工業循環水處理的機理與方法

李逢春

（神華新疆化工有限公司，新疆維吾爾自治區烏魯木齊 831400）

在工業企業不斷發展壯大的過程中，必須高度重視一切能助力企業提升制造效率、創造經濟收益的舉措。而就絕大多數化學工業的運行情況來說，絕大部分的工業用水都是工業循環用水。但是，倘若不能妥善處理好工業循環用水的問題，設備和管道極有可能會發生結垢、腐蝕等問題，這些問題的發生極大地降低了設備的使用壽命，并帶來一系列的能源浪費問題，導致企業方面在成本和后續保養上的無謂損失。因此，必須結合實際情況，妥善處理工業循環的缺水問題，保證工業循環水系統處于可控范圍內。

1 工業循環水的作用

1.1 換熱作用

在一系列的工業生產流程中，工業循環冷卻水發揮著舉足輕重的作用。具體來說，工業循環冷卻水具有成效顯著的換熱作用，通過工業循環冷卻用水，生產過程中釋放的多余熱量能夠得到有效處理。也就是說，通過在生產系統中安設換熱裝置，冷的工業循環水和熱的工業循環水就可以分別和需要降溫和升溫的物料進行換熱，并在換熱之后實現冷水和熱水的再度循環，能夠較大程度上提升工業生產的效率，解決了能源浪費問題。

1.2 洗滌作用

洗滌作用是工業循環冷卻用水的另一項主要作用，通過借助工業循環用水的流動性以及溶解性，相關技術人員和工業生產人員就可以凈化處理相應的物料。當然，工業循環冷卻用水的洗滌效果并非針對所有物料，相應物料應該滿足以下要求：首先，被凈化洗滌的物料必須具備不溶于水的物理性質，而且能夠以較快的速度沉降。其次，倘若需要凈化的物料中具備大量水溶性雜質，那么用工業循環水洗滌確實能夠取得顯著效果，但是一旦工業循環水重復使用的次數過多，水中該雜質的溶解達到飽和狀態，那么洗滌作用可能會大打折扣。除此以外，工業循環冷卻水不對管道和設備具有洗滌作用，不恰當的處理可能會導致腐蝕問題，嚴重威脅了設備的使用壽命，加大了企業的生產成本。

2 工業循環水的處理機理

客觀來說，工業企業的循環冷卻水處理受到工業循環水系統中多種因素的影響，水中介質、機器用料乃至環境條件都可能會影響工業循環水的處理情況。因此，相關人員要根據這些參數來酌情考慮是選擇水處理劑、緩蝕劑還是阻垢劑，如此才能制定出比較科學有效的工業循環水處理配方。與此同時，人員有必要根據工業循環水的實際情況選擇應對機制，循序漸進地對工業循環水加以基礎處理與正常處理。所以說，在整個工業循環水處理的問題中，核心要素就是對阻垢劑的選擇，優質、安全和高效的阻垢劑將會使工業循環水的處理如虎添翼。因此，以阻垢劑的選擇為核心基礎前提，工業循環水的處理機制主要有以下幾方面。

2.1 阻垢效應

在工業冷卻用水系統中，阻垢劑可以與工業循環用水發生螯合作用以及發生在表面的吸附作用。所以，阻垢劑的合理選擇和應用能夠充分發揮水處理劑的的功能特點。也就是說，在工業循環用水處理的過程中，處理效率直接取決于藥劑性能。就現階段工業企業對工業循環用水的處理狀況來說，其選取的藥劑可能具有阻垢作用、可能具有殺菌作用、可能具有絮凝作用或者分散作用，也可能同時具備其中任意的兩種或多種作用，具備效用越多的藥劑阻垢效應就越明顯。所以，根據相關的研究分析，倘若能夠同時運用多種阻垢劑，并按照恰當的比例對其進行混合，那么其使用效果將會明顯高于單一藥劑的使用效果，在工業循環用水的處理方面也會更加高效可靠。

2.2 換熱設備

在處理工業循環用水的過程中，工業企業一般會針對循環冷卻水系統配備循環水冷卻機，以方便實現生產設備的水冷卻工作。循環冷卻水系統指的是一種把水作為循環冷卻介質使用的系統。通過這一系統，工業企業能夠對95%以上的冷卻水進行回收利用，實現對能源資源的節約。在一般生產工藝流程中，工業循環用水在整體工業用水中的所占比例極大。所以，把握好循環冷卻水系統等換熱設備，就相當于抓住了工業循環用水處理的命脈，能夠大幅度提升工業循環用水處理的效率，節約大量工業用水。

3 工業循環水處理的必要性

在工業生產的過程中，初始給水無論是來自湖水、河水、水庫水的地表水，還是來自于井水、泉水和自來水的地下水，都屬于天然水，所以水中不可避免地存在懸浮物或者藻類等雜質，這一問題在工業生產過程中始終無法得到解決。但是，倘若在后期生產流程中不能針對水處理采取預防措施，那么長期混合在天然水中的雜質會隨著工業水循環在熱交換面上沉積，在儀器設備上形成水垢，導致熱交換效率大幅降低，甚至為工業儀器設備帶來腐蝕的威脅，整個工業的生產安全性無法得到保障。因此，針對工業循環水的處理勢在必行。

4 工業循環水的處理方法

4.1 緩蝕劑

緩蝕劑是現階段工業水循環處理的一項有代表性的化學方法。但是，緩蝕劑的種類眾多，選取最有成效的難度較大。一方面，能用于工業循環水處理的緩蝕劑不僅要對各種金屬或者雜質具有強效的緩蝕作用，而且還應該立足于工業企業可持續發展的角度，具有生態性與環保性以及經濟性特征。結合我國工業企業新階段循環水的處理方案，以下三類緩蝕劑的應用比較普遍。

4.1.1 鉬酸鹽

鉬酸鹽屬于氧化模型的緩蝕劑，也可以算做陽極型緩蝕劑。其主要作用原理是在陽極產生一層氧化物鈍化膜，進而對相關的一些設備起到一層保護作用。但是，采用這種緩蝕劑具有比較明顯的局限性，一方面在使用過程中需要的劑量相對較大，另一方面其綜合成本相對較高，所以工業企業在選取過程中應酌情考慮。

4.1.2 磷酸鹽

磷酸鹽也屬于陽極緩蝕劑的一種，與鉬酸鹽緩蝕劑相比，磷酸鹽緩蝕劑的價格更低廉，且沒有毒性。但是，在處理工業循環用水的過程中，磷酸鹽緩蝕劑的應用可能會導致磷酸鈣的出現，加劇儀器設備上水垢的形成。所以，工業企業在選用磷酸鹽緩蝕劑處理工業用水時，可能會考慮搭配能抑制磷酸鈣垢的阻垢劑同時使用。然而，這種搭配使用策略又極有可能促進水中藻類生長，污染環境。

4.1.3 聚磷酸鹽

與上述兩種緩蝕劑相比，聚磷酸鹽在現階段工業循環水處理流程中的應用更加廣泛。其成本更低、緩釋作用效果更好，而且同時具有一定程度的阻垢作用，在經濟性和可行性方面更加滿足工業企業的需求。但是，聚磷酸鹽在水解后會立刻與正價鈣離子生成磷酸鈣垢，同樣會加快水中藻類植物的生長速度，對環境造成負面影響。所以，相比之下，絕大多數企業會選擇六偏磷酸鈉和三聚酸鈉等綜合效用較強的聚磷酸鹽。

4.2 阻垢劑

一般情況下，工業企業在處理工業循環水的過程中常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機磷酸、有機磷酸酯、聚羧酸等。聚羧酸作為除垢劑主要是由于其與碳酸鈣發生化學反應，除垢效果明顯，而有機磷酸酯主要作用是除去硫酸鈣垢，卻不能有效除去碳酸鈣垢。相比來說，有機磷酸無論是對于碳酸鈣垢還是硫酸鈣垢的作用效果都比較明顯。

5 結束語

綜上所述，工業水循環的處理問題決定著工業企業的長期發展。因此，要著重注意阻垢劑、緩蝕劑、殺生劑等在工業水循環處理中的選擇與搭配，深入貫徹落實可持續發展戰略，推動工業企業發展。