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      冷卻塔補充水、旁流水和排污水處理

      發布日期:2017-01-19   點擊數: 1827

      補充水處理

      循環冷卻水系統中,補充水可能是地表水、地下水、澄清水或自來水,所含懸浮物、硬度、堿度、含鹽量的多少,將直接影響循環冷卻水系統的濃縮倍數和阻垢緩蝕處理效果,應進行必要的處理。

      在選擇和設計補充水水質處理流程時,應與全廠給水系統中的原水處理相結合。當考慮補充水特殊處理(硬度、堿度、含鹽量等)時,還應結合系統中旁流水處理的內容統籌考慮。

      補充水中的微生物主要是細菌、藻類和某些水生生物,是在進入循環冷卻水系統之前殺滅,還是與循環冷卻水一起進行殺生處理,應根據補充水水質、水量、操作條件等因素,通過經濟技術比較后確定。

      混凝澄清與通常的水處理相同,但對混凝劑的選擇要與循環冷卻水處理中緩蝕阻垢的藥劑相結合來考慮。敞開式循環冷卻水系統其補充水處理中,若用鋁鹽、鐵鹽作混凝劑時,應控制處理后水中鐵或鋁離子的含量后移。若循環冷卻水中有2mg/L 的Fe2 + 存在時,能使換熱器金屬的年腐蝕率增加6~7 倍,且局部腐蝕加劇。因為Fe2 + 屬微溶鹽類晶體發育的催化劑,Fe2 + 濃度高,結垢物質析出速度加快。此外鐵離子給鐵細菌繁殖創造有利條件,故一般控制Fe2 + 在0.5mg/L 以下。

      水中鋁離子的存在,會引起濃度增加。不僅產生鋁泥沉積,還會導致垢下腐蝕。在用磷酸鹽作緩蝕劑的系統中。鋁離子還能奪取循環冷卻水中的磷酸鹽。這不僅增加阻垢劑的耗量,并且妨礙聚磷酸鹽到達金屬表面,延緩或干擾了保護膜的形成。補充水的鋁離子不宜超過0.5mg/L (以Al2 O 3 計)。

      密閉式循環冷卻水系統中,補充水的處理控制指標應根據生產條件,換熱器形式、運行條件、被冷卻的工藝物料介質及溫度因素確定。補充水系統一般由水泵與壓力補水器組成。也可根據具體條件設置高位壓力補充水箱。必要時在壓力補水器或壓力補水箱上部可采用氮氣等惰性氣體封閉,以防止其他有害氣體侵入。 1. 敞開式系統補充水量

      敞開式循環冷卻水系統的補充水量按下式計算:

      式中 Q m ——補充水量(m 3/h );

      Q e ——蒸發損失水量(m 3/h );

      Q b ——排污和滲漏損失水量(m 3/h );

      Q w ——風吹損失水量;

      N ——濃縮倍數。

      2. 密閉式系統補充水量

      式中 α——經驗系數,α=0.001 ;

      V ——循環冷卻水系統容積(m 3 )。

      密閉式系統補充水管道的輸水能力,應在4~6h 內將系統充滿。

      旁流水處理

      1. 旁流水處理的目的

      旁流水處理的目的是保持循環冷卻水質,使循環水系統在滿足濃縮倍數的條件下有效和經濟地運行。在高濃縮倍數條件下運行時,可減少補充水量和排污水量,減輕對環境的污染。

      旁流水就是取部分循環水量按要求進行處理后,仍返回系統。旁流處理方法可分去除懸浮物和溶解固體二類,其處理方法和一般給水處理的有關方法相同。通常使用的是過濾方法去除懸浮物。其流程見圖12-18 。

      1 )循環冷卻水處理系統設計中有下列情況時,應考慮設置旁流水處理設施:

      1 )在設計確定的濃縮倍數(尤其是較高的濃縮倍數)情況下冷卻水水質超過允許指標。

      2 )由于外界(如空氣中飄塵等)污染,工藝物料泄露及其他污染物。

      2 )旁流水處理可根據具體需要去除下列雜質的一項或幾項:

      1 )去除懸浮物、生物黏泥等雜質。

      2 )去除堿度、硬度或含氧量。

      3 )去除其他有害污染物質、油類污物等。

      2. 懸浮物的處理

      1 )敞開式循環冷卻水系統采用過濾處理懸浮物時,其過濾水量宜為循環冷卻用水量的1 %~5 %或結合國內運行經驗確定,也可按下式計算:

      式中 Q S ——旁流水處理量(m 3/h );

      Q m ——補充水量(m 3/h );

      C m ——補充水中的懸浮物含量(mg/L );

      C A ——空氣中含塵量(g/m 3 );

      R A ——冷卻塔進氣量(m 3/h );

      C R ——循環冷卻水中允許的懸浮物含量(mg/L );

      C S ——經旁流過濾后水中的懸浮物含量(mg/L );

      Q b ——排污和滲漏損失水量(m 3/h );

      Q w ——風吹損失水量;

      K ——懸浮物沉淀系數,與環境條件、塵埃性質、顆粒大小有關。

      可通過試驗確定,當無資料時,一般選用1/5 。

      2 )密閉式循環冷卻水系統設旁流水處理設施時,旁流水量一般取循環水量的2 %~5 %。

      3. 溶解離子的去除

      當需要去除堿度、硬度、含鹽量及其他有害污染物時,可根據濃縮后的水質和污染情況與冷卻水允許的各項指標等因素,通過計算確定。當去除溶解離子時,旁流水處理量可按下式計算:

      式中 Q S ——旁流水處理量(m 3/h );

      Q m ——補充水量(m 3/h );

      Q b ——排污和滲漏損失水量(m 3/h );

      Q w ——風吹損失水量(m 3/h );

      C ′m ——補充水中的溶解離子含量(mg/L );

      C ′R ——循環冷卻水中允許的溶解離子含量(mg/L );

      C ′S ——經旁流處理后水中溶解離子含量(mg/L )。

      當冷卻水與工藝物接觸而使得冷卻水懸浮物或溶解離子增加時,則計算中需將此增加值計入。

      排污水處理

      循環冷卻水的排污水中含有不同程度的懸浮物、各種鹽類、金屬氧化物、阻垢緩蝕劑、殺生劑等,水質通常超過排放標準,應作必要處理達到排放要求后才能排放。但單獨設置處理統很不經濟,如果企業本身有污水處理廠,而循環水系統的排污水水質又符合進入污水處理廠的水質指標,在技術經濟上合理時,宜合并,以節約投資、用地及管理人員等。

      如果企業本身沒有污水處理廠及污水處理系統,排污水水質符合排入城市污水管道,則得到市政有關部門同意后,排入城市污水管道,到城市污水處理廠集中處理。

      對于含鉻等重金屬或有毒污水,不宜同其他污水合并處理時,可考慮進行單獨處理,處理到一定水質標準后再排入企業污水處理廠進一步處理后直接排放。

      1. 排污水處理流程

      排污水處理流程應根據排污水的水量、水質、變化幅度;允許排放的水質標準;重復利用的可能性;結合企業污水處理設施合并處理還是單獨處理等綜合考慮。

      敞開式循環冷卻水系統的排污水包括:冷卻塔水池底的排污、循環回流管的排污、旁濾池反洗水、系統清洗、預膜時的排污、系統清渣排泥等。排污水分連續排放和間斷排放兩種,正常情況下的排水量在一天內變化不大,因此按連續最大日平均小時排污量設計處理構筑物。

      在清洗預膜等特殊情況下,排污水量比正常排污水量增加很多,則可用調節設施進行貯存,再逐步處理或用其他臨時措施解決。

      密閉式循環水系統,因采用高濃度緩蝕劑,且毒性較大,如在緊急停車需向外排出時,需設臨時貯存器或排放處理措施。

      處理方法主要是以物化法為主,需要時由生化法相配合,即物化、生化相結合,處理后的水應達到國家規定的排放標準。

      2. 特殊處理

      特殊處理是指含磷、鋅、鉻、氯等污水。

      1 )除磷

      含磷污水排放到地面水體中會導致水體的富營養化,使微生物及藻類繁殖生長,污染水體及環境。因此循環冷卻水處理中不僅應采用低磷和無磷的水處理劑配方,還應使循環水排污水的磷含量符合國家規定的《污水綜合排放標準》,如果超過允許值時,對磷系藥劑的循環水排污水需要除磷處理。其處理方法有活性污泥法、混凝沉淀法、離子交換法、吸附法等,其中混凝沉淀法最經濟、實用。宜采用鐵鹽為混凝劑,并以石灰作為助凝劑,鐵鹽投量為15~30mg/L ,磷的去除率可達85 %~90 %。

      采用硫酸鋁作為混凝劑時,用量比鐵鹽高,一般需加100mg/L 以上才能將污水中磷降低到1mg/L 。

      2 )除鋅

      污水中鋅及其化合物含量應符合國家的《污水綜合排放標準》規定值,如果污水中鋅含量超過允許值則應除鋅?刹捎没瘜W沉淀和離子交換法除鋅,當然化學沉淀法較為經濟,但污泥量較大。

      3 )除氯

      由于水中的活性氯會與水中含氮有機物反應,生成氯胺對魚類有毒,此外余氯對其他水生生物都有危害。地面水中不得析出活性氯。當循環水排污水中的余氯可能引起水體中的余氯超過規定時,要考慮脫氯處理。

      4 )除鉻

      六價鉻的排放標準為0.5mg/L 。在用鉻系配方的排污水中往往含有4~20mg/L 六價鉻,所以要有除鉻措施。









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