中水回用-武汉大学-彭瑞超.ppt

图3.12a是其它水质指标及阻垢剂加药量均在中心值的条件下，水体的pH值和模拟循环冷却水中Ca2+浓度对水体极限浓缩倍率的影响。由图3.12可知，Ca2+浓度、pH值在规定的范围内，无论它们如何发生变化，水体的极限浓缩倍率基本不变。因此，Ca2+浓度和pH值两个因素之间的交互影响十分不明显，可忽略不计。a * 图3.13a是其它水质指标及阻垢剂加药量都在中心值的条件下，模拟循环冷却水中Mg2+浓度和HCO3-浓度对水体极限浓缩倍率的影响。由图3.13a可以看出HCO3-浓度和Mg2+浓度两种因素之间的交互影响。当HCO3-浓度高于160 mg/L时，水体的极限浓缩倍率基本不随着Mg2+浓度变化而变化；当HCO3-浓度低于160 mg/L高于50 mg/L时，水体的极限浓缩倍率随着Mg2+浓度升高有一定程度的下降；当HCO3-浓度低于50 mg/L时，水体的极限浓缩倍率基本随着Mg2+浓度升高有显著的下降。同样，当Mg2+浓度高于100 mg/L，水体的极限浓缩倍率随着HCO3-浓度升高有一定程度的下降；当Mg2+浓度低于100 mg/L，水体的极限浓缩倍率随着HCO3-浓度升高有显著的下降。因此，HCO3-浓度和Mg2+浓度两种因素之间的交互影响较为明显。 * 图3.14a是其它水质指标及阻垢剂加药量都在中心值的条件下，模拟循环冷却水中Mg2+浓度和浊度对水体极限浓缩倍率的影响。由图3.14a可以看出HCO3-浓度和Mg2+浓度两种因素之间的交互影响。当Mg2+浓度高于200 mg/L时，水体的极限浓缩倍率基本随着浊度升高而降低；当Mg2+浓度低于200 mg/L时，水体的极限浓缩倍率不随着浊度的变化而变化。同样，当浊度高于1FTU时，水体的极限浓缩倍率不随着Mg2+浓度变化而变化；当浊度低于1FTU时，水体的极限浓缩倍率随着Mg2+浓度升高而有一定程度的升高。因此，浊度浓度和Mg2+浓度两种因素之间有一定的交互影响。 * * 中水回用于循环冷却水系统结垢 响应面模型设计研究 报 告 人：彭瑞超 指导老师：于 萍 教授 内容提要 1.研究背景 2.试验方法 3.水质和加药量对循环水系统结垢影响研究 4.结论 1. 研究背景 1.1 循环冷却水在工业中的应用 制药系统 电力系统 化工石化 钢铁冶金 循环 冷却水 循环冷却水在工业中应用广泛且耗水量巨大 1.2 我国水资源概况 图1.1 中国水资源现状图 为了节省水资源、缓解水资源危机，除了地面水、地下水之外，中水回用于循环冷却水系统目前得到了极高的重视，具有十分重要的意义。 1.3 中水回用作循环冷却水存在的问题 腐蚀问题 结垢问题 微生物问题 对中水中一些能对循环冷却水系统的腐蚀和结垢产生影响主要指标进行评价，确定中水回用于循环冷却水过程中应主要控制的水质指标，为水深度处理提供参考。 针对中水水质不稳定问题，研究中水水质与加药量之间关系，为中水水质改变，现场加药量的改变提供理论依据。 1.4 本文研究的主要内容 2. 试验方法 药剂的选用 循环冷却水动态腐蚀试验 2.1 试验中复配阻垢剂质量指标 本文中试验选定HPMA(水解聚马来酸酐):PBTCA(2-磷酸基-1,2,4-三羧酸丁烷)=3:1作为模拟循环冷却水中使用的药剂 项目 指标 外观 黄色透明液体 固含量% 47.09 密度(20℃)g/cm3 1.20 pH值(1%水溶液) 2.25 总磷(以PO43-计，mg/L) 2.05×104 表2.1 复配药剂各项目质量指标 2.2 循环冷却水动态腐蚀试验 图2.2 循环冷却水动态腐蚀试验装置图 3. 水质和加药量对循环水系统结垢影响研究 3.1 响应面优化法 响应面优化法是一种试验条件寻优的方法，适宜于解决非线性数据处理的相关问题。它通过对过程的回归拟合和响应曲面、等高线的绘制、可方便地求出相应于各因素水平的响应值 使用已有文献报道的结果，确定合理的响应面优化法试验的各因素与水平。 使用单因素试验，确定合理的响应面优化法试验的各因素与水平。 使用爬坡试验，确定合理的响应面优化法试验的各因素与水平。 使用两水平因子设计试验，确定合理的响应面优化法试验各因素与水平。 在使用响应面优化法之前，应当确立合理的试验的各因素与水平。常用的方法有以下几种： 3.2 单因素对水体结垢的影响研究 图3.1 不同HCO3-浓度条件下水体的极限浓缩倍率 图3.2 不同Ca2+浓度条件下水体的极限浓缩倍率 图3.3 不同加药量条件下水体的极限浓缩倍率 图3.4 不同Mg2+条件下水体的极限浓缩倍率 图3.5 不同浊度条件下水体的极限浓缩倍率 图3.6 不同pH条件下水体的极限浓缩倍率 试验编号 药剂浓度（mg/L） Ca2+（mg/L) HCO3-（mg/L） Mg2+（mg/