工業(yè)循環(huán)水的化學(xué)處理

貴州化2011年10月44Guizhou Chemicallndustry第36卷第5期工業(yè)循環(huán)水的化學(xué)處理王蓉(東風(fēng)汽車(chē)股份公司汽車(chē)二公司,湖北襄陽(yáng)441004)摘要:工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)處理可以有很多種,主要介紹采用化學(xué)水處理的方式;根據在生產(chǎn)實(shí)踐中再循環(huán)冷卻水處理過(guò)程運用化學(xué)藥劑達到的效果經(jīng)驗;以提高循環(huán)冷卻水的水之源重復利用,達到抑制腐蝕結垢,提高熱交換效率、節約能源、延長(cháng)設備使用壽命關(guān)鍵詞:工業(yè)循環(huán)水系統;化學(xué)水處理;效果;使用壽命中圖分類(lèi)號:TU991.2文獻標識碼:B文章編號:1008-9411(2011)05-0044-03工業(yè)循環(huán)水系統一般由制冷機組、空氣處理組較好的協(xié)調作用;對系統中各種金屬有較好的緩蝕機冷卻塔、循環(huán)水系統(冷凍水系統和冷卻水系統)作用。等部分組成。循環(huán)水一般采用天然水,如地表水或(1)鉻酸緩蝕劑:常見(jiàn)的鉻酸鹽鉻酸鈉,它是一地下水。但是,在這些水中都含有不同程度的雜質(zhì),種氧性化緩蝕劑。鉻酸鹽能使鋼鐵表面生成一層連這些雜質(zhì)概括起來(lái)有以下幾種:(1)不溶性雜質(zhì),續而致密的含有V-Fe2O3和C2O3鈍化膜。即懸浮雜質(zhì)。如泥砂、粘土、腐植質(zhì)、灰塵、草木垃圾(2)鉬酸鹽:鉬酸鹽與鉻酸鹽一樣,也是陽(yáng)極型等。(2)可溶性雜質(zhì),即溶解性固體,又稱(chēng)含鹽量,或氧化膜型緩蝕劑,它在鐵陽(yáng)極上生成一層具有保它們是以離子或離子團的形式存在于水中的。如護膜作用的亞鐵-高鐵-鉬氧化物的絡(luò )合物的鈍化Ca2、MG2、Na’、HCO3-、CO3、SO2、CI等。(3)膜。鉬酸鹽對碳鋼、銅和鋁均有緩蝕作用,尤其是和氣態(tài)雜質(zhì):如氧氣、二氧化碳、氨氣、硫化氫等。其它藥劑共用可大大地抑制點(diǎn)蝕的發(fā)生。使用鉬酸隨著(zhù)循環(huán)水的水溫變化和濃縮,水中各種離子鹽作緩蝕劑劑量大,成本較高濃度超過(guò)其本身的濃度時(shí),就會(huì )生成沉淀,形成水(3)鋅鹽:最常用的鋅鹽是硫酸鋅。鋅鹽是一垢,而水中溶解氧的存在并不斷富集,又為藻類(lèi)和細種陰極性緩蝕劑。鋅離子可與金屬表面腐蝕微電池菌的滋生提供了充足的養分,形成生物粘泥。這些的陰極區,抑制過(guò)程的進(jìn)行。鋅鹽是一種安全但低水垢、粘泥及腐蝕物給工業(yè)的安全運行帶來(lái)嚴重的效的緩蝕劑。因此常與其它緩蝕劑聯(lián)合使用。使用危害,同時(shí)大大降低了換熱效率,使循環(huán)水量減少,鋅鹽成本低,能加速生成保護膜,但對水生物有毒縮短了設備的使用壽命等。通常采用化學(xué)水處理方性。因此,環(huán)保部門(mén)對鋅鹽的排放有嚴格規定。法,以提高循環(huán)冷卻水的水重復利用,達到抑制腐蝕(4)磷酸鹽:磷酸鹽是一種陽(yáng)極緩蝕劑,沒(méi)有毒結垢,提高熱交換效率、節約能源、延長(cháng)設備使用壽性,價(jià)格便宜。但它易與水中的鈣離子生成磷酸鈣命垢因此常和對磷酸鈣垢有抑制能力的共聚聯(lián)合使1常用化學(xué)水處理藥劑用。它易促進(jìn)水中藻類(lèi)的生長(cháng)。(5)聚磷酸鹽:聚磷酸鹽是目前使用最廣泛、最一般水質(zhì)處理藥劑分為3大類(lèi):緩蝕類(lèi)、阻垢劑經(jīng)濟的緩蝕劑之一。常用的有三聚酸鈉和六偏磷酸和殺生劑2鈉。單獨使用時(shí),使用濃度不宜小于30mg/L,用量1.1緩蝕劑不足反而促進(jìn)腐蝕。為提高緩蝕效果,聚磷酸鹽通緩蝕劑種類(lèi)很多,作為水質(zhì)處理用的緩蝕劑需常與鋅鹽、有機磷酸鹽等聯(lián)合使用。聚磷鹽緩蝕效要具備一定的條件:經(jīng)濟實(shí)用、符合環(huán)保要求;它與果較好,成本低,除緩蝕效果外,還兼有阻垢作用;沒(méi)水中的各種物質(zhì)(如Ca2、s02、CI、O2、CO3等)有毒性但易水解,水解后與水中鈣離子生成磷酸鈣以及加入的阻垢劑、分散劑和殺生劑是相容的,并有垢,易促進(jìn)藻類(lèi)生長(cháng);對銅及銅合金有腐蝕。收稿日期:2011-0-01;修返日期:2011-07-05作者簡(jiǎn)介:王蓉(1972-),女,高級工程師,東風(fēng)汽車(chē)股份公司汽車(chē)二公司生產(chǎn)工藝循環(huán)水處理項目負責人011年10月第36卷第5期王蓉:工業(yè)循環(huán)水的化學(xué)處理45·(6)有杋多元膦酸:化學(xué)穩定性好,不易水解,有高效、廣譜低毒、生物降解性能好等特點(diǎn)。使用能耐較高溫度,能與水中的Ca2+、MG2·、Cu2、Fe3PH范圍寬能與常用的水質(zhì)穩定劑配伍,使用濃度等金屬離子絡(luò )合成絡(luò )合物,抑制鈣垢、鎂垢形成,同低,投藥方便。時(shí),還具有緩蝕作用。常用的HEDP(羥基乙叉二膦在許多循環(huán)水系統,常常是氧化性殺生劑與非酸)和 EDTMP(乙二胺四叉膦酸)等。它們不易水氧化性殺生劑聯(lián)合使用效果更好。解,單獨使用時(shí)濃度常為16~20mg/L。2復合水處理劑37)MBT(巰基苯并噻唑)和BTA(笨并三唑):它們是一種陽(yáng)極型緩蝕劑。在銅的表面組成多層防與單一水處理藥劑相比,復合水處理藥劑具有護膜,使銅的表面不起氧化還原反應,不發(fā)生氫氣,很多特點(diǎn):其中緩蝕劑與緩蝕劑緩蝕劑與阻垢劑之起到防蝕作用。對鋁、鑄鐵、鋅等金屬材料也有同樣間往往存在協(xié)同增效作用;可以同時(shí)控制多種金屬的防蝕作用。用量少,但MBT對氯很敏感,易被氧材質(zhì)的腐蝕及污垢的產(chǎn)生;可以簡(jiǎn)化加藥的手續?；茐?。BTA雖能耐氯和氧化,但價(jià)格較高。2.1典型的復合水處理劑1.2阻垢劑(1)鉻系水處理藥劑配方在水處理中常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機膦鉻酸鹽+Zn2+膦酸鹽復合水處理劑可以提高水酸、膦羧酸、有機膦酸脂、聚羧酸等。中鋅的穩定性,可使pH值范圍擴展到9.0,可以減(1)聚磷酸鹽:常用聚磷酸有三聚磷酸鈉和六輕微生物引起的腐蝕和粘泥。此配方是目前我國應偏磷酸鈉,在水中生成長(cháng)鏈陰離子容易吸附在微小用最廣泛技術(shù)最成熟、藥源也豐富的配方。有六偏的碳酸鈣晶粒上,同時(shí)這種陰離子易于和C03置磷酸鈉+HEDP+Zn2‘;有六偏磷酸鈉+HEDP+換,從而防止了碳酸鈣的析出。PAA+Zm2;有三聚磷酸鈉+HEDP+HPMA+Zmn2(2)有機膦酸:常用的有HEDP、 EDTMP對抑制等。磷系列要特別注意對微生物的控制。碳酸鈣、水合氧化鐵或硫酸鈣的析出或沉淀有很好2)有機磷系水處理藥劑配方的效果。有機膦系配方,在工業(yè)循環(huán)水化學(xué)處理中,效果(3)有機膦酸酯:有機膦酸酯抑制硫酸鈣垢的很顯著(zhù)。國內藥源豐富,藥劑性能穩定。具有緩蝕效果較好,但抑制碳酸鈣垢的效果較差。其毒性低,劑阻垢劑雙重功效。國內藥源豐富,藥劑性能穩定。易水解。具有緩蝕劑和阻垢劑雙重功效,又具有較高的溫度、(4)聚羧酸:聚羧酸類(lèi)化合物對碳酸鈣水垢有抗氧化性好,不易水解等性能,使用也方便,可用于良好的阻垢作用,用量也極少。常用的有聚丙烯酸堿性水處理。配方有:HEDP+ATMP+Zn2+;HEMA和水解馬來(lái)酸酐等。+HEDP+zmn2;HEDP+PAA+Zn2等。1.3殺生劑(3)鉬系水處理藥劑配方殺生劑是用來(lái)控制工業(yè)循環(huán)水系統中微生物的鉬系配方低毒,無(wú)環(huán)境污染。鉬系配方有:鉬酸主要方法。通常殺生劑分兩大類(lèi):氧化性殺生劑和鈉+PAA+zn2+木質(zhì)素磺酸鹽+葡萄糖酸鈉等。非氧化性殺生劑(1)氧化性殺生劑:常用的有二氧化氯、氯、次3應用效果氯酸鹽、臭氧、溴及溴化物等。氯用于水處理中殺菌東風(fēng)汽車(chē)股份輕型車(chē)有限公司模具沖壓車(chē)間有消毒的歷史悠久,它具有殺菌力強、價(jià)格低、來(lái)方便。兩套工業(yè)循環(huán)冷卻水系統,均采用開(kāi)式循環(huán)冷卻方二氧化氯是一種新型氧化性殺生劑,它具有殺菌力式強、無(wú)毒負作用、不宜產(chǎn)生致癌有機物,適合應用于系統一:循環(huán)水量150~200m3h,冷卻塔冷卻、生活飲用水處理。臭氧是一種氧化性很強但又不穩自來(lái)水補水,每天運行16h,全年運行工作,經(jīng)計算定的氣體,作為殺生劑不會(huì )增加水中的氯離子濃度,補充水量為3~5/h,排污水量為075~1.0/h排放時(shí)不會(huì )污染環(huán)境,臭氧在光合任用下分解生成系統二:循環(huán)水量100~150m3/h,冷卻塔冷卻氧。作為氯的替代品,溴的殺生速度非?？?。在相自來(lái)水補水,每天運行16h,全年運行工作,經(jīng)計算同條件下,溴在4min內可使細菌的存活率降低到補充水量為2~3t/h,排污水量為05~08h0.0001%。這兩套工業(yè)循環(huán)冷卻水系統遇到冷卻水管中結(2)非氧化性殺生劑:常見(jiàn)的有潔而滅新潔而垢滋生的微生物以及生產(chǎn)過(guò)程中物料的泄漏所形滅等。它們在水溶液中離解成陽(yáng)離子活性基因,具成的污垢等問(wèn)題。州化2011年10月46第36卷第5期3.1水質(zhì)分析表3冷凍水循環(huán)系統水樣分析數據各系統的水質(zhì):水塔水樣、工藝循環(huán)系統水樣、分析項目補充水循環(huán)水冷凍水循環(huán)水樣分析數據分別見(jiàn)表1、表2表3表1水塔水樣分析數據鈣硬度(mg/L)( as CaCO3計)分析項目補充水循環(huán)水總硬度(mgL)( as CaCO3計)7.4總堿度(mgL)( as CacO3計)8.5鈣硬度(mg/L)( as CaCO3計)Fe( mg/L)87總硬度(mg/L)( as CaCO3計)總堿度(mg/L)( as CaCO3計)SO(mg/L)NO,(mg/L0.1Fe(mg/L)0.030.040.020.10.12So ( mg/L)CL,(mg/L)0.010.0.010.03表4冷卻水系統水質(zhì)結果pH值0-9.0表2工藝循環(huán)系統水樣分析數據混濁度(FTU)(mg/L)分析項目補充水循環(huán)水總鐵質(zhì)增量(mg/L)0.2總銅質(zhì)增量(mgL)<0.27.4<2500鈣硬度(mg/L)( as CaCO3計)0.1總溶解固體(mg/L)總硬度(mg/L)( as CaCO3計)0.3細菌總數npml總堿度(mg/L)( as CaCO3計)二氧化硅(mg/L)Fe(mg/L)0.070.344結束語(yǔ)Cu(mg/L)0.030.02針對東風(fēng)公司工業(yè)生產(chǎn)工藝用循環(huán)水系統的特NO, (mg/L)3.43.5點(diǎn)和實(shí)際情況,選擇適宜的水處理藥劑和摸索出PO(mg/L)0.070.14Cl(mg/L)0320條簡(jiǎn)便且適合現場(chǎng)情況的粗放式的管理模式具有十分重要的現實(shí)意義。它可以有效的控制設備的腐32化學(xué)處理蝕和結垢,延長(cháng)設備的壽命,減少維修工作量,提高垢物質(zhì)的碳酸鹽超標,在長(cháng)期運行中循環(huán)水的濃縮制冷效率滿(mǎn)足工藝生產(chǎn)的需要。倍數增高以后在換熱機組管壁上極易產(chǎn)生水垢和微參考文獻生物的滋生,因此在襄樊昂通水處理技術(shù)研究所的1華東建筑設計研究院有限公司給排水設計手冊第四冊協(xié)助下,采用化學(xué)水處理的方式對循環(huán)水系統水質(zhì)-工業(yè)給水處理[M]北京:中國建筑工業(yè)出版社做處理保養。2002,1-2在使用這一技術(shù)的一個(gè)周期后檢測循環(huán)水系統[2周本省工業(yè)水處理技術(shù)[M北京:化學(xué)工業(yè)出版杜2002,41-166水質(zhì)結果見(jiàn)表4。由表4看出:經(jīng)過(guò)化學(xué)水質(zhì)處理[3]何鐵林水處理化學(xué)品手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社循環(huán)冷卻水系統水質(zhì)已經(jīng)達到工業(yè)循環(huán)冷卻水處理2005,191-270-280.設計規范GB50050-95水質(zhì)標準。The chemical treatment of industry circulating waterWANG RongSecond Automobile Company, Dongfeng Automobile Co., Ltd, Xiangyang, Gubei 441004, China)Abstract: The treatment method of industry circulation cooling water was various, the chemical treatment of water was mainly introduced. According to production experience on treatment of re-cycle cooling water by chemicalagents, it can increase reutilization of circulating cooling water resource, inhibit corrosion and precipitation,im-prove efficiency of heat exchange, save energy resources, prolong service life of equipmentKey words: industry circulating water system; chemical treatment of water; effect; service life