工業(yè)循環(huán)冷卻水處理的機(jī)理與方法的相關(guān)探討

陳思妗

摘 要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)實(shí)現(xiàn)了很多的進(jìn)步，也為我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)提供了重要支持。在工業(yè)領(lǐng)域中，工業(yè)循環(huán)冷卻水的作用主要是用于冷卻產(chǎn)品和設(shè)備方面，進(jìn)而可以起到保證工業(yè)的生產(chǎn)效率等。但是根據(jù)相關(guān)工業(yè)數(shù)據(jù)顯示，工業(yè)循環(huán)冷卻用水在長(zhǎng)期的使用后很可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)結(jié)垢的現(xiàn)象，也有可能會(huì)腐蝕設(shè)備等，所以一定要采取相應(yīng)的有效措施對(duì)這一問題進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：工業(yè)循環(huán)冷卻水處理;機(jī)理;方法

目前，在化學(xué)工業(yè)中，比如煉油、制藥等行業(yè)，冷卻裝置和火力發(fā)電組中的蒸汽輪機(jī)的冷卻裝置都是需要用工業(yè)循環(huán)冷卻用水的，由此可見工業(yè)循環(huán)冷卻用水在工業(yè)用水中占到了很大的比例。但是我們?cè)谶\(yùn)用工業(yè)循環(huán)冷卻用水時(shí)，要對(duì)其進(jìn)行處理，不然工業(yè)循環(huán)水就會(huì)對(duì)管道和設(shè)備產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢等問題，不僅減少了設(shè)備的使用壽命，而且堵塞管道降低了熱交換效率，浪費(fèi)了能源，這是基于這些原因，我們要對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻水的處理重視起來，盡管冷卻水在冷卻生產(chǎn)設(shè)備或產(chǎn)品的過程中，水溫會(huì)不斷升高，雖然物理性不會(huì)產(chǎn)生較大的變化，但是仍必須對(duì)其進(jìn)行降溫和穩(wěn)定處理，使得工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)正常運(yùn)行。

一、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)概述

在當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域主要對(duì)以下兩類循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行了普遍的應(yīng)用，簡(jiǎn)單來說就是敞開式及密閉式的系統(tǒng)。

（一）敞開式系統(tǒng)

指的是循環(huán)冷卻水和空氣會(huì)進(jìn)行直接性的接觸，進(jìn)行冷卻的一種系統(tǒng)。循環(huán)回水在開放式的冷卻塔中通過對(duì)于空氣釋放熱度實(shí)現(xiàn)溫度的降低。但開式冷卻塔就需要利用水蒸發(fā)和冷卻實(shí)現(xiàn)其降溫過程，也導(dǎo)致其系統(tǒng)會(huì)損失大量的水量。此外，因?yàn)槠湫枰涂諝膺M(jìn)行直接的接觸，造成系統(tǒng)水質(zhì)不良，且有著較大的排污量，對(duì)應(yīng)的補(bǔ)水需求量也加大。但與閉式的系統(tǒng)相比，其電耗和占地面積都相對(duì)較小。

（二）密閉式系統(tǒng)

密閉式系統(tǒng)則是不需要循環(huán)冷卻水和大氣進(jìn)行直接接觸就能實(shí)現(xiàn)冷卻的一種循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。循環(huán)回水通過在密閉式的冷卻塔中的換熱管束內(nèi)和空氣及噴淋水進(jìn)行間接的接觸，實(shí)現(xiàn)溫度的降低。此系統(tǒng)的降溫主要是通過水的傳熱冷卻進(jìn)行的，所以也不會(huì)損失較大的水量，同時(shí)由于其循環(huán)水的介質(zhì)主要是軟水及純水，不會(huì)和空氣進(jìn)行接觸，也使得其具有比較良好的系統(tǒng)水質(zhì)，由于不用排污也不需要進(jìn)行補(bǔ)水。但由于密閉式的系統(tǒng)對(duì)于風(fēng)量有著較高的要求，且對(duì)噴淋泵進(jìn)行了配置，也使得其有著較大的電耗。但因?yàn)槭艿綋Q熱效果的影響，導(dǎo)致密閉式的冷卻塔單塔的處理能力不大，在對(duì)處理能力有著較高要求的情況下，往往需要對(duì)多臺(tái)密閉式塔進(jìn)行聯(lián)合，因此也需要較大的面積。此外，由于閉式系統(tǒng)中主要的循環(huán)介質(zhì)是軟水，所以往往還需要對(duì)專門的軟水制備系統(tǒng)進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)對(duì)于密閉式循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)水。所以，對(duì)于工業(yè)企業(yè)來說在對(duì)循環(huán)冷卻水處理系統(tǒng)進(jìn)行選擇時(shí)，還要根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行系統(tǒng)的確定。

二、工業(yè)循環(huán)冷卻用水的重要作用

（一）換熱作用

工業(yè)循環(huán)冷卻用水可以帶走生產(chǎn)過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的多余熱量，也就是通過利用換熱裝置，把冷的或者是熱的工業(yè)循環(huán)水通過導(dǎo)熱介質(zhì)與需要降溫或者升溫的物料進(jìn)行換熱，從而使得冷水和熱水均能達(dá)到循環(huán)使用的目的。

（二）洗滌作用

我們知道水是具有流動(dòng)性和溶解性，所以可以利用水的流動(dòng)性和溶解性來對(duì)被處理物料進(jìn)行的凈化處理。而對(duì)被凈化的物質(zhì)是有要求的，首先，我們要求被凈化物質(zhì)是不能和水互溶的，而且能夠快速的沉降，并且當(dāng)被凈化物料中的雜質(zhì)具有水溶性時(shí)，我們可以用水洗滌，進(jìn)行重復(fù)使用，一直達(dá)到飽和狀態(tài)為止。

三、工業(yè)循環(huán)冷卻水處理化學(xué)方法

（一）緩蝕劑

緩蝕劑種類是比較多的，能作為水處理用的緩蝕劑不僅能對(duì)系統(tǒng)中各種金屬有較好的緩蝕作用而且符合環(huán)保要求，經(jīng)濟(jì)實(shí)用性強(qiáng)。鉬酸鹽：是陽(yáng)極型或氧化膜型的緩蝕劑，在陽(yáng)極上會(huì)產(chǎn)生一層具有保護(hù)作用的氧化物鈍化膜，而且在使用時(shí)劑量往往會(huì)比較大，因此成本相對(duì)較高。磷酸鹽：是一種陽(yáng)極緩蝕劑，價(jià)格便宜而且無毒，但易生成磷酸鈣，導(dǎo)致垢的形成，故與對(duì)磷酸鈣垢有抑制作用的阻垢劑聯(lián)合使用，但同時(shí)也會(huì)促進(jìn)水中藻類的生長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重。聚磷酸鹽：目前使用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)的緩蝕劑，其成本低，緩蝕效果較好，同時(shí)兼有阻垢作用，易水解，無毒，水解后與正價(jià)鈣離子生成磷酸鈣垢，容易促進(jìn)水中藻類生長(zhǎng)。通常情況下，三聚酸鈉和六偏磷酸鈉是較為常用的。

（二）阻垢劑

有聚磷酸鹽、有機(jī)嶙酸、機(jī)嶙酸脂、聚羧酸等是在水處理中常用的阻垢劑。聚梭酸：對(duì)碳酸鈣垢具有良好的阻垢作用。有機(jī)嶙酸酯：對(duì)抑制硫酸鈣垢的具有比較好的阻垢作用，但是在抑制碳酸鈣垢產(chǎn)生效果方面來講，效果較差。有機(jī)嶙酸：對(duì)碳酸鈣、水合氧化鐵和硫酸鈣的析出有較好的阻礙效果。

四、工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)優(yōu)化對(duì)策

（一）合理提高濃縮杯水

想要使得水資源的重復(fù)利用率得到提升，還需要對(duì)企業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)進(jìn)行提高。這樣在降低新水使用量的同時(shí)，也可以減少對(duì)于水處理穩(wěn)定劑的使用。當(dāng)前我國(guó)工業(yè)企業(yè)的換循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)都在3左右，與國(guó)際水平還有較大差距。所以，還需要對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究。

（二）使用無磷化、低磷化藥劑

當(dāng)前在對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行處理時(shí)主要應(yīng)用了磷系的配方，雖然其沒有毒性，但其作為微生物的營(yíng)養(yǎng)劑，會(huì)使其出現(xiàn)過度的繁殖問題，不僅會(huì)導(dǎo)致湖水出現(xiàn)富營(yíng)養(yǎng)的問題，還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞。因此，想要對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，就要對(duì)低磷和無磷化的水質(zhì)穩(wěn)定劑進(jìn)行使用。當(dāng)前較常應(yīng)用的是聚天冬氨酸（PASP）以及聚環(huán)氧琥珀酸（PESA）等無磷緩蝕阻垢劑。但當(dāng)前我國(guó)還沒有直接合成的無磷緩蝕阻垢劑。

五、結(jié)束語

總而言之，近些年，國(guó)家的工業(yè)發(fā)展實(shí)現(xiàn)了跳躍式的發(fā)展，而在工業(yè)發(fā)展的過程中，人們對(duì)于工業(yè)循環(huán)冷卻用水的重要性也有了更加全面的認(rèn)識(shí)，對(duì)工業(yè)發(fā)展有著十分重要的作用，所以對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中存在的問題也越來越重視，同時(shí)也意識(shí)到了開發(fā)新型的阻垢劑、緩蝕劑、殺生劑及其復(fù)合配方、研究各種水處理的應(yīng)用技術(shù)的任務(wù)的重要。而近幾年以來，我國(guó)在工業(yè)循環(huán)冷卻用水系統(tǒng)領(lǐng)域的研究有著可喜的進(jìn)步，再加上我國(guó)“可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略”的貫徹實(shí)行，對(duì)我國(guó)在水處理方面的研究和應(yīng)用有很大的推動(dòng)作用。

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