,其值约为D=(0.2%~0.5%)R m3/h2.2.3排污水损失B(m3/h)B的大小,由需要控制的浓缩倍数和冷却塔的蒸发量来确定,其计算下面再讨论。

2.2.4渗漏损失F (m3/h)良好的循环冷却水系统,管道连接处,泵的进、出口和水池等地方都不应该有渗漏。

但因管理不善,安装不好,则渗漏就不可避免。

因此在考虑补充水量时,应视系统具体情况而定。

故补充水量M=E+D+B+F3、排污水量B(m3/h)排污水量B的确定与冷却塔的蒸发损失E和浓缩倍数K有关。

可以通过下列物料衡算的办法,找出B和E与K的关系式。

设循环冷却水系统中,除了有补充水加入和排污、蒸发、风吹、渗漏等损失外,再没有其他的水流或溶质加入或排出系统,那么整个系统在循环浓缩过程中,就可以对循环水中某些不受加热、沉淀等干扰的溶质(如Cl-、Na+、K+等)作物料衡算,得到下面的式子:MCM=ECE+BCR+DCR+FCR式中:CM —补充水中某种溶质的浓度;CE —水蒸气中某种溶质的浓度;CR —循环冷却水中某种溶质的浓度;当系统中管道联接紧密,不发生渗漏时,则F=0;当冷却塔收水器效果较好时,风吹损失D 很小,如略去不计,则上式可简化为EB= / K-1因此循环冷却水系统运行时,只要知道了系统中循环水量R和浓缩倍数K,就可以估算出蒸发量E,排污水量B以及补充水量M等操作参数。

控制好这些参数,循环冷却水系统的运行也就能正常进行。

第二节敞开式循环冷却水处理的重要性1、敞开式循环冷却水系统产生的弊端及问题冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水的温度升高,水流速度的变化,水的蒸发,各种无机离子和有机物质的浓缩,冷却塔和冷却水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,会产生比直流系统更为严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生,以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。

1.1循环冷却水使用后的弊主要表现在以下五个方面:①对于凉水塔周边污染物的吸收及累积;②细菌及生物粘泥大量产生;③金属腐蚀性急剧上升;④泄露介质污染水系统进而造成全部冷却器管网的结垢或腐蚀;⑤污染物不易消减。

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