循环水处理基本知识点.ppt

循环水处理技术 工程公司 2011年12月 主要内容 循环冷却水的基本概念 循环冷却水的处理技术 化学处理技术 物理处理技术 循环水水质分析常检参数 水处理设备简介 水处理设备选用注意事项 第一节 循环冷却水的基本概念 循环水基础知识 循环系统类型与特点 敞开式循环冷却水的损耗形式 敞开式循环冷却水浓缩过程表征 循环冷却系统普遍存在的问题与成因 循环冷却水处理的关键环节 1.1 冷却水基础知识 冷却水系统通常有两种： 直流冷却水系统：冷却水用后直接排放 循环冷却水系统：冷却水用后并不排放，而是回流冷却再利用。 循环冷却水系统又分封闭式和敞开式。 1.2 两种循环冷却水系统特点 1.3 敞开式循环冷却水的损耗形式 蒸发损失：以水蒸气的形式蒸发掉，注意这部分蒸发掉的水中不含盐分 风吹损失：在冷却塔喷洒过程中，有部分流量被风吹走 渗漏损失：在管道和贮水系统中有部分流量渗漏掉 排污损失：为了控制由水量损失引起的浓缩过程，必须定期排污 1.4 循环冷却水的浓缩过程表征 新水量：循环过程中，为补偿水量损耗而补充的新鲜水。补充水量即上述四项损失之和。 浓缩过程：循环水中由蒸发形式散失的循环水中的盐类遗留在水中，补充水含盐量大于零，随着蒸发损失和补水过程，循环水的含盐量逐渐增大。 浓缩倍数K＝循环水的Cl－浓度/补充水的Cl－浓度 1.5 循环水系统存在的问题和成因 污垢：循环水系统在运行的过程中，会有各种物质沉积在换热器的传热管表面，主要由水垢、腐蚀产物、生物沉积物和淤泥构成。 结垢：在换热设备中，温度升高，水中的暂时性硬度转化为永久性硬度，溶解度小的难溶盐析出，形成水垢。 腐蚀：冷却水浓缩过程中导致含盐量的增加，增加了水的导电性，加强管路原电池反应，促进腐蚀过程； 微生物滋长：日光、水温和不断从空气融入循环水中的营养成分，为多种微生物的繁殖创造了适宜的条件； 1.5 产生结垢和腐蚀的原因 结垢和腐蚀的本质：CaCO3的溶解平衡遭到破坏。 CaCO3＋CO2＋H2O Ca(HCO3)2 Ca2+＋2HCO3 反应平衡时，水中各种组分的含量保持不变，不会产生结垢和腐蚀现象，这种水称为稳定的水。 结垢：HCO3碱度过量时，反应左移，出现CaCO3沉淀，沉淀附在管壁及用水设备表面上。 腐蚀：CO2含量过量时，反应右移，管壁及用水设备表面上原有的CaCO3保护膜会逐渐被溶解下来，最后使金属表面和水直接接触，产生腐蚀。 第二节 水的化学处理方法简介 化学处理法为传统水处理技术，应用范围极广泛 化学处理技术包括循环水的预处理和过程控制： 循环水的预处理：软化、除盐 循环水的过程控制：对沉积物、腐蚀和微生物三者的综合控制。 2.1 循环水的预处理 水的软化：去除硬度盐（钙、镁离子）的方法。 加热软化法 石灰纯碱软化法 离子交换法软化法 水的除盐：减少水中溶解盐类的总量，包括水中的各种阴、阳离子。 电渗析法软化脱盐 2.1.1 石灰纯碱软化法 石灰纯碱软化法是一个利用化学沉淀原理去除水中硬度的方法。 碳酸盐硬度（暂时性硬度）的去除：石灰 非碳酸盐硬度（永久性硬度）的去除： 钙的非碳酸盐硬度：用纯碱(碳酸钠) 镁的非碳酸盐硬度：同时使用石灰和纯碱 现在，这种方法已被离子交换法所代替。 2.1.2 离子交换法软化法 离子交换树脂结构：一种反应性性高分子电解质，由交联结构的高分子骨架(母体)与交换离子两部分构成。 离子交换树脂工作原理：交换离子能与水中带有同种电荷的离子进行置换反应，即阳离子交换树脂交换阳离子，阴离子交换树脂交换阴离子。反应可逆。 离子交换法软化水的过程：通过阳离子交换树脂进行。阳离子交换树脂又分为钠型和氢型两种。 树脂经过一段时间使用后会失效，需要再生。 2.1.2 钠型阳离子交换树脂 钠型交换树脂软化水的原理： 把水中的钙、镁盐类转化为钠盐。钠盐溶解度很大，而且随着温度上升溶解度增加，不会沉淀出来，从而达到软化的目的。 用钠型树脂软化的结果： о水中的钙、镁离子被钠离子取代，水中阳离子的重量发生变化； о阴离子成分不发生变化，软化后水的碱度不变。 2.1.2 氢型阳离子交换树脂 氢型树脂的特点： 水中的钙、镁离子都变成氢离子； 水中的钠离子也参加交换，被氢离子取代； 交换后的氢离子与水中原有的阴离子结合，形成稀酸溶液，降低原水中的碳酸盐含量。 注意：用氢型树脂交换后的水实际上是稀酸溶液，腐蚀性很大，需要中和提高水的碱度。 2.1.3 水的除盐： 阴、阳离子交换树脂能够将原水的离子取代为氢离子和氢氧根离子，能够达到除盐的目的。 目前有关水的除盐技术应用最多、最为广泛的是膜过滤技术，包括超滤、纳滤、反渗透等。以后专人讲述该问题。 2.1.4 电渗析法软化脱盐 电渗析法是在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的