工业循环水水质管理及除垢

2019-11-29杨立志

商品与质量 2019年11期

杨立志

唐山唐钢气体有限公司河北唐山 063000

研制和水处理技术的快速发展，许多公司通过了中型和大型加工技术工业中水问题以实现封闭循环和处理水冷却。实践证明实施之后再生水处理技术在工业、工业用水很多节省了费用，捕获和相应减少了疏散并且更重要的是，减缓了的设备腐蚀、设备的使用寿命延长了稳定和运作提供了系统。

1 循环水的概述

循环水主要包括工业用水和家庭用水两大类，利用循环水可以达到节水的目的。工业循环水用于冷却水系统中，故又称循环冷却水。生活循环水主要用于热水器上。工业用水量包括冷却水、净化水、工艺用水等[1]。不同的用途，对水质的要求也就不同。然而，各工业部门对冷却水的质量要求基本相同。近年来，我国也很好地发展了冷却水质量控制技术。在工业生产过程中，冷却水可以用来凝结蒸汽，也可以用来冷却设备和产品。如果冷却效果不符合要求，会降低产品的效率和质量，甚至会造成安全事故，严重影响企业的生产和发展。

2 工业循环水水质管理存在的问题

（1）换热器经常发生泄漏情况。近年来，换热器经常发生泄漏问题。虽然对部分换热器设备进行了大修，但在使用过程中仍存在泄漏问题。在生产过程中，如果发生物料泄漏等问题，那么大型的细菌和藻类生物就会迅速繁殖，滋生黏液，腐蚀生产设备。黏液甚至能堵塞换热器管束。只有更换大量的新水才能解决这个问题。大量的化学物质被排出，浓度倍数不断降低。（2）换热器的运行技术有待改进。在停机等待物料的过程中，有些设备无法返回物料。换热器虽然在水线上打开，但阀门开度相对较小，循环水相对较低，或水量不足，会导致细菌、藻类、有机物和黏液的增殖，提高沉降率，严重影响生产效率。（3）无阻垢效果差。在工业循环水水质管理过程中，缓释阻垢剂的效果相对较差，不能有效防止污染或达到较强的冲击力。一些细菌和藻类在系统中产生了抗药性，从而降低了杀菌效果，另外杀菌方法也不正确。

3 工业循环水管理及除垢技术机理

（1）腐蚀抑制机制。缓蚀机理与阻垢机理基本相同，都是通过向水中添加化学物质来获得相应的处理效果。缓蚀剂用于缓蚀机理具有较高的实用性和环保性，能显著降低金属的腐蚀程度。目前工业上常用的缓蚀剂有铬酸缓蚀剂、关键盐、磷酸盐、聚磷酸盐、锌盐等。在水循环处理中加入缓蚀剂时，在钢的表面产生一层薄膜仪器起到保护作用，但也有一定的优缺点。例如，钥酸盐具有最显著的效果，适用性强，能有效抑制钢、铝、铜等的腐蚀速率，对工业机械的保护具有重要的现实意义，但其应用成本和用量远远高于其他缓蚀剂。锌盐成本低、毒性大、应用范围广。其中磷酸盐和聚磷酸盐可以促进藻类在水中的生长速度，具有价格低廉、毒性较弱的优点。因此，这类药剂在工业生产中的作用常常得到承认和促进。（2）阻垢机理。水源中耐微盐在换热表面有物质沉积的现象称为垢。这是水形成规模的主要影响因素层，和发生频率高的过程工业水处理，严重影响水循环的有序发展。现在的大多数行业为了提高问题的规模水循环提倡阻垢剂进行除锈处理，循环水冷却时特定的方法添加阻垢使水的规模和离子浓度进一步加强改善其水浓缩程度防止规模，从而减少工业用水补水的作用，污染物的排放。

4 工业循环水管理及除垢的化学与物理方法

4.1 化学方法

（1）杀菌剂。在工业生产中使用杀菌剂可以完全杀死水中的微生物。工业杀菌剂有两种：氧化杀菌剂和非氧化杀菌剂。一方面，氯、溴和次氯酸盐是常见的氧化性杀菌剂。在工业循环水处理过程中，氯作为杀菌消毒剂的应用由来已久。在工业循环水中使用另一种氧化杀手——臭氧，对环境危害不大，而且具有快速的杀灭速度。另一方面，工业循环水中使用的非氧化性杀菌剂具有pH范围广、生物降解性好、浓度低等优点。在工业循环水处理过程中，氧化杀菌剂和非氧化杀菌剂一般同时使用，只有这样才能取得更好的效果。（2）复合水处理剂。在工业循环水处理中，应将阻垢剂与缓蚀剂结合使用，以达到更好的处理效果，有效控制各种材料的金属[2]。目前，重点水处理剂配方、有机磷水处理剂配方和复合水处理剂配方是工业水循环中常用的复合处理剂。关键水处理剂配方具有低毒、低污染的优点。本发明的有机磷水处理剂具有稳定性强、抗氧化能力强、药物来源丰富、使用简单、操作方便等优点。复合水处理剂的配方可显著提高工业循环水中锌的稳定性，有效降低微生物引起的腐蚀和黏液。它是我国现阶段最丰富、最成熟的药物制剂之一。

4.2 物理方法

（1）膜处理方法。膜处理是多循环水处理的一种有效的物理方法。工业循环水中的特殊组分采用特殊膜处理，包括反渗透处理和纳滤处理。反渗透处理方法是对工业循环水施加一定的压力。在压力作用下，循环水进入水分离过程，在分离过程中，提取标准工业循环水。反渗透处理可对工业循环水进行深度净化，加快多余物料与水的分离。此外，纳滤处理是一项发展迅速的工业循环水处理技术，具有比反渗透处理更高的渗透性。纳滤的工艺和工艺都比较先进。（2）阴极保护。阴极保护是利用直流电流使含有离子的保护介质在被保护金属周围流动。在此作用下，所述受保护金属的负电位可以转移到所述受保护金属的负电位范围内，在这种情况下，所述金属不受腐蚀[3]。阴极保护方法包括外加电流阴极保护和牺牲阳极阴极保护。工业循环水处理的物理方法是利用循环水的物理特性，从而达到循环水净化的目的和冷却循环水利用率不改变工业循环水的特点，具有较广阔的应用前景。相关技术人员在增加资金投入的前提下，对物理处理方法进行深入研究，避免了化学处理方法的弊端。