软化水设备在工业生产上使用因地制宜

    一、工业循环冷却水系统在运行过程中，由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩，其中所含的盐类超标，阴阳离子增加、pH值明显变化，致使水质恶化，而循环水的温度，PH值和营养成分有利于微生物的繁殖，冷却塔上充足的日光照射更是藻类生长的理想地方。而结垢控制及腐蚀控制、微生物的控制等等，必然的需要进行循环水处理。
　　循环冷却水中的微生物来自两个方面。一是冷却塔在水的蒸发过程中需要引入大量的空气，微生物也随空气带入冷却水中，二是冷却水系统的补充水或多或少都会有微生物，这些微生物也随补充水进入冷却水系统中。藻类在日光的照射下，会与水中的二氧化碳、碳酸氢根等碳源起光合作用，吸收碳素作营养而放出氧，因此，当藻类大量繁殖时，会增加水中溶解氧含量，有利于氧的去极化作用，腐蚀过程因此而加速。微生物在循环水系统中的大量繁殖，会使循环水颜色变黑，发生恶臭，污染环境。因此，我们必须开发出合适的循环水处理工艺。
　　根据企业循环水系统的特点和工艺条件，结合当地的水质特点，选择适合企业运行条件的循环水处理工艺，通过加药等措施，控制循环水指标在一定范围内运行，既保证生产设备的长周期运行，又提高了循环水利用率。循环水处理技术的利用，既能给企业带来显著的经济效益，又能为社会带来良好的社会效益。
　　二、当代的循环水处理工艺
　　1、有机阻垢剂
　　有机阻垢剂的应用大大提高了循环水容纳微溶盐类的能力，配合加酸处理，循环水的浓缩倍率达到2～4，配合石灰处理或离子交换软化处理，循环水的浓缩倍率可以进一步提高到5～8。
　　现在市场上应用的有机阻垢剂品种十分丰富，一般根据其主要功能机团进行分类，主要有有机膦系列、聚羧酸系列、聚羧酸脂系列、含磺酸机团系列的产品，最近还有包含2种机团的新型阻垢剂研制成功。
　　单一品种的有机阻垢剂的阻垢效果一般不如多种阻垢剂复合配方好，这种现象称为阻垢剂的协同效应。复合配方的阻垢剂一般还含有缓蚀剂，具有阻垢性能好、使用方便等特点。
　　2、缓蚀剂
　　和以前的聚磷酸盐相比，单一品种的有机阻垢剂特别是有机膦在使用中更容易产生腐蚀，在选择阻垢剂品种时要特别注意。通常在采用有机阻垢剂时要加缓蚀剂，常见的有MBT、BTA、锌盐等。
　　3、杀菌灭藻剂
　　海水型次氯酸钠发生器的研制成功使得沿海电厂的杀菌灭藻更经济安全，运行操作更简便。国内一些内地电厂采用了盐水型的次氯酸钠发生器，由于没有氯气的泄漏危险，安全性有了很大的提高，但是由于电解次氯酸钠含盐量高，对于浓缩倍率高的电厂存在加入大量盐类带来腐蚀的隐患。如果循环水中的有机物含量较高，可以选择一些有机合成的杀生剂。一些生物繁殖较快的电厂可以采用多种杀菌剂交替使用来提高杀菌效果，例如季铵盐类杀生剂不仅有较强的杀菌能力，而且对污泥有剥离作用。 
　　氧化氯杀菌能力强，剂量小作用快，杀菌效果不受pH影响，不与大多数胺类反应，是有发展潜力的杀生剂。臭氧杀菌能力强，生产过程只需要空气和电，没有废物排放，杀菌使用后不会出现有毒的污染物，应用前景广阔。
　　三、循环水处理工艺选择
　　很多电厂现在采用加酸和阻垢剂的方式运行。这种方式运行控制简便，系统投资低。随着水资源的日益紧张，有的电厂要求浓缩倍率进一步提高，循环水处理一般采用复合处理方法，除了加酸加阻垢剂，常见的还有补充水石灰处理、离子交换软化处理等处理方式。常见的循环水处理工艺见表2。
　　四、循环水处理工艺新进展
　　随着节水要求的进一步提高，今后循环水处理技术将向浓缩倍率更高、处理效果更好、系统更经济方面发展，技术进展主要有：
　　循环水处理工艺1、弱酸离子交换旁流软化处理
　　旁流处理的主要特点是，弱酸树脂所处理的水是经过冷却塔浓缩过的水。因为旁流处理的水所含的碱度、硬度比补充水的大，可以充分发挥离子交换树脂的交换能力，所以比补充水处理更经济。但是旁流处理时，循环冷却水中含有阻垢剂，杀菌灭藻时加氯，都可能对离子交换树脂的性能有影响，国内还没有旁流处理的使用经验。
　　如果一个电厂的浓缩倍率要求较高，需要采用弱酸离子交换软化处理，补充水是地表水且碳酸盐硬度不大于250 mg/L(CaCO3)，那么旁流软化处理就有明显的技术经济优势。
为了探索旁流软化处理技术的应用前景，我们和华北电力设计院合作开展了弱酸旁流软化处理的试验研究，试验包括以下内容：
　　(1) 水质稳定剂与树脂的筛选与优选试验，主要是用试验验证水质稳定剂对树脂的性能有多大的影响；
(2) 循环水氯化处理对弱酸树脂的影响的研究，主要考核循环水加氯对弱酸树脂产生的影响；
(3) 旁流过滤器的优选试验，主要试验新出现的丝网过滤器的性能参数；
(4) 旁流过滤的必要性论证试验研究，主要研究循环水悬浮物浓度与环境条件、浓缩倍率的关系；
(5) 循环水旁流过滤、旁流弱酸处理的全系统试验室模拟试验。
　　试验在1998年9月～1999年8月进行。通过试验优选出KL-S3阻垢剂，可以使循环水浓缩倍率达到6时，碱度达到400 mg/L(CaCO3)。
　　某电厂补充水碳酸盐硬度为121 mg/L(CaCO3)，在弱酸软化时出水平均碱度按照25 mg/L(CaCO3)、弱酸系统自用水率8%进行计算，在旁流弱酸软化条件下弱酸系统需处理水量仅为340 t/h，如果处理补充水，需要处理的水量高达1100 t/h。
　　计算表明，循环水阻垢剂能够维持的碱度越高，弱酸处理的水量就越小，弱酸系统的建设规模就越小，所以优选阻垢剂对于经济性指标影响很大。
弱酸离子交换旁流软化处理技术还需要在工程实践中不断发展完善。
　　循环水处理工艺2、零排污循环水处理
　　在一些地区节水要求高，排放要求严格，随着干除灰和粉煤灰综合利用技术的发展，今后有的电厂可能需要实现循环水零排污。
　　零排污水处理系统投资较高，系统复杂，一般先要经过软化处理，如石灰苏打软化或弱酸离子交换软化，然后采用反渗透等进行脱盐处理。
零排污循环水处理若与全厂的水系统优化工作相结合，可以显著提高系统的运行经济性。
　　循环水处理工艺3、旁流过滤
　　最近国产的自动反冲洗丝网过滤器已经研制成功，在一些浓缩倍率较高、循环水悬浮物较高的电厂，采用自动反冲洗丝网过滤器进行旁流过滤处理，可以降低循环水悬浮物含量，减少铜管的冲刷磨损，估计以后在电厂的应用将会扩大。

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