工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)優(yōu)化分析

摘 要：企業(yè)為了全方位貫徹工業(yè)生產(chǎn)中節(jié)水減排理念，提升水資源的利用率，應(yīng)用工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)，充分推動(dòng)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程。工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)中包含眾多處理技術(shù)，如生態(tài)水處理技術(shù)、工業(yè)循環(huán)水緩蝕處理機(jī)理等。多種成熟的技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，主要控制循環(huán)水的腐蝕、結(jié)垢、微生物，通過循環(huán)水中加入各類藥劑和提高旁濾系統(tǒng)設(shè)備的過濾水量從而改善水質(zhì)，并且提高濃縮倍數(shù)等。

關(guān)鍵詞：工業(yè)循環(huán);冷卻水處理技術(shù);優(yōu)化

我國二十世紀(jì)七十年代初期就已經(jīng)研發(fā)相關(guān)的工業(yè)循環(huán)冷卻處理技術(shù)，發(fā)展至今該技術(shù)中的水處理化學(xué)品及處理技術(shù)得到顯著提升，應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中的工業(yè)循環(huán)冷卻處理技術(shù)發(fā)揮著巨大作用。當(dāng)然，隨著工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的不斷創(chuàng)新，現(xiàn)有的工業(yè)循環(huán)冷卻處理技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)階段的系統(tǒng)的技術(shù)性需求，由此而產(chǎn)生多個(gè)不合理的問題點(diǎn)。在此情況下，企業(yè)必須要針對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻處理技術(shù)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，進(jìn)而呈現(xiàn)出節(jié)能減排、水資源循環(huán)利用效果。

1 工業(yè)循環(huán)冷卻水的重要作用

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)用水量極大，即占據(jù)了企業(yè)總用水量的80%。但是現(xiàn)有的循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水源卻非常單一，即地下水、水庫水或者是和湖泊水等。因此相關(guān)企業(yè)必須要科學(xué)合理應(yīng)用工業(yè)循環(huán)冷卻水，控制其工業(yè)用水總量，提高工業(yè)生產(chǎn)效率。工業(yè)循環(huán)冷卻水循環(huán)工作過程會(huì)結(jié)合水中的沉淀物、溶解氣體等有效清除化學(xué)離子，避免化學(xué)離子破壞設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)作。實(shí)際工作狀態(tài)下的工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，其內(nèi)部會(huì)對(duì)設(shè)備進(jìn)行升溫、降溫操作，但是本質(zhì)并不會(huì)發(fā)生物理變化，長期以往循環(huán)，內(nèi)部的溶解物將會(huì)逐漸減少，進(jìn)一步滋生微生物，同一時(shí)間在冷卻的管道中也會(huì)有污垢產(chǎn)生，污垢長久沉集結(jié)垢從而發(fā)生腐蝕管道。另外就是工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行過程中會(huì)存留少量的化學(xué)物質(zhì)，該物質(zhì)要是不能得到及時(shí)處理，就會(huì)破壞冷卻水，削弱冷卻水作用，反作用于機(jī)械設(shè)備中，限制其機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)?；诖饲闆r，必須要針對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻水的技術(shù)處理，采用科學(xué)合理的處理對(duì)策，得到穩(wěn)定的水循環(huán)系統(tǒng)。[1]

2 水處理技術(shù)方法概述

循環(huán)冷卻水防垢處理方法有多種，選用時(shí)應(yīng)根據(jù)給水水質(zhì)條件、水資源短缺情況及水價(jià)等因素，因地制宜地選擇有效、安全、經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便的方法。

離子交換法是目前使用較為廣泛的循環(huán)冷卻水處理方法，正確處理和控制下能有效降低水中的陽離子含量（所以該法也稱為陽離子交換法。陰離子處理費(fèi)用昂貴，一般的循環(huán)冷卻水不宜采用）。但隨著水處理技術(shù)的不斷發(fā)展和國家對(duì)環(huán)境問題重視的提高，該法所帶來的環(huán)保問題越來越引起重視。使用該法過程中需要大量使用工業(yè)鹽作為交換介質(zhì)使樹脂再生，樹脂再生處理要排放廢鹽液，這會(huì)造成環(huán)境的永久性污染，使地下水鹽堿化。國家出臺(tái)了一系列文件，要做好節(jié)能減排工作。我們必須認(rèn)真貫徹科學(xué)發(fā)展觀的戰(zhàn)略方針，在水處理工作上，采用綠色處理方法。比較各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)及對(duì)環(huán)保的影響，采用復(fù)合藥劑處理法為佳。復(fù)合藥劑主要是無機(jī)和有機(jī)藥劑，有多種配方，因而產(chǎn)品牌號(hào)也有多種。

3 工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)優(yōu)化分析

3.1 對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中微生物的控制

循環(huán)冷卻水處理不僅要防垢防腐，還要防微生物。微生物種類較多，在循環(huán)冷卻水中引發(fā)問題的主要有三類：藻類、細(xì)菌和真菌。它們一是從補(bǔ)給水中帶入，二是由空氣中帶入。冷卻水中的藻類主要有：藍(lán)藻、綠藻和硅藻。藻類的危害：一是死亡的藻類成為水中的懸浮物和沉淀物。二是藻類在冷卻塔填料上的生長會(huì)影響水分散和通風(fēng)量，降低冷卻效果。

循環(huán)水中存在大量細(xì)菌，其在新陳代謝過程中能分泌黏液，把原來懸浮在水中的固體物和無機(jī)沉淀物粘合起來，附著于換熱表面上，引起結(jié)生污垢和腐蝕。冷卻中的細(xì)菌按其形狀分為球菌、桿菌和螺旋菌。冷卻水中的真菌包括霉菌和酵母菌兩類。真菌的代謝產(chǎn)物往往生成在換熱器中換熱管的表面上，水池壁上。真菌對(duì)全金屬換熱器沒有直接的腐蝕性，它們的代謝會(huì)在金屬換熱器表面產(chǎn)生細(xì)菌狀粘泥使其產(chǎn)生金屬腐蝕，同時(shí)沉積物影響冷卻效果。因此對(duì)這三類微生物，必須進(jìn)行殺滅、控制，通用的方法就是定期投放殺菌滅藻劑進(jìn)行殺滅。常用的藥劑有氯劑、溴劑和有機(jī)氮硫類藥劑。我公司是用的高濃度次氯酸鈉含氯滅藻劑。

3.2 工業(yè)循環(huán)水緩蝕處理的控制

工業(yè)循環(huán)水內(nèi)部結(jié)合緩蝕劑實(shí)施循環(huán)冷卻水處理技術(shù)，體現(xiàn)其工業(yè)循環(huán)水緩蝕處理機(jī)理。處理過程主要是針對(duì)現(xiàn)階段被循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水腐蝕較為嚴(yán)重的機(jī)械設(shè)備，應(yīng)用多個(gè)有效緩蝕劑到工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中，如鋅鹽、鉬酸鹽等。當(dāng)然鉬酸鹽的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)十分明顯，即優(yōu)勢(shì)為有效處理鋼制品、鋁制品以及銅制品等材質(zhì)設(shè)備;劣勢(shì)為高成本。對(duì)比鋅鹽，其材料成本就非常低，同時(shí)也能有效處理各類材質(zhì)設(shè)備。不可避免的鋅鹽的最大致命缺點(diǎn)就是有較強(qiáng)的毒性，因此應(yīng)用鋅鹽到冷卻循環(huán)水的處理中要相當(dāng)謹(jǐn)慎，目前我公司規(guī)范中其循環(huán)水中的濃度在2mg/L以下。[2]

3.3 水垢處理的改善

現(xiàn)階段的工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)會(huì)應(yīng)用藥劑來處理水垢，針對(duì)水垢機(jī)理，可以在保障良好運(yùn)行狀態(tài)前提下，進(jìn)一步控制藥劑的強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)有效抑制循環(huán)冷卻水內(nèi)部微生物目的。除此之外，也要明確控制水質(zhì)穩(wěn)定劑的投放量。大部分企業(yè)會(huì)選用含有有機(jī)磷酸處理藥劑，該磷系處理藥劑的藥量控制方式僅借助總磷含量來測(cè)定，這樣的檢測(cè)方式會(huì)由于多種因素的影響，如取水樣檢測(cè)較差的時(shí)效性等，都會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)的投放藥量偏差。為了實(shí)施監(jiān)控水質(zhì)中穩(wěn)定劑的投放含量，可以通過示蹤技術(shù)來管控，即結(jié)合化學(xué)反應(yīng)在水處理中得到聚合物的熒光現(xiàn)實(shí)效果，多個(gè)化合物的熒光輕強(qiáng)度與濃度有著一定的線性關(guān)系，比如某公司就研發(fā)了N-2223熒光示蹤型水處理劑，以此來達(dá)成自動(dòng)化投放藥劑、清除污垢的目的，得到更加穩(wěn)定的循環(huán)水系統(tǒng)藥劑濃度。

3.4 改善濃縮藥劑，推動(dòng)藥劑低磷化發(fā)展

傳統(tǒng)敞開式工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中濃縮倍數(shù)并不大，通常為2～3，這樣非常不利于工業(yè)新鮮水的循環(huán)利用，國際上平均循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃度倍數(shù)在5～8之間，從這一點(diǎn)相關(guān)企業(yè)一定要充分提升其濃度倍數(shù)，讓新鮮水得到有效使用，也能由此來達(dá)成降低水處理穩(wěn)定劑消耗量的目的。當(dāng)然，針對(duì)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)中應(yīng)用的磷系藥劑，其磷是營養(yǎng)源，但是應(yīng)用其中總會(huì)造成微生物的過渡繁殖情況，尤其是藻類得到磷元素的營養(yǎng)加持，非常容易造成水體富營養(yǎng)化，最終微生物過度繁殖生態(tài)環(huán)境被破壞。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)所排放的廢水低磷化要求低于1.0mg/L，這樣才符合企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展要求?；旧纤巹┑土谆l(fā)展充分迎合當(dāng)前的綠色化生態(tài)發(fā)展。

3.5 提高循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水處理及旁流過濾處理

①對(duì)于給水濁度比較高的可以在加入復(fù)合水處理劑處理的同時(shí)，加入一定量的濁度處理劑，如聚氯化鋁等，以增強(qiáng)防垢效果;②旁流處理：旁流處理就是抽取部分回水經(jīng)過旁濾系統(tǒng)，按要求進(jìn)行處理后再返回到循環(huán)水池中的處理方法。目的一，循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)由空氣帶入的灰塵、系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的微生物黏泥和由換熱器進(jìn)入水系統(tǒng)的油類等懸浮物含量升高，影響水處理效果，加重粘泥的附著。除去水中存在的懸浮雜質(zhì)、油污、微生物黏泥等，確保循環(huán)水濁度、黏泥、油污在控制指標(biāo)范圍內(nèi)。緩解由于濁度、黏泥、油污等過高而造成對(duì)設(shè)備、管道結(jié)垢、腐蝕等現(xiàn)象。因此需進(jìn)行旁流過濾，旁流過濾水量一般為循環(huán)水量的1～5%。其二，為了提高循環(huán)水的濃縮倍率。通過旁流裝置從循環(huán)水中過濾除去懸浮物及沉淀物，有利于濃縮倍率的提高，減少排污量，有利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)工業(yè)循環(huán)冷卻水處理技術(shù)優(yōu)化分析，結(jié)合工業(yè)循環(huán)冷卻水的重要作用、具體的處理技術(shù)分析，針對(duì)性提出多種優(yōu)化對(duì)策，以此來達(dá)到企業(yè)所追求的安全、節(jié)能生產(chǎn)需求。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙國濤.工業(yè)循環(huán)水處理技術(shù)及優(yōu)化對(duì)策[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（11）.

[2]劉向朝，王藝林，翟書寶.無磷藥劑在中水回用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].工業(yè)水處理，2018，38（6）.

作者簡(jiǎn)介：

馬紹波（1986- ），男，漢族，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，工作單位：內(nèi)蒙古包頭神華煤化工有限責(zé)任公司，2009年開始從事工業(yè)循環(huán)冷卻水處理運(yùn)行工作。