工業冷卻水處理
來源：銀海潔(北京）水處理技術有限公司 閱讀：3545 更新時間：2011-07-21 14:48在今天快速發展的市場上，知道向哪個方向努力能夠降低成本，是保持競爭能力的關鍵。人們習慣把降低成本的著眼點集中在分析產品生產線上面。然而一位好的環境工程師—領導層如果賦予他必要的權力支持—能夠通過優化輔助操作來幫助降低成本，比如那些依賴于水的輔助操作。關注于節約用水是一個不錯的生意。它有一個最起碼的直接效益：消耗更少的水意味著水費支出更少，水處理費用更少，污水排放費用的更少。
冷卻系統通常是減少用水的好的侯選者。不論是優化使用昂貴的自來水，還是改用回用水作為水源，或者還是改變冷卻系統的操作方式，其結果都將意味著節約大量的水資源。回過來講，節約會導致用水和排污的賬單減少，同時也減少了廢水處理成本。使水的利用效率最大化，也會幫助一個公司在產能達到極限成為一個挑戰的時候，找到未來的增長點。
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冷卻塔是整個系統主要的水消耗場所。由于使用過程中水質變化，冷卻塔水處理可以同時采用化學方法和物理方法。最常見的冷卻水處理是用來控制腐蝕、沉積（結垢）和微生物滋生。在安裝化學處理設備或者使用一種新的化學水處理藥劑之前，請咨詢聯系當地的相關部門關于法規、報告制度和許可要求。
腐蝕控制
腐蝕是一個電化學過程，腐蝕就是金屬從陽極電位向陰極電位的電子轉移過程中發生的氧化。陰離子緩蝕劑減少陰極金屬表面的可接觸面積，陽離子緩蝕劑則是減少可接觸的陽極表面面積。有時候同時需要這兩種類型的緩蝕劑來抑制腐蝕。磷酸鹽、鋅鹽、鉬酸鹽和聚合硅酸鹽是低碳鋼的緩蝕劑，而有機氮基復合物（偶氮化合物）則是銅質材料的緩蝕劑。
或者是通過水中礦物質的特性，控制碳酸鈣處于過飽和的平衡狀態，讓少量的碳酸鈣晶體析出在設備和管道內表面，從而中斷這個腐蝕的電化學過程，達到控制腐蝕的目的。
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結垢控制
冷卻循環水系統中通常會沉積幾種不同的水垢，從而迫使要采取幾種不同的控制方法：沉積抑制劑控制目的是增溶劑預防水垢析出，也是晶體修飾劑改變沉積物的自然狀態而不會粘附在系統內表面。分散劑和表面活性劑是荷電分子，它們吸附懸浮固體顆粒，使它們相互排斥，使固體顆粒保持在較小的顆粒狀態。酸、磷酸鹽和水溶性聚合物是典型的無機垢抑制劑，冷卻水中的鈣硬度較高時結垢控制尤其關鍵。
另外的方法就是將過飽和的沉積物從水中取出一部分，這樣就防止了沉積物的析出而實現阻垢的目的。比如部分軟化的方法或者電解除垢的方法。
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微生物控制
氫氧根自由基(OH·)、雙氧水(H2O2)和次氯酸鹽（漂白劑，OCl-）、以及氯氣(Cl2)都是氧化劑，它們能夠殺死微生物。這幾種化合物中，次氯酸鈉處置最容易，也最安全。一般用13% 次氯酸鈉溶液來破壞微生物。雙氧水是液體狀態，皮膚接觸后容易引起燒傷。臭氧、雙氧水和氫氧根自由基也可以用來控制微生物滋生。所有這些物質都是強氧化劑。典型的微生物抑制化合物包括氯和溴化合物，或者臭氧，也包括幾種有毒性的有機物，例如季銨鹽、甲醛、有機硫化物、溴基有機物等等。注：四氨基化合物，與其說是殺菌劑，不如說是抑菌劑（比如，抑制微生物滋生，但是沒有殺死微生物）。表面活性劑也幫助殺菌劑減少生物膜。
也可以通過電解水本身產生上述氧化性殺菌物質，實現微生物控制。
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酸pH控制處理
通過向冷卻循環水中加入硫酸來調節pH值來控制冷卻循環系統內部結垢。當使用硫酸時，確保采取必要的防護措施：使用硫酸之前，所有的工區內的相關人員必須經過培訓如何使用，以及出現事故時如何處理。處置硫酸的工人必須佩戴眼睛和皮膚的防護設備，并訓練如何防止硫酸接觸到眼睛和皮膚。如果硫酸通過自動系統添加，需要經常檢查添加設備以免過量添加導致整個系統嚴重損壞。過量加酸后，低堿度水比高堿度水造成腐蝕破壞更容易。
采用EST冷卻循環水處理技術之后，在特殊的水質條件下，也可以通過添加酸來進一步提高水的利用率，減少排污量。
生物污染
藻類和生物膜污染會增加熱交換損失和腐蝕風險。生物膜污染的熱阻值是與同樣厚度的碳酸鈣垢的5倍，也就是說生物膜污染帶來的熱量損失是無機水垢的5倍以上。
生物膜也是造成垢下腐蝕的主要來源。EST技術通過產生氧化性的殺生物質或創造強堿和強酸性交替出現的環境，有效控制藻類等生物的滋生。
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旁流過濾
當補充水的濁度比較高、空氣中漂浮物如塵土或者油比較普遍、或者冷卻水通路較小而容易堵塞的時候，旁流過濾系統非常有效。過濾系統濾除循環水中的顆粒物或者懸浮固體，從而使整個系統運行效率高，維護量小。然而，旁濾系統本身需要經常維護。
補加水部分軟化
補加水補入冷卻塔之前部分軟化處理是增加冷卻塔效率的有效前處理方法之一。部分軟化降低水的硬度，堿度和二氧化硅。軟化方法常見的是用石灰處理或者石灰/純堿聯合處理，把引起硬度和堿度的離子預先沉淀出來。沉淀物再用過濾大方法濾除。部分軟化處理一般用于中至高硬度和堿度水處理（以CaCO3計150~500ppm）。
EST的功能相當于冷石灰軟化，可以用旁流安裝的方式，連續不斷地軟化冷卻循環水。
增加濃縮倍率
操作者能夠在2~10倍濃縮倍率下運行，但是冷卻水處理程序必須考慮到礦物質含量的增加，并作相應調整以免對冷卻系統中的設備造成不利的影響。其中一個可能的變化就是利用前面討論過的阻垢劑。其它的辦法還有，例如補加水部分軟化處理，或者也可以考慮加酸。當分析潛在的成本節約時，這些額外增加的化學藥劑的費用應該考慮進來。一般情況下，為了防止化合物預沉淀，需要向冷卻塔中添加更多的分散劑和磷酸鹽。
水中不同的組分對冷卻系統的影響見下表。
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