魯丹宇(北京燕山威立雅水務有限責任公司,北京 102500)
工業循環冷卻水節水技術研究
魯丹宇(北京燕山威立雅水務有限責任公司,北京 102500)
我國的水資源排在世界第109位且工業用水量大,提高水的利用率實現節約用水受到極大重視。減少循環冷卻水的補充水量是工業企業節水的重要途徑之一。提高循環冷卻水的濃縮倍數和利用污水回用技術是工業循環冷卻水系統節水的關鍵。
工業循環冷卻水;節水技術;濃縮倍數;污水回用
隨著社會的發展和進步,企業規模越發龐大,水污染日益嚴重,水資源也越發短缺。其中工業用水約占城市總用水量的60%以上,工業冷卻水用量約占整個工業用水量的70%~80%〔1〕。因此發展新型節水技術,提高工業冷卻水的循環利用率是緩解淡水不足的一個重大舉措,可以使有限的水資源得到最大程度的重復利用。
1.1 提高濃縮倍數
在工業循環冷卻水系統的運行中,濃縮倍數的高低是判定冷卻水循環利用率的一個較為重要的技術經濟指標。濃縮倍數越高,冷卻水被循環利用的次數越多,補充的新鮮水用量和排放污水量將相應減少。因此,提高冷卻水的濃縮倍數可以達到節約水資源的目的,且具有明顯的經濟效益和社會效益。當濃縮倍數提高到5~6運行時,循環水系統可近似達到不排污,即零排放。
采用向循環水中加酸的方法來降低堿度,可明顯提高循環水的濃縮倍數。這是因為循環水的堿度降低后,可較大程度的提高與其相對應的飽和鈣離子濃度,從而在補充水質基本不變的情況下提高濃縮倍數。較為普遍采用的有機磷循環水處理工藝中,其pH范圍常被控制在7.3~9.0之間。陳勇等〔2〕研究表明:向循環水中投加硫酸來降低堿度的同時,投加阻垢緩蝕劑進行循環冷卻水的水質調節,是目前高濃縮倍數循環水處理較為成熟的方法。
pHs可由計算法、表格法、圖像法等算出〔3〕。可通過原水的PH、M堿度、鈣硬度以及總溶解固體的化學分析值和水溫,求得相應的飽和指數,借此判斷水型。

式中A——總溶解固體系數
B——溫度系數
C——鈣硬度系數
D——M堿度系數
1946年雷茲納指出飽和指數在預測水質性能時有判斷錯誤的情況,如對某些水,其飽和指數雖然是正值,但水的腐蝕性卻很強。由此,他又提出了穩定指數

因此,在調節加酸量的同時,應關注循環冷卻水雷茲納Ry?znar指數,指數小于6,水質為結垢型;指數大于6,水質為腐蝕型。雷茲納Ryznar指數盡量控制在5.5~6.5之間。
1.2 污水回用技術
1.2.1 污水回用裝置
2002年,公司在原西區水凈化車間橡膠工段新建一套規模為500m3/h的回用水處理裝置。利用西區水凈化車間排放的二級凈化污水作為原水,采用一定的深度處理工藝,使排放水達到一定水質標準,回用于橡膠廠循環水的補充水。如此每月可節約新鮮水補水約288~324kt,節水效果十分顯著。
1.2.2 污水回用技術
采用“曝氣生物濾池一絮凝一沉淀一折點加氯-纖維過濾一臭氧殺菌-活性炭吸附過濾”工藝[4],對污水進行深度處理。污水回用流程如圖1所示。

圖1 煉油污水回用工藝流程示意
依據目前的工藝技術方法,循環冷卻水系統的節水措施較多。不同的工業項目應根據項目規模、實際的運行工況、建設地的條件等各方面情況來綜合考慮采用合適的節水措施〔5〕,如此才能更好的實現節能減排的目的。
[1]蔡世軍,趙新義,王瑩瑩.循環冷卻水節水技術研究進展[J].工業水處理,2009,29(3)
[2]陳勇,楊勝,蔡永.循環冷卻水化學處理技術[J].四川電力技術,2002(2):51-53.
[3]王鼎臣.關于碳酸鹽型水質穩定性指數判定法的討論[J].水處理技術,1994,20(4):219-229.
[4]胡娜,黃志婕,張晨.煉油污水回用技術應用及工藝優化[J].石油化工設計,2012,29(4)58-61.
[5]朱羽中,錢效南.工業循環水節水新思路[J].石油化工環境保護,2004,27(3):4-7.