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工业循环水系统水处理
发布时间:2020-04-25 17:03浏览次数:
一、循环水处理中敞开式循环冷却水系统存在的问题
敞开式循环冷却水系统中,由于流速的变化、冷却水的蒸发、水温的升高、各种有机物质和无机离子的浓缩,冷却水直接与空气接触使水中的含氧量升高,使水中的藻类繁殖很快,加上冷却水系统的飞溅损失、蒸发损失、排污损失和泄漏损失的影响,使系统的补水量较大。以上这些都是造成系统氧腐蚀、结垢、微生物服侍和有害离子腐蚀的重要原因。水垢的附着、微生物的大量滋生和设备腐蚀,可导致系统换热效率下降、粘泥污垢堵塞管道、水质指标低劣,对企业的产品质量、节能降耗和安全生产造成严重威胁。所以选择经济实用的水处理方案,可有效的改善和解决以上所产生的问题。
(一)设备腐蚀影响生产和缩短使用寿命
在循环冷却水系统中,很多设备都是金属制造的换热器。对于碳钢制造的换热器,长期使用会发生腐蚀穿孔,腐蚀的原因是由多种因素综合造形成的。
1.有害离子腐蚀
循环冷却水在浓缩过程中,除重碳酸盐浓度随浓缩倍数增长而增加外,其它的盐类如硫酸盐、氯化物等的浓度也会增加。当SO2—和Cl ̄离子浓度增高时,会加速碳钢的腐蚀。SO2—和Cl ̄离子会使金属表面保护膜的保护性能降低,尤其是Cl ̄离子半径较小,穿透性强,容易穿过膜层,置换氧园子形成氯化物,加速阳极过程的进行,所以氯离子是引起点蚀的原因之一。
对于不锈钢制造的换热器,Cl ̄是引起应力腐蚀的主要原因,因此冷却水中Cl ̄离子的含量过高,常使设备上应力集中部位,如换热器花板上胀管的边缘迅速受到腐蚀破坏。循环冷却水系统中如有不锈钢制的换热器时,一般要求Cl ̄的含量不超过300mg/l。
2.微生物引起腐蚀
微生物的滋生也会使金属发生腐蚀。这是由于微生物排出的粘液与无机垢和泥沙杂物等形成的沉积物附着在金属表面,形成氧的浓差电池,促使金属腐蚀。此外,在金属表面的沉淀物之间缺乏氧,因此一些厌氧菌(主要是硫酸盐还原菌)得以繁殖,当温度为25~30℃时,繁殖更快。它分解水中的硫酸盐,产生H2S,引起碳钢腐蚀。
3.冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀
敞开式冷却循环水系统,水与空气中氧气能充分地接触,因此水中溶解的O2可达到饱和状态。当碳钢与溶有O2的冷却水接触时,由于金属表面会形成许多腐蚀微电池,微电池的阳极和阴极区分别发生下列的氧化和还愿反应以上反应机理,促使微电池在阳极区的金属不断的被溶解而被腐蚀。
 
(二)水垢析出降低传热效率 一般天然水中都溶解有重碳酸盐,这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成分。盐的浓度随着蒸发浓缩而增加,当盐的浓度达到饱和状态时,或者经过换热器传热表面使水温升高时,会发生反应促使了反应向正反应方向进行,这样CaCO3沉淀就附着在换热器的传热表面,积累形成致密的碳酸盐水垢,使传热表面的传热性能下降。不同的水垢,其导热系数不同,但一般不超过1.16w/m·k,远远低于钢材的导热系数45w/m·k。所以,水垢必然造成换热器的传热效率下降。水垢附着的危害很大,轻者降低换热器的传热效率影响产量;重者堵塞管道,影响安全生产。
 
(三)微生物粘泥导致系统失效 冷却水中的微生物一般是指细菌和藻类。在新鲜水中,一般来说细菌和藻类都较少。但在循环水中,由于水中营养成分的浓缩,水温的升高和日光的照射,给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。大量细菌分泌出粘液和藻类产生的粘性物质就像粘合剂一样,能使水中飘浮的灰
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