工業循環水處理技術改進的幾點思考

黃 凱，羅小虎，張 葉，尹文進

（武漢有機實業有限公司，湖北武漢 430040）

天然水中一般含有大量的無機物、有機物，因此，工業生產期間，必須及時進行天然水的處理，從而避免水中鹽類物質濃縮形成污垢、水垢等雜質，降低對環境的污染破壞作用。當下，國內工業水循環中，處理效果一般，由于措施不完善、換熱設備結垢等問題，導致循環設備的內部經常出現污泥堵塞現象，降低了系統交換效率，對設備運行安全產生了負面作用。因此，必須采用新型工業水循環處理技術，逐步提升水利用率，避免水污染、水浪費問題，同時還能起到延長設備使用壽命的功效，有效提高系統穩定性。

工業生產過程中，合理進行冷熱溫度交換管理具有重大價值。該環節中，必須充分考慮設備自身物理性能、化學性能，合理利用已有設備進行冷卻操作，這是十分重要的環節，對提高設備在冷卻操作中的功效具有較大影響，此外，還可有效提升設備生產期間的工作效率。工業循環冷卻是一種十分關鍵的冷卻形式，同時循環水處理是該階段的工作重點。循環水處理作為一項長期的艱巨任務，可有效解決腐蝕、微生物黏泥、結垢三方面的問題。因此，本文結合當下廠區運行特點和主要問題，做出了正確的判斷，力求逐步達到優化目標，提高監管控制力度，以實現水質穩定為最終目標進行管理，保證為全廠設備的安全運行提供足夠的保障。

1 工業循環水處理機理分析

1.1 阻垢處理機理

水在管理處理期間，由于設備表面存在鹽類物質沉積作用，必然會導致水垢等現象，這是工業循環水處理期間常見問題，極易對水循環的有序運行造成干擾。當下，大部分企業運行期間，都會添加阻垢劑來去除污垢。如循環水冷卻過程中，借助阻垢劑可保證垢離子濃度增加。由于其水縮濃度增大，因此可有效降低水垢的負面影響。

1.2 緩蝕機理

與阻垢原理相似，緩蝕現象一般也是經由藥劑添加的方法達到工作目的。當下，緩蝕機理中主要借助緩蝕劑工作，具有環保、實用的特點，可明顯降低腐蝕程度，對腐蝕的減緩效果十分突出。市面上緩蝕劑存在較多種類，包括聚磷酸鹽、磷酸鹽類等，將上述緩蝕劑添加到循環水后，它們會在金屬表面形成薄膜，具有保護作用。緩蝕劑種類不同，其應用特點也會存在差異，利弊特點不同。如硝酸鹽類存在效果顯著的優勢，但是弊端表現在用量過高、成本偏大；鋅鹽類成本較低，但是存在毒性強的不足。當下，工業生產過程中，應用較為廣泛的緩蝕劑包括聚磷酸鹽、磷酸鹽兩大類，上述兩種緩蝕劑成本低、毒性弱，因此在實際應用中推廣范圍廣泛。

2 工業循環水處理方法

2.1 物理處理法

物理處理法中，較為常見的便是陰極保護、膜處理法。前者借助直流電流，可保證介質流向得到改變，從而保護介質都聚集到金屬周邊，保證金屬負電位處于保護范圍中，如果金屬長期處于上述條件下，便可有效避免腐蝕現象。膜處理法則主要借助薄膜特性進行處理，由于薄膜中包含特殊成分，可選擇性透過某些物質，如反滲透法、納濾處理法等膜處理技術。在水處理過程中，滲透達到一定數值后，滲透狀態便會出現。這一狀況下，會對濃度較低的溶液施加壓力，濃度過高情況下，溶液在壓力作用下便會向低濃度方向滲透，這種情況可稱為“反滲透”現象。

2.2 化學處理法

水循環中應用化學處理法時，要合理應用緩蝕劑、殺生劑，從而實現工業用水的冷卻。化學處理法應用后，可逐步提升冷卻水的重復利用率，還可提高工業設備的使用年限，應用范圍相對廣泛。

3 工業循環水處理中存在的問題

3.1 漏油導致的機器結垢

工業生產期間，部分企業從提高經濟效益出發，可能會超長時間使用機械設備，到設備無法使用為止，導致企業的機械設備都會存在老化、陳舊的問題，長此以往，極易導致循環水處理系統發生漏油現象。當發生漏油問題時，如果企業不能及時關注，必然會導致機器設備內部出現油膜問題。油膜的存在會為諸多微生物的生存提供載體，這種環境條件下，會形成一種新物質，即微生物黏泥，極易導致設備結垢問題。機器結垢后，不但會對循環水處理質量產生負面影響，長期存在還會導致循環水處理系統發生故障，嚴重時甚至會發生設備報廢。為此，企業必須提高重視度，避免長期漏油引發的油膜現象，從而降低微生物等對機器設備的負面作用，避免設備結垢，從而確保循環水處理系統的正常運作。

3.2 阻垢和抗腐蝕效果差

工業制造期間，會生成大量的廢水物質，廢水中包含殘留化學成分，同時循環水處理系統中的大部分設備都是金屬材料，上述化學殘留物質必然會對設備產生強腐蝕性，進而影響設備物理性能，降低了設備的使用壽命。此外，傳統機械設備中，阻垢能力相對薄弱，因此，企業為了解決循環水處理系統中的問題，必須積極進行機械設備的優化，力求逐步提升設備的抗腐蝕效果，還要加強機器設備的阻垢能力，從而達到制約水中微生物的目標，解決水處理系統中存在的問題。

3.3 循環水處理機械設備有待完善

工業生產期間，受資金、技術等限制，部分企業并未提高循環水處理系統的機械設備重視程度，有的企業從節約成本出發，甚至從未購買循環水處理系統的相關設備。如部分工業企業中，并未積極應用涼水塔排泥設備，或者排泥設備不完善，都會導致無法順利排除循環水中的淤泥。此外，淤泥無法排除的另一個原因便是水池清潔不到位，也有可能是清潔環節中未進行徹底清潔，導致循環水處理系統由于處理不到位引發后續一系列問題。

3.4 水冷器技術不完善

停工期間，部分裝置可能存在不退料的情況。冷卻器水線打開，但是閥門開度過低等情況，都會引發水量下降、速度降低，進而導致泥沙污垢等發生沉淀，增加了微生物生長速度。

4 現代循環水處理技術

隨著國內循環水技術的快速發展，可充分考慮不同種類藥劑間的反應效果。當下，有機阻垢劑存在種類多的特點，包括有機磷、聚羥酸脂系列，還包括其他種類的除垢劑。上述藥劑投入使用后，極易引發腐蝕現象，因此，相關人員在進行操作中，必須投入適量的緩蝕劑。

再者，循環水中含有較高比例的有機物，導致部分微生物繁殖速度增加，這種情況下，可借助多種殺菌劑進行處理，提高殺菌效果，同時部分殺菌劑還會具有剝離污泥的功效。如二氧化氯殺菌滅藻劑，該類物質具有高效、無毒、安全的特點，且穩定性高，不會隨外界pH的變化發生明顯改變，與大部分胺類物質都不會發生反應，是當下較為常用的滅藻類藥劑。

5 工業循環水處理優化措施

5.1 優化循環水水垢措施

循環水處理過程中，在循環濃縮后，pH增加，便會形成堿性環境，即濃縮過程中必然會形成大量的結垢、水漬問題。在面對上述情況時，要嚴格落實下述幾方面要求：①加強相關藥劑的妥善管理。循環水處理不當時，極易引發水垢問題，此時必須保證循環水的質量要素，保證藥劑的正確使用。②處理循環水的過程中，必須嚴格深入各個環節，切實掌握循環水的濃縮比例，保證循環水的濃縮倍數滿足科學性、合理性的要求。③合理利用計算機技術，對循環水的各個處理環節都要進行深入分析、全面監控，保證其濃縮比例的有效性、穩定性，采取措施避免后期水垢的形成，降低水垢負面作用，如圖1所示。此外，還要提高對循環水的水溫、水流、水質的關注度，科學監控，必要時采用科學的工藝手段對其進行干預，從而最大程度地避免結垢現象。

圖1 循環水自動加藥系統

5.2 科學制定濃縮倍數

工業循環水的處理工作中，一般是借助特殊的化學藥劑進行工業廢水有害物質的調節，為此，針對藥劑濃縮倍數方面的分析，實現濃縮倍數的合理優化具有重大意義，可有效保障工業循環效果，完善水處理技術。從中可看出，這一要求對藥劑配制人員提出了較高要求，相關人員在進行藥劑配制期間，不可僅依靠以往經驗進行處理，而要結合實際情況，對循環水進行采樣處理，并結合處理設備的運行現狀進行分析，從而配制合適的濃縮倍數。只有保證藥劑配制的合理性、科學性、有效性，方可有效地進行藥劑配制處理，此外，為了保證循環水系統的效能，還要充分考慮水源補充問題，全面了解循環水的排放、蒸發情況。相關人員要及時關注循環水設備的溫度、吸收器效率等參數，方可保證藥劑配制工作的順利進行，從而發揮其在循環水處理系統中的價值。

5.3 定期檢查和清潔循環水設備

工業企業發展過程中，要合理進行藥劑添加，從而有效避免結垢問題、緩解腐蝕問題。這一過程中，水處理系統不可避免地會存在老化、退化現象，如果相關崗位工作人員未對上述問題提高重視度，并未及時進行設備的檢查、清潔，極易導致設備無法正常運轉，因此，企業必須加強循環水系統的妥善處理，保證對其中的機械設備進行全面清潔、有效檢查。工程實踐表明，定期進行設備檢查可明顯提升循環水的處理效果，同時這也是縮減企業制造成本的必要舉措。此外，企業在針對相關機械設備進行檢查期間，有時會發生清潔不到位引發的循環水結垢問題，后果便是微生物數量急劇攀升。因此，企業方面必須加強設備清潔、設備檢查處理，這對循環水處理系統的合理運作具有重大價值意義，可保證工業循環水處理技術的逐步完善。

6 結束語

循環水處理技術是一項綜合性較強的技術，具有涵蓋內容多、工藝操作復雜的特點。隨著國家工業的快速發展，當下各地區的水污染、水資源短缺問題日益嚴重，提高循環水處理技術已經成為解決供水矛盾的重要舉措。工程實踐表明，積極提升循環水處理技術，不但可保證機組運行安全性，還可明顯提高水循環的濃縮倍率，對節約水資源、降低污水排放等工作具有重大價值。綜上分析，要想從根本上提高企業的核心競爭力、社會效益，帶動企業的長期穩定發展，必須重視循環水處理工作，合理應用創新技術，方可保證循環水處理系統的安全性、科學性，帶動循環水處理能力的穩步提升。