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水處理技術

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工業循環水處理技術

水處理技術中結垢及沉積物問題及解決方案

  水處理技術中結垢及沉積物問題:
  1、產生原因
  循環冷卻水在長期運行過程中往往會在水冷設備上生成比較堅硬的水垢,并以碳酸鹽水垢(CaCO3)居多,一旦結垢沉積嚴重,所用生產設備將處于高溫運行,不但設備使用壽命縮短,而且易發生故障,對生產連續性、穩定性都帶來嚴重影響,造成非計劃性停產。
  在水中的Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-、SiO2等離子及懸浮物、有機物、油(系統事故漏油)等物質,其溶解度受到溫度、流速及PH值等因素作用,在高溫和低流速地方沉積,形成結垢及沉積物危害。其形成機理如下:
  (1)、鹽類的濃縮作用
  根據水量平衡參數可寫出式(1-1):
  PBPZ+PF+PPPZN=----=--------=1+-------
  (1-1)PF+PPPF+PPPB-PZ
  式中:PB-補充水量,PZ-蒸發水量,PF-風吹損失水量,PP-排污水量
  式(1-1)說明,只要有蒸發損失PZ存在(即PZ≠0),N值就大于1,即循環水存在濃縮現象,結果會使某些離子的含量超過其難溶鹽類的溶度積而析出。
  循環冷卻水系統對外熱交換,主要通過在冷卻塔中蒸發來降低循環水溫度。蒸汽進入大氣中,水中各種離子和雜質卻逐漸集聚在系統水中,隨著不斷的濃縮,各種離子和雜質含量逐漸增高而導致設備結垢和腐蝕。
  (2)、循環冷卻水的脫碳作用
  根據水質概念,循環水中鈣、鎂的重碳酸鹽和游離CO2存在以下平衡:
  Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2↑+H2O
  Mg(HCO3)2→Mg(OH)2↓+2CO2↑
  一般大氣中CO2含量很少,分壓很低,其體積比只有0.03%。當循環水在冷卻塔內與空氣接觸時,水中原有的CO2就會大量逸出,破壞以上平衡,使平衡向生成碳酸鈣、碳酸鎂的方向移動而產生水垢。
  (3)、循環冷卻水的溫度上升循環冷卻水的溫度在生產設備內上升后,一方面降低了鈣、鎂碳酸鹽的溶解度,另一方面使碳酸鹽平衡關系向右移動,提高了平衡CO2的需要量,從而加大產生水垢的趨勢。
  對系統危害:
  (1)降低熱傳遞效果或傳熱不勻
  (2)生產線非計劃停產
  (3)設備腐蝕(垢下腐蝕)
  (4)增加管線輸送壓力落差及電力消耗
  (5)減低腐蝕抑制劑效果
  關于水處理技術中結垢及沉積物問題,我們提出以下對策:
  通過投加阻垢分散藥劑,利用藥劑中各種成分的增溶作用、晶格畸變作用、動態分散平衡作用和自解脫膜作用等破壞垢的晶格順序,改變成垢物資之間的結晶力強度和垢物微粒表面電荷,使其無法形成硬垢,只能形成軟垢。隨著水流沖擊力加大,這些軟垢脫落被水沖走。

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點擊次數:  更新時間:2014-09-12 23:02:11  【打印此頁】  【關閉
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