工業(yè)循環(huán)水處理演示文稿

工業(yè)循環(huán)水處理演示文稿目前一頁\總數四十九頁\編于五點優(yōu)選工業(yè)循環(huán)水處理目前二頁\總數四十九頁\編于五點目前三頁\總數四十九頁\編于五點工業(yè)循環(huán)水1.概述2.工業(yè)循環(huán)水水質要求3.工業(yè)循環(huán)水的預處理4.冷卻水系統(tǒng)5.金屬腐蝕的控制技術6.污垢的控制技術7.微生物的控制技術8冷卻循環(huán)水的運行于管理技術目前四頁\總數四十九頁\編于五點為什么要使冷卻水循環(huán)隨著工業(yè)的發(fā)展和生活的需要，水的用量急劇增加。因此，節(jié)約水資源成了當務之急。采用循環(huán)冷卻水是節(jié)約水資源的重要途徑，而且高濃縮倍數運行的循環(huán)冷卻水還可以減少環(huán)境的污染。目前五頁\總數四十九頁\編于五點為什么要研究工業(yè)循環(huán)水循環(huán)冷卻水的結垢、腐蝕現(xiàn)象比較嚴重，容易滋生菌藻，以至影響設備的傳熱效率，威脅設備的使用壽命，因此需要對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進行研究以避免這些可能的發(fā)生或減緩發(fā)生的時間。目前六頁\總數四十九頁\編于五點水→廣泛用作循環(huán)冷卻介質（1）來源豐富，價格低；（2）化學穩(wěn)定性好，不易分解；（3）熱容量大，在常用溫度范圍內，不會產生明顯膨脹和壓縮；（4）流動性好，易于輸送和分配；（5）沸點較高，在通常使用情況下，在換熱器中不致汽化。目前七頁\總數四十九頁\編于五點工業(yè)循環(huán)水的特點溶解氧含量高含有空氣中相關污染物和雜質循環(huán)水對CO2的脫除率高冷卻水存在溶解固體的濃縮微生物的大量繁殖目前八頁\總數四十九頁\編于五點被用作工業(yè)循環(huán)水的條件水溫在一定范圍內盡可能的低水的濁度要低水質不易結垢水質對金屬設備不易產生腐蝕水質不易滋生細藻目前九頁\總數四十九頁\編于五點工業(yè)用水水質及指標懸浮物：不穩(wěn)定，流速低或靜止時易沉淀，漂浮。膠體：分子離子的集合體溶解氣體：氮，氧，二氧化碳，二氧化硫，硫化氫，氨等。離子：Al3+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-、CO32-、Cl-、K+、Na＋、Cu2+等。目前十頁\總數四十九頁\編于五點水的預處理

在給水和廢水的預處理過程中經常要對水進行預處理，預處理的主要目的：

1.減少后段處理和深度處理的負荷

2.延長裝置的壽面和減少藥劑的投加

3.減低總的費用和成本在給水處理和廢水處理過程中通常采用的預處理方法有：混凝技術，澄清技術，過濾技術和軟化技術。目前十一頁\總數四十九頁\編于五點混凝劑及其類型天然混凝劑：淀粉，樹膠，動物膠。無機混凝劑：鐵鹽，鋁鹽。有機高分子混凝劑：陰陽非離子混凝劑。目前十二頁\總數四十九頁\編于五點高分子混凝劑具有的一些性能：（1）易溶于水，即高分子混凝劑需能分散和溶解在水中，才能與水中的懸浮顆粒進行混凝反應；（2）在分子結構上具有能反應的官能團，這種官能團可以是非離子型、陰離子型或陽離子型；（3）當溶解在水中時有較大的擴展，因而需要有較高的分子量。近一個時期，聚丙烯酰胺－PAM是水處理中最常用的高分子混凝劑。目前十三頁\總數四十九頁\編于五點影響混凝效果的因素水溫水的PH值堿度水中的雜質水力攪拌條件目前十四頁\總數四十九頁\編于五點澄清技術澄清過程是給水處理和廢水處理中的與處理過程通常在混凝過程之前，過濾技術之后的一個中間過程?？梢詾檫^濾過程創(chuàng)造一個快速過濾的有利條件。澄清過程重點考慮水流速度和沉降時間的選擇。目前十五頁\總數四十九頁\編于五點過濾技術過濾技術是利用一些多孔介質，即濾料從水中分離不溶解固體物質的過程。使水通過過濾介質常需要有一定的壓力這種壓力可以分為重度，真空或流體壓力；使用壓力的大小取決于過濾的面積時間和反沖洗的流量。過濾器可分為恒壓過濾和恒速過濾。濾料：沙粒，布，無煙煤，金屬絲網，多孔塑料，微孔陶瓷。目前十六頁\總數四十九頁\編于五點過濾速度的控制取決于以下因素：（1）未過濾水的性質，即進水水質；（2）濾出水的要求，即出水水質；（3）濾床中濾料顆粒的大??；（4）濾床中濾料的深度。目前十七頁\總數四十九頁\編于五點軟化技術（防止水垢的沉積）原水軟化的方法：軟化沉淀法，離子交換法，蒸餾法。影響軟化方法的選擇因素有：1.要求軟化水的水質2.水量大小3.軟化費用4.設備和操作情況目前十八頁\總數四十九頁\編于五點冷卻水循環(huán)系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)可分為直流冷卻和循環(huán)冷卻（敞開系統(tǒng)，密閉系統(tǒng)）從節(jié)約用水，合理利用能源和環(huán)境保護出發(fā)冷卻水必須循環(huán)，在水處理理論的指導下實現(xiàn)高濃縮倍率的安全運行。目前十九頁\總數四十九頁\編于五點直流冷卻目前二十頁\總數四十九頁\編于五點密閉式循環(huán)水處理系統(tǒng)目前二十一頁\總數四十九頁\編于五點敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的主要設備之一就是冷卻塔。冷卻塔的種類很多，按塔內空氣流動的動力可分為自然通風和機械通風。自然通風最常見的是風筒式冷卻塔。機械通風分為抽風式和鼓風式。目前二十二頁\總數四十九頁\編于五點典型敞開式冷卻循環(huán)系統(tǒng)目前二十三頁\總數四十九頁\編于五點風筒式冷卻塔風筒式自然通風冷卻塔有很高很高的風筒，因而對空氣又很強的抽吸能力。這種冷卻塔常使用在冷卻水流量很大的系統(tǒng)，像發(fā)電廠的冷卻水系統(tǒng)一般使用這種冷卻水塔。目前二十四頁\總數四十九頁\編于五點鼓風式冷卻塔鼓風式冷卻塔是由安裝在冷卻塔底部的鼓風機將氣溫狀態(tài)的空氣壓入其中，與熱水逆流通過填料層進行傳熱和傳質。優(yōu)點：風機的位置低，維護方便，風機的工作不受濕熱空氣的影響，當水質較差或有腐蝕時可避免風機的腐蝕，延長使用壽命。缺點：要有很高的塔身，塔內空氣處于正壓狀態(tài)不利于蒸發(fā)。目前二十五頁\總數四十九頁\編于五點鼓風式冷卻塔示意圖目前二十六頁\總數四十九頁\編于五點抽風式冷卻塔應用最為普遍，風機安裝在塔頂。根據水與空氣流動的方向可分為：逆流式，橫流式和并流式。從熱交換效率來說逆流式最為優(yōu)越。優(yōu)點：抽風時塔內空氣處于負壓有利于水的蒸發(fā)散熱，傳熱效果好。缺點：風機的消耗電能很大。目前二十七頁\總數四十九頁\編于五點抽風式冷卻塔示意圖目前二十八頁\總數四十九頁\編于五點冷卻水系統(tǒng)的熱量平衡冷卻水系統(tǒng)的傳熱過程發(fā)生在冷卻水的全過程，但主要過程發(fā)生在換熱器和冷卻塔。換熱器：溫差，腐蝕。冷卻塔：傳導，對流。目前二十九頁\總數四十九頁\編于五點冷卻水系統(tǒng)的水量平衡蒸發(fā)損失：換熱作用散失的水量風吹損失：飄散的水量排污量：濃縮后不得不外排的水量目前三十頁\總數四十九頁\編于五點冷卻水的濃縮在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，由于蒸發(fā)，系統(tǒng)中的水會愈來愈少，而水中各礦物質和離子含量就會愈來愈濃，為了使水中含鹽量維持在一定的濃度，必須補入新鮮水，排出濃縮水。通常用濃縮倍數表示濃縮的程度。N=C濃∕C原離子電導率總固體含量目前三十一頁\總數四十九頁\編于五點水量的平衡很顯然，一個循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的循環(huán)水量和冷卻水溫差設計確定后，控制運行的濃縮倍率就是控制了系統(tǒng)的補充水量、排污水量，也就實現(xiàn)了系統(tǒng)的水量基本平衡。目前三十二頁\總數四十九頁\編于五點R：循環(huán)量M：補加水N：濃縮倍率B：排污量D：風吹損失CMCR：鹽溶度E：蒸發(fā)量M=E+B+DE=e△t(R-B)%D=（0.2～0.5%）RN=CR∕CMMCM=BCRB=MN目前三十三頁\總數四十九頁\編于五點系統(tǒng)加藥通常加藥的參照依據有：（1）根據一個周期內的補充水量，按配方濃度投加；（2）根據一個周期內的排污水量，按配方濃度投加；（3）根據水質藥劑濃度分析值與配方設定值的差乘以系統(tǒng)水量的數值。加藥方式有：間歇加藥、連續(xù)加藥。目前三十四頁\總數四十九頁\編于五點旁濾技術降低水中濁度的方法是排污和過濾。。通常在循環(huán)水系統(tǒng)的管路上引出一部分水進行過濾，過濾后的清水返回循環(huán)水系統(tǒng)，截留的濁度組成物質排出循環(huán)水系統(tǒng)外，這一過程稱為旁濾技術。根據運行的經驗，旁濾水量與循環(huán)水量之比（S:R）一般控制在2％～5％。目前三十五頁\總數四十九頁\編于五點金屬的腐蝕和控制技術由于金屬和冷卻水溶液的作用，使金屬材料轉化成離子或化合物而遭受損害并且使其使用性能惡化的現(xiàn)象稱為冷卻水對金屬的腐蝕。實質：是水中的懸浮物、膠體、溶解鹽類及溶解氣體等雜質中氧化性的物質對金屬發(fā)生物理的、化學的和電化學作用的結果。目前三十六頁\總數四十九頁\編于五點金屬的腐蝕按反應的機理腐蝕分為化學腐蝕與電化學腐蝕化學腐蝕與電化學腐蝕的區(qū)別目前三十七頁\總數四十九頁\編于五點腐蝕的形式（1）均勻腐蝕：（1）在腐蝕介質作用下，金屬表面發(fā)生的腐蝕破壞，基本上按相同的腐蝕速度進行著。（2）局部腐蝕：局部腐蝕腐蝕破壞主要集中在金屬表面的一定區(qū)域，而其它部位幾乎沒有被破壞。（3）晶體腐蝕：發(fā)生置換反應，活潑的金屬置換出不活潑的金屬。兩種金屬的活潑性相差越大，晶體的腐蝕越厲害。目前三十八頁\總數四十九頁\編于五點碳鋼的腐蝕冷卻水對碳鋼的腐蝕是一個電化學過程。由于碳鋼組織和表面的不均一性，當它與水接觸時，在其表面會形成許多微小的腐蝕電池。陽極：Fe→Fe2++2e-陰極：O2+2H2O+4e-→4OH-水中反應：Fe2++2OH-→Fe(OH)2目前三十九頁\總數四十九頁\編于五點陽極區(qū)域Fe不斷失去電子，變成Fe2＋離子進入溶液，也即Fe不斷被溶解而腐蝕，留下的電子通過金屬本體轉移到陰極表面，與水和溶解在水中的O2起反應生成OH-離子，在水中有陽極和陰極反應生成的Fe2＋和OH-相遇，生成不溶物氫氧化亞鐵，其溶解度很低，在20℃溫度下，溶解度為6mg/l，這種化合物極易氧化，在水中溶解氧的作用下，氧化為氫氧化鐵4Fe(OH)2+O2+2H2O→4Fe(OH)3目前四十頁\總數四十九頁\編于五點腐蝕的影響因素pH值：常溫4.3-10硬度：Ca2+Mg2+堿度：溶解鹽濃度：NaCl溶解氣體：CO2O2水溫：反應，O2水流速度：O2目前四十一頁\總數四十九頁\編于五點微生物對碳鋼的影響微生物排出的氨鹽、硝酸鹽、有機物、硫化物和碳酸鹽等代謝物使水質組成發(fā)生變化而引起腐蝕外，最主要的是由于鐵細菌和厭氧的硫酸鹽還原菌的存在所引起的腐蝕。鐵細菌存在時，這種細菌有助于亞鐵鹽的接觸氧化，促使在陽極附近形成氫氧化鐵和鐵銹的沉淀膜。當這種沉淀膜進一步增長時，將妨礙氧進入，所以沉淀膜的下方因缺氧而成為陽極，而沉淀膜周圍的金屬則變成陰極，形成氧的濃差電池，加劇了腐蝕目前四十二頁\總數四十九頁\編于五點腐蝕的控制技術選擇適宜耐用金屬材料表明防腐涂層化學電鍍技術成膜處理鈍化處理電化學保護物理技術的應用臭氧保護技術緩蝕劑的使用介質處理目前四十三頁\總數四十九頁\編于五點冷卻水中污垢及其控制技術循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運行的過程中，會有各種物質沉積在換熱器的傳熱管表面，這些物質統(tǒng)稱為沉積物。它們主要是由水垢、淤泥、腐蝕產物和生物沉積構成。通常，人們把它們統(tǒng)稱為污垢。污垢的危害：阻隔傳熱、阻塞水流、阻礙生產。目前四十四頁\總數四十九頁\編于五點水垢冷卻水中的水垢一般都是具有反常溶解度的難溶或微溶鹽類，它們具有固定晶形的無機物，按結晶的規(guī)律最容易在金屬的傳熱面析出，很硬，厚實且致密，大部分呈白色或灰白色。它們的溶解度與一般的鹽類不同，不是隨著溫度的升高而升高，而是隨著溫度的升高而降低。當水流速比較小或傳熱而比較粗糙時，這些結晶沉淀物就容易沉積在傳熱面上。目前四十五頁\總數四十九頁\編于五點淤泥、腐蝕產物和生物沉積這些一般由顆粒細小的泥沙、塵土、不溶性鹽的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產物、油污、特別是藻類的尸體及其黏性分泌物等組成。由于這些污垢體積較大，質地疏松，故又稱為軟垢。他們是引起垢下腐蝕的主要原因。目前四十六頁\總數四十九頁\編于五點污垢的控制技術源頭（1）補充水水質的控制（2）離子交換樹脂（3）石灰軟化法過程中循環(huán)水水質