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工业循环水处理系统节水技术背景与意义

来源:未知   作者:admin   时间:2016-05-13  浏览:

  我国是一个贫水国家,因为按国际标准,每人每年水供应量在1000吨以下就是缺水国家。目前,中国缺水在千亿立方米以上。据最新资料证实,北京人均水资源占有量目前是不足300立方米。

  面对如此缺水的严峻形势,我国工业用水量却浪费惊人。主要是工业用水重复利用率低。工业用水重复利用率只有20—30%。仅为发达国家的三分之一。节约用水已经成为我们国家的当务之急,缺水问题也将严重制约我国本世纪的经济可持续发展,并将引起生态环境退化、人居环境恶化、争水矛盾日益突出等社会和环境问题。

工业循环水处理系统节水技术背景与意义

 

 一、技术背景与意义

  循环冷却水是工业用水中的用水大项,在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业,循环冷却水的用量占企业用水总量的50-90%。由于原水中有不同的含盐量,循环冷却水浓缩到一定倍数必须排出一定的浓水,并补充新水。提高循环水浓缩倍数,具有重要的意义。它不但能提高水的重复利用率,节约水资源,而且能极大的改善循环冷却水处理系统的整体状况。 

 二、循环冷却水现状及存在问题

  冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水温升高、流速变化、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,以及设备的结构和材料等多种因素的综合作用,会产生很多问题。  

1、水垢附着

  在循环冷却水系统中,碳酸氢盐的浓度随蒸发浓缩而增加。当其浓度达到过饱和状态,或经过传热表面水温升高时,会分解生成碳酸盐沉积在传热表面,形成致密的微溶性盐类水垢,其导热性能很差(≤1.16W/(m.K),钢材一般为45W/(m.K))。因此,水垢附着,轻则降低换热器传热效率,严重时,使换热器堵塞,系统阻力增大,水泵和冷却塔效率下降,生产能耗增加,产量下降,加快局部腐蚀,甚至造成非正常停产。  

2、设备腐蚀

  循环冷却水系统中,大量设备是由金属制造,长期使用循环冷却水,会发生腐蚀穿孔。这是由多种因素造成的,主要有:冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀;有害离子(Cl-和SO42-)引起的腐蚀;微生物(厌氧菌、铁细菌)引起的腐蚀等。设备管壁腐蚀穿孔,会形成渗漏,或工艺介质泄露入冷却水中,损失物料,污染水体;或冷却水渗入工艺介质,影响产品质量,造成经济损失,影响安全生产。 

3、微生物的滋生与粘泥

  在循环水中,由于养分的浓缩,水温升高和日光照射,给细菌和藻类的迅速繁殖创造了条件。细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起,形成沉积物附着在传热表面,即生物粘泥或软垢。粘泥附着会引起腐蚀,冷却水流量减少,进而降低冷却效率;严重时会堵死管道,迫使停产清洗。

工业循环水处理系统节水技术背景与意义

  综上所述,我们研制了一种能除垢、阻垢、缓释及抑制菌藻生长的药品。加上旁滤设备,制定出经济、实用、可行的循环水处理方案,才能实现循环水系统的经济合理运行。这些处理方法简单方便容易操作从根本上解决循环水的三大难题. 

 三、循环冷却水处理和“趋零”排放新技术 

 1、技术目标

  [1]降低循环水系统运行费用,提高整体管理水平。

  [2]彻底解决水垢附着、设备腐蚀以及微生物的滋生与粘泥问题。

  [3]大量减少循环水系统排污水量和补充水量,提高浓缩倍数,实现“趋零”排污或少排污,节约水资源。 

 2、技术关键

  设计一整套低费用水处理方案,降低循环水的浊度和总溶解固体,减少系统补水量,提高浓缩倍数,改善整体循环水的状况,降低处理费用,最后实现零排放。

  提高循环水的浓缩倍数,可降低补充水的用量,节约水资源,同时可降低排污水量,从而减少其对环境的污染,进而降低循环水处理成本。为了更好的说明这一问题,假设一循环冷却水系统,循环水量为10000m3/h,冷却塔进出口水温分别为42℃和32℃,风吹损失占循环水量的0.1%,在不同浓缩倍数下该系统的运行参数计算值见下表。 

 3、技术路线

  由于药品的独特性它能抑制菌藻的生长同时还有极强的预膜功能,在循环水和药品反应后使水中的结垢离子晶格异变最终为圆球状的碳酸钙。通过固夜分离器分离,使污垢排出水外,循环水的浊度降低,系统浓缩倍数可逐步提高,循环水水质逐渐变好,新鲜水用量和排污水量不断减少,最终零排放变为现实。从而节约新鲜水,在技术上是可行的,经济上也是有效益的。