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电厂及化工厂冷却水处理

  中央空调水处理的特点
 
  1 对以运转空调冷却水系统的清洗预膜处理须采用边运行边清洗的方法。
  2 根据空调冷却水系统的类型、障碍类型和影响程度,采用相应的水处理技术措施。
  3 水处理技术方案必须简单、有效、便于操作。 
 
  中央空调水处理的方法 
 
  中央空调水处理的方法可分为传统、现代和新近开发方法,传统的处理方法主要有软化法(石灰软化、离子交换);排污法;加酸处理和加 CO2 处理,传统的处理方法主要针对水质中的某一项指标,其特点为简单但难以达到满意的效果。 
 
  现代处理方法包括了去处水中的悬浮物、控制结垢和泥垢控制腐蚀和控制微生物的繁殖四个方面的内容,其技术方法主要为水处理化学药剂,即向水中投加如缓蚀剂、分散剂、螯合剂和杀剂等。与传统方法相比,处理指标更为全面;效果更好,但随之带来了一系列的环境问题,使用受到一定的限制。新近开发的处理方法,主要有 “环保型”中央空调水处理复合剂、磁化处理、静电水处理技术、高频电磁场法、超声波法和被膜加药罐等方法,这些方法在实际工程中都有应用,本文就新近开发的处理方法加以探讨。 
 
  1 “环保型”中央空调水处理复合剂
  以毒性极低的钨酸盐为缓蚀剂,复合有机羧酸盐、铜缓蚀剂、分散剂进行协同处理,利用 “协同效应”和 “溶限效应”复配恰当比例,能达到优良的缓蚀处垢效果。复合剂无毒、无公害,符合水处理剂向“低毒、高效”发展的方向。 
 
  2 磁化处理
  利用磁场效应对水进行处理,方法为冷却水通过永久性磁铁的磁场,切割若千次磁力线后成为 “磁化水”。在 “磁化水”中产生的晶体不形成水垢,而是无定型粉状,不会粘附在管壁或物体接触表面,再通过定期排污去处。“磁化水”的机理解释说法很多,但没有一个较系统性的磁化机理理论。采用磁化处理时,排污量约占补充水量的确 15%~50% ,相应的浓缩倍数为 6~2 ,循环水的硬度最大值约为 12mg/l ,原水水质对处理效果影响很大,现生产的磁化处理器的处理量为 6~150m 3 /h 。另外,磁化处理只能起缓垢作用,不具有全面的处理内容,在采用时应辅以其它处理方法如过滤、缓蚀、杀菌等,并作到定期排污及清洗维护。
 
  3 静电水处理技术
  静电水处理设备分为两类:一类是静电除垢仪,利用高压静电场进行水处理;另一类是电子水处理仪,水流经低压静电场,与电极接触,水中大量电子被激励,达到处理的目的。静电水处理属于物理方法,与化学药剂方法不同,基本上不是靠改变水中离子成分达到水处理目的,而是通过高压或低压静电场的作用,改变水分子结构或改变水中的电子结构,致使水中所含阳离子不致趋向器壁,更不致在器壁聚集,从而达到防垢除垢目的。对于器壁上已有的老垢,静电除垢器可释放少量氧,破坏垢分子之间的电子结合力,改变其晶体结构,使坚硬垢变为疏软垢,同时增大了水分子的偶极矩,使它与盐的正负离子的水合能力增大,提高水垢的溶解速率,这样老垢就逐渐剥蚀,乃至成碎屑、碎片脱落,达到除垢目的。电子水处理去垢的机理是由于被处理水的分子中含有大量被激励的电子,它们对垢分子有破坏作用,使器壁积垢逐渐剥蚀、溶解、至清除。 
 
  静电水处理仪主要有三类产品类型,一种是高压直流发生器和处理器组成,处理器为一管状体,其中心装有铁线圈芯棒作为阳极外绝缘。壳体为阴极,壳体类型一般为镀硌钢管,另一种为无缝钢管外加牺牲阳极保护装置,以免壳体腐蚀。第二类产品是离子棒的棒型产品,第三类是专用的水箱处理仪。静电水处理设备的特点是安装方便,操作简单,耗电小,处理成本低,无需专人看管。实验表明静电除垢器和电子水处理器还具有显著的杀菌灭藻功能,故循环水系统在采用静电水处理设备时,只要加设旁滤罐去除系统中的悬浮物后,可不用再考虑冷却水的杀菌灭藻。因此,较适宜于中小型循环水系统。目前,国内生产的静电水处理设备的处理能力从每小时 1 立方至 500 立方近十个规格。从使用情况看,效果基本稳定。 
 
  4 高频电磁场法
  通过向水中施加高频电磁场而使水得到处理它可起到防垢、除垢、缓蚀、杀菌灭藻作用,其机理的研究还未见报道,据认为高频电磁场可击破水中微生物的细胞壁,使原生质流出而导致其死亡;对其缓蚀功能有认为减轻了结垢从而减缓了由结垢引发的腐蚀形态;个别则称,产品中有一种构件,能逐渐释放形成缓垢膜的组分。我们认为,既然都是电磁场对水的处理,其作用机理与磁法和静电法类似。高频电磁水处理仪由电子发生器和电子充电器组成。电子发生器产生的高频电磁信号,通过电子充电器作用于水中而达到处理目的。电子充电器为一管状体。有些资料中可见到“高频水改仪”的名称,尚不清楚与高频水处理仪是否相似。高频水处理仪要垂直安装,水由下端进,上端出。主副机可分可合。个别厂家(如多元集团)有双型产品,即同时提供一条备用电路,工作电路一旦发生问题,备用电路继续使用。需要指出的是,“高频电子水处理仪”一般厂家均冠以 “电子水处理仪”名称,具体是指静电处理仪、电子处理仪、还是高频处理仪,需要用户区别。同时“磁处理器”也要搞清楚是磁水器、外磁水器、内磁水器、还是超强套式内磁处理器。因为各种物理方法均有各自的特点。 
 
  5 超声波法
  超声波法可以作为水处理的一种辅助方法,有人认为超声鼓泡爆裂产生的冲击力可击碎 CaCO 3 晶体使其长不大,从而起到缓蚀作用。超声波法进行水处理的机理尚不清楚,其水处理方法的研究还处于初级阶段。

  6 联合法
  联合法就是将几种方法联合起来使用。在静电水处理器上配备超声波发射器,向水中发射超声波,超声能和电场协同作用,除垢和杀菌作用尤佳,但这方面的报道很少。另外还有上述产品的改进型如英国水垢控制公司在静电处理器上配备一种程序监测器,对其运行故障进行监测,从而保证处理效果。 
 
  7 被膜加药罐
  被膜加药罐处理循环冷却水是国内从 80 年代发展起来的。它的原理是当循环水通过装有固体硅酸盐被膜缓蚀剂(简称被膜剂)加药罐时,被膜剂缓慢溶解于水中,在设备、管道内表面金属上生成一层微薄而坚硬的保护膜。这种膜可促使阴极极化,从而防止金属化学腐蚀和电化学腐蚀。由于膜能隔离金属表面与水的直接接触,水中折出的钙、镁、铁等化合物很难沉积于金属表面,从而防止了结垢,被膜剂溶于水后,对于结垢的设备、管道有除垢作用,还可防止藻类生长和污泥附着。 
 
  该设备可放在循环水泵房内,无需专人操作。一次投药可运行 1~2 个月,一次被膜剂填充量约为 0.35kg/(m 3 *h) 循环水量。设备的处理能力从每小时几十至上千立方水量,适宜于中小型循环水的水质处理方法:排污法:适宜于补充水的碳酸盐硬度较低的小型循环水系统。投加阻垢、缓蚀剂及杀微生物剂法:适宜于大于中型规模的循环水系统、处理效果可靠、成本较高,需要专职人员管理。静电水处理法:适宜于中小型循环水系统,处理成本低,管理方便,效果基本稳定。在实验效果肯定时考虑“磁化法”。被膜加药罐法:适宜于中小型 循环水系统,设备简单,无需专人操作,处理效果较好。

   
 
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