这里所说的水处理并不是普遍意义上的污水处理,而是工业水处理,相反,我们处理的往往不是污水,而是可以被利用的正常态的水,这些水的来源有很多,例如地表水、河水、经过处理后的生活污水(我们多叫中水),这些水我们同称作补水。按照大范围概况我们统称各种水质处理为环保水处理,因为他们都是需要根据环保工程技术去处理的。
在我们环保水处理中所用到的补水,不论哪一种补水,阳离子含量最多的往往是Ca+,阴历含量最多的往往是HCO3-或者是硫酸根例子,这几种离子在离子浓度较高时,会形成碳酸钙或者硫酸钙垢,且以碳酸钙垢居多(没错,就是你家水壶里面的那种),这些的沉积会造成换热器的换热效率降低,更严重的是将助长某些细菌如铁细菌的繁殖,导致管壁腐蚀穿孔而泄露。同时随着水的蒸发水中各种离子含量也在逐渐增加,这些离子的增加也会导致结构或者产生腐蚀。而经过处理之后的循环水可以保证在离子浓度增加后而减少结垢,降低腐蚀,减少菌藻生长的效果。
一、何为海淡化资源
海淡化又称海水化淡、海水脱盐,是一种实现水资源利用的开源增量技术,目前全球海水淡化技术超过20余种,包括反渗透法、低温多效、压汽蒸馏、露点蒸发法、多级闪蒸、电渗析法、水电联产、热膜联产及利用核能、太阳能、风能、潮汐能海水淡化技术等及微滤、超滤、纳滤等多项预处理和后处理工艺。循环补充水采用发电厂排放的海水作为水源,进行深度处理后,经超滤、RO膜生产淡水,只有充分了解了海淡化水的性能,才能做到有效利用,故在使用前我们先分析一下海淡化水的性能指标。
二、工业循环冷却水的水质控制
1、冷却水系统的日常运行
为及时发现并处理海淡化水作为循环冷却水补充水在使用中产生的问题,在正常运行中应严格控制各项操作指标(如浓缩倍数、Ca2+浓度、pH值、浊度、药剂浓度、余氯等);注意检测补充水的水质,并及时监测系统中换热器的结垢腐蚀程度及系统中微生物的繁殖状态。归纳总结了对水质的日常检测指标,并列出了各项检测分析工作的意义。
2、循环冷却水的水质稳定性
循环水在冷却过程中,由于水分的蒸发,溶解盐类的浓缩,CO2的逸出,外界污染物的进入等原因,会出现结垢、腐蚀及菌藻繁殖等现象。这将影响到循环水系统的正常运行,更严重地甚至会引起生产工艺上的失调。为了防止循环冷却水在使用中出现上述现象,需采取一些措施来控制循环冷却水的水质,主要是在循环冷却水中投加化学药剂,如用缓蚀剂控制腐蚀,用阻垢剂控制结垢,用杀生剂控制菌藻类繁殖等。
3、循环水在冷却系统中的不稳定性主要是由于其在使用过程中会受到化学作用、电化学作用、生物作用和机械作用等作用的影响而产生的。
在工作中,常常通过研究分析一些性能指标来具体体现这些作用的影响效果,其中朗格利尔饱和指数可用来判断水是否有结垢或腐蚀的倾向;雷兹诺稳定指数可判断水的特性,而饱和指数IL和稳定指数IR在使用中都有一定局限性,故目前常同时使用这两种稳定性指标来判断水的结垢和腐蚀倾向。
三、海淡化水在应用中遇到的问题及解决措施
海淡化水作为循环冷却水的补充水使用,我们发现了一些问题,并对这些问题做了总结,也得出了一些相应的解决办法,但仍需进一步地优化。
下面将环保水处理中所遇到的问题和采取的措施做下归纳:
1、因使用双膜系统处理海水受水源影响较大,故海淡化水水质变化较大,尤其是雨季等恶劣天气,Cl-、酸碱度、硬度与平时相差几倍之多,所以加药承包商需根据水质随时调整药剂;
2、海淡化水硬度偏低,运行中需考虑一些离子的补充如Ca2+;海淡化水Cl-偏高,控制系统Cl-浓度,可使用双水源或混合水补水;
3、浓缩倍数是工业循环水的重要指标,它能判定循环冷却水的利用率。系统中K+的来源少,其含量相对稳定,不受土壤和地面水等外界环境影响。K+的溶解度较大,很难从水中析出,故用K+法检测循环水浓缩倍数。现采用海淡化水作为补充水,由于K+含量很不稳定,所以化验浓缩倍数计算数值变化很大,故需参考其它指标如电导、硬度、碱度等进行判定;
4、循环水中Cl-的含量能加快腐蚀的速度,也能使不锈钢产生应力腐蚀开裂,还能穿透缓蚀膜,也是局部腐蚀的必要条件。
由于海淡化水Cl-较高,它对碳钢管道造腐蚀,进而表现为系统中铁离子超标,然而铁离子能为铁细菌提供营养源,铁离子能形成难以去除的磷酸铁垢,再加上胶态铁沉积在换热器的表面,影响换热效果。为了减少Cl-对换热器的腐蚀和铁离子对换热器的影响,故采用衬塑管作为补水管。