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冷却塔补充水、旁流水和排污水处理

发布日期:2017-01-19   点击数: 834

补充水处理

循环冷却水系统中,补充水可能是地表水、地下水、澄清水或自来水,所含悬浮物、硬度、碱度、含盐量的多少,将直接影响循环冷却水系统的浓缩倍数和阻垢缓蚀处理效果,应进行必要的处理。

在选择和设计补充水水质处理流程时,应与全厂给水系统中的原水处理相结合。当考虑补充水特殊处理(硬度、碱度、含盐量等)时,还应结合系统中旁流水处理的内容统筹考虑。

补充水中的微生物主要是细菌、藻类和某些水生生物,是在进入循环冷却水系统之前杀灭,还是与循环冷却水一起进行杀生处理,应根据补充水水质、水量、操作条件等因素,通过经济技术比较后确定。

混凝澄清与通常的水处理相同,但对混凝剂的选择要与循环冷却水处理中缓蚀阻垢的药剂相结合来考虑。敞开式循环冷却水系统其补充水处理中,若用铝盐、铁盐作混凝剂时,应控制处理后水中铁或铝离子的含量后移。若循环冷却水中有2mg/L 的Fe2 + 存在时,能使换热器金属的年腐蚀率增加6~7 倍,且局部腐蚀加剧。因为Fe2 + 属微溶盐类晶体发育的催化剂,Fe2 + 浓度高,结垢物质析出速度加快。此外铁离子给铁细菌繁殖创造有利条件,故一般控制Fe2 + 在0.5mg/L 以下。

水中铝离子的存在,会引起浓度增加。不仅产生铝泥沉积,还会导致垢下腐蚀。在用磷酸盐作缓蚀剂的系统中。铝离子还能夺取循环冷却水中的磷酸盐。这不仅增加阻垢剂的耗量,并且妨碍聚磷酸盐到达金属表面,延缓或干扰了保护膜的形成。补充水的铝离子不宜超过0.5mg/L (以Al2 O 3 计)。

密闭式循环冷却水系统中,补充水的处理控制指标应根据生产条件,换热器形式、运行条件、被冷却的工艺物料介质及温度因素确定。补充水系统一般由水泵与压力补水器组成。也可根据具体条件设置高位压力补充水箱。必要时在压力补水器或压力补水箱上部可采用氮气等惰性气体封闭,以防止其他有害气体侵入。 1. 敞开式系统补充水量

敞开式循环冷却水系统的补充水量按下式计算:

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式中 Q m ——补充水量(m 3/h );

Q e ——蒸发损失水量(m 3/h );

Q b ——排污和渗漏损失水量(m 3/h );

Q w ——风吹损失水量;

N ——浓缩倍数。

2. 密闭式系统补充水量

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式中 α——经验系数,α=0.001 ;

V ——循环冷却水系统容积(m 3 )。

密闭式系统补充水管道的输水能力,应在4~6h 内将系统充满。

旁流水处理

1. 旁流水处理的目的

旁流水处理的目的是保持循环冷却水质,使循环水系统在满足浓缩倍数的条件下有效和经济地运行。在高浓缩倍数条件下运行时,可减少补充水量和排污水量,减轻对环境的污染。

旁流水就是取部分循环水量按要求进行处理后,仍返回系统。旁流处理方法可分去除悬浮物和溶解固体二类,其处理方法和一般给水处理的有关方法相同。通常使用的是过滤方法去除悬浮物。其流程见图12-18 。

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1 )循环冷却水处理系统设计中有下列情况时,应考虑设置旁流水处理设施:

1 )在设计确定的浓缩倍数(尤其是较高的浓缩倍数)情况下冷却水水质超过允许指标。

2 )由于外界(如空气中飘尘等)污染,工艺物料泄露及其他污染物。

2 )旁流水处理可根据具体需要去除下列杂质的一项或几项:

1 )去除悬浮物、生物黏泥等杂质。

2 )去除碱度、硬度或含氧量。

3 )去除其他有害污染物质、油类污物等。

2. 悬浮物的处理

1 )敞开式循环冷却水系统采用过滤处理悬浮物时,其过滤水量宜为循环冷却用水量的1 %~5 %或结合国内运行经验确定,也可按下式计算:

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式中 Q S ——旁流水处理量(m 3/h );

Q m ——补充水量(m 3/h );

C m ——补充水中的悬浮物含量(mg/L );

C A ——空气中含尘量(g/m 3 );

R A ——冷却塔进气量(m 3/h );

C R ——循环冷却水中允许的悬浮物含量(mg/L );

C S ——经旁流过滤后水中的悬浮物含量(mg/L );

Q b ——排污和渗漏损失水量(m 3/h );

Q w ——风吹损失水量;

K ——悬浮物沉淀系数,与环境条件、尘埃性质、颗粒大小有关。

可通过试验确定,当无资料时,一般选用1/5 。

2 )密闭式循环冷却水系统设旁流水处理设施时,旁流水量一般取循环水量的2 %~5 %。

3. 溶解离子的去除

当需要去除碱度、硬度、含盐量及其他有害污染物时,可根据浓缩后的水质和污染情况与冷却水允许的各项指标等因素,通过计算确定。当去除溶解离子时,旁流水处理量可按下式计算:

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式中 Q S ——旁流水处理量(m 3/h );

Q m ——补充水量(m 3/h );

Q b ——排污和渗漏损失水量(m 3/h );

Q w ——风吹损失水量(m 3/h );

C ′m ——补充水中的溶解离子含量(mg/L );

C ′R ——循环冷却水中允许的溶解离子含量(mg/L );

C ′S ——经旁流处理后水中溶解离子含量(mg/L )。

当冷却水与工艺物接触而使得冷却水悬浮物或溶解离子增加时,则计算中需将此增加值计入。

排污水处理

循环冷却水的排污水中含有不同程度的悬浮物、各种盐类、金属氧化物、阻垢缓蚀剂、杀生剂等,水质通常超过排放标准,应作必要处理达到排放要求后才能排放。但单独设置处理统很不经济,如果企业本身有污水处理厂,而循环水系统的排污水水质又符合进入污水处理厂的水质指标,在技术经济上合理时,宜合并,以节约投资、用地及管理人员等。

如果企业本身没有污水处理厂及污水处理系统,排污水水质符合排入城市污水管道,则得到市政有关部门同意后,排入城市污水管道,到城市污水处理厂集中处理。

对于含铬等重金属或有毒污水,不宜同其他污水合并处理时,可考虑进行单独处理,处理到一定水质标准后再排入企业污水处理厂进一步处理后直接排放。

1. 排污水处理流程

排污水处理流程应根据排污水的水量、水质、变化幅度;允许排放的水质标准;重复利用的可能性;结合企业污水处理设施合并处理还是单独处理等综合考虑。

敞开式循环冷却水系统的排污水包括:冷却塔水池底的排污、循环回流管的排污、旁滤池反洗水、系统清洗、预膜时的排污、系统清渣排泥等。排污水分连续排放和间断排放两种,正常情况下的排水量在一天内变化不大,因此按连续最大日平均小时排污量设计处理构筑物。

在清洗预膜等特殊情况下,排污水量比正常排污水量增加很多,则可用调节设施进行贮存,再逐步处理或用其他临时措施解决。

密闭式循环水系统,因采用高浓度缓蚀剂,且毒性较大,如在紧急停车需向外排出时,需设临时贮存器或排放处理措施。

处理方法主要是以物化法为主,需要时由生化法相配合,即物化、生化相结合,处理后的水应达到国家规定的排放标准。

2. 特殊处理

特殊处理是指含磷、锌、铬、氯等污水。

1 )除磷

含磷污水排放到地面水体中会导致水体的富营养化,使微生物及藻类繁殖生长,污染水体及环境。因此循环冷却水处理中不仅应采用低磷和无磷的水处理剂配方,还应使循环水排污水的磷含量符合国家规定的《污水综合排放标准》,如果超过允许值时,对磷系药剂的循环水排污水需要除磷处理。其处理方法有活性污泥法、混凝沉淀法、离子交换法、吸附法等,其中混凝沉淀法最经济、实用。宜采用铁盐为混凝剂,并以石灰作为助凝剂,铁盐投量为15~30mg/L ,磷的去除率可达85 %~90 %。

采用硫酸铝作为混凝剂时,用量比铁盐高,一般需加100mg/L 以上才能将污水中磷降低到1mg/L 。

2 )除锌

污水中锌及其化合物含量应符合国家的《污水综合排放标准》规定值,如果污水中锌含量超过允许值则应除锌。可采用化学沉淀和离子交换法除锌,当然化学沉淀法较为经济,但污泥量较大。

3 )除氯

由于水中的活性氯会与水中含氮有机物反应,生成氯胺对鱼类有毒,此外余氯对其他水生生物都有危害。地面水中不得析出活性氯。当循环水排污水中的余氯可能引起水体中的余氯超过规定时,要考虑脱氯处理。

4 )除铬

六价铬的排放标准为0.5mg/L 。在用铬系配方的排污水中往往含有4~20mg/L 六价铬,所以要有除铬措施。









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