第六章工业循环水处理.ppt

第六章 工业循环水 第一节 农业用水的概念 （1）用水量大 （2）大量工业废水直接排放是造成水污染的主要原因 （3）工业用水效率总体水平较低 （4）工业用水相对集中 工业供水系统包括取水工程、输水工程、水处理工程和配水工程四个部分。 工业供水系统可以是单一的仅供工业使用的供水系统，也可以是由混合供水系统分配给工业，形成工业供水分支系统。另外，为了节水，工业供水常采用循环供水方式。循环供水是将使用过的水经适当处理后，重新使用。 密闭式循环冷却水系统的水质处理比较简单，维护容易，而且补充水量极少，有利于水资源的节约。但是冷却效率很低，循环系统的基建造价和能耗高，一般用于发电机、内燃机或有特殊要求的单台换热设备。 敞开式循环冷却水系统与直流冷却水系统相比，补充的新鲜水一般只是直流用水量的10%左右，可节约大量冷却水，排污水量也相应减少，是目前应用最广泛的一种循环冷却水系统。根据循环水同被冷却物料、工艺介质或装置是否有接触，可分为清循环、污循环和集尘循环三种类型。 冷却构筑物是指用来降低水温的设施。对于敞开式循环冷却水系统，冷却构筑物包括冷却池和冷却塔。其中，冷却池又可分为天然冷却池和喷水冷却池两种。 随着经济的发展，工业用水量日益增大。在用水日益紧张的形势下，使用循环水系统是必要的，也是节水型社会建设的需要。 据估计，工业生产中约为70%~80%的用水是冷却水，实现冷却水的循环利用是工业循环水系统的重要工作。在冷却水循环系统中，可分为密闭式和敞开式两种。 （一）工业用水水量分类 工业用水按不同的用途分为生产用水和生活用水。按用水方式划分，工业用水的水量可分为用水量（总用水量）、循环水量、回用水量、重复利用水量、耗水量、排水量、取水量（或新水量）、漏失水量、补充水量等九种。单位通常为体积单位（m3），考察的时段较短时，也可用流量单位表示，如m3/s、m3/h或m3/d等。 （二）各种水量间的关系 工业用水量是工业用水系统在一定时段内用水过程中发生的水量。从上述各种用水量定义可见，它们之间存在着必然的联系，同一用水系统各水量之间关系如图所示。 一、循环冷却水水质特点 二、循环冷却水水质指标 三、循环冷却水处理 一、循环冷却水水质特点 1.循环冷却水的浓缩作用 2.循环冷却水 CO2的散失和02的增加 3.循环冷却水的水质污染 结垢、沉积物、电化学腐蚀 4.循环冷却水的水温变化 特点：具有腐蚀性、产生沉积物（结垢污垢粘垢）、微生物繁殖 2.定义 腐蚀率 一般以金属每年的平均腐蚀深度表示，mm/a 可用失重法测定，即将金属材料试件挂于热交换器冷却水中，经过一段时间，由实验前后挂片重量差计算出年平均腐蚀深度 CL=8.76(P0-P)/ρFt P0P前后挂片重量差，克；F挂片接触面积，m2；t腐蚀作用时间，h 污垢热阻 传热系数的倒数，热交换器传热面由于沉积物沉积使传热系数下降，从而使热阻增加的量称为污垢热阻 三、循环冷却水处理 1.腐蚀控制 2.沉积物控制 3.微生物控制 1、腐蚀控制 做预膜处理，加入某些药剂在金属表面形成薄膜隔绝腐蚀介质,防止腐蚀。 预膜分氧化物膜、沉淀物膜和吸附膜 （1）氧化膜型缓蚀剂 直接或间接产生金属的氧化物或氢氧化物，在金属表面形成保护膜，如铬酸盐类缓蚀剂。 防腐效果好，过量的缓蚀剂不会结垢 亚硝酸盐做阳极型缓蚀剂，长期用效果差（硝化细菌多了） （2）水中离子沉淀膜型缓蚀剂 缓蚀剂与溶解水中的离子生产难溶盐或络合物，在金属表面析出沉淀，形成防蚀薄膜。形成的膜多孔，较厚，比较松散，多与基体金属的密合性较差，防氧扩散不完全，另外药剂量多形成垢层加厚影响传热。 聚磷酸盐 锌盐 （3）金属离子沉淀膜型缓蚀剂 使金属活化溶解，在金属离子浓度高的部位与缓蚀剂形成沉积，产生致密薄膜，而且缓蚀剂过量后薄膜停止增厚,如MBT巯基苯并噻唑 （4）吸附膜型缓蚀剂 这种缓蚀剂具有亲水基和疏水基，吸附在金属表面有效阻碍水和溶解氧向金属扩散 分析复杂，难控制浓度，价格贵 2.沉积物控制 （1）结垢控制 a 去除水中产生结垢的成分。包括水的软化和除盐，只有在补充水水质很差或者需提高浓缩倍数时候采用。 b酸化法 提高酸度，适合补充水碳酸盐硬度较大，浓度大后注意防腐 C向水中投加阻垢剂 聚膦酸盐、聚丙稀酸盐 （2）污垢控制 油类污染物采用表面活性剂 悬浮物絮凝沉淀、过滤 3、微生物控制 氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂、表面活性杀菌剂 液氯、二氧化氯、次氯酸钙、次氯酸钠 硫酸铜 季铵盐类（有泡沫） 4复合缓蚀阻垢剂