循環冷卻水水處理設備
循環冷卻水是指通過換熱器交換熱量或直接接觸換熱方式來交換介質熱量並經冷卻塔涼水後,循環使用,以節約水資源。一般情況下,循環水是中性和弱鹼性的,pH值控制在7-9.5之間;在與介質直接接觸的循環冷卻水的有酸性或鹼性(pH值大於10.0)的情況,一般較少。
循環水的冷卻是通過水與空氣接觸,由蒸發散熱、接觸散熱和輻射散熱三個過程共同作用的結果。
1、蒸發散熱:水在冷卻設備中形成大大小小的水滴或極薄的水膜,擴大其與空氣的接觸面積和延長接觸時間加強水的蒸發,使水汽從水中帶走氣化所需的熱量從而使水冷卻;
2、接觸散熱:水與較低溫度的空氣接觸,由於溫差使熱水中的熱量傳到空氣中,水溫得到降低;
3、輻射散熱:不需要傳熱介質的作用,而是由一種電磁波的形式來傳播熱能的現象。
循環冷卻水的處理可以歸結為以下四個方面:
1. 去除懸浮物::增設旁濾裝置,旁濾流量一般為循環水量的1%-5%,過濾去除懸浮物質。
2. 控制結垢;:軟化除鹽或投加阻垢劑。
3. 控制腐蝕;:投加阻垢劑,使金屬表面形成一層薄膜將金屬覆蓋起來,從而與腐蝕介質隔絕,防止金屬腐蝕。
4. 控制微生物:投加殺生劑。
冷卻設備有敞開式和封閉式之分,因而循環冷卻水系統也分為敞開式和封閉式兩類。敞開式系統的設計和運行較為複雜。
敞開式:冷卻設備有冷卻池和冷卻塔兩類,都主要依靠水的蒸發降低水溫。再者,冷卻塔常用風機促進蒸發,冷卻水常被吹失。故敞開式循環冷卻水系統(圖1)必須補給新鮮水。由於蒸發,循環水濃縮,濃縮過程將促進鹽分結垢(見沉積物控制)。補充水有稀釋作用,其流量常根據循環水濃度限值確定。通常補充水量超過蒸發與風吹的損失水量,因此必須排放一些循環水(稱排污水)以維持水量的平衡。 循環冷卻水系統
在敞開式系統中,因水流與大氣接觸,灰塵、微生物等進入循環水;此外,二氧化碳的逸散和換熱設備中物料的泄漏;也改變循環水的水質。為此,循環冷卻水常需處理,包括沉積物控制、腐蝕控制和微生物控制。處理方法的確定常與補給水的水量和水質相關,與生產設備的性能也有關。當採用多種藥劑時,要避免藥劑間可能存在的化學反應。
封閉式:封閉式循環冷卻水系統(圖2)採用封閉式冷卻設備,循環水在管中流動,管外通常用風散熱。除換熱設備的物料泄漏外,沒有其他因素改變循環水的水質。為了防止在換熱設備中造成鹽垢,有時冷卻水需要軟化(見水的軟化)。為了防止換熱設備被腐蝕,常加緩蝕劑;採用高濃度、劇毒性緩蝕劑時要注意安全,檢修時排放的冷卻水應妥善處置。
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