工業循環水處理技術改進研究

宋璐璐

（晉能控股煤業集團環境督查大隊，山西 大同 037003）

引言

在人們日常生活、生產過程中，水資源是十分重要的可再生、可循環資源。然而針對我國現階段生態環境資源利用情況，各個地區水資源均出現緊缺的情況，滿足不了實際的生產需求，并且工業排放的廢水會對自然環境造成嚴重污染。因此，在工業生產中應當采取合理的循環水處理技術來提高水資源的利用率。當下部分企業在循環水處理技術方面依然存在諸多問題，容易產生水垢、腐蝕等現象，降低成產效率。因此，需要對循環水處理技術進行合理改進和優化，現闡述如下。

1 工業循環水處理技術機理

1.1 水垢處理技術

水垢在工業循環水處理上是較為常見的問題。其主要原因在于水在被應用、處理的過程中，由于處理設備上具有鹽類物質沉積，在長時間的使用過程中會出水垢，如圖1 所示。水垢程度的不斷加深會嚴重阻礙水循環的正常運行[1]。現階段，大多數工業企業在實際的生產運行過程中會引入阻垢劑來起到除水垢的作用。例如，在工業循環水冷卻的過程中，能夠通過阻垢劑來提高離子濃度，從而可以降低水垢在水循環處理中帶來的不利影響。

圖1 循環水管道水垢

1.2 緩蝕處理技術

緩蝕處理技術與水垢處理技術的機理大致相同，緩解腐蝕的主要方法是通過藥劑來達到預期效果。現階段，緩蝕處理技術主要是通過緩蝕劑進行處理，該類藥劑具有環保性、實用性、安全性，能夠滿足當下環保理念。在實際應用上能夠降低腐蝕程度，效果顯著。緩蝕劑市場中的種類較多，如聚磷酸鹽、磷酸鹽等，將此類緩蝕劑添加到工業循環處理水當中，能夠在金屬表面形成薄膜，從而起到保護金屬設備的作用。由于緩蝕劑種類多，所具有的特點、優勢、缺點也大不相同。例如，硝酸類緩蝕劑在緩解腐蝕方面效果顯著，然而用量過大、成本投入較多；而對于鋅鹽類緩蝕劑，雖然成本投入較低，但毒性較大。目前，大多數工業生產在緩蝕處理方面采用聚磷酸鹽類和磷酸鹽類緩蝕劑。成本低、毒性小才能滿足現階段的生產需求。

2 工業循環水處理方法

2.1 物理處理

在工業循環水處理技術中，常見的物理處理法包括了陰極保護法和膜處理法。陰極保護法是通過直流電流，對介質流向進行改變，使保護介質聚集到金屬周圍，從而可以確保金屬負電位在合理的保護范圍內。若金屬長期處在此條件下則可以起到防腐蝕的作用。膜處理法是通過薄膜自身的特性進行循環水處理，薄膜中含有特殊成分能夠選擇性地過濾部分物質，一般的膜處理技術包括了反滲透法、納濾處理法。在工業水處理時，當滲透數值達到臨界值時則可以起到滲透作用。在此過程中，反滲透能夠對濃度低的溶液施加壓力，若溶液濃度高，在受到壓力后會向低濃度區域滲透，從而起到反滲透的效果。

2.2 化學處理

化學處理法包括了殺生劑處理技術和復合水處理劑技術[2]。殺生劑處理技術主要是為了殺死水中微生物。殺生劑一般分為氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑。氧化性殺生劑內含有氯、溴、次氯酸鹽等物質。在早期工業循環水處理技術中，采用的殺生劑為氯，該殺生劑成本投入低且殺菌效果顯著。另外，臭氧也是較為常見的氧化性殺生劑，具有環保的特點，不會對環境造成嚴重的污染。而對于非氧化殺生劑而言，具有適用范圍廣、濃度低、降解能力強的特點，但在實際的使用過程中想要提高處理效果，需要與氧化性殺生劑配合使用。

復合水處理劑主要是通過阻垢劑、緩沖劑結合使用來達到循環水處理的目的。現階段，工業循環水處理中采用最多的復合水處理劑為有機磷系處理藥劑，不僅能夠有效預防金屬腐蝕，也可以提高水處理整體穩定性。中鑰系水處理藥劑在實際的使用過程中，具有毒性小、污染物含量小的特點。上述兩種藥劑配方均具有操作簡單的特點，是我國現階段應用較為穩定的技術。

3 工業循環水處理存在的問題

3.1 設備漏油形成結垢

當下部分企業在循環水處理過程中，設備老化會帶來諸多問題，例如設備容易出現漏油的情況，若沒有及時對其進行維修，長期以往會導致機械表面覆蓋大量的油膜，為微生物提供了更多的生存空間，導致設備出現結垢現象，嚴重影響設備運行質量。

3.2 抗腐蝕性差

相較于生活污水，工業廢水中含有的化學污染物相對較多，并且具有一定的腐蝕性，若沒有得到有效處理則會對設備系統造成嚴重的腐蝕，縮短設備的使用年限。另外，部分企業雖然在循環水處理中加入了阻垢劑、緩蝕劑，但沒有結合實際的循環水情況對藥劑配比進行優化、完善，導致工業循環水處理過程中依然出現諸多問題，得不到及時解決。

4 工業循環水處理技術改進措施

4.1 循壞水水垢改進措施

工業循環水處理時，隨著濃度的不斷增加，pH 值也會隨之增加，從而導致循環水環境為堿性，在濃縮過程中會產生水垢問題。為了有效解決此類問題可以從以下幾個方面進行優化、改進：

1）做好水處理藥劑配方管理，若出現水垢等水處理問題，則需要明確循環水質量相關影響因素，從而確保藥劑使用的合理性、可行性，自動加藥系統結構如圖2 所示。

圖2 循環水自動加藥系統

2）在工業循環水處理的過程中，應當嚴格把控各個處理環節，合理設置濃縮倍數，確保水濃度比例的科學性，滿足實際的成產需求。

3）利用現代化的信息技術，對工業循壞水的各項處理環節進行分析、監控，避免在處理后的使用過程中再次出現大量水垢的情況，降低水垢的不良影響。

4）在處理期間實時關注循環水指標，包括溫度、水流、水質等，采用現代化的監控、工藝手段來降低結垢發生率。

4.2 定期檢查、清潔循環水處理設備

在工業循環水處理過程中，藥物處理技術能夠有效預防結垢的形成、緩解銹蝕。而長期的運行過程中，避免不了循環水處理系統出現老化的現象。若企業相關維護、保養人員沒有認識到這一問題的重要性，會導致處理設備無法滿足實際的處理需求，無法正常運轉。因此，工業企業管理層應當提高循環水處理設備保養重視程度，安排專業的保養人員定期對機械設備進行全面檢查、保養，提升循環水處理效果，也能夠減少更換設備成本。

4.3 合理設置濃縮倍數

在工業循環處理水過程中能夠采用化學藥劑來解決生產廢水有害物質。在化學藥劑濃縮倍數設置方面，需要進行優化、分析，才能保證濃縮倍數的合理性。在制定的過程中對技術人員的專業水平提出了更高的要求。相關技術人員在制定濃縮倍數時，應當結合實際循環水處理情況，采取采樣分析的方式，從而可以配出針對性、可行性的藥劑濃縮倍數。另外，技術人員應當分析水源補充的問題，結合工業循環水排放情況，及時檢查系統設備效率，確保化學藥劑起到顯著的效果。

4.4 優化工業循環水物理法處理技術

現階段，大多數的工業生產采用循環冷卻水處理系統，如下頁圖3 所示。在現有的物理法處理技術上對其進行改進，加大技術研發力度，可以顯著提高工業循環冷卻水處理的整體質量和效率[3]。例如，在專注于純物理法處理循環冷卻水技術的某環保企業中，經過近6 年的工程應用測試、技術研發、完善后，基于高壓靜電技術、生物抗性活濾料技術以及小分子技術的全程物理水處理方法，將各種物理技術集成到一個或多個處理設備當中，通過合理設置冷卻水循環處理系統，代替了傳統的化學處理技術，真正實現了循環冷卻水系統零結垢、零藥劑、零排放的發展目標。此項物理法處理技術在水泥余熱發電系統、循環冷卻水無磷無殺菌劑排放方面起到十分顯著的效果，大大縮減了磷排放，對于環境保護工作起到了十分重要的意義，作出了巨大的貢獻。

圖3 循環冷卻水處理系統工藝流程

5 結語

工業循環水處理技術是一項專業性、綜合性較強的技術。隨著我國工業技術的不斷發展、完善，為了能夠有效解決水資源利用率低、水資源緊缺、水資源污染等生態問題，需要不斷優化循環水處理技術，確保水資源的合理利用。通過合理制定濃縮倍率、在現有的處理技術上進行優化、完善，采用先進的創新技術，提高循環水處理的重視程度，可以達到節約水資源、保護生態環境的目的，在市場競爭中占有一席之地，推動工業發展，確保循環水處理技術的科學性、可行性。