循環(huán)水處理整體解決方案

循環(huán)水解決整體解決方案一.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)概況循環(huán)水量。m'/hrVW系統(tǒng)保有水量（貯水量）2mTWS/A冷卻塔設(shè)計負(fù)荷2VWp冷卻?上?溫度「<40℃p冷卻塔出水溫度r<32℃p系統(tǒng)蒸發(fā)水量2m'/hrXAA^p系貌補(bǔ)充水量一in7H（濃縮4倍預(yù)算）*0系統(tǒng)排污水量一n7h（濃縮4倍預(yù)算）~0系統(tǒng)旁濾堂口VSAr二.問題概述循環(huán)冷卻水系統(tǒng)平常運(yùn)營面臨時問題：A2.1設(shè)備結(jié)垢，阻礙傳熱,增長能耗,減少生產(chǎn)負(fù)荷結(jié)垢：是指水中溶解或懸浮的無機(jī)物，由于種種因素，而沉積在金屬表面。冷卻水中富含碳酸氫鈣等不穩(wěn)定鹽類,在換熱管壁受熱,即轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}等致密硬垢,規(guī)則沉積在管壁,其傳熱效率僅為碳鋼的1%左右，也就是在換熱管壁如果沉積0.5mm厚的硬垢，就相稱于換熱管壁厚增長了50mm,嚴(yán)重阻礙傳熱時正常進(jìn)行，能耗增長，從而對生產(chǎn)負(fù)荷構(gòu)成極大影響，甚至停車。a2.2滋生粘泥軟垢,阻礙傳熱;加速設(shè)備腐蝕,特別是發(fā)生點蝕事故a阻礙傳熱:微生物繁殖、代謝產(chǎn)生的黏液（象膠水同樣具有很強(qiáng)黏性），與循環(huán)水中的I懸浮物（補(bǔ)充水進(jìn)入、冷卻塔抽風(fēng)冷卻水洗滌空氣灰塵進(jìn)入）和微生物尸體等交錯黏附在一起,隨水流黏附在設(shè)備壁面,不久就會形成一層滑膩的垢層，即所謂的表面疏松多孔日勺軟垢。附著在換熱管壁的I軟垢,是熱的不良導(dǎo)體（導(dǎo)熱系數(shù)很小，只有不銹鋼材的百分之一），因此會導(dǎo)致?lián)Q熱效果明顯下降，影響生產(chǎn)負(fù)荷。發(fā)生點蝕：軟垢層疏松多孔，為氧氣的滲入形成良好通道，在循環(huán)水這個大的電導(dǎo)池中（富含鹽），形成無數(shù)個小濃差電池，每個小電池就是一種點發(fā)生電化學(xué)反映，從而加速設(shè)備點蝕現(xiàn)象時發(fā)生，久之即發(fā)生縱深腐蝕穿孔事故。2.3設(shè)備腐蝕，縮短使用壽命腐蝕：是指通過化學(xué)或電化學(xué)反映使金屬被消耗破壞的現(xiàn)象。在循環(huán)水系統(tǒng)中,重要以溶解氧化學(xué)或電化學(xué)腐蝕為主,這種腐蝕除了會導(dǎo)致系統(tǒng)的水冷設(shè)備損壞或使用壽命減少外,還會由于腐蝕導(dǎo)致水冷器穿孔,從而引起工藝介質(zhì)泄漏導(dǎo)致籌劃外的J停車事故等,此外由于腐蝕會產(chǎn)生銹錨,會引起換熱效率下降或管線堵塞等危害。三.循環(huán)冷卻水解決技術(shù)規(guī)定a3.1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計原則HG/T20690-《化工公司循環(huán)冷卻水解決設(shè)計技術(shù)規(guī)定》，《GB50050-95》2補(bǔ)充水預(yù)解決水質(zhì)規(guī)定SSpW30mg/Lp濁度口W5NTU。BOMWIOmg/Lp3.3循環(huán)水系統(tǒng)水解決效果指標(biāo)項HG/T20690-2000^碳鋼腐蝕率W。.I25r不銹鋼/銅腐蝕率WQ.005^換熱器污垢熱阻/?K/Wp=e3.44X1污垢沉積速memmg/cm'■30d~W252循環(huán)水粘泥量m1/mTW4〃循環(huán)水異養(yǎng)菌總數(shù)個/m"夏季＜5X1%冬季＜1Xio".4補(bǔ)充水量與濃縮倍率、排污水量關(guān)系a3.4.1補(bǔ)充水量=蒸發(fā)水量+排污水量+風(fēng)吹損失+滲漏3.4.1A1蒸發(fā)水量：E=/TXQX4.1844-R(m3/h)a式中：T—示進(jìn)出水溫差，℃;Q一示循環(huán)水量，m3/h；aR—示蒸發(fā)潛熱，kJ/kg；(根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計溫度一般R值為2404.5kj/kg).4.1.2風(fēng)吹損失：一般為循環(huán)水量的0.1%,為0.5m3/h；3.4.1.3排污水量：8排=E+(K-1)-D(風(fēng)吹)式中：K—示濃縮倍數(shù)；D—示風(fēng)吹損失，一般為循環(huán)水量的I0.1%;3.4.1.4系統(tǒng)滲漏：系統(tǒng)滲漏一般設(shè)為0m3/h4.2與水解決藥劑投入關(guān)系系統(tǒng)水解決費(fèi)用與補(bǔ)充水量成正比，因此提高濃縮倍率運(yùn)營，是減少水解決費(fèi)用的有效措施，但隨濃縮倍率提高一定倍數(shù)時，又會使循環(huán)水中有害物質(zhì)含量超標(biāo),因此須同步采用一定的輔助措施，如pH調(diào)節(jié)/加大旁流過濾解決等措施，使系統(tǒng)解決綜合成本最低。5旁濾量設(shè)計規(guī)定循環(huán)冷卻水在冷卻塔中與空氣接觸散熱時，空氣中的灰塵、粉塵、抱子等懸浮固體被帶入冷卻水中,此外補(bǔ)充水進(jìn)入循環(huán)水時也帶入一部份固體雜物，它們使循環(huán)水的懸浮物、菌藻含量及其他污染物超過容許值,因此須設(shè)旁濾設(shè)施，對循環(huán)冷卻水進(jìn)行旁流過濾解決，以保證循環(huán)冷卻水懸浮物含量指標(biāo)保持在規(guī)定范疇內(nèi)，保持換熱管壁干凈。aHG/T20690-建議循環(huán)冷卻水旁流過濾量為循環(huán)量的2?5%。設(shè)計時其計算式中空氣含塵量以環(huán)保部門監(jiān)測為準(zhǔn)。四.解決措施根據(jù)系統(tǒng)面臨問題,結(jié)合重慶維邦公司對各類循環(huán)水系統(tǒng)水解決工程的實際解決經(jīng)驗，推薦如下解決措施，避免換熱器管壁結(jié)垢、生長粘泥軟垢、迅速腐蝕等事故日勺發(fā)生，保證生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷優(yōu)質(zhì)運(yùn)營。4Al設(shè)備結(jié)垢的解決措施A4.1.1硬垢形成因素：冷卻水中富含碳酸氫鈣等不穩(wěn)定鹽類，在換熱管壁受熱分解,即轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}等致密硬垢，規(guī)則沉積在換熱管壁、冷卻塔填料及系統(tǒng)管網(wǎng)等處。A硬垢控制：換熱器管壁硬垢沉積,是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)備面臨的最大問題之一，它直接對生產(chǎn)負(fù)荷導(dǎo)致影響；向循環(huán)水中投加少量歐I,適應(yīng)系統(tǒng)水質(zhì)日勺阻垢分散劑，即能使硬垢沉積問題得到解決。水解決劑服務(wù)商,根據(jù)系統(tǒng)補(bǔ)充水質(zhì)及生產(chǎn)裝置工藝特點,通過實驗室模擬系統(tǒng)實驗，篩選出最適合阻垢緩蝕劑配方，并提供及時專業(yè)的技術(shù)服務(wù),能使硬垢沉積問題得到較好解決。如維邦研發(fā)的IWB-711/WB—712/WB-713等系列阻垢緩蝕劑，具有優(yōu)秀的I阻垢分散性能，循環(huán)水中Ca2+含量在mg/L（以CaC03計）左右穩(wěn)定而不發(fā)生沉積。a4.2滋生生物粘泥軟垢的解決措施a4.2.1粘泥軟垢形成因素:產(chǎn)粘液微生物代謝、懸浮物、一定的水流速度、換熱管壁粗糙度,四個條件形成粘泥軟垢。背面兩個條件是系統(tǒng)客觀存在，解決措施只能從微生物和懸浮物著手解決。a微生物控制：篩選適合的殺菌滅藻劑，投入合適時水解決殺菌費(fèi)用，使循環(huán)水中微生物含量控制規(guī)定范疇內(nèi)，將微生物代謝粘液保持容許范疇，避免粘泥軟垢的I形成。如維邦研發(fā)的復(fù)合型殺菌滅藻劑WB-115（氧化性）/WB-104（非氧化性），殺菌率達(dá)99%以上。2.3懸浮物控制：增設(shè)旁流過濾系統(tǒng)（系統(tǒng)濃縮倍率高/懸浮物高時輔助使用），濾除循環(huán)水中懸浮物，控制在規(guī)定范疇內(nèi)，避免懸浮物與微生物黏液互相作用,在系統(tǒng)內(nèi)累積而沉積換熱管內(nèi)，形成軟垢,制止傳熱，同步形成電化學(xué)腐蝕。3設(shè)備腐蝕的解決措施3.1腐蝕形成因素:腐蝕是指通過化學(xué)或電化學(xué)反映使金屬被消耗破壞的現(xiàn)象。冷卻水中的溶解氧與設(shè)備接觸形成腐蝕電池，發(fā)生如下反映，促使金屬不斷溶解而被腐蝕。在陽極區(qū)Fe=Fe2++2e聯(lián)陰極區(qū)？O2+H20+2e=2OH-a在水中Fe2++20H-=Fe(OH)2Fe(OH)2+02=Fe(OH)3A4.3.2腐蝕控制：向循環(huán)水中投加較低量,適應(yīng)系統(tǒng)水質(zhì)的復(fù)合緩蝕劑，即能使設(shè)備腐蝕控制在原則規(guī)定范疇。對于碳鋼不銹鋼系統(tǒng)，優(yōu)選阻垢緩蝕劑配方時，即已復(fù)配入配方中，能解決設(shè)備腐蝕問題，如果系統(tǒng)中有銅設(shè)備，則應(yīng)另添加銅緩蝕劑，如維邦WB-301系列。五.投入與產(chǎn)出a由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在平常運(yùn)營中，換熱設(shè)備會產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕和滋生生物粘泥，因此冷卻水系統(tǒng)須進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定解決，以解決上述問題，保證生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定、長周期、高負(fù)荷優(yōu)質(zhì)運(yùn)營。相應(yīng)投入的水解決藥劑費(fèi)用是由于自身生產(chǎn)穩(wěn)定需要。它與工廠污水解決藥劑費(fèi)用投入不同，污水解決是為人類生產(chǎn)環(huán)保需要。a冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定解決的經(jīng)濟(jì)效益，計算措施重要從穩(wěn)定生產(chǎn)負(fù)荷、減少停車解決次數(shù)、節(jié)省用水、保證設(shè)備使用壽命等方面進(jìn)行評估。1穩(wěn)定生產(chǎn)負(fù)荷:換熱器結(jié)垢剛開始是緩慢逐漸沉積的，只要沉積薄薄的一層垢后，沉積速度即越來越快，使傳熱速率迅速下降,對生產(chǎn)負(fù)荷構(gòu)成明顯影響(熱電廠冷凝器最明顯)，我們按結(jié)垢使負(fù)荷隱形平均下降2%計算，如果進(jìn)行科學(xué)水質(zhì)穩(wěn)定解決，則負(fù)荷穩(wěn)定，即視為產(chǎn)出2隊5.2減少停車解決次數(shù)：生產(chǎn)裝置大修周期一般為一年半、兩年、甚至兩年以上，大檢修期同步對冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行檢修、清洗解決。而未進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定解決,設(shè)備產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕和滋生生物粘泥周期大大縮短,半年甚至三個月就要解決一次。停車導(dǎo)致停車損失，清洗需要藥劑，也需要時間，同步耗費(fèi)大量人力，導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失。節(jié)省使用新鮮水30%左右：工廠是用水大戶，隨環(huán)保規(guī)定越來越高，水資源日趨緊張，新鮮水成本也越來越高，節(jié)省用水對工廠已非常重要，可節(jié)省較大一筆費(fèi)用。嚴(yán)格按維邦提供的水質(zhì)穩(wěn)定解決方案對系統(tǒng)運(yùn)營管理,能保證系統(tǒng)高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)營，同步節(jié)省用水約30%。但目前有時工廠單從節(jié)省用水考慮,冷卻水系統(tǒng)基本不排污，使循環(huán)水諸多參數(shù)嚴(yán)重超標(biāo),導(dǎo)致系統(tǒng)短期結(jié)垢，不得不斷車解決，導(dǎo)致停車損失，此法不可取。保證設(shè)備使用壽命：未進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定解決或水解決劑緩蝕效果不好的系統(tǒng),設(shè)備腐蝕率是HG/T20690—規(guī)定規(guī)定的五倍甚至十