工業循環冷卻水處理技術優化分析

摘 要：企業為了全方位貫徹工業生產中節水減排理念，提升水資源的利用率，應用工業循環冷卻水處理技術，充分推動企業的可持續發展進程。工業循環冷卻水處理技術中包含眾多處理技術，如生態水處理技術、工業循環水緩蝕處理機理等。多種成熟的技術應用到工業生產中，主要控制循環水的腐蝕、結垢、微生物，通過循環水中加入各類藥劑和提高旁濾系統設備的過濾水量從而改善水質，并且提高濃縮倍數等。

關鍵詞：工業循環;冷卻水處理技術;優化

我國二十世紀七十年代初期就已經研發相關的工業循環冷卻處理技術，發展至今該技術中的水處理化學品及處理技術得到顯著提升，應用到工業生產中的工業循環冷卻處理技術發揮著巨大作用。當然，隨著工業循環冷卻水系統的不斷創新，現有的工業循環冷卻處理技術已經不能滿足現階段的系統的技術性需求，由此而產生多個不合理的問題點。在此情況下，企業必須要針對工業循環冷卻處理技術進行技術創新，進而呈現出節能減排、水資源循環利用效果。

1 工業循環冷卻水的重要作用

循環冷卻水系統用水量極大，即占據了企業總用水量的80%。但是現有的循環冷卻水的補充水源卻非常單一，即地下水、水庫水或者是和湖泊水等。因此相關企業必須要科學合理應用工業循環冷卻水，控制其工業用水總量，提高工業生產效率。工業循環冷卻水循環工作過程會結合水中的沉淀物、溶解氣體等有效清除化學離子，避免化學離子破壞設備的穩定運作。實際工作狀態下的工業循環冷卻水系統，其內部會對設備進行升溫、降溫操作，但是本質并不會發生物理變化，長期以往循環，內部的溶解物將會逐漸減少，進一步滋生微生物，同一時間在冷卻的管道中也會有污垢產生，污垢長久沉集結垢從而發生腐蝕管道。另外就是工業生產設備運行過程中會存留少量的化學物質，該物質要是不能得到及時處理，就會破壞冷卻水，削弱冷卻水作用，反作用于機械設備中，限制其機械設備的運轉。基于此情況，必須要針對工業循環冷卻水的技術處理，采用科學合理的處理對策，得到穩定的水循環系統。[1]

2 水處理技術方法概述

循環冷卻水防垢處理方法有多種，選用時應根據給水水質條件、水資源短缺情況及水價等因素，因地制宜地選擇有效、安全、經濟、簡便的方法。

離子交換法是目前使用較為廣泛的循環冷卻水處理方法，正確處理和控制下能有效降低水中的陽離子含量（所以該法也稱為陽離子交換法。陰離子處理費用昂貴，一般的循環冷卻水不宜采用）。但隨著水處理技術的不斷發展和國家對環境問題重視的提高，該法所帶來的環保問題越來越引起重視。使用該法過程中需要大量使用工業鹽作為交換介質使樹脂再生，樹脂再生處理要排放廢鹽液，這會造成環境的永久性污染，使地下水鹽堿化。國家出臺了一系列文件，要做好節能減排工作。我們必須認真貫徹科學發展觀的戰略方針，在水處理工作上，采用綠色處理方法。比較各種方法的優缺點及對環保的影響，采用復合藥劑處理法為佳。復合藥劑主要是無機和有機藥劑，有多種配方，因而產品牌號也有多種。

3 工業循環冷卻水處理技術優化分析

3.1 對循環冷卻水系統中微生物的控制

循環冷卻水處理不僅要防垢防腐，還要防微生物。微生物種類較多，在循環冷卻水中引發問題的主要有三類：藻類、細菌和真菌。它們一是從補給水中帶入，二是由空氣中帶入。冷卻水中的藻類主要有：藍藻、綠藻和硅藻。藻類的危害：一是死亡的藻類成為水中的懸浮物和沉淀物。二是藻類在冷卻塔填料上的生長會影響水分散和通風量，降低冷卻效果。

循環水中存在大量細菌，其在新陳代謝過程中能分泌黏液，把原來懸浮在水中的固體物和無機沉淀物粘合起來，附著于換熱表面上，引起結生污垢和腐蝕。冷卻中的細菌按其形狀分為球菌、桿菌和螺旋菌。冷卻水中的真菌包括霉菌和酵母菌兩類。真菌的代謝產物往往生成在換熱器中換熱管的表面上，水池壁上。真菌對全金屬換熱器沒有直接的腐蝕性，它們的代謝會在金屬換熱器表面產生細菌狀粘泥使其產生金屬腐蝕，同時沉積物影響冷卻效果。因此對這三類微生物，必須進行殺滅、控制，通用的方法就是定期投放殺菌滅藻劑進行殺滅。常用的藥劑有氯劑、溴劑和有機氮硫類藥劑。我公司是用的高濃度次氯酸鈉含氯滅藻劑。

3.2 工業循環水緩蝕處理的控制

工業循環水內部結合緩蝕劑實施循環冷卻水處理技術，體現其工業循環水緩蝕處理機理。處理過程主要是針對現階段被循環冷卻水系統水腐蝕較為嚴重的機械設備，應用多個有效緩蝕劑到工業循環水系統中，如鋅鹽、鉬酸鹽等。當然鉬酸鹽的優勢和劣勢十分明顯，即優勢為有效處理鋼制品、鋁制品以及銅制品等材質設備;劣勢為高成本。對比鋅鹽，其材料成本就非常低，同時也能有效處理各類材質設備。不可避免的鋅鹽的最大致命缺點就是有較強的毒性，因此應用鋅鹽到冷卻循環水的處理中要相當謹慎，目前我公司規范中其循環水中的濃度在2mg/L以下。[2]

3.3 水垢處理的改善

現階段的工業循環冷卻水處理技術會應用藥劑來處理水垢，針對水垢機理，可以在保障良好運行狀態前提下，進一步控制藥劑的強度，實現有效抑制循環冷卻水內部微生物目的。除此之外，也要明確控制水質穩定劑的投放量。大部分企業會選用含有有機磷酸處理藥劑，該磷系處理藥劑的藥量控制方式僅借助總磷含量來測定，這樣的檢測方式會由于多種因素的影響，如取水樣檢測較差的時效性等，都會導致水質的投放藥量偏差。為了實施監控水質中穩定劑的投放含量，可以通過示蹤技術來管控，即結合化學反應在水處理中得到聚合物的熒光現實效果，多個化合物的熒光輕強度與濃度有著一定的線性關系，比如某公司就研發了N-2223熒光示蹤型水處理劑，以此來達成自動化投放藥劑、清除污垢的目的，得到更加穩定的循環水系統藥劑濃度。

3.4 改善濃縮藥劑，推動藥劑低磷化發展

傳統敞開式工業循環冷卻水系統中濃縮倍數并不大，通常為2～3，這樣非常不利于工業新鮮水的循環利用，國際上平均循環冷卻水系統的濃度倍數在5～8之間，從這一點相關企業一定要充分提升其濃度倍數，讓新鮮水得到有效使用，也能由此來達成降低水處理穩定劑消耗量的目的。當然，針對循環冷卻水處理技術中應用的磷系藥劑，其磷是營養源，但是應用其中總會造成微生物的過渡繁殖情況，尤其是藻類得到磷元素的營養加持，非常容易造成水體富營養化，最終微生物過度繁殖生態環境被破壞。循環冷卻水系統所排放的廢水低磷化要求低于1.0mg/L，這樣才符合企業的可持續健康發展要求。基本上藥劑低磷化發展充分迎合當前的綠色化生態發展。

3.5 提高循環冷卻水的補充水處理及旁流過濾處理

①對于給水濁度比較高的可以在加入復合水處理劑處理的同時，加入一定量的濁度處理劑，如聚氯化鋁等，以增強防垢效果;②旁流處理：旁流處理就是抽取部分回水經過旁濾系統，按要求進行處理后再返回到循環水池中的處理方法。目的一，循環水系統運行時由空氣帶入的灰塵、系統運行時產生的微生物黏泥和由換熱器進入水系統的油類等懸浮物含量升高，影響水處理效果，加重粘泥的附著。除去水中存在的懸浮雜質、油污、微生物黏泥等，確保循環水濁度、黏泥、油污在控制指標范圍內。緩解由于濁度、黏泥、油污等過高而造成對設備、管道結垢、腐蝕等現象。因此需進行旁流過濾，旁流過濾水量一般為循環水量的1～5%。其二，為了提高循環水的濃縮倍率。通過旁流裝置從循環水中過濾除去懸浮物及沉淀物，有利于濃縮倍率的提高，減少排污量，有利于經濟運行。

4 結語

本文通過對工業循環冷卻水處理技術優化分析，結合工業循環冷卻水的重要作用、具體的處理技術分析，針對性提出多種優化對策，以此來達到企業所追求的安全、節能生產需求。

參考文獻：

[1]趙國濤.工業循環水處理技術及優化對策[J].科學技術創新，2017（11）.

[2]劉向朝，王藝林，翟書寶.無磷藥劑在中水回用循環冷卻水系統中的應用研究[J].工業水處理，2018，38（6）.

作者簡介：

馬紹波（1986- ），男，漢族，內蒙古烏蘭察布人，工作單位：內蒙古包頭神華煤化工有限責任公司，2009年開始從事工業循環冷卻水處理運行工作。