循環(huán)水系統的沉積物構主要由以下情況生成:
1、水中的鹽類(lèi)的析出
溶度積效應:隨著(zhù)循環(huán)水濃縮倍數的逐漸提高,循環(huán)冷卻水系統中的各種離子如鈉離子、鉀離子、碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等的鈣鎂鐵鹽隨著(zhù)離子濃度的變化逐漸飽和析出結晶體而產(chǎn)生沉淀,尤其在冷卻塔壁、擋水板附近造成沉積
2、細菌、藻類(lèi)微生物在水中形成的污泥
各種懸浮物、砂子、淤泥、粘土、微生物、油等,均可由補充水帶入系統。由于開(kāi)式循環(huán)水系統暴露在空氣中,尤其夏季氣溫高,陽(yáng)光充足,大量的菌藻類(lèi)微生物繁殖速度快,常常聚集在水速較慢或流速突然發(fā)生變化的位置,如冷卻塔擋水板、冷水池,從而進(jìn)入集水池、水箱、水箱和換熱器的殼程處。對于沉降和成垢發(fā)生影響。
油污常黏附在金屬表面,起著(zhù)一種污垢黏合劑的作用。油膜影響傳熱效果,是微生物的營(yíng)養源,阻止抑制劑達到金屬表面,影響緩蝕效果。
3空氣中生成的污泥
空氣中混有很多懸浮物,隨空氣帶入的砂子、粘泥、黏土、污泥和細菌等會(huì )促進(jìn)系統的總體結垢??諝庵械碾s質(zhì)在系統中產(chǎn)生沉積物。氧氣和二氧化碳加速了腐蝕;
二氧化硫、硫化氫等氣體使陽(yáng)極抑制劑還原成不溶性的污垢,硫化氫腐蝕性很強,生成硫化鐵沉積物,進(jìn)一步加劇腐蝕;氨選擇性腐蝕銅和銅合金。
4與系統相關(guān)的沉積物
系統內的部件的腐蝕也會(huì )導致沉積物的生成,它們蔓延面積很廣,很快堵塞配水管線(xiàn)和換熱器。沉積物又會(huì )加速腐蝕和結
(一)工業(yè)企業(yè)中防止循環(huán)水結垢的一般方法:
1、軟化。用鈉沸石或氫沸石進(jìn)行離子交換、石灰軟化除去礦物質(zhì)等方法去除成垢離子。
2、加酸??刂扑傅淖罾系姆椒ㄖ?。加酸以控制適當的堿度和pH值。在不停車(chē)的情況下清洗循環(huán)水系統也是常用的酸洗方法,正確地選用酸洗緩蝕劑以防止酸性介質(zhì)對設備的腐蝕是十分關(guān)鍵的,它不僅直接影響到清洗的效果,而且還會(huì )影響被清洗裝置的安全和壽命及清洗工程的成本。
3、旁流處理。1~5%的冷卻水流經(jīng)過(guò)濾器;濾料有砂子、無(wú)煙煤、混合濾料等。
4、添加阻垢緩蝕劑(結垢抑制劑)。
5、控制循環(huán)水的濃縮倍數不要超標,鈣硬度(以CaCO3計)+總堿度小于1100mg/L左右。
針對我循環(huán)水換熱器形式材質(zhì)的實(shí)際特點(diǎn)及工藝條件,還需選擇并實(shí)施以下的控制方式供大家探討。
1、濃縮倍數的控制
如循環(huán)水系統工藝條件熱介質(zhì)相對溫度較高,而換熱器內的冷卻水流速又各不相同,因此循環(huán)水系統必須保持較低的濃縮倍數,這樣循環(huán)水系統中結垢離子的濃度始終處于不飽和狀態(tài),不易結晶析出,如循環(huán)水系統由于工藝條件熱介質(zhì)相對溫度較底,其濃縮倍數控制要比前一種情況高。[4]
同時(shí)糾正我們目前公司分析上的一個(gè)不足,雖然濃縮倍數的分析方法很多,用二氧化硅濃度,氯離子濃度,鉀離子濃度,鈣離子濃度、含鹽量和電導率來(lái)做都是可行的。然而目前我們是采用排污量來(lái)計算濃縮倍數的,數據分析結果顯示濃縮倍數在1.6左右,這個(gè)分析方法是最不理想的,而且在計算上也存在一定的弊端。
如果用硬度(以鈣硬為主)來(lái)計算濃縮倍數是合理的,但由于我們循環(huán)水運行中有很多的不確定性,所以我們要觀(guān)察的是循環(huán)水中鈣硬或者電導率的一個(gè)趨勢,趨勢穩定后用這個(gè)數值來(lái)判斷循環(huán)水的濃縮倍數。
2、pH值的控制
就鈣離子而言當系統pH值是4時(shí)所有鈣離子都不結垢,而pH值達到10以上時(shí)鈣離子結晶析出的概率達到80%以上,因此在保持適當濃縮倍數的基礎上應相應的控制循環(huán)水pH值。
3、除菌滅藻和排污的管理
生物粘泥、藻類(lèi)、軟垢浮渣等物質(zhì)在循環(huán)水系統中的危害是不可忽視的,可以直接堵塞冷卻塔填料、換熱器,進(jìn)而直接影響循環(huán)冷卻水系統的正常運行和換熱設備的使用壽命。因此對于循環(huán)水系統冷卻塔和循環(huán)水水質(zhì)的日常運營(yíng)時(shí),添加殺菌滅藻劑等藥劑。根據實(shí)際工藝、設備條件維持各因素之間的協(xié)調,有效抑制水垢的沉積。
通過(guò)多年現場(chǎng)經(jīng)驗,處理思路主要如下:
一是降低循環(huán)水系統中結垢離子的濃度,使其始終處于不飽和狀態(tài),不能結晶析出;
二是使用阻垢緩蝕劑破壞結垢離子的結晶成長(cháng)和附著(zhù)。
三是新增監測換熱器,在冷卻塔旁最緩慢的地方放置與換熱器同材質(zhì)的管件設備進(jìn)行定期檢測,這樣可以避免掛片與空氣接觸發(fā)生氧化,同時(shí)也可以保證循環(huán)水的流速。