工业循环水处理技术培训讲座PPT.ppt
《工业循环水处理技术培训讲座PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《工业循环水处理技术培训讲座PPT.ppt(90页珍藏版)》请在课桌文档上搜索。
1、工业循环水处理技术,工业循环水处理技术,一、概述二、工业循环水水质要求三、工业循环水的预处理四、工业循环水冷却系统五、金属腐蚀控制技术六、循环水污垢控制技术七、循环水微生物控制技术八、循环水运行管理技术九、中水回用技术十、循环水处理常见问题的判断和处理,2024/5/7,一、概述:1、为什么要对冷却水进行循环处理,随着工业的发展和生活的需要,水的用量急剧增加。水资源短缺的问题,已经成为未来20年我国实现全面小康社会目标所面临的重大挑战。采用循环冷却水是节约水资源的重要途径,而且采用高浓缩倍数运行的循环冷却水还可以减少对环境的污染。,2024/5/7,2、为什么要研究工业循环水,循环冷却水系统在
2、运行过程中,容易滋生菌藻,并会产生结垢和腐蚀问题,以至影响设备的传热效率,威胁设备的使用寿命。因此需要对循环冷却水系统进行研究,以避免结垢、腐蚀问题的发生,或最大限度的减缓结垢、腐蚀问题发生的机率。,2024/5/7,3、工业循环水的特点,(1)CO2含量的变化(2)碱度的变化(3)值的变化(4)浊度的变化(5)溶解氧的变化,(6)含盐量的升高(7)有害气体的进入(8)工艺泄漏物的进入(9)微生物的滋长。,2024/5/7,4、被用作工业循环水的条件,水温在一定范围的内要尽可能的低;水的浊度要低;水质不易结垢;水质对金属设备不易产生腐蚀;水质不易滋生菌藻。,2024/5/7,二、工业循环水水质
3、要求,悬浮物:不稳定、流速低,静止时易沉淀、漂浮;胶体:是分子、离子的集合体;溶解性气体:氮、氧、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨等;离子:Al3+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-、CO32-、Cl-、K+、Na+、Cu2+等。,2024/5/7,三、工业循环水预处理,在给水和废水的预处理过程中需要要对水进行预处理。预处理的主要目的:1.减少后续处理和深度处理的负荷;2.延长装置的使用寿命和减少药剂的投加量;3.减低运行总费用和减低运行成本。在给水处理和废水处理过程中通常采用的预处理方法有:混凝技术、澄清技术、过滤技术和软化技术。,2024/5/7,四、工业循环水
4、冷却系统,冷却水系统可分为直流冷却和循环冷却(敞开系统,密闭系统)从节约用水、合理利用资源和环境保护的目的出发,冷却水必须循环。因此,有必要在循环水处理理论的指导下,实现系统高浓缩倍数的安全运行。,2024/5/7,循环水的冷却原理,循环水的冷却就是通过水与空气接触,由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。,2024/5/7,1、敞开式循环冷却水系统,敞开式循环冷却水系统的主要设备之一冷却塔。冷却塔的种类很多,按塔内空气流动的动力可分为自然通风和机械通风。自然通风最常见的是风筒式冷却塔。机械通风分为抽风式和鼓风式。,2024/5/7,典型的敞开式冷却循环系统,2024/5/7,2
5、、密闭式循环水处理系统,2024/5/7,3、风筒式冷却塔(自然通风),自然通风冷却塔需要有很高的风筒,因而对空气产生较强的抽吸能力。自然通风冷却塔常使用在冷却水流量很大的系统。像热电厂的冷却水系统一般使用这种冷却水塔。,2024/5/7,4、鼓风式冷却塔,鼓风式冷却塔是由安装在冷却塔底部的鼓风机将常温状态的空气压入其中,与热水逆流通过填料层进行传热和传质。优点:风机的安装位置低,维护方便。风机的工作不受湿热空气的影响,当水质较差或有腐蚀时可避免风机的腐蚀,延长使用寿命。缺点:要有很高的塔身,塔内空气处于正压状态,不利于热量的蒸发。,2024/5/7,鼓风式冷却塔示意图,2024/5/7,5、
6、抽风式冷却塔,应用最为普遍,风机安装在塔顶。根据水与空气流动的方向可分为:逆流式、横流式和并流式。从热交换效率来说逆流式最为优越。优点:抽风时塔内空气处于负压有利于水的蒸发散热,传热效果好。缺点:风机的电耗较大。,2024/5/7,抽风式冷却塔示意图,2024/5/7,6、冷却水系统的热量平衡,冷却水系统的传热过程发生在冷却水的全过程,但主要过程发生在换热器和冷却塔。换热器:温差、腐蚀、结垢冷却塔:传导、对流,2024/5/7,7、冷却水系统的水量平衡,蒸发损失:换热作用散失的水量风吹损失:飘散的水量排污量:冷却水浓缩后不得不外排的水量,2024/5/7,循环水量平衡示意图,2024/5/7,
7、8、循环冷却水的浓缩,在敞开式循环冷却水系统中,热量蒸发会使系统中的水量逐渐减少,而水中各种矿物质和离子含量就会不断被浓缩。为了使水中含盐量维持在一定的浓度,就必须不断补入新鲜水,并排出浓缩水。通常用浓缩倍数表示冷却水浓缩的程度。N=C浓C原 通常可以用冷却水中的离子、电导率、钙硬加碱度或总固体含量来计算。,2024/5/7,9、循环水量的平衡,通常,一个循环冷却水系统的循环水量和冷却水温差设计确定后,控制系统运行的浓缩倍数就控制了系统的补充水量、排污水量,也就实现了系统水量的基本平衡。,2024/5/7,10、补充水及排污水量占循环水量的百分率,2024/5/7,11、不同浓缩倍数补水量与排
8、污水量对照表,2024/5/7,12、系统加药,循环水加药的参照依据有:(1)根据一个周期内的补充水量,按配方浓度投加;(2)根据一个周期内的排污水量,按配方浓度投加;(3)根据水质药剂浓度分析值与配方设定值的差乘以系统水量的数值。加药方式:间歇加药、连续加药。,2024/5/7,13、旁滤技术,降低水中浊度的方法是排污和过滤。通常在循环水系统的管路上引出一部分水进行过滤,过滤后的清水返回循环水系统。截留的浊度组成物质排出循环水系统外,这一过程称为旁滤技术。根据运行经验,旁滤水量与循环水量之比(S:R)一般控制在35。,2024/5/7,五、金属腐蚀和控制技术,由于金属和冷却水溶液的作用,金属
9、材料转化成离子或化合物,使金属材料遭受损害并且使其使用性能恶化的现象称为冷却水对金属的腐蚀。实质:水中的悬浮物、胶体、溶解盐类及溶解气体等杂质中氧化性物质对金属发生物理的、化学的和电化学作用的结果。,2024/5/7,1、金属的腐蚀,按反应机理,腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀化学腐蚀与电化学腐蚀的区别,2024/5/7,2、腐蚀的形式,(1)均匀腐蚀:在腐蚀介质作用下,金属表面发生的腐蚀破坏,基本上按相同的腐蚀速度进行。(2)局部腐蚀:局部腐蚀破坏主要集中在金属表面的一定区域,而其它部位几乎没有被破坏。(3)晶体腐蚀:发生置换反应,活泼的金属置换出不活泼的金属。两种金属的活泼性相差越大,晶体的腐
10、蚀越厉害。,2024/5/7,3、碳钢的腐蚀,冷却水对碳钢的腐蚀是一个电化学过程。由于碳钢组织和表面的不均一性,当它与水接触时,在其表面会形成许多微小的腐蚀电池。阳极:FeFe2+2e-阴极:O2+2H2O+4e-4OH-水中反应:Fe2+2OH-Fe(OH)2,2024/5/7,4、腐蚀的影响因素,PH值:常温4.310硬度:Ca2+、Mg2+碱度溶解盐浓度:NaCl溶解气体:CO2、O2水温:反应、O2水流速度:O2,2024/5/7,碳钢腐蚀照片,2024/5/7,5、微生物对碳钢的影响,除微生物排出的氨盐、硝酸盐、有机物、硫化物和碳酸盐等代谢物,使水质组成发生变化而引起腐蚀外。最主要的
11、是由于铁细菌和厌氧的硫酸盐还原菌的存在所引起的腐蚀。铁细菌存在时,有助于亚铁盐的接触氧化,促使在阳极附近形成氢氧化铁和铁锈的沉淀膜。当这种沉淀膜进一步增长时,将妨碍氧进入,所以沉淀膜的下方因缺氧而成为阳极,而沉淀膜周围的金属则变成阴极,形成氧的浓差电池,加剧了腐蚀。,2024/5/7,6、腐蚀控制技术,选择适宜耐用金属材料表面防腐涂层化学电镀技术成膜处理钝化处理,电化学保护物理技术的应用臭氧保护技术缓蚀剂的使用介质处理,2024/5/7,六、循环水污垢及其控制技术,循环冷却水系统在运行的过程中,会有各种物质沉积在换热器的传热管表面,这些物质统称为沉积物。它们主要是由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉
12、积构成。通常,人们把它们统称为污垢。污垢的危害:阻隔传热、阻塞水流、阻碍生产。,2024/5/7,1、水垢,冷却水中的水垢一般都是具有反常溶解度的难溶或微溶盐类。水垢的溶解度与一般的盐类不同,不是随着温度的升高而升高,而是随着温度的升高而降低。当水流速比较小或传热面比较粗糙时,这些结晶沉淀物就容易沉积在传热面上。水垢是具有固定晶形的无机物。按结晶的规律最容易在金属的传热面析出,很硬、厚实且致密,大部分呈白色或灰白色。,2024/5/7,2、淤泥、腐蚀产物和生物沉积,一般由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是藻类的尸体及其黏性分泌物等组成。由于污
13、垢体积较大、质地疏松,故又称为软垢。他们是引起垢下腐蚀的主要原因。,2024/5/7,3、污垢的危害,污垢的沉积降低了传热效率 污垢的积聚会导致局部腐蚀 污垢在管内沉积降低了水流截面积,增大了水流阻力 增加了停车清洗时间,降低了连续运转周期 增加了清洗运行处理费用,2024/5/7,4、污垢的控制技术,源头(1)补充水水质的控制(2)离子交换树脂(3)石灰软化法,过程(1)循环水水质控制(2)浓缩倍数(3)酸化处理(4)表面处理(5)物理处理(6)加阻垢剂,2024/5/7,PTA1 装置E103结垢照片,2024/5/7,PTA1 装置E103结垢照片,2024/5/7,PTA2装置 E1-
14、118中冷器结垢,2024/5/7,七、循环水微生物及其控制技术,循环冷却水系统是一个特殊的生态环境,很多种类的微生物都适宜在这一水系中快速生长和繁殖,其结果必然阻碍系统的正常运行,造成污泥大量沉积、水力输送阻力增加、传热效率急剧下降、水质组成严重恶化、过水金属表面腐蚀加剧等一系列问题。,2024/5/7,1、循环水能为微生物提供良好的生长环境,有适合于微生物生长繁殖的温度。有适合的营养物质。有充足的阳光及适合微生物生长的PH值范围。,2024/5/7,2、循环水中的微生物种类,(1)细菌 是一种单细胞生物,与水质污垢处理有密切的关系。循环水系统中常见的细菌有硫氧化菌、铁细菌、硝化菌、其它好气
15、异氧菌、硫酸盐还原菌、反硝化菌等。它们在冷却水系统中会形成严重的细菌粘泥,引起腐蚀,形成粘泥团沉积物。,2024/5/7,循环水系统中的异养菌,(1)异养菌 是利用环境中的有机物进行氧化发酵而得到细胞所需的营养物质的菌种。(2)在循环水中,以异养菌的生长繁殖速度最快,数量也最多。它基本上代表了水中的全部细菌的数量,所以一般测定时常以异养菌的数量代表水中细菌的总数。,2024/5/7,(2)藻类,它是自养的无根茎叶分化的原植体植物,一般具有光合色素,能进行光合作用,制造氧气供生长需要。生殖器官单细胞构造。冷却水中常见的藻类有绿藻、蓝藻、硅藻。藻类进入冷却水系统后,从水和空气中取得CO2、水、磷酸
16、盐和少量矿物质而得以生长。因而大量繁殖易形成粘泥,堵塞管道,降低传热效率,藻类生长还会形成氧浓差电池,造成垢下腐蚀。,2024/5/7,硅藻及生物黏泥照片,2024/5/7,绿藻照片,2024/5/7,(3)真菌,是具有丝状营养体的菌丝的寄生植物的总称。冷却水系统中常见的真菌一般属半知菌类,主要是霉菌和酵母菌。真菌在冷却水中常形成粘泥,堵塞管道,降低传热效率。有些真菌能利用木材的纤维素为碳源,破坏冷却塔中的木结构。另外真菌的生长和代谢还为细菌的滋生提供了条件和营养。,2024/5/7,循生物粘泥堵塞吸水井滤网照片,2024/5/7,生物粘泥完全堵塞集水井滤网,2024/5/7,人工清理循集水井
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工业 循环 水处理技术 培训 讲座 PPT
链接地址:https://www.desk33.com/p-1272046.html