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摘要:目前,伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,其工業(yè)也取得了長足進(jìn)步。但伴隨著生產(chǎn)發(fā)展的同時,也出現(xiàn)環(huán)境污染的發(fā)生和資源浪費(fèi)的問題,特別是在水資源方面造成了非常嚴(yán)重的污染以及浪費(fèi),因此,如何才能夠在工業(yè)發(fā)展的同時,還能夠保證水資源的保護(hù)及循環(huán)處理,將是目前不可忽視的問題,本文將簡要闡述工業(yè)循環(huán)水的處理技術(shù),以及優(yōu)化措施。
關(guān)鍵詞:工業(yè)循環(huán)水;水污染;處理技術(shù)
最近幾年來,伴隨著水資源的不斷污染和浪費(fèi),在工業(yè)用水的生產(chǎn)中,循環(huán)水的處理顯得格外重要,工業(yè)循環(huán)水主要指的是在生產(chǎn)過程中采用的冷卻水,經(jīng)過換熱設(shè)備進(jìn)行換熱,給需要冷卻的介質(zhì)降低溫度,提高生產(chǎn)效率。工業(yè)水處理費(fèi)用較高,天然水資源含有許多無機(jī)以及有機(jī)離子和物質(zhì),在生產(chǎn)時,如果不進(jìn)行處理,則會在管路中形成水垢,甚至?xí)a(chǎn)生腐蝕等重要危害??偠灾?,在工業(yè)生產(chǎn)過程中,提升循環(huán)水的處理技術(shù)有著極大的重要意義。
1工業(yè)循環(huán)水處理技術(shù)簡述
在工業(yè)生產(chǎn)過程中,循環(huán)水的處理過程首先是將合適的藥劑加入至循環(huán)冷卻水池當(dāng)中,并保持一定濃度。經(jīng)處理過的循環(huán)水通過循環(huán)水泵加壓后,進(jìn)入各個生產(chǎn)系統(tǒng)裝置,實(shí)行熱交換處理,經(jīng)過換熱后的循環(huán)水帶著較高的熱量和溫度,進(jìn)入回水系統(tǒng)流經(jīng)循環(huán)水冷卻塔流下與抽風(fēng)而上的空氣逆流相接觸而進(jìn)行冷卻,從而實(shí)現(xiàn)降溫處理,最后進(jìn)入循環(huán)水冷卻池。在采用循環(huán)水時,為了確保水濁度達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),需要運(yùn)用過濾器將雜質(zhì)進(jìn)行過濾。而在循環(huán)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(huán)水系統(tǒng)達(dá)到沉淀膜的效果,能夠有效預(yù)防管道中產(chǎn)生污垢以及設(shè)備的腐蝕。為了確保循環(huán)水冷卻池中的環(huán)境衛(wèi)生,需要定期添加殺菌除藻劑,避免滋生菌藻。另外在工業(yè)循環(huán)水進(jìn)行實(shí)際運(yùn)行中,由于水分的蒸發(fā)、系統(tǒng)的排污、泄漏、風(fēng)吹飄濺等情況,會損失一部分循環(huán)水,為了保持系統(tǒng)平衡,必須及時對循環(huán)水系統(tǒng)補(bǔ)充新鮮水。結(jié)垢和腐蝕在工業(yè)水循環(huán)過程中,屬于最為普遍存在的問題,也是整個循環(huán)水處理系統(tǒng)的重點(diǎn)關(guān)注項(xiàng)目,具有極大的危害性,因此,在工業(yè)生產(chǎn)過程中,一般會根據(jù)阻垢機(jī)理和緩蝕機(jī)理兩種理論,來指導(dǎo)如何使用藥劑有效的解決和處理循環(huán)水系統(tǒng)中的結(jié)垢和腐蝕問題。阻垢機(jī)理主要指的是在循環(huán)冷卻水中加入一定的阻垢劑,可以有效的讓水中的結(jié)垢離子保持在高濃度狀態(tài),濃度提高,能降低排污量以及補(bǔ)水量,從而達(dá)到預(yù)防水垢的發(fā)生,這也是目前最為常用的一種除垢技術(shù)。另外的緩蝕機(jī)理,與阻垢機(jī)理原理基本相同,只不過所運(yùn)用的緩蝕劑相對而言較為環(huán)保實(shí)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(hù)膜。目前,最為普遍的緩蝕劑主要分為有機(jī)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(yè)實(shí)際生產(chǎn)過程中,具有著極為嚴(yán)格的限定標(biāo)準(zhǔn)。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(yùn)用,對于鋼、鋁、銅等材料具有良好緩蝕的效果。循環(huán)水系統(tǒng)的阻垢與緩釋藥劑通常都是復(fù)合搭配使用的。目前工業(yè)生產(chǎn)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(jìn)藻類成長作用。同時因環(huán)保排放對磷含量要求的提高以及減少藻類滋生的營養(yǎng)源,目前循環(huán)水系統(tǒng)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(huán)氧琥珀酸以及丙烯酸等。
2工業(yè)循環(huán)水處理方法
工業(yè)循環(huán)水的處理方法大致可以分為兩類,物理處理法和化學(xué)處理法。
2.1化學(xué)處理法
化學(xué)處理法概含殺生劑以及復(fù)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(yè)循環(huán)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(qiáng)等諸多優(yōu)勢。另外臭氧也屬于較為常用的一種氧化殺生劑,對環(huán)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(yōu),但如果想發(fā)揮良好效果,需聯(lián)合氧化性殺生劑使用。(2)復(fù)合處理劑最為普遍分為鑰系水處理藥劑配方以及絡(luò)系水處理藥劑配方和機(jī)磷系水處理藥劑配方等。就目前而言,工業(yè)水循環(huán)使用最為廣泛的復(fù)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(huán)水中鋅的穩(wěn)定性。另外鑰系水處理藥劑配方污染性較小,毒性偏低。有機(jī)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(hù)和量子水處理技術(shù)等(1)陰極保護(hù),主要是經(jīng)過直流電流對離子的保護(hù)介質(zhì)流向做出改變,從而讓金屬周圍聚集保護(hù)介質(zhì),使需要保護(hù)的金屬負(fù)電位為保護(hù)狀態(tài),這樣能夠有效預(yù)防金屬出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象。(2)膜處理法,主要原理是運(yùn)用一類較為特殊的薄膜,透過工業(yè)循環(huán)水中的特定成分?,F(xiàn)如今,在工業(yè)循環(huán)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(huán)水中給予相對壓力,讓其進(jìn)入水相分離的狀態(tài),從而得到標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)循環(huán)水。(3)量子水處理技術(shù),主要指的是采用復(fù)合交變電流發(fā)生的波頻場技術(shù)和金屬納米離子技術(shù)來處理冷卻循環(huán)水,可以預(yù)防水垢以及腐蝕等情況的發(fā)生,相比傳統(tǒng)化學(xué)法,能夠有效節(jié)省水資源以及運(yùn)行成本。
3工業(yè)循環(huán)水運(yùn)行存在的不足
(1)阻垢緩蝕效果不佳,存在時期差異的水質(zhì)以及生產(chǎn)工藝的條件會出現(xiàn)改變,這也是需要調(diào)整完善緩蝕阻垢劑配方的重要因素。(2)循環(huán)水系統(tǒng)存在漏油的現(xiàn)象,由于設(shè)備長期的使用非常容易出現(xiàn)老化,從而發(fā)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(huán)水的處理效果造成影響。(3)水冷器操作技術(shù)不夠完善,在停工待料期間,有些裝置會發(fā)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(dǎo)致泥沙、污垢、藻菌等出現(xiàn)沉降,從而導(dǎo)致滋生速度加快。
4工業(yè)循環(huán)水處理的優(yōu)化措施
4.1對于循環(huán)水水垢的優(yōu)化處理
在循環(huán)水處理系統(tǒng)中,由于補(bǔ)充水的水質(zhì)堿性強(qiáng),容易產(chǎn)生水漬結(jié)垢,針對于此,可以運(yùn)用以下幾點(diǎn)解決策略。(1)在工業(yè)循環(huán)水處理上,對于處理系統(tǒng)的總體情況要有一個全方面的了解,嚴(yán)格控制循環(huán)水的濃縮數(shù)值,明確循環(huán)水的濃縮比例。(2)藥劑的使用不合理是導(dǎo)致水垢產(chǎn)生的主要因素,因此需要科學(xué)運(yùn)用處理藥劑,提升藥劑管理及保護(hù),只有采用合理的藥劑才能夠確保循環(huán)水處理的有效質(zhì)量。(3)對循環(huán)水采用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測,預(yù)防循環(huán)水積垢,確保循環(huán)水的濃縮比例。另外,從多個角度預(yù)防結(jié)垢的發(fā)生,如嚴(yán)格監(jiān)測循環(huán)水的水質(zhì)、溫度以及水流等。(4)提升設(shè)備的清洗工作和預(yù)膜處理,在掌控循環(huán)水的各類指標(biāo)的同時,也必須要嚴(yán)格的對設(shè)備進(jìn)行清洗,預(yù)防腐蝕、結(jié)垢的現(xiàn)象發(fā)生?,F(xiàn)如今,已經(jīng)具有了一套較為完善的清洗檢測指標(biāo),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(biāo)都為設(shè)備的清洗給予了重要依據(jù)。給予設(shè)備實(shí)行清洗結(jié)束后,需實(shí)行預(yù)膜處理,主要作用是能夠在系統(tǒng)的表面形成均勻的致密氧化膜,從而達(dá)到避免腐蝕的目的。
4.2對于如何制定合理濃縮倍數(shù)的處理
在確保工業(yè)循環(huán)水處理的質(zhì)量中,科學(xué)合理的濃縮倍數(shù)是一個不可替代的重要環(huán)節(jié)。因此,如何才能制定出合理的濃縮倍數(shù)是一個不可忽視的問題。針對于此,首先應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注循環(huán)水質(zhì),按照系統(tǒng)的實(shí)際情況以及對應(yīng)的管理措施等多個角度進(jìn)行分析處理。在進(jìn)行水質(zhì)考察時,需要提升循環(huán)水的監(jiān)測,同時做好相關(guān)記錄,在制定相關(guān)方案時,要重點(diǎn)考慮循環(huán)水的預(yù)處理以及自然PH值運(yùn)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(fù)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(guān)工作人員在制定合理的系統(tǒng)方案時,需要重點(diǎn)掌握循環(huán)水處理系統(tǒng)的實(shí)踐性,為了確保循環(huán)水系統(tǒng)能夠及時補(bǔ)充水源,需要對循環(huán)水的蒸發(fā)以及排放情況進(jìn)行充分掌握,另外,對于循環(huán)水的溫度,物料以及收水器的效率等都不能忽視。
5結(jié)論
綜上所述,為了能夠加強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)的有效性,我們需要對循環(huán)水做出更好的優(yōu)化處理。只有對整個設(shè)備進(jìn)行全方面的優(yōu)化改進(jìn),提升管理監(jiān)測效率,合理控制循環(huán)水質(zhì),才能有效避免腐蝕以及結(jié)垢等相關(guān)問題。
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作者:張發(fā)光 單位:四川美豐化工股份有限公司化肥分公司