循環冷卻水處理和“趨零”排放新技術——從循環水中要效益
摘(zhai)要(yao)：我國是(shi)一個貧水國家，因為按國際標準(zhun)，每人每年(nian)水供應(ying)量在(zai)1000噸(dun)以(yi)下就是(shi)缺(que)水國家。 目前 ， 中國 缺(que)水在(zai)千億(yi)立方(fang)米(mi)以(yi)上。不少地(di)(di)區(qu)人均水資源(yuan)已同世界(jie)聞(wen)名(ming)的缺(que)水國家以(yi)色列相近。黃(huang)土高原(yuan)地(di)(di)區(qu)情況就是(shi)這樣。我國被列為世界(jie)上貧水的國家之(zhi)一。
關(guan)鍵詞：循(xun)環冷卻 水(shui)處理 排放 循(xun)環水(shui)
我(wo)國(guo)是一個(ge)貧(pin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)國(guo)家，因為按國(guo)際標準(zhun)，每人每年水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)供應量在1000噸以(yi)下就(jiu)(jiu)是缺(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)國(guo)家。目前(qian)，中(zhong)國(guo)缺(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)在千億立方米(mi)以(yi)上。不少地(di)區人均(jun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)源已同世界聞名(ming)的缺(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)國(guo)家以(yi)色列相近。黃土高原地(di)區情況就(jiu)(jiu)是這(zhe)樣(yang)。我(wo)國(guo)被列為世界上貧(pin)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的國(guo)家之一。特別是北(bei)方、西部廣大(da)地(di)區缺(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)特別嚴重(zhong)。我(wo)國(guo)東南地(di)區由于地(di)面水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)源污(wu)染引起(qi)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質性缺(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)情況也(ye)很嚴重(zhong)。在全國(guo)670座(zuo)大(da)中(zhong)城市中(zhong)，有400座(zuo)城市不同程度的缺(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。其中(zhong)110座(zuo)城市嚴重(zhong)缺(que)(que)(que)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。據最新資(zi)料證實，北(bei)京人均(jun)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)資(zi)源占有量目前(qian)是不足300立方米(mi)。
面對如此(ci)缺水(shui)(shui)(shui)的(de)嚴峻(jun)形勢(shi)，我國(guo)(guo) 工(gong)(gong)業 用水(shui)(shui)(shui)量卻浪費驚(jing)人。主要是(shi)工(gong)(gong)業用水(shui)(shui)(shui)重復利(li)用率低。工(gong)(gong)業用水(shui)(shui)(shui)重復利(li)用率只有20—30%。僅為發達國(guo)(guo)家的(de)三分之一(yi)。如生產(chan)1噸鋼，中國(guo)(guo)耗水(shui)(shui)(shui)量是(shi)國(guo)(guo)際(ji)(ji)先進水(shui)(shui)(shui)平(ping)的(de)1—6倍以(yi)上(shang),生產(chan)1噸紙(zhi)中國(guo)(guo)所耗水(shui)(shui)(shui)量是(shi)國(guo)(guo)際(ji)(ji)先進水(shui)(shui)(shui)平(ping)的(de)3倍以(yi)上(shang)。其他工(gong)(gong)業方面也同樣存在(zai)水(shui)(shui)(shui)資(zi)源浪費的(de)情況。
節(jie)(jie)約用(yong)水(shui)(shui)(shui)已經(jing)成為我(wo)們國(guo)(guo)家(jia)的當務(wu)之急，缺(que)水(shui)(shui)(shui) 問題 也將(jiang)(jiang)嚴重(zhong)制約我(wo)國(guo)(guo)本世紀的 經(jing)濟 可(ke)持續 發展 ，并(bing)將(jiang)(jiang)引起生態環(huan)境退化、人(ren)居環(huan)境惡(e)化、爭水(shui)(shui)(shui)矛盾日益(yi)突出(chu)等 社會 和環(huan)境問題。為了節(jie)(jie)約用(yong)水(shui)(shui)(shui)國(guo)(guo)家(jia)正在制定(ding)和實(shi)(shi)施(shi)一(yi)些具體舉(ju)措和政(zheng)策，鼓勵節(jie)(jie)約用(yong)水(shui)(shui)(shui)、提(ti)高水(shui)(shui)(shui)的重(zhong)復利用(yong)率、污(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理回用(yong)。我(wo)國(guo)(guo)將(jiang)(jiang)逐(zhu)步(bu)實(shi)(shi)行定(ding)量(liang)供水(shui)(shui)(shui)、提(ti)高水(shui)(shui)(shui)價、超量(liang)用(yong)水(shui)(shui)(shui)罰(fa)款的措施(shi)。據(ju)有關(guan)消息(xi)透露，在2006年以前(qian)，北方地(di)區(qu)用(yong)水(shui)(shui)(shui)價格將(jiang)(jiang)提(ti)高到民(min)用(yong)水(shui)(shui)(shui)4元/噸(dun)，工業(ye)用(yong)水(shui)(shui)(shui)6元/噸(dun)，并(bing)對(dui)不同行業(ye)實(shi)(shi)行定(ding)量(liang)供水(shui)(shui)(shui)，超出(chu)定(ding)量(liang)的部分實(shi)(shi)行6倍(bei)的罰(fa)款。這(zhe)將(jiang)(jiang)迫(po)使各行業(ye)及居民(min)提(ti)高節(jie)(jie)水(shui)(shui)(shui)意識。
石(shi)油化工 企(qi)業(ye) 是(shi)耗水(shui)(shui)(shui)大戶。用水(shui)(shui)(shui)量(liang)的(de)(de)(de)多(duo)少(shao)、水(shui)(shui)(shui)污染(ran)物(wu)排放量(liang)的(de)(de)(de)增(zeng)減(jian)不(bu)僅(jin)對(dui)本企(qi)業(ye)的(de)(de)(de)綜合經濟(ji)效益產(chan)生重大 影(ying)響(xiang) ，而(er)(er)且(qie)對(dui)緩解石(shi)化企(qi)業(ye)所在地(di)區缺水(shui)(shui)(shui)矛盾、改善(shan)地(di)表水(shui)(shui)(shui)環(huan)境狀況有(you)舉(ju)足輕重的(de)(de)(de)作(zuo)用。目前石(shi)化企(qi)業(ye)用水(shui)(shui)(shui)和排水(shui)(shui)(shui)狀況并不(bu)十(shi)分理想，噸(dun)原油排水(shui)(shui)(shui)量(liang)偏高(1.5-2.5噸(dun)水(shui)(shui)(shui)/噸(dun)原油以上(shang))，與(yu)水(shui)(shui)(shui)相關的(de)(de)(de)費用在原油加工成本中所占的(de)(de)(de)比例偏大，單位(wei)產(chan)品(pin)所排水(shui)(shui)(shui)污染(ran)物(wu)量(liang)也不(bu)低。這些指(zhi)標不(bu)僅(jin)難(nan)以同世界先進(jin)水(shui)(shui)(shui)平相比(0.5噸(dun)水(shui)(shui)(shui)/噸(dun)原油)，而(er)(er)且(qie)不(bu)同程度地(di)造(zao)成水(shui)(shui)(shui)資源的(de)(de)(de)極(ji)大浪費。
目(mu)前，各地單位用(yong)水排水費(fei)用(yong)逐(zhu)漸(jian)迅速增加的(de)(de)趨勢(shi)已(yi)成定(ding)局，然而就煉油工(gong)藝而言，盡管會不斷改進，但由于是多年的(de)(de)定(ding)型成熟工(gong)藝，不可能在短時(shi)間(jian)內出現革命(ming)性的(de)(de)進步，主工(gong)藝挖(wa)潛似乎難以在降低成本(ben)、提(ti)(ti)高效(xiao)益方面發揮重要(yao)(yao)作用(yong)。在這種(zhong)情況下(xia)作水的(de)(de)文(wen)章顯然十分必要(yao)(yao)，僅(jin)從提(ti)(ti)高企業(ye)經(jing)濟效(xiao)益角(jiao)度看，也會有事(shi)半功倍的(de)(de)效(xiao)果。因此，污水經(jing)深度處(chu)理后回用(yong)于生(sheng)產(chan)，已(yi)成為企業(ye)提(ti)(ti)高效(xiao)益、清潔生(sheng)產(chan)、節能降耗以及減(jian)少環(huan)境污染(ran)的(de)(de)大(da)趨勢(shi)。
企業水系統大(da)致可分為以下(xia)五部分：
1、 鍋(guo)爐水系統(包括(kuo)蒸汽系統)
2、 工(gong)藝水系統
3、 循環(直接)冷卻水系(xi)統
4、 污(wu)水處理(li)系(xi)統
5、 生活(huo)污水系統(tong)
按照分(fen)質(zhi)(zhi)利用(yong)的(de)(de)治理原則，污水(shui)(shui)處理后回(hui)用(yong)同樣存在如(ru)何治理最(zui)有效、回(hui)用(yong)到何處最(zui)保(bao)險、最(zui)經濟以(yi)及(ji)綜(zong)合效益最(zui)高等問題。也(ye)就是說，污水(shui)(shui)回(hui)用(yong)點應(ying)該綜(zong)合考慮(lv)工程投資、技術成熟性及(ji)可操作性、運行成本、以(yi)及(ji)回(hui)用(yong)污水(shui)(shui)對整(zheng)個水(shui)(shui)系統的(de)(de)長遠影(ying)響等因素(su)。同時應(ying)遵(zun)循先易后難、分(fen)質(zhi)(zhi)利用(yong)的(de)(de)原則。
通過綜合 分析 以及大量試驗(yan)，污水經(jing)深度(du)處(chu)理后回用于循(xun)環水系統是上述幾個(ge)因素的平衡點。
一(yi)、技(ji)術背景與意義(yi)
循(xun)環(huan)(huan)冷卻(que)水(shui)(shui)(shui)是(shi)工業用水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)用水(shui)(shui)(shui)大(da)項,在石油化工、電力、鋼鐵、冶金(jin)等行業，循(xun)環(huan)(huan)冷卻(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)用量(liang)(liang)(liang)占企業用水(shui)(shui)(shui)總量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)50-90%。由于原水(shui)(shui)(shui)中(zhong)有不同的(de)(de)含鹽量(liang)(liang)(liang)，循(xun)環(huan)(huan)冷卻(que)水(shui)(shui)(shui)濃(nong)縮到一(yi)定倍數必須排(pai)出一(yi)定的(de)(de)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)，并補充(chong)新水(shui)(shui)(shui)。一(yi)臺(tai)30萬(wan)(wan)KW冷凝機組，循(xun)環(huan)(huan)冷卻(que)水(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)要達到3.3萬(wan)(wan)噸/時左右，假定原水(shui)(shui)(shui)中(zhong)含鹽量(liang)(liang)(liang)為(wei)1000mg/L，濃(nong)縮倍數為(wei)3，那么(me)循(xun)環(huan)(huan)冷卻(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)排(pai)放約(yue)在6—8‰左右，即198—264m3/h，同時需(xu)補充(chong)的(de)(de)新水(shui)(shui)(shui)等于排(pai)水(shui)(shui)(shui)及蒸(zheng)發損(sun)失等，補充(chong)水(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)大(da)約(yue)為(wei)循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)2—2.6%，將為(wei)660—860m3/h左右，水(shui)(shui)(shui)資源消耗與污(wu)水(shui)(shui)(shui)排(pai)放的(de)(de)數量(liang)(liang)(liang)是(shi)很大(da)的(de)(de)。
循環冷(leng)卻水由(you)于受(shou)濃(nong)縮倍數的(de)(de)(de)制(zhi)約，在(zai)運行(xing)中必須要(yao)排出一定量的(de)(de)(de)濃(nong)水和補充一定量的(de)(de)(de)新水。使冷(leng)卻水中的(de)(de)(de)含鹽(yan)量、PH值(zhi)、有機物濃(nong)度、懸浮物含量控制(zhi)在(zai)一個合(he)理的(de)(de)(de)允(yun)許范圍(wei)。對這部分(fen)濃(nong)水排放進行(xing)具(ju)體(ti)處理回用，具(ju)有重要(yao)的(de)(de)(de)意(yi)義。它不但能提高水的(de)(de)(de)重復(fu)利用率，節(jie)約水資源，而且能極大的(de)(de)(de)改(gai)善循環冷(leng)卻水的(de)(de)(de)整體(ti)狀況。
二、循環冷卻水現狀及存在問題
循(xun)環冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)由泵送往冷(leng)(leng)卻(que)系統中各用(yong)戶，經換熱(re)后(hou)溫(wen)(wen)度升高，被送往冷(leng)(leng)卻(que)塔進行冷(leng)(leng)卻(que)。在冷(leng)(leng)卻(que)塔中熱(re)水(shui)(shui)(shui)從塔頂向(xiang)下(xia)噴淋成水(shui)(shui)(shui)滴或水(shui)(shui)(shui)膜狀，空氣則逆向(xiang)或水(shui)(shui)(shui)平交流流動，在氣水(shui)(shui)(shui)接觸過程中，進行熱(re)交換。水(shui)(shui)(shui)溫(wen)(wen)降(jiang)至(zhi)符合冷(leng)(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)要求時，繼(ji)續(xu)循(xun)環使(shi)用(yong)。
空氣由塔頂溢出時帶(dai)走水(shui)(shui)蒸氣，使(shi)循(xun)環(huan)水(shui)(shui)中(zhong)離子含(han)量(liang)(liang)增加，因此必須補充新(xin)鮮水(shui)(shui)，排(pai)出濃(nong)(nong)縮(suo)水(shui)(shui)，以(yi)維持含(han)鹽量(liang)(liang)在一定濃(nong)(nong)度，從(cong)而保證整個(ge)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)正常(chang)運行。補充水(shui)(shui)的(de)量(liang)(liang)應(ying)彌補系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)蒸發、風吹(包括飛濺和霧沫夾帶(dai))及排(pai)污損失的(de)水(shui)(shui)量(liang)(liang)。循(xun)環(huan)水(shui)(shui)與補充水(shui)(shui)中(zhong)含(han)鹽量(liang)(liang)之比(bi)，即為該循(xun)環(huan)水(shui)(shui)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)濃(nong)(nong)縮(suo)倍數。在一定的(de)循(xun)環(huan)冷卻水(shui)(shui)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)中(zhong)，只要(yao)改(gai)變(bian)補充水(shui)(shui)的(de)含(han)鹽量(liang)(liang)，就可以(yi)改(gai)變(bian)循(xun)環(huan)水(shui)(shui)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)的(de)濃(nong)(nong)縮(suo)倍數，而提高濃(nong)(nong)縮(suo)倍數是保證整個(ge)循(xun)環(huan)冷卻水(shui)(shui)系(xi)(xi)(xi)統(tong)(tong)經濟運行的(de)關鍵。
冷卻水在(zai)循環系統(tong)中(zhong)不斷循環使用(yong)，由于(yu)水溫升高、流速變化、蒸發、各(ge)種無(wu)機離子和有(you)機物(wu)(wu)質的濃縮，冷卻塔和冷卻水池在(zai)室外受(shou)到陽(yang)光照(zhao)射、風吹雨淋、灰塵雜物(wu)(wu)的進入，以及設備的結構(gou)和材料等(deng)多種因素的綜合作用(yong)，會產(chan)生很(hen)多問題(ti)。
1、水垢附著
在(zai)循環(huan)冷卻水(shui)系(xi)統(tong)中，碳酸氫鹽的濃(nong)度隨蒸發濃(nong)縮而增加(jia)。當其濃(nong)度達到過(guo)飽(bao)和狀態，或經過(guo)傳熱(re)(re)表(biao)面水(shui)溫升高時，會分解(jie)生(sheng)成(cheng)碳酸鹽沉積在(zai)傳熱(re)(re)表(biao)面，形(xing)成(cheng)致密的微溶性(xing)鹽類水(shui)垢(gou)(gou)，其導熱(re)(re)性(xing)能(neng)很差(≤1.16W/(m.K)，鋼材一般為(wei)45W/(m.K))。因此，水(shui)垢(gou)(gou)附(fu)著，輕則降(jiang)低換熱(re)(re)器(qi)傳熱(re)(re)效率，嚴重時，使換熱(re)(re)器(qi)堵塞，系(xi)統(tong)阻力增大，水(shui)泵(beng)和冷卻塔效率下降(jiang)，生(sheng)產(chan)能(neng)耗增加(jia)，產(chan)量下降(jiang)，加(jia)快局部(bu)腐蝕，甚(shen)至造成(cheng)非正常(chang)停(ting)產(chan)。
2、設備腐蝕
循環冷(leng)卻(que)水系統中(zhong)(zhong)，大量設備是(shi)由金屬制造(zao)，長期使用循環冷(leng)卻(que)水，會(hui)發(fa)生(sheng)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)穿孔。這是(shi)由多(duo)種因素造(zao)成的(de)，主要(yao)有：冷(leng)卻(que)水中(zhong)(zhong)溶解氧引起的(de)電(dian)化(hua)學腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi);有害離子( Cl-和SO42-)引起的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi);微生(sheng)物(厭氧菌(jun)、鐵細(xi)菌(jun))引起的(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)等。
設備管壁腐(fu)蝕穿(chuan)孔，會形成(cheng)滲漏(lou)，或(huo)工(gong)藝(yi)介質泄(xie)露入冷(leng)卻(que)水(shui)中，損(sun)失(shi)物料，污染水(shui)體;或(huo)冷(leng)卻(que)水(shui)滲入工(gong)藝(yi)介質，影(ying)響產品質量，造成(cheng)經濟損(sun)失(shi)，影(ying)響安全生產。
3、微生(sheng)物的滋生(sheng)與粘(zhan)泥
在(zai)循環(huan)水(shui)中(zhong)(zhong)，由于(yu)養分(fen)的濃縮(suo)，水(shui)溫(wen)升(sheng)高(gao)和日光照射，給(gei)細(xi)(xi)菌(jun)和藻類的迅速繁殖(zhi)創造了條件。細(xi)(xi)菌(jun)分(fen)泌的黏液使水(shui)中(zhong)(zhong)漂浮(fu)的灰(hui)塵雜質和化學沉(chen)淀(dian)物等(deng)黏附在(zai)一起，形成沉(chen)積(ji)物附著(zhu)在(zai)傳熱(re)表面，即(ji)生物粘泥或軟垢(gou)。
粘泥附著會引起腐(fu)蝕，冷卻水流量減少，進而降低冷卻效率;嚴重時會堵死管道(dao)，迫使停產清洗。
綜上所(suo)述，冷(leng)卻(que)水長期循環使用后，必然會帶來結垢(gou)、腐蝕和微生物(wu)滋生問(wen)題(ti)。解決好這三個問(wen)題(ti)才能穩定生產、節約資源(yuan)與能源(yuan)，從而減少(shao)環境(jing)污染，提高經濟效(xiao)益。
三、循環(huan)冷(leng)卻(que)水處(chu)理技術現狀(zhuang)
1、水(shui)垢的控制
循環水系統中最易(yi)生成的(de)水垢是碳酸鈣垢，水垢控制即(ji)是防止碳酸鈣的(de)析出，大致有以下幾(ji)類 方法 。
⑴ 從補(bu)充冷卻水中除去成(cheng)垢的(de)鈣(gai)、鎂離子
在補充水進(jin)(jin)入循環水系統之前進(jin)(jin)行軟化處理(li)，除(chu)去Ca2+、Mg2+，也(ye)就(jiu)形不成水垢。目前常用的軟化方法(fa)有兩種：
一(yi)是離(li)子交(jiao)換樹脂法，該法適于補充水(shui)量小的循環水(shui)系(xi)統間或采用;
二是(shi)石(shi)灰(hui)軟化法(fa)，即投(tou)加石(shi)灰(hui)，使Ca(HCO3)2反(fan)應生成CaCO3沉淀提前析出。該方法(fa)成本低，適(shi)于原水(尤其是(shi)暫時硬度大的(de)(de)結(jie)垢型原水)鈣含量(liang)(liang)高，補充水量(liang)(liang)較大的(de)(de)循環(huan)冷卻水系統。
⑵ 加酸(suan)或通入CO2氣體，降低PH值，穩定(ding)重碳酸(suan)鹽
在循(xun)環(huan)水中加(jia)酸(通(tong)常為硫(liu)酸)或通(tong)入CO2氣體(ti)，降低(di)PH值，使(shi)下列平衡左移，重碳酸鹽處于穩定狀態。
加酸法目前仍有使用，關鍵是控制好加酸量，否則酸量過多會加速設備腐蝕(shi)。
通CO2氣體(ti)同樣應注意控制(zhi)好PH值(zhi)，否則循(xun)環水通過冷(leng)卻塔時，由于CO2的(de)溢出，CaCO3在(zai)塔內結晶，堵塞填料(liao)，形成(cheng)鈣垢轉移現象。該(gai)方(fang)法在(zai)某些化(hua)肥廠、化(hua)工(gong)廠及電廠等有CO2氣體(ti)源的(de)企(qi)業仍有推廣使(shi)用的(de)價值(zhi)。
⑶ 投加阻垢(gou)劑
在循(xun)環水中投加阻垢(gou)(gou)劑，破壞(huai)CaCO3的(de)結晶增長過程(cheng)，以(yi)達(da)到控(kong)(kong)制(zhi)水垢(gou)(gou)形成的(de)目的(de)。目前(qian)常(chang)用的(de)阻垢(gou)(gou)劑有聚磷酸鹽、有機多元膦酸、有機磷酸脂、聚丙烯酸鹽等，這也是目前(qian) 應用 最廣(guang)的(de)控(kong)(kong)制(zhi)水垢(gou)(gou)的(de)方法。
2、污垢的(de)控(kong)制
控制污垢，可從下面幾個方面努力(li)：
⑴ 對補(bu)充水進行預處理(li)，降低濁度(du)
⑵ 做(zuo)好循環(huan)水(shui)水(shui)質處理
⑶ 投加分散劑
可(ke)(ke)將粘(zhan)合在(zai)一起的(de)泥團雜質等(deng)分(fen)散成微(wei)粒懸(xuan)(xuan)浮(fu)于水(shui)中(zhong)，隨(sui)水(shui)流(liu)流(liu)動而不沉(chen)積，從而減少污垢對(dui)傳熱(re)的(de)影響，部分(fen)懸(xuan)(xuan)浮(fu)物(wu)還(huan)可(ke)(ke)隨(sui)排污排出。
⑷ 增(zeng)加旁濾(lv)設備
如(ru)果(guo)在系(xi)統(tong)中增(zeng)設(she)旁濾設(she)備(bei)，控(kong)制(zhi)好旁流量和進(jin)、出旁流設(she)備(bei)的濁度，就可保持系(xi)統(tong)長時間運行下(xia)的濁度在控(kong)制(zhi)指(zhi)標內，減少(shao)污(wu)垢形成。
3、循(xun)環(huan)冷卻水系統金(jin)屬腐蝕的控(kong)制
循(xun)環冷卻水系統金(jin)屬腐蝕的(de)控制方法常用的(de)主要有以(yi)下四(si)種：
⑴ 添(tian)加緩蝕劑
緩蝕(shi)劑是(shi)一種用(yong)(yong)(yong)于腐(fu)蝕(shi)介質中抑制金屬(shu)(shu)腐(fu)蝕(shi)的(de)添加劑，它用(yong)(yong)(yong)量少，不(bu)(bu)會改變(bian)腐(fu)蝕(shi)介質的(de)性質，不(bu)(bu)需特(te)殊投加設備，也不(bu)(bu)需對設備表面進行處(chu)理(li)。因此，使用(yong)(yong)(yong)緩蝕(shi)劑是(shi)一種經濟效益較高且適(shi)應性較強的(de)金屬(shu)(shu)防護(hu)措(cuo)施(shi)。
在敞開(kai)式循(xun)環水系統中，常用的緩(huan)蝕劑有(you)(you)硅(gui)酸(suan)鹽(yan)、鉬酸(suan)鹽(yan)、鋅鹽(yan)、磷(lin)酸(suan)鹽(yan)、聚(ju)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)、有(you)(you)機(ji)多元膦酸(suan)、巰基苯并(bing)噻(sai)唑(zuo)(MBT)、苯并(bing)三(san)唑(zuo)(BTA)和甲基苯并(bing)三(san)唑(zuo)(TTA)、硫酸(suan)亞(ya)鐵等，并(bing)且(qie)為了減輕環境富營養(yang)化的壓力，目前更(geng)趨向于使用后面幾(ji)種有(you)(you)機(ji)膦酸(suan)鹽(yan)和低磷(lin)緩(huan)蝕劑。
⑵ 提高(gao)循環水的(de)PH值(zhi)
提高循環(huan)水的(de)PH值，使(shi)金屬表面生成氧化性保護膜(mo)的(de)傾向增大，易(yi)于鈍化，從而有(you)利于控制設(she)備腐蝕(shi)。
敞(chang)開式循環冷卻(que)水(shui)系統通常(chang)通過在(zai)冷卻(que)塔(ta)內的(de)曝氣提高PH值(zhi)，當水(shui)中和空(kong)氣中的(de)CO2達到平衡時，水(shui)的(de)PH為8.5左右。
提高循環水的PH值后，不可(ke)避免(mian)的帶來一(yi)些(xie)問題：循環水結(jie)垢(gou)傾向增(zeng)大;設備腐蝕速度下降，但還不能(neng)滿足(zu)要求;某些(xie)常用緩(huan)蝕劑(ji)(ji)(ji)失(shi)效(xiao)。目前可(ke)通過添加專門為堿性(xing)冷卻(que)水處理(li)開發(fa)(fa)(fa)的復(fu)合(he)(he)緩(huan)蝕劑(ji)(ji)(ji)來解決，例如：聚(ju)(ju)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)-鋅鹽(yan)-膦(lin)(lin)酸(suan)鹽(yan)-分(fen)散劑(ji)(ji)(ji)、聚(ju)(ju)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)-正磷(lin)酸(suan)鹽(yan)-膦(lin)(lin)酸(suan)鹽(yan)-三元(yuan)共(gong)聚(ju)(ju)物、有機多元(yuan)膦(lin)(lin)酸(suan)-聚(ju)(ju)合(he)(he)物分(fen)散劑(ji)(ji)(ji)-唑類、多元(yuan)醇(chun)磷(lin)酸(suan)酯-丙烯酸(suan)系聚(ju)(ju)合(he)(he)物、HEDP-PMA等。這些(xie)水處理(li)劑(ji)(ji)(ji)的復(fu)合(he)(he)配方可(ke)發(fa)(fa)(fa)揮出(chu)除垢(gou)和防腐的綜合(he)(he)作用，由(you)于協(xie)同或(huo)增(zeng)效(xiao)作用，它比單一(yi)藥劑(ji)(ji)(ji)的單一(yi)作用，效(xiao)果更顯著，這也(ye)是緩(huan)蝕劑(ji)(ji)(ji)的發(fa)(fa)(fa)展趨勢。
⑶ 選用耐蝕材料(liao)的換熱器
例如使用聚丙烯換(huan)熱器或(huo)石墨(mo)改性聚丙烯換(huan)熱器，但由于換(huan)熱效(xiao)果差(cha)，很少使用。
⑷ 用防腐涂(tu)料涂(tu)覆
通過防腐涂料的屏蔽、緩蝕、陰極保護(hu)及PH緩沖作用(yong)來保護(hu)設備不受(shou)腐蝕。
4、循環冷卻水系統(tong)微(wei)生物(wu)的控制
循環水系統中(zhong)微生(sheng)物引起的(de)(de)腐蝕、粘(zhan)泥及(ji)其生(sheng)長的(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)方(fang)法(fa)有(you)：設(she)(she)備選用耐蝕材料(liao);控(kong)(kong)制(zhi)循環水中(zhong)的(de)(de)氧含量(liang)、PH值(zhi)、懸浮物和微生(sheng)物的(de)(de)養料(liao)等(deng)水質指(zhi)標;在防(fang)腐涂料(liao)中(zhong)添加殺生(sheng)劑，抑制(zhi)微生(sheng)物的(de)(de)生(sheng)長;采取(qu)在冷卻水水池加蓋(gai)、冷卻塔的(de)(de)進風(feng)口加裝百葉窗(chuang)等(deng)措施，防(fang)止陽(yang)光照(zhao)射;設(she)(she)置旁流過濾(lv)設(she)(she)備;對補充水進行(xing)混凝沉淀預(yu)處理(li)以及(ji)頗(po)有(you)前途的(de)(de)噬菌體法(fa)等(deng)。
除上面所列方法之外，目(mu)前最有(you)(you)效(xiao)和最常用(yong)的方法則是向循環水中(zhong)添加(jia)殺(sha)(sha)(sha)生(sheng)劑(ji)。殺(sha)(sha)(sha)生(sheng)劑(ji)的種類(lei)(lei)很(hen)多，氧(yang)化(hua)性殺(sha)(sha)(sha)生(sheng)劑(ji)有(you)(you)：氯、次氯酸(suan)鹽、氯化(hua)異(yi)氰尿酸(suan)、二氧(yang)化(hua)氯、臭氧(yang)、溴及溴化(hua)物(wu)等(deng);非(fei)氧(yang)化(hua)性殺(sha)(sha)(sha)生(sheng)劑(ji)有(you)(you)氯酚類(lei)(lei)、有(you)(you)機錫(xi)化(hua)物(wu)、季銨(an)鹽、有(you)(you)機胺類(lei)(lei)、有(you)(you)機硫化(hua)物(wu)、銅鹽及異(yi)噻唑啉銅等(deng)。
綜上所述，上面(mian)介紹的(de)(de)是分類解(jie)決循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)系統(tong)問題(ti)的(de)(de)各種方(fang)法，在(zai)實際應用(yong)中需要根據原水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)、循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)水(shui)(shui)量(liang)及溫升、補水(shui)(shui)水(shui)(shui)質(zhi)和(he)價格、使(shi)用(yong)循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)的(de)(de)換熱(re)設備材(cai)質(zhi)和(he)型式(shi)以及其他工況條件等實際情(qing)況，綜合(he)考慮經(jing)濟效益和(he)環(huan)境效益，選擇(ze)適宜的(de)(de)除垢(gou)、防腐、控制微(wei)生(sheng)物的(de)(de)方(fang)法結合(he)在(zai)一起(qi)，制定出經(jing)濟、實用(yong)、可行(xing)的(de)(de)循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)處(chu)理(li)方(fang)案才能(neng)實現循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)系統(tong)的(de)(de)經(jing)濟合(he)理(li)運行(xing)。但這(zhe)些傳統(tong)處(chu)理(li)方(fang)法，不(bu)能(neng)從根本上解(jie)決鹽濃縮引起(qi)的(de)(de)各種問題(ti)，并且投加各種水(shui)(shui)處(chu)理(li)劑(ji)的(de)(de)操作系統(tong)復雜、藥劑(ji)費(fei)用(yong)高，使(shi)循(xun)(xun)環(huan)水(shui)(shui)的(de)(de)總體濃縮倍數不(bu)高、運行(xing)管理(li)成本很高。
四、循環冷卻水(shui)處(chu)理(li)和“趨零”排放新技術
1、技術目標
[1] 降(jiang)低循環水系統運行費用，提高整體管理水平。
[2] 徹底解決(jue)水垢附著、設(she)備(bei)腐(fu)蝕以及微生(sheng)物的滋生(sheng)與粘(zhan)泥 問題 。
[3] 大量(liang)減少(shao)循環水(shui)系統(tong)排(pai)污水(shui)量(liang)和補(bu)充水(shui)量(liang)，提高濃縮(suo)倍數，實(shi)現“趨(qu)零”排(pai)污或少(shao)排(pai)污，節約水(shui)資源(yuan)。
2、技術關鍵
設計一整套低(di)費用(yong)水處理(li)方(fang)案，降低(di)循(xun)環水的濁度和總溶(rong)解固體，減少系統補水量，提高濃縮倍(bei)數(shu)，改善整體循(xun)環水的狀況，降低(di)處理(li)費用(yong)，最后實現“趨零”排(pai)放(fang)和不(bu)使用(yong)化學(xue)藥劑。
提高循(xun)環水(shui)(shui)的(de)濃縮倍(bei)數(shu)，可降(jiang)低補充水(shui)(shui)的(de)用量，節約水(shui)(shui)資源(yuan)，同(tong)時可降(jiang)低排污(wu)水(shui)(shui)量，從而(er)減少(shao)其(qi)對環境的(de)污(wu)染(ran)，進而(er)降(jiang)低循(xun)環水(shui)(shui)處理(li)成本。為了更好的(de)說明(ming)這一(yi)問(wen)題，假(jia)設(she)一(yi)循(xun)環冷卻水(shui)(shui)系統，循(xun)環水(shui)(shui)量為10000m3/h，冷卻塔進出口水(shui)(shui)溫分別為42℃和32℃，風吹損失占(zhan)循(xun)環水(shui)(shui)量的(de)0.1%，在不(bu)同(tong)濃縮倍(bei)數(shu)下(xia)(xia)該系統的(de)運(yun)行參數(shu) 計算 值見下(xia)(xia)表(biao)。
目前 我國的循環冷卻水濃(nong)縮倍數(shu)一般為1.5—2.5。
3、技術路線
將原有循(xun)環水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排(pai)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、生活污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、工藝(yi)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)假(jia)定凈水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進行處理(li)，去除水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)濁度，降低水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度和(he)鹽含(han)量，并(bing)使處理(li)出(chu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度低于新(xin)(xin)鮮水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)(天然水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)度，二者混合后作(zuo)為進入冷(leng)卻水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)池(chi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)補充(chong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。運行一段時間后，循(xun)環水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)總體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鹽含(han)量和(he)硬(ying)度降低，系統(tong)濃縮倍數(shu)可逐步提(ti)高，循(xun)環水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質逐漸變好，新(xin)(xin)鮮水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)用量和(he)排(pai)污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)量不斷(duan)減少(shao)，形成系統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)良性循(xun)環。
在(zai)石油、化工、電力(li)、鋼(gang)鐵等行(xing)(xing)業(ye) 企業(ye) 中，既有(you)生產用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，也(ye)(ye)有(you)生活用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，生產用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)又分直接一次性用(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。而循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)根據以上(shang)所述，是(shi)(shi)要(yao)有(you)一定濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)排放，還有(you)蒸發損失、風吹損失等，所以，對循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)系統(tong)要(yao)有(you)補充水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)。現在(zai)多數企業(ye)的(de)循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)是(shi)(shi)用(yong)新鮮水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)補充，生活污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)和循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)以及污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)都按排污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)排放了。如果把生活污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、污(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠出水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)、工藝過程排放的(de)假定凈(jing)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)進行(xing)(xing)處理后，用(yong)做循(xun)(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)補充水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，從而節約新鮮水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)，在(zai)技術(shu)上(shang)是(shi)(shi)可行(xing)(xing)的(de)， 經(jing)濟 上(shang)也(ye)(ye)是(shi)(shi)有(you)效益的(de)。
在(zai)(zai)電廠中(zhong)，由(you)于被循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)冷卻的(de)(de)(de)介質是(shi)低(di)溫(wen)蒸汽，溫(wen)度(du)只(zhi)有50℃左右，一(yi)般來(lai)說，在(zai)(zai)循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統(tong)中(zhong)不會出(chu)現(xian)(xian)結(jie)垢現(xian)(xian)象(xiang)，在(zai)(zai)實際運行(xing)中(zhong)，出(chu)現(xian)(xian)較多(duo)的(de)(de)(de)問(wen)題是(shi)含鹽量(liang)增多(duo)、細(xi)菌滋生、灰塵(chen)等，只(zhi)要將循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)排放(fang)的(de)(de)(de)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)行(xing)脫鹽處(chu)理(li)(li)(li)，生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)進(jin)(jin)行(xing)生化(hua)(hua)處(chu)理(li)(li)(li)和(he)過(guo)濾，再(zai)混(hun)入部分新鮮(xian)(xian)(xian)水(shui)(shui)(shui)(shui)作為(wei)(wei)循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)補充(chong)水(shui)(shui)(shui)(shui)就(jiu)可以(yi)了(le)。我(wo)(wo)們(men)的(de)(de)(de)技術方(fang)(fang)案(an)最主要的(de)(de)(de)一(yi)條是(shi)：循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)濃(nong)水(shui)(shui)(shui)(shui)經過(guo)脫鹽處(chu)理(li)(li)(li)后，可以(yi)全(quan)部脫去硬(ying)度(du)，含鹽量(liang)低(di)于新鮮(xian)(xian)(xian)水(shui)(shui)(shui)(shui)，濁(zhuo)度(du)小于新鮮(xian)(xian)(xian)水(shui)(shui)(shui)(shui)，處(chu)理(li)(li)(li)運行(xing)費用(yong)低(di)于當地的(de)(de)(de)新鮮(xian)(xian)(xian)水(shui)(shui)(shui)(shui)價格。生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)生化(hua)(hua)處(chu)理(li)(li)(li)和(he)過(guo)濾后作為(wei)(wei)循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)補充(chong)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)運行(xing)費用(yong)也低(di)于當地的(de)(de)(de)新鮮(xian)(xian)(xian)水(shui)(shui)(shui)(shui)價格，從而在(zai)(zai)循(xun)環(huan)(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統(tong)中(zhong)，按我(wo)(wo)們(men)的(de)(de)(de)方(fang)(fang)案(an)處(chu)理(li)(li)(li)能為(wei)(wei)企(qi)業取(qu)得一(yi)定的(de)(de)(de)經濟(ji)效(xiao)益(yi)，而且隨著國家對(dui)水(shui)(shui)(shui)(shui)資源(yuan)價格和(he)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)排放(fang)的(de)(de)(de)控制，經濟(ji)效(xiao)益(yi)會越來(lai)越顯著。
在(zai)煉油(you)、化(hua)工(gong)(gong)企業中(zhong)，由(you)于(yu)被冷卻的(de)(de)(de)介質(zhi)品種較(jiao)多，有的(de)(de)(de)介質(zhi)溫度(du)(du)(du)高(gao)(gao)達200℃以上(shang)，加之循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)在(zai)換熱(re)系統(tong)中(zhong)流量分(fen)(fen)配上(shang)，不可(ke)(ke)能設(she)計得(de)十分(fen)(fen)合理，造成(cheng)部(bu)分(fen)(fen)換熱(re)器(qi)循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)溫度(du)(du)(du)過高(gao)(gao)，在(zai)換熱(re)器(qi)內結垢情況嚴重，系統(tong)運行中(zhong)、后期，往往由(you)于(yu)嚴重結垢而 影(ying)響 換熱(re)效果(guo)，造成(cheng)部(bu)分(fen)(fen)產品溫度(du)(du)(du)降不下來，影(ying)響正常生(sheng)(sheng)產。在(zai)石油(you)化(hua)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產中(zhong)，循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)突出的(de)(de)(de)問題是在(zai)部(bu)分(fen)(fen)換熱(re)器(qi)中(zhong)結垢嚴重，另外(wai)也存在(zai)運行中(zhong)含(han)鹽(yan)量增高(gao)(gao)，細(xi)菌滋生(sheng)(sheng)等問題。所以在(zai)石油(you)化(hua)工(gong)(gong)生(sheng)(sheng)產中(zhong)，我們(men)的(de)(de)(de)技術路線是：循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)系統(tong)的(de)(de)(de)濃水(shui)(shui)(shui)(shui)、生(sheng)(sheng)活污水(shui)(shui)(shui)(shui)生(sheng)(sheng)化(hua)處理和污水(shui)(shui)(shui)(shui)處理場(chang)達標排(pai)放廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui)過濾脫鹽(yan)后回(hui)用，對(dui)補充的(de)(de)(de)部(bu)分(fen)(fen)新鮮水(shui)(shui)(shui)(shui)也進行脫鹽(yan)、除硬度(du)(du)(du)后使用，使整個循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)系統(tong)濃縮(suo)倍數大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)提高(gao)(gao)，并(bing)且由(you)于(yu)循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)硬度(du)(du)(du)較(jiao)低，可(ke)(ke)大(da)(da)(da)大(da)(da)(da)降低換熱(re)器(qi)的(de)(de)(de)結垢速率。在(zai)回(hui)用水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)處理中(zhong)，一次性投資1100元-1500元/噸(dun)污水(shui)(shui)(shui)(shui)(污水(shui)(shui)(shui)(shui)處理場(chang)達標廢(fei)水(shui)(shui)(shui)(shui))，噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)運行費(fei)(fei)用0.5-0.8元/噸(dun)，噸(dun)水(shui)(shui)(shui)(shui)運行成(cheng)本約1.2-1.5元/噸(dun)(包括(kuo)設(she)備折舊費(fei)(fei)、材料(liao)消(xiao)耗費(fei)(fei)、大(da)(da)(da)修基金等所有取(qu)費(fei)(fei))，但(dan)基本解決(jue)了結垢以及提高(gao)(gao)循(xun)環(huan)水(shui)(shui)(shui)(shui)濃縮(suo)倍數這個大(da)(da)(da)問題，保證生(sheng)(sheng)產的(de)(de)(de)正常性和長(chang)周期運行，其間接效益是很大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)，何況在(zai)濃水(shui)(shui)(shui)(shui)、污水(shui)(shui)(shui)(shui)回(hui)用方面也有一定的(de)(de)(de)經(jing)濟效益。
4、技術 分(fen)析
污水(shui)(shui)(shui)回用項目(mu)，關(guan)鍵在于(yu)流程的可(ke)靠性(xing)、出(chu)水(shui)(shui)(shui)的穩定性(xing)以及(ji)制水(shui)(shui)(shui)成本。就目(mu)前(qian)我(wo)國污水(shui)(shui)(shui)回用技術實際情況(kuang)而(er)言，對于(yu)上述污水(shui)(shui)(shui)進行深度處(chu)理以達到回用水(shui)(shui)(shui)質標準，有多種處(chu)理 方(fang)法(fa) 可(ke)拱(gong)選擇，包括(kuo)離子交(jiao)換、電滲析法(fa)、反滲透法(fa)、納濾、超濾和微(wei)濾、過濾以及(ji)絮凝、氧(yang)化等。
離(li)(li)子(zi)交換(huan)法主要用(yong)于(yu)去除(chu)水(shui)中離(li)(li)子(zi)化的物質(zhi)，而(er)生化處理出水(shui)COD值相對較高，且大部分(fen)為非(fei)離(li)(li)子(zi)型有(you)機物,污水(shui)中的有(you)機物與樹脂活(huo)性基團的固定離(li)(li)子(zi)結(jie)合力(li)(li)很大，一旦結(jie)合就很難進行再(zai)生，嚴重(zhong)影響再(zai)生效率和交換(huan)能(neng)力(li)(li);另外(wai)，樹脂抗Cl2、O2等(deng)氧化劑氧化性很差，因而(er)不(bu)宜采用(yong)。
電滲析法以離(li)子(zi)(zi)交換膜為介質，靠離(li)子(zi)(zi)的選擇(ze)透過性來分離(li)水溶液中(zhong)的某(mou)些物(wu)質。它是在(zai)離(li)子(zi)(zi)交換技(ji)(ji)術(shu)的基(ji)礎上 發展 起來的一項新技(ji)(ji)術(shu)，它去除的也是一些電解質物(wu)質，但回用(yong)率很低(50-60%)且運(yun)行(xing)成本(ben)很高，因此，電滲析法也不宜采用(yong)。
反滲(shen)(shen)透法(fa)(fa)是(shi)近20年來發(fa)展起(qi)來的(de)膜技術，現己被(bei)廣泛(fan)地用于水(shui)質(zhi)(zhi)(zhi)除鹽和污(wu)水(shui)治理等方面。該法(fa)(fa)專門用以(yi)分(fen)(fen)離(li)(li)水(shui)中的(de)分(fen)(fen)子態和離(li)(li)子態溶(rong)解(jie)物質(zhi)(zhi)(zhi)，其實質(zhi)(zhi)(zhi)是(shi)向水(shui)溶(rong)液中施(shi)加巨大的(de)壓力，使溶(rong)劑水(shui)透過反滲(shen)(shen)透膜成(cheng)為(wei)(wei)淡(dan)水(shui)，而溶(rong)質(zhi)(zhi)(zhi)被(bei)阻(zu)留成(cheng)為(wei)(wei)濃水(shui)，由此可達到(dao)兩個目的(de)，一(yi)是(shi)從含鹽水(shui)中制(zhi)取淡(dan)水(shui);二(er)是(shi)濃縮污(wu)水(shui)中的(de)溶(rong)解(jie)態污(wu)染物質(zhi)(zhi)(zhi)，處理后的(de)污(wu)水(shui)或直接排放或重復利用。反滲(shen)(shen)透裝置是(shi)以(yi)分(fen)(fen)子擴散膜為(wei)(wei)介質(zhi)(zhi)(zhi)。以(yi)靜(jing)壓差為(wei)(wei)推動力來分(fen)(fen)離(li)(li)水(shui)溶(rong)液中的(de)物質(zhi)(zhi)(zhi)，與電滲(shen)(shen)析(xi)法(fa)(fa)相比，在(zai)經濟上具(ju)有顯著的(de)優(you)越性，電能效率較高、能耗低，相同進水(shui)條件下，反滲(shen)(shen)透法(fa)(fa)生(sheng)產一(yi)噸(dun)淡(dan)水(shui)的(de)能耗為(wei)(wei)電滲(shen)(shen)析(xi)法(fa)(fa)的(de)五分(fen)(fen)之(zhi)一(yi)至十(shi)分(fen)(fen)之(zhi)一(yi)。
超(chao)濾(lv)(lv)(lv)和微濾(lv)(lv)(lv)亦屬(shu)于(yu)壓力(li)推動的膜(mo)(mo)(mo)(mo)工藝(yi)系列，就分(fen)離范圍而言，它補(bu)充(chong)了反滲透、納(na)濾(lv)(lv)(lv)和普通過(guo)濾(lv)(lv)(lv)之間的空隙。超(chao)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)是對(dui)料液施加一(yi)定壓力(li)后，高分(fen)子(zi)物質、膠體、蛋白質、微粒等被(bei)半透膜(mo)(mo)(mo)(mo)所截(jie)留，而溶劑和低分(fen)子(zi)物質則透過(guo)膜(mo)(mo)(mo)(mo)。超(chao)過(guo)濾(lv)(lv)(lv)的分(fen)離機(ji)理(li)(li)主(zhu)要是膜(mo)(mo)(mo)(mo)表面(mian)孔(kong)(kong)徑篩分(fen)機(ji)理(li)(li)、膜(mo)(mo)(mo)(mo)孔(kong)(kong)阻塞的阻滯(zhi)機(ji)理(li)(li)和膜(mo)(mo)(mo)(mo)面(mian)以及膜(mo)(mo)(mo)(mo)孔(kong)(kong)對(dui)粒子(zi)的一(yi)次吸(xi)附機(ji)理(li)(li)。一(yi)般來說，超(chao)濾(lv)(lv)(lv)操作(zuo)的跨膜(mo)(mo)(mo)(mo)壓差為0.2-0.7MPa，遠遠小于(yu)反滲透等膜(mo)(mo)(mo)(mo)法裝置。但超(chao)濾(lv)(lv)(lv)裝置不(bu)能脫鹽，實現(xian)不(bu)了我(wo)們污(wu)水(shui)深度處理(li)(li)的目的。(分(fen)類范圍見下圖)
壓力推動的膜工藝分類圖(縱：壓差Δp，橫：微粒大小dp)
納濾技(ji)術是近幾(ji)年來發展起來的(de)膜技(ji)術，采用ESNA系列高性能納濾膜，膜材質為芳香族聚酰胺，可脫除污水中的(de)有機物、細菌、病毒(du)、鹽類，操作壓力0.3-1.0MPa。
具(ju)體工藝(yi)流程如下：
5、經濟效益(yi)、環境效益(yi)和 社會 效益(yi)分析
該系統建設(she)投資費用為1100-1500元/噸水(shui)(shui)(shui)(shui)·日，運行費用在0.5-0.8元/噸水(shui)(shui)(shui)(shui)之間，節省新鮮水(shui)(shui)(shui)(shui)和(he)減少排污水(shui)(shui)(shui)(shui)可創(chuang)造價值(zhi)為1.5-2.5元/噸水(shui)(shui)(shui)(shui)。同時循環水(shui)(shui)(shui)(shui)系統總體水(shui)(shui)(shui)(shui)質逐(zhu)步(bu)好轉，殺菌劑(ji)、阻垢劑(ji)的用量、設(she)備的清(qing)洗和(he)腐蝕折舊費用大大減少，經濟效(xiao)益顯著。
由(you)于循(xun)環(huan)(huan)冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)占 工(gong)業(ye) 用水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)比(bi)例(li)很大(da)，如某些化(hua)工(gong)企(qi)業(ye)的(de)(de)冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)占總用水(shui)(shui)(shui)量的(de)(de)(90-95%)，所以節約循(xun)環(huan)(huan)冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)新鮮水(shui)(shui)(shui)用量，可極大(da)地緩解我國水(shui)(shui)(shui)資源短(duan)缺的(de)(de)矛盾，減少(shao)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)排放(fang)，可減輕周邊環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)體(ti)污(wu)(wu)染狀(zhuang)況(kuang)，這(zhe)對保證環(huan)(huan)境(jing)經濟(ji)的(de)(de)可持續發展，促(cu)進生態環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)良性循(xun)環(huan)(huan)，改善少(shao)數地區的(de)(de)人居環(huan)(huan)境(jing)狀(zhuang)況(kuang)有著重要的(de)(de)意義。
工業用(yong)水(shui)和(he)污水(shui)排放(fang)量(liang)的(de)(de)(de)減少，可緩解企業與(yu)企業、企業與(yu)居民之間對(dui)水(shui)資源的(de)(de)(de)爭奪(duo)矛盾和(he)消除企業排污對(dui)農作物、居民飲水(shui)的(de)(de)(de)不良(liang)影響造成的(de)(de)(de)社會矛盾，這對(dui)維護社會的(de)(de)(de)安定(ding)團結，促(cu)進經濟發展(zhan)和(he)居民生活質量(liang)的(de)(de)(de)提高，改善人(ren)居環境狀(zhuang)況有舉足輕重的(de)(de)(de)作用(yong)。
6、技術 應用 前景
該(gai)技術在石油、化(hua)工、電(dian)力和冶金(jin)等循環(huan)水用量較大(da)的(de)(de)(de)(de)行業有著廣泛的(de)(de)(de)(de)應(ying)用前景。對某些石化(hua)企業，被冷(leng)卻介質的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)較高，換(huan)熱(re)設備結垢現象嚴重，是(shi)束縛和困擾企業生產正常發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)一大(da)障礙，應(ying)用此項技術的(de)(de)(de)(de)優(you)勢十分明顯。
在(zai)我國北方大(da)部分地(di)區，用水(shui)(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)主(zhu)要是地(di)下水(shui)(shui)(shui)(shui)，原水(shui)(shui)(shui)(shui)濁度低但含鹽(yan)量(liang)較高(gao)，給(gei)生活(huo)和生產(chan)用水(shui)(shui)(shui)(shui)都帶來很不利的(de)(de)影響。針對(dui)使用含鹽(yan)量(liang)較高(gao)的(de)(de)地(di)下水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)一(yi)些工廠企(qi)業，若能利用該技術，首先(xian)對(dui)原水(shui)(shui)(shui)(shui)進行脫鹽(yan)凈化，供給(gei)生活(huo)用水(shui)(shui)(shui)(shui)，產(chan)生的(de)(de)生活(huo)污水(shui)(shui)(shui)(shui)再經(jing)處理后補給(gei)循環水(shui)(shui)(shui)(shui)系統，可最大(da)限度地(di)節約水(shui)(shui)(shui)(shui)資源(yuan)，并提高(gao)水(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)利用價值，給(gei)企(qi)業帶來極大(da)的(de)(de)經(jing)濟效益。
下面以實例來分(fen)析該技(ji)術的(de)經濟效益:
某2×300MW熱電廠循環冷卻(que)水處理工程設(she)計方案簡介(jie)
一、工程概況
某熱電(dian)廠(chang)現有(you)300MW進(jin)口亞臨(lin)界中(zhong)間再(zai)熱汽輪發(fa)電(dian)機(ji)組兩套，冷(leng)卻水循(xun)環總量為(wei)65000 m3/h，設計冷(leng)卻塔進(jin)出口溫差為(wei)8℃，項目實施前后循(xun)環冷(leng)卻水濃縮倍(bei)數分別(bie)為(wei)2.0和3.5，入(ru)塔空氣干球溫度為(wei)35℃，經(jing)計算循(xun)環水的排污水量為(wei)286m3/h。
二、水處理(li)工藝(yi)流程
三(san)、工程投資概算
四、經濟效益分(fen)析
1、水處理直接運行費用
[1]系統能耗：運行功率123kw，電費(fei)按(an)0.5元(yuan)/kwh計，則(ze)噸水(shui)處理(li)能耗費(fei)用為(wei)0.21元(yuan)/噸水(shui);
[2]人工(gong)費用：每班一人，四班三運轉，設管(guan)理人員1名，人均工(gong)資計(ji)為1000元/月，則(ze)噸(dun)水處(chu)理人工(gong)費為0.02元/噸(dun)水;
水(shui)處(chu)理直接費(fei)用合計(ji)為：0.23元/噸水(shui)。
2、水處理間接費用
[1]設備易損件更換(huan)費(fei)：設備易損件年均更換(huan)費(fei)用為(wei)45萬元(yuan)，則噸(dun)水處理(li)折舊費(fei)用為(wei)0.19元(yuan)/噸(dun)水;
[2]設(she)(she)備(bei)維(wei)(wei)護(hu)費：年均(jun)維(wei)(wei)護(hu)費按(an)設(she)(she)備(bei)總投資的1%計(即(ji)7.26萬元/年)，則設(she)(she)備(bei)運行維(wei)(wei)護(hu)費用(yong)為0.03元/噸水(shui);
[3]設(she)備(bei)折(zhe)舊(jiu)費(fei)(fei)：按設(she)備(bei)總(zong)投資的4%計(29萬元/年(nian))，則設(she)備(bei)折(zhe)舊(jiu)費(fei)(fei)用(yong)為0.12元/噸水;
水處理間接費(fei)用合計(ji)為：0.34元/噸(dun)水。
水處(chu)理運(yun)行費(fei)用總計為：0.57元/噸水。
3、水回用效(xiao)益分析
若地方(fang)水(shui)資源(yuan)價格為(wei)1.5元(yuan)/噸(dun)水(shui)，排污費為(wei)0.5元(yuan)/噸(dun)水(shui)，則(ze)回用(yong)噸(dun)水(shui)效(xiao)益為(wei)：1.43元(yuan)/噸(dun)水(shui)。年(nian)均水(shui)處理回用(yong)創造(zao)利潤(run)為(wei)350萬元(yuan)，設(she)備投入運行后，2—3年(nian)可(ke)全部收(shou)回成本。
綜上所述，提高全民(min)的節水(shui)意識，節約(yue)使用(yong)新(xin)鮮水(shui)，是我國國民(min)經濟(ji)持續(xu)發展的需要(yao)，工(gong)業(ye)(ye)循環水(shui)的濃(nong)水(shui)、生(sheng)活污(wu)水(shui)、污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠出水(shui)、工(gong)藝過程的假定凈水(shui)回用(yong)，是工(gong)業(ye)(ye)生(sheng)產(chan)中(zhong)提高水(shui)的重復(fu)利(li)用(yong)率(lv)的必(bi)經之路，并且在廢水(shui)回用(yong)中(zhong)給(gei)企業(ye)(ye)帶來一(yi)定的經濟(ji)效益。
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