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电化学水处理技术在工业循环冷却水处理中的应用

由涛
  
安家(建筑与工程)
2020年28期
国家能源集团煤焦化有限责任公司 内蒙古 乌海市 016000

摘要:电化学水处理技术能够有效实现工业循环冷却水处理,并解决传统水处理方式中存在的弊端与不足。本文将简述过去水循环系统的常见问题,并重点阐述当下电化学水处理技术在工业循环冷却水处理中的有效应用。

关键词:电化学水处理技术;工业循环冷却水处理;应用

引言:过去的化学药剂水处理法存在一定的弊端,在水处理过程中,可能会出现水垢问题以及铁离子超标腐蚀等问题,严重影响相关设备的使用寿命以及水处理的效果。想要进一步改善这些问题,就需要加强对电化学水处理技术的有效应用。

1 过去循环水系统常见问题

1.1水垢问题

水垢主要呈现于在长期接触水体的容器上,如若容器使用时间过久,与水体接触时间过长,其与水体接触的部分就有可能出现杂质,这一部分杂质则被称之为水垢[1]。在工业循环冷却水的处理系统中,水垢的主要成分为CaCO3、MgCO3以及生物污泥。在水处理的过程中,水垢可能会对容器造成一定的腐蚀,如若长期不对其进行处理,就有可能导致容器渗漏等问题的发生。为了解决这一问题,往往会在循环冷却水处理的过程中,加入一定量的聚磷酸盐,通过该种物质,能够有效解决容器受到水垢侵蚀的影响。但是,在水处理的过程中,需要严格控制水的温度,如若水温过高,就有可能导致聚磷酸盐水凝结成正磷酸盐,此时就会导致水体中的PO43-以及Ca2+会受到影响,进而生成出溶解度极低的Ca3(PO4)2。

1.2铁离子超标腐蚀问题

在工业循环冷水处理过程中,水体中铁离子的浓度情况是一个重要的指标。在相关设备的长期运作后,循环冷却水处理系统中的水体,往往难以保障铁离子浓度在相关规定要求之内,不能满足二次使用的相关要求。该种问题的主要原因在于系统的长期运作,其内部空间存在较为严重的结构情况。对于这些结构情况,只能通过化学清洗的方法进行处理。如若处理不当便会导致大量的铁离子在水处理设备运作的过程中,进入到处理空间,最终导致水体中含有的铁离子浓度严重超标。

除此以外,在设备的运作过程中,部分补水水体中的铁离子含量也会影响到循环冷却水处理水体中的铁离子浓度。一般来说,如若水体的铁路自浓缩倍数在3~5倍,则补水水体的铁离子将会极大程度的影响冷却水处理过程中水体的铁离子浓度。

铁例子严重超标的主要影响因素,是在相关设备的运作过程中,换热器循环水的对空放置,并且并未提前准备好相应的氮气保护,导致相关设备以及装置受到严重腐蚀。在严重腐蚀状态下,设备运作便会导致大量的铁离子游离到水体当中。想要解决这一问题,就必须要定期实施化学清洗的方式进行处理,费时费力,并且实际的效果仍然无法得到保障。

1.3悬浮物引发的沉积结构问题

悬浮物的主要来源在于设备运作过程中,系统补水以及设备腐蚀的产物。在设备运作的过程中,如若悬浮物过多,便会导致换热系统的运作造成影响,如若不对其进行处理,还会滋长水体中的细菌,严重时会导致各设备出现穿孔或者泄露等问题,不但影响了水处理的效果,还会让整个设备的安全运作无法得到保障,严重时,还会引发大型安全事故,对企业的正常运营带来负面影响。

2 电化水处理技术在工业循环冷却水处理中的应用

目前,电化学水处理技术已经成功应用于诸多工业生产企业当中,并且经由不断地实践与发展,取得了极大的进步,对可能存在的不足与缺点进行了优化,良好应用于当下工业循环冷却水处理作业当中,并成功的发挥了自身的效用。

在实际应用的过程中,该项技术需要将处理系统安置于整个循环水处理的回水管道旁路中,也可以安置于冷水塔集水池附近,直接从冷水塔的集水池中进行取水动作[2]。该类技术的处理规模具备一定的灵活性,能够根据循环水补水的水质情况以及浓缩倍率进行设定,在冷却水处理中,可以通过循环水量来设置相应的处理量,保障了处理效果,避免在运作过程中,由于超载运作导致仍然出现一定量的排放。该技术在运作过程主要的流程如下:该系统从循环水池以及自循环回水管进行抽水,循环水池的水体送往水泵,由水泵给予压力送往电化学水处理系统当中进行处理,在处理过程中,会将水体中的污染物从排污管传输至沉淀池,在污染物沉淀后将其排至相应的污水井或者污水处理设施进行处理。经由水处理系统处理后的水体,则送网址循环水回水管以及循环水池进行下一流程的做功,在受到污染后再次排放至电化学水处理系统当中。

电化学水利系统设备的组成元件主要包括了带电极反应室、进水管、出水管、排污阀门、电源控制以及辅助性维修设备等。

相关设备在整个水处理作业过程中,会在通电时,受到直流电的影响。在该种影响下,反应室的阴极会让其中的水体改变自身的酸碱性,将酸碱性控制在pH值在12~13之间[3]。在该环境的影响下,水体中存在的钙以及镁等离子都会通过结晶的方式离析出水体。在阳极的位置,水体中50%以上的氯离子会在阳极的作用下转变为游离氯,并且在这一过程中,生成羟基自由基以及氧自由基等强氧化性离子。在这些离子的作用下,能够呈现出光谱杀菌剂的效果,并且在反应室内形成一个能够有效杀菌的环境,进而实现对水体中藻类以及菌类处理与杀灭。

在设备运作的过程中,工作人员还要重视起循环水在蒸发浓缩过程中CA+呈现出来的浓度变化,观察其变化规律,确保其浓度变化不会超出可控范围内。以此保障管道以及换热器循环水过流部内壁位置能够形成一种具备良好包裹性的保护层,该保护层将直接作用于管道与处理单元,避免其中的冷却水能够同溶解氧进行接触,引发较为严重的腐蚀问题。想要有效控制浓度指数,就需要工作人员对LSI控制软件进行操作,实现对整个水处理过程中CA+浓度的控制,进而有效避免结构以及腐蚀问题的发生。

该种处理技术在实际的应用过程中,其主要借助水体本源物质实现水循环,二次污染的可能性几乎为零,能够最大程度的降低循环冷水处理的排放,实现最为绿色环保的工业循环冷却水处理方法。

结束语:

电化学水处理技术不但具备良好的水处理效果,还能够降低相关设备运作过程中的磨损,使用寿命与周期也更长,能够基本满足工业循环冷却水处理的需求,并且进一步提高水处理的效果。

参考文献

[1]袁治国,陶振军,张典,黄大争,常定明.电化学技术在冶炼厂循环冷却水处理中的应用[J].中国金属通报,2020,10:18-19.

[2]钱凯凯,胡将军.电解参数对循环冷却水处理及倒极除垢效果的影响[J].工业水处理,2020,4001:83-86.

[3]陈东,曹顺安,曾玉彬,申震.超声辅助平板电极反应器循环冷却水电化学软化性能实验研究[J].热力发电,2020,4902:24-29.

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