中水回用于循環水系統的研究與應用

季分糧

摘 要：中水回用于循環水系統是工業應用體系中的一項重要設備，但同時也很容易造成設備的腐蝕，也很容易出現結垢，滋生微生物影響設備的性能，本文圍繞中水回用于循環水系統的研究與應用的課題展開討論，剖析中水回用于循環水系統中的阻垢技術，解決企業單位在中水回用中碰到的實際問題，使水資源的利用率得到有效的提升，實現更好的可持續發展。

關鍵詞：中水回用；循環水系統；阻垢；

引言

中水回用于循環水系統是工業應用體系中的一項重要設備，但同時也很容易造成設備的腐蝕，也很容易出現結垢，滋生微生物影響設備的性能，本文圍繞中水回用于循環水系統的研究與應用的課題展開討論，剖析中水回用于循環水系統中的阻垢技術，解決企業單位在中水回用中碰到的實際問題，使水資源的利用率得到有效的提升，幫助企業實現環境友好型的生產，得到可持續的發展。下文為具體的報告內容。

一、中水回用于循環水系統中的物理阻垢方法

（1）機械除垢法。

機械除垢法實則是利用機械的方式類對設備的污垢進行去除。按照祛除污垢的時間可以分為兩種方法，第一種是在傳熱設備不工作的時候，即離線操作，法進行設備除垢阻垢。第二種是在傳熱設備正常運轉的時候進除垢阻垢，即在線操作法。前者能夠使用一些小型的清潔工具如尼龍刷、金屬刮削器，還可以利用高壓水等設備來輔助清潔。能夠使設備中留存下來的污垢得到較為徹底的清除[1]。采用離線方法對機械除垢來說，優勢是比較明顯的。并且相對來說施工的難度較低，也不需要操作人員有很高度技術，很容易就可以掌握。

（2）磁場阻垢法。

利用清潔溶液在一定的流動速度下通過通道，以實現設備磁路間隙的清潔。是一種主要針對磁化器設備的污垢清潔方法。可以產生永磁或電磁兩種不同的磁場形態，永磁磁化器的結構相對來說更簡單，工藝的流程操作也較為簡便，能夠有效節省能源。然而隨著使用時長的增加以及溫度方面的變化容易造成退磁的現象。因此，需要給磁化器配置供磁性的電源，從而祈禱增強磁場的作用，最大程度的降低溫度變化給磁化器造成的退磁影響。也能夠避免因使用時間過長而出現的性能減退，能夠保證磁化器持續穩定的工作。但是，這也建立在一定的耗電基礎之上，對水質要求也是比較高的。磁化器可以分為兩種，一種是浸入式的磁化器，另一種則是非浸入式的磁化器。前者要求磁化器和流體接觸，因此不容易形成腐蝕。而后者（非侵入式的磁化器）則需要有充足的磁性作為支撐，因此消磁的效果會相對較差。此外，按照磁場與流體流動的方向磁化器還可以分為平行式磁化器以交式磁化器。前者是讓磁場與流體流動方向保持平行一致的態勢。后者則是讓磁場與流體流動的方向形成相交相對的態勢。

（3）電場阻垢法。

通過電場也可以對設備進行污垢祛除。利用電場使水分子得到正負順序的重新排列，并且使結垢物質受到各類正、負離子的包圍，在較強的靜電場作用力的影響下，阻垢物質會和水分子發生反應在中的水合作用持續增加，逐漸被溶解，達到阻垢的作用，通過靜電場，能夠持續有效地降低污垢的形成，實現循環除垢的效果。

二、在中水回用循環水系統中運用的化學阻垢法

通過添加化學阻垢劑或者酸性溶液、二氧化碳以及石灰軟化等來進行化學離子的交換，從而實現中水回用的目的

（1）加酸性溶液。通常會選擇加入硫酸，使之與水中的含有的碳酸氫鈣以及碳酸氫鎂發生化學中和反應，所生成的硫酸鈣以及硫酸鎂溶解度都較低，通過這種方法可以有效阻止水垢生成。加酸方法操作簡單，效果顯著，并且成本也較為低廉[2]。然是添加的硫酸具體劑量需要經過測算，假如酸性濃度不足則達不到除垢的功效，但濃度過大則會造成傳熱設備的損耗和腐化，也得不償失。

（2）加二氧化碳法。通過在液體中注入二氧化碳氣體，通過該氣體能夠在中水形成有效的方向移動，使水中所含的重碳酸鹽得到有效去除，防止鈣垢的形成。利用二氧化碳來去除污垢的方法操作起來非常方便，并且該方法的安全性也很高，具有非常高的實用價值。

（3）離子交換軟化法。即利用鈉離子來進行軟化處理，使中水回用循環水得到有效的處理，使結垢的現象得到有效控制[3]。其主要的原理是將水中的離子與添加劑中的離子進行交換，從而實現阻垢的目的。通過這種離子交換軟化的方法能夠使原水中的阻垢陽離子以及鎂離子的濃度得到有效的降低，經過軟化處理的原水就會因此而減少阻垢現象的發生概率。

（4）加石灰軟化法。

通過在循環水系統之中添加消石灰，讓消石灰和原水之中的碳酸氫鎂、碳酸氫鎂以及二氧化碳發生化學中和反應，使水硬度有所降低，生成難溶于水的碳酸鈣和氫氧化鎂沉淀物質，再將沉淀物質進行清理，使污垢得到徹底清除。原水在進入到中水回用循環系統以前，已經經過一次預處理，去除了其中的大部分鈣和鎂離子，由此來阻止后續的結垢物質生成，有效實現阻垢的目的。經過試驗，石灰軟化法在除垢阻垢方面具有很好的效果，特別是針對于原水硬度比較高的情況，其阻垢效果則幣其他方法更加的顯著。

（5）加阻垢劑法。通過添加化學阻垢試劑的方法來達到阻垢的效果。防腐阻垢的化學試劑一般來說是采用環氧樹脂以及特定的氨基樹脂作為化學基礎材料，并添加了適量防銹、防腐輔助試劑經過一定的混配比例調制而得，這類化學阻垢試劑具較好的抗滲防銹的性能、能夠起到補充的阻垢效果，并且在導熱性，附著力方面都表現突出[4]。采取添加化學阻垢試劑的方式來處理中水回用于循環水系統，實現阻垢的方法也是一種操作較為簡便的辦法、效果比較明顯、成本也不是很高。

結語

通過對中水回用于循環水系統的設備機理以及中水的組成進行分析，利用一些化學反應及個物質的物理特性，能夠制定出較為有效的阻垢方案，根據設備的實際使用情況進行選擇。在施工的過程中，應當同時兼顧操作的便捷性與安全性。

參考文獻：

[1] 韓強， 張久志， 李萍. 市政中水回用電廠循環水系統藥劑開發與應用[J]. 山東化工， 2018，12（4）：27-28.

[2] 張少松， 曹培寬， 白小明. 中水回用循環冷卻水系統研究及現場應用[J]. 廣東化工， 2012， 39（9）：31-32.

[3] 李建新. 中水回用工業循環水的研究與應用[J]. 寶鋼技術， 2004，34（1）：47-48.

[4] 張衛紅， 劉偉杰， 王巖. 中水回用于電廠循環冷卻水系統緩蝕研究[J]. 上海理工大學學報， 2009， 31（6）：585-586.