工業循環冷卻水處理的機理與方法的相關探討

陳思妗

摘 要：隨著我國社會經濟的快速發展，工業實現了很多的進步，也為我國的現代化建設提供了重要支持。在工業領域中，工業循環冷卻水的作用主要是用于冷卻產品和設備方面，進而可以起到保證工業的生產效率等。但是根據相關工業數據顯示，工業循環冷卻用水在長期的使用后很可能會導致設備出現結垢的現象，也有可能會腐蝕設備等，所以一定要采取相應的有效措施對這一問題進行處理。

關鍵詞：工業循環冷卻水處理;機理;方法

目前，在化學工業中，比如煉油、制藥等行業，冷卻裝置和火力發電組中的蒸汽輪機的冷卻裝置都是需要用工業循環冷卻用水的，由此可見工業循環冷卻用水在工業用水中占到了很大的比例。但是我們在運用工業循環冷卻用水時，要對其進行處理，不然工業循環水就會對管道和設備產生腐蝕、結垢等問題，不僅減少了設備的使用壽命，而且堵塞管道降低了熱交換效率，浪費了能源，這是基于這些原因，我們要對工業循環冷卻水的處理重視起來，盡管冷卻水在冷卻生產設備或產品的過程中，水溫會不斷升高，雖然物理性不會產生較大的變化，但是仍必須對其進行降溫和穩定處理，使得工業循環水系統正常運行。

一、循環冷卻水系統概述

在當前工業領域主要對以下兩類循環冷卻水系統進行了普遍的應用，簡單來說就是敞開式及密閉式的系統。

（一）敞開式系統

指的是循環冷卻水和空氣會進行直接性的接觸，進行冷卻的一種系統。循環回水在開放式的冷卻塔中通過對于空氣釋放熱度實現溫度的降低。但開式冷卻塔就需要利用水蒸發和冷卻實現其降溫過程，也導致其系統會損失大量的水量。此外，因為其需要和空氣進行直接的接觸，造成系統水質不良，且有著較大的排污量，對應的補水需求量也加大。但與閉式的系統相比，其電耗和占地面積都相對較小。

（二）密閉式系統

密閉式系統則是不需要循環冷卻水和大氣進行直接接觸就能實現冷卻的一種循環冷卻水系統。循環回水通過在密閉式的冷卻塔中的換熱管束內和空氣及噴淋水進行間接的接觸，實現溫度的降低。此系統的降溫主要是通過水的傳熱冷卻進行的，所以也不會損失較大的水量，同時由于其循環水的介質主要是軟水及純水，不會和空氣進行接觸，也使得其具有比較良好的系統水質，由于不用排污也不需要進行補水。但由于密閉式的系統對于風量有著較高的要求，且對噴淋泵進行了配置，也使得其有著較大的電耗。但因為受到換熱效果的影響，導致密閉式的冷卻塔單塔的處理能力不大，在對處理能力有著較高要求的情況下，往往需要對多臺密閉式塔進行聯合，因此也需要較大的面積。此外，由于閉式系統中主要的循環介質是軟水，所以往往還需要對專門的軟水制備系統進行配置，實現對于密閉式循環水系統的補水。所以，對于工業企業來說在對循環冷卻水處理系統進行選擇時，還要根據企業的實際情況進行系統的確定。

二、工業循環冷卻用水的重要作用

（一）換熱作用

工業循環冷卻用水可以帶走生產過程中系統產生的多余熱量，也就是通過利用換熱裝置，把冷的或者是熱的工業循環水通過導熱介質與需要降溫或者升溫的物料進行換熱，從而使得冷水和熱水均能達到循環使用的目的。

（二）洗滌作用

我們知道水是具有流動性和溶解性，所以可以利用水的流動性和溶解性來對被處理物料進行的凈化處理。而對被凈化的物質是有要求的，首先，我們要求被凈化物質是不能和水互溶的，而且能夠快速的沉降，并且當被凈化物料中的雜質具有水溶性時，我們可以用水洗滌，進行重復使用，一直達到飽和狀態為止。

三、工業循環冷卻水處理化學方法

（一）緩蝕劑

緩蝕劑種類是比較多的，能作為水處理用的緩蝕劑不僅能對系統中各種金屬有較好的緩蝕作用而且符合環保要求，經濟實用性強。鉬酸鹽：是陽極型或氧化膜型的緩蝕劑，在陽極上會產生一層具有保護作用的氧化物鈍化膜，而且在使用時劑量往往會比較大，因此成本相對較高。磷酸鹽：是一種陽極緩蝕劑，價格便宜而且無毒，但易生成磷酸鈣，導致垢的形成，故與對磷酸鈣垢有抑制作用的阻垢劑聯合使用，但同時也會促進水中藻類的生長，對環境污染較為嚴重。聚磷酸鹽：目前使用最廣泛、最經濟的緩蝕劑，其成本低，緩蝕效果較好，同時兼有阻垢作用，易水解，無毒，水解后與正價鈣離子生成磷酸鈣垢，容易促進水中藻類生長。通常情況下，三聚酸鈉和六偏磷酸鈉是較為常用的。

（二）阻垢劑

有聚磷酸鹽、有機嶙酸、機嶙酸脂、聚羧酸等是在水處理中常用的阻垢劑。聚梭酸：對碳酸鈣垢具有良好的阻垢作用。有機嶙酸酯：對抑制硫酸鈣垢的具有比較好的阻垢作用，但是在抑制碳酸鈣垢產生效果方面來講，效果較差。有機嶙酸：對碳酸鈣、水合氧化鐵和硫酸鈣的析出有較好的阻礙效果。

四、工業循環冷卻水處理技術優化對策

（一）合理提高濃縮杯水

想要使得水資源的重復利用率得到提升，還需要對企業循環冷卻水系統的濃縮倍數進行提高。這樣在降低新水使用量的同時，也可以減少對于水處理穩定劑的使用。當前我國工業企業的換循環冷卻水的濃縮倍數都在3左右，與國際水平還有較大差距。所以，還需要對其進行更加深入的研究。

（二）使用無磷化、低磷化藥劑

當前在對循環冷卻水進行處理時主要應用了磷系的配方，雖然其沒有毒性，但其作為微生物的營養劑，會使其出現過度的繁殖問題，不僅會導致湖水出現富營養的問題，還會對生態環境造成嚴重的破壞。因此，想要對循環冷卻水系統進行優化，就要對低磷和無磷化的水質穩定劑進行使用。當前較常應用的是聚天冬氨酸（PASP）以及聚環氧琥珀酸（PESA）等無磷緩蝕阻垢劑。但當前我國還沒有直接合成的無磷緩蝕阻垢劑。

五、結束語

總而言之，近些年，國家的工業發展實現了跳躍式的發展，而在工業發展的過程中，人們對于工業循環冷卻用水的重要性也有了更加全面的認識，對工業發展有著十分重要的作用，所以對工業循環冷卻水系統中存在的問題也越來越重視，同時也意識到了開發新型的阻垢劑、緩蝕劑、殺生劑及其復合配方、研究各種水處理的應用技術的任務的重要。而近幾年以來，我國在工業循環冷卻用水系統領域的研究有著可喜的進步，再加上我國“可持續發展戰略”的貫徹實行，對我國在水處理方面的研究和應用有很大的推動作用。

參考文獻

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