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工业循环水处理技术改进的几点思考

2021-12-25罗小虎尹文进

化工设计通讯 2021年12期
关键词:水垢缓蚀剂结垢

黄 凯,罗小虎,张 叶,尹文进

(武汉有机实业有限公司,湖北武汉 430040)

天然水中一般含有大量的无机物、有机物,因此,工业生产期间,必须及时进行天然水的处理,从而避免水中盐类物质浓缩形成污垢、水垢等杂质,降低对环境的污染破坏作用。当下,国内工业水循环中,处理效果一般,由于措施不完善、换热设备结垢等问题,导致循环设备的内部经常出现污泥堵塞现象,降低了系统交换效率,对设备运行安全产生了负面作用。因此,必须采用新型工业水循环处理技术,逐步提升水利用率,避免水污染、水浪费问题,同时还能起到延长设备使用寿命的功效,有效提高系统稳定性。

工业生产过程中,合理进行冷热温度交换管理具有重大价值。该环节中,必须充分考虑设备自身物理性能、化学性能,合理利用已有设备进行冷却操作,这是十分重要的环节,对提高设备在冷却操作中的功效具有较大影响,此外,还可有效提升设备生产期间的工作效率。工业循环冷却是一种十分关键的冷却形式,同时循环水处理是该阶段的工作重点。循环水处理作为一项长期的艰巨任务,可有效解决腐蚀、微生物黏泥、结垢三方面的问题。因此,本文结合当下厂区运行特点和主要问题,做出了正确的判断,力求逐步达到优化目标,提高监管控制力度,以实现水质稳定为最终目标进行管理,保证为全厂设备的安全运行提供足够的保障。

1 工业循环水处理机理分析

1.1 阻垢处理机理

水在管理处理期间,由于设备表面存在盐类物质沉积作用,必然会导致水垢等现象,这是工业循环水处理期间常见问题,极易对水循环的有序运行造成干扰。当下,大部分企业运行期间,都会添加阻垢剂来去除污垢。如循环水冷却过程中,借助阻垢剂可保证垢离子浓度增加。由于其水缩浓度增大,因此可有效降低水垢的负面影响。

1.2 缓蚀机理

与阻垢原理相似,缓蚀现象一般也是经由药剂添加的方法达到工作目的。当下,缓蚀机理中主要借助缓蚀剂工作,具有环保、实用的特点,可明显降低腐蚀程度,对腐蚀的减缓效果十分突出。市面上缓蚀剂存在较多种类,包括聚磷酸盐、磷酸盐类等,将上述缓蚀剂添加到循环水后,它们会在金属表面形成薄膜,具有保护作用。缓蚀剂种类不同,其应用特点也会存在差异,利弊特点不同。如硝酸盐类存在效果显著的优势,但是弊端表现在用量过高、成本偏大;锌盐类成本较低,但是存在毒性强的不足。当下,工业生产过程中,应用较为广泛的缓蚀剂包括聚磷酸盐、磷酸盐两大类,上述两种缓蚀剂成本低、毒性弱,因此在实际应用中推广范围广泛。

2 工业循环水处理方法

2.1 物理处理法

物理处理法中,较为常见的便是阴极保护、膜处理法。前者借助直流电流,可保证介质流向得到改变,从而保护介质都聚集到金属周边,保证金属负电位处于保护范围中,如果金属长期处于上述条件下,便可有效避免腐蚀现象。膜处理法则主要借助薄膜特性进行处理,由于薄膜中包含特殊成分,可选择性透过某些物质,如反渗透法、纳滤处理法等膜处理技术。在水处理过程中,渗透达到一定数值后,渗透状态便会出现。这一状况下,会对浓度较低的溶液施加压力,浓度过高情况下,溶液在压力作用下便会向低浓度方向渗透,这种情况可称为“反渗透”现象。

2.2 化学处理法

水循环中应用化学处理法时,要合理应用缓蚀剂、杀生剂,从而实现工业用水的冷却。化学处理法应用后,可逐步提升冷却水的重复利用率,还可提高工业设备的使用年限,应用范围相对广泛。

3 工业循环水处理中存在的问题

3.1 漏油导致的机器结垢

工业生产期间,部分企业从提高经济效益出发,可能会超长时间使用机械设备,到设备无法使用为止,导致企业的机械设备都会存在老化、陈旧的问题,长此以往,极易导致循环水处理系统发生漏油现象。当发生漏油问题时,如果企业不能及时关注,必然会导致机器设备内部出现油膜问题。油膜的存在会为诸多微生物的生存提供载体,这种环境条件下,会形成一种新物质,即微生物黏泥,极易导致设备结垢问题。机器结垢后,不但会对循环水处理质量产生负面影响,长期存在还会导致循环水处理系统发生故障,严重时甚至会发生设备报废。为此,企业必须提高重视度,避免长期漏油引发的油膜现象,从而降低微生物等对机器设备的负面作用,避免设备结垢,从而确保循环水处理系统的正常运作。

3.2 阻垢和抗腐蚀效果差

工业制造期间,会生成大量的废水物质,废水中包含残留化学成分,同时循环水处理系统中的大部分设备都是金属材料,上述化学残留物质必然会对设备产生强腐蚀性,进而影响设备物理性能,降低了设备的使用寿命。此外,传统机械设备中,阻垢能力相对薄弱,因此,企业为了解决循环水处理系统中的问题,必须积极进行机械设备的优化,力求逐步提升设备的抗腐蚀效果,还要加强机器设备的阻垢能力,从而达到制约水中微生物的目标,解决水处理系统中存在的问题。

3.3 循环水处理机械设备有待完善

工业生产期间,受资金、技术等限制,部分企业并未提高循环水处理系统的机械设备重视程度,有的企业从节约成本出发,甚至从未购买循环水处理系统的相关设备。如部分工业企业中,并未积极应用凉水塔排泥设备,或者排泥设备不完善,都会导致无法顺利排除循环水中的淤泥。此外,淤泥无法排除的另一个原因便是水池清洁不到位,也有可能是清洁环节中未进行彻底清洁,导致循环水处理系统由于处理不到位引发后续一系列问题。

3.4 水冷器技术不完善

停工期间,部分装置可能存在不退料的情况。冷却器水线打开,但是阀门开度过低等情况,都会引发水量下降、速度降低,进而导致泥沙污垢等发生沉淀,增加了微生物生长速度。

4 现代循环水处理技术

随着国内循环水技术的快速发展,可充分考虑不同种类药剂间的反应效果。当下,有机阻垢剂存在种类多的特点,包括有机磷、聚羟酸脂系列,还包括其他种类的除垢剂。上述药剂投入使用后,极易引发腐蚀现象,因此,相关人员在进行操作中,必须投入适量的缓蚀剂。

再者,循环水中含有较高比例的有机物,导致部分微生物繁殖速度增加,这种情况下,可借助多种杀菌剂进行处理,提高杀菌效果,同时部分杀菌剂还会具有剥离污泥的功效。如二氧化氯杀菌灭藻剂,该类物质具有高效、无毒、安全的特点,且稳定性高,不会随外界pH的变化发生明显改变,与大部分胺类物质都不会发生反应,是当下较为常用的灭藻类药剂。

5 工业循环水处理优化措施

5.1 优化循环水水垢措施

循环水处理过程中,在循环浓缩后,pH增加,便会形成碱性环境,即浓缩过程中必然会形成大量的结垢、水渍问题。在面对上述情况时,要严格落实下述几方面要求:①加强相关药剂的妥善管理。循环水处理不当时,极易引发水垢问题,此时必须保证循环水的质量要素,保证药剂的正确使用。②处理循环水的过程中,必须严格深入各个环节,切实掌握循环水的浓缩比例,保证循环水的浓缩倍数满足科学性、合理性的要求。③合理利用计算机技术,对循环水的各个处理环节都要进行深入分析、全面监控,保证其浓缩比例的有效性、稳定性,采取措施避免后期水垢的形成,降低水垢负面作用,如图1所示。此外,还要提高对循环水的水温、水流、水质的关注度,科学监控,必要时采用科学的工艺手段对其进行干预,从而最大程度地避免结垢现象。

图1 循环水自动加药系统

5.2 科学制定浓缩倍数

工业循环水的处理工作中,一般是借助特殊的化学药剂进行工业废水有害物质的调节,为此,针对药剂浓缩倍数方面的分析,实现浓缩倍数的合理优化具有重大意义,可有效保障工业循环效果,完善水处理技术。从中可看出,这一要求对药剂配制人员提出了较高要求,相关人员在进行药剂配制期间,不可仅依靠以往经验进行处理,而要结合实际情况,对循环水进行采样处理,并结合处理设备的运行现状进行分析,从而配制合适的浓缩倍数。只有保证药剂配制的合理性、科学性、有效性,方可有效地进行药剂配制处理,此外,为了保证循环水系统的效能,还要充分考虑水源补充问题,全面了解循环水的排放、蒸发情况。相关人员要及时关注循环水设备的温度、吸收器效率等参数,方可保证药剂配制工作的顺利进行,从而发挥其在循环水处理系统中的价值。

5.3 定期检查和清洁循环水设备

工业企业发展过程中,要合理进行药剂添加,从而有效避免结垢问题、缓解腐蚀问题。这一过程中,水处理系统不可避免地会存在老化、退化现象,如果相关岗位工作人员未对上述问题提高重视度,并未及时进行设备的检查、清洁,极易导致设备无法正常运转,因此,企业必须加强循环水系统的妥善处理,保证对其中的机械设备进行全面清洁、有效检查。工程实践表明,定期进行设备检查可明显提升循环水的处理效果,同时这也是缩减企业制造成本的必要举措。此外,企业在针对相关机械设备进行检查期间,有时会发生清洁不到位引发的循环水结垢问题,后果便是微生物数量急剧攀升。因此,企业方面必须加强设备清洁、设备检查处理,这对循环水处理系统的合理运作具有重大价值意义,可保证工业循环水处理技术的逐步完善。

6 结束语

循环水处理技术是一项综合性较强的技术,具有涵盖内容多、工艺操作复杂的特点。随着国家工业的快速发展,当下各地区的水污染、水资源短缺问题日益严重,提高循环水处理技术已经成为解决供水矛盾的重要举措。工程实践表明,积极提升循环水处理技术,不但可保证机组运行安全性,还可明显提高水循环的浓缩倍率,对节约水资源、降低污水排放等工作具有重大价值。综上分析,要想从根本上提高企业的核心竞争力、社会效益,带动企业的长期稳定发展,必须重视循环水处理工作,合理应用创新技术,方可保证循环水处理系统的安全性、科学性,带动循环水处理能力的稳步提升。

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