第六章工业循环水处理.ppt

第六章工业循环水 第一节工业用水的概念第二节工业用水途径第三节工业用水量计算第四节工业循环水水质稳定 本章内容 第一节农业用水的概念 一 工业用水的定义 第一节工业用水的概念 根据中华人民共和国城镇建设行业标准 工业用水分类及定义 CJ40 1999 工业用水指工 矿企业的各部门 在工业生产过程 或期间 中 制造 加工 冷却 空调 洗涤 锅炉等处使用的水及厂内职工生活用水的总称 水在工业生产中有多种用途 可作为传递热量的介质 也可以是工艺过程的溶剂 洗涤剂 吸收剂 萃取剂 还可用作生产原料或反应物质的反应介质 因此 人们称谓 水是工业的血液 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 三 我国工业用水的特点 第二节工业用水的途径 一 供水水源 一 河流取水 二 水库 湖泊 取水 三 海水取水海水作为工业用水时 需主要考虑的问题问题 1 取水条件根据取水地点周围的海水环境充分考虑取水设备的形式 2 关于海水的温度问题 3 海水中存在的动物及微生物 四 地下水 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 二 工业供水系统 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 三 工业循环水系统 第三节工业用水量计算 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 一 工业用水水量分类 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 第四节工业循环水水质稳定 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 二 循环冷却水水质指标1 敞开式循环冷却系统对水的浊度 电导度 总碱度 PH值等均有要求 详见表敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标 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 FtP0P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复合缓蚀阻垢剂发挥不同药剂的增效作用 减少药剂用量