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工业循环水处理技术研究

2020-12-08李强

科学导报·学术 2020年88期
关键词:工作原理

李强

【摘  要】在现代化的水循环系统中,工业循环水处理至关重要。本文对工业循环水处理所关注的问题进行了分析,阐述了工业循环水处理中常用的物理技术、化学技术以及工业循环水处理技术的具体工作原理,提出工业企业在应用循环水处理技术时,必须掌握处理技术的原理和应用方式,以发挥处理技术的应用价值,提升工业循环水处理质量。

【关键词】工业循环水;水处理技术;工作原理

前言

工业循环水处理对我国水循环的重要性不言而喻。工业循环水处理要抓住重点,通过对工业循环水处理技术的系统研究,探索处理技术的正确应用方法,为提高工业循环水处理效果奠定基础。

1工业循环水处理要点

工业循环水处理系统具有环境开放、受外界因素影响大的特点,理论上容易受到多种外界物质的影响。通过对工业循环水影响因素的分析,不难看出,水垢、微生物等因素对工业循环水处理系统的影响最为明显,也是循环水处理中关注的焦点。

1.1规模

天然气水含有重质碳酸钙,具有受环境温度影响大、易沉淀等特点。一般来说,碳酸氢盐的浓度与水垢的量成正比,蒸发浓度越高,水垢含量越高。当碳酸氢盐浓度达到饱和时,会触发分解作用并产生水垢。重质碳酸钙物质产生的水垢附着在机械设备的表面或内壁,水垢的累积效应会影响机械设备的工作性能,降低设备的使用寿命。

1.2腐蚀作用

机械的长期使用必然意味着腐蚀作用导致机械性能显著下降。引起机械腐蚀的因素很多,水垢和微生物的长期粘附会产生腐蚀作用。同时,工业循环水本身的溶解作用会导致循环水中氯离子含量大幅增加,化学作用会对设备表面造成腐蚀。设备腐蚀不及时处理,容易造成设备泄漏,降低生产安全。

1.3微生物

工业循环水系统中微生物的来源很多。由于循环水本身处于敞开状态,意味着大量微生物会进入工业循环水设备系统。例如,自然环境中的风沙天气会导致工业循环水系统中杂质含量不断增加,而工业循环水系统具有适合微生物生存和生长的水环境,导致进入工业水循环的物质不断存活和不断生长,最终会影响工业循环水系统的运行效率。另一方面,工业循环水系统在运行过程中,不可避免地会出现部分工艺物料泄漏,而这部分工艺物料也成为影响工业循环水系统性能的重要因素。工业循环水设备表面腐蚀的诱因之一是微生物粘液的分泌作用。通过分泌作用,微生物和沉淀物不断附着和沉积在设备表面,对工业循环水的正常循环有显着的抑制作用,对设备的工作状态也会产生负面影响。

2加工技术方法

2.1化学处理方法

在工业循环水的处理中,常采用添加阻垢剂、杀菌剂等方法来延缓工业循环水中水垢的形成,减少水垢对设备的腐蚀,保证设备具有更长的使用寿命。以上处理方法都可以概括为化学处理方法。化学处理方法的应用,可以提升工业循环水的使用价值,为工业企业创造更多的效益。

复合水处理剂。化学处理法中的复合水处理剂综合了多种处理剂的优点,发挥了复合的优势,有效控制了多种金属的腐蚀现象。目前常用的复合水处理剂包括缓蚀剂、分散剂等材料。多种处理剂的组合,保证了处理剂元素的多样性。该复合处理剂包括多种元素的处理配方,其中铬配方是为了减少工业循环水微生物的腐蚀,从而保证循环水中锌元素的稳定性。铬基配方原料来源丰富、配方成熟、稳定性高,广泛应用于工业循环水处理。通过在工厂水循环系统中加入缓蚀剂、氧化性杀菌剂等专业药剂,利用各种药剂之间的相互作用,控制工业循环水的水质,消除水垢和可能的腐蚀。

杀菌剂。杀菌剂主要用于杀灭工业循环水中的微生物。目前常见的杀菌剂有氧化型和非氧化型两种。氧化性杀菌剂含有大量的氯物质。由于引入氯的成本低,对使用条件的要求不高,因此在消灭微生物方面效果显着。但氯元素本身具有易泄漏、剧毒的特点。如果只采用液氯蒸发、连续投加的方法,虽然可以达到很好的杀菌效果,但实际上增加了液氯泄漏的概率。鉴于液氯的特殊性质,可以通过添加含氯物质进行改性。例如,在工业循环水处理中加入次氯酸钠,可以在保证水质稳定的同时,消除液氯的潜在危害。非氧化性杀菌剂通常浓度较低,能有效降解工业循环水中的微生物,同时具有pH值范围宽的特点。

2.2物理处理方法

前面介绍的化学处理方法固然可以达到很好的工业循环水处理效果,但是化学物质本身具有毒性和腐蚀性,对工业容器和循环水的质量影响是双向的。相比之下,物理处理法的优势在于消除了化学物质本身的负面影响,在工业循环水中也有大量应用。

阴极保护。阴极保护法应用的关键是发挥离子保护介质对金属的保护作用,通过直流电实现离子保护介质的定向运动作用,最终聚集在被保护金属周围,调整保护金属的电位并达到保护电位的合理范围,从而消除金属腐蚀的机会。使用阴极保护的最常见方法是施加外部电流。另一种方式是发挥正负极之间的耦合作用,通过牺牲阳极效应达到阴极保护作用。

膜处理法。膜处理法,顾名思义,就是发挥膜等物质的过滤、阻隔作用,通过对工业循环水的成分进行隔离和过滤来达到过滤目的。该膜对工业循环水具有选择性过滤和阻隔作用。例如,反渗透处理方法应用于工业循环水中,可以达到提取循环水中有害物质的目的。采用反渗透处理方法时,主要是利用压力,通过工业循环水的快速分离,去除有害物质,净化工业循环水,使过滤后的水质达到国家标准。纳滤处理技术水平较高,过滤渗透效果优于反渗透处理。目前拥有成熟的纳滤处理工艺体系。而且,纳滤处理方法无害无毒,对工业循环水本身和设备没有负面影响,但工业循环水处理效果不是很理想。

3加工工艺原理

工业循环水处理会产生大量的盐分物质,主要体现在换热面沉淀形成的水垢。必须注意盐类物质的形成。盐类物质处理不当,会产生大量水垢,影响水循环的正常节奏。循环水中盐類的除垢一直是工业循环水处理的重点研究课题。使用阻垢剂是解决结垢问题的常用方法。应用阻垢剂除垢的关键是提高循环水中的离子浓度,通过离子与水垢的负相关作用达到除垢的目的。

4结语

工业循环水处理技术具有系统复杂、应用场景多变、应用意义深远等特点。工业企业在应用工业循环水处理技术时,必须掌握处理技术的原理和应用方法,才能充分发挥处理技术的应用价值。并提高工业循环水处理质量。

参考文献:

[1]张红。工业循环水处理技术改进措施[J]. 化工设计通讯,2020,46(10):181-182.

[2]侯隽,王泽东张凯瑞。工业循环水处理药剂性能改进与应用[J]. 山东化工,2020,49(15):259-261,264.

[3]李逢春。工业循环水处理的机理与方法[J]. 化工设计通讯,2020,46(04):196-197.

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