一文讀懂迴圈水系統

一文讀懂迴圈水系統

工業迴圈冷卻水系統在執行過程中，由於水分蒸發、風吹損失等情況使迴圈水不斷濃縮，其中所含的鹽類超標，陰陽離子增加、pH值明顯變化，致使水質惡化，而迴圈水的溫度，pH值和營養成分有利於微生物的繁殖，冷卻塔上充足的日光照射更是藻類生長的理想地方。而結垢控制及腐蝕控制、微生物的控制等等，必然的需要進行迴圈水處理。

迴圈水執行過程中主要產生的問題

（1）水垢：在迴圈冷卻水系統使用過程中，碳酸氫鹽的濃度隨蒸發濃縮而增加。當其濃度達到過飽和狀態，或經過傳熱表面水溫升高時，會分解生成碳酸鹽沉積在傳熱表面，形成緻密的微溶性鹽類水垢，其導熱效能較差。因此，水垢附著在傳熱表面，輕則降低換熱器傳熱效率，重則使換熱器堵塞，系統阻力增大，儀器負荷增大，水泵和冷卻塔效率下降，生產能耗增加，產量下降，加快區域性腐蝕。

（2）汙垢：汙垢主要由水中的有機物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉塵等構成，垢的質地鬆軟，不僅降低傳熱效率而且還引起垢下腐蝕，縮短裝置使用壽命。

（3）腐蝕：迴圈冷卻水系統中，大量裝置是金屬製造的，長期使用迴圈冷卻水，會發生腐蝕穿孔。這是由多種因素造成的，主要有：冷卻水中溶解氧引起的電化學腐蝕；有害離子引起的腐蝕； 微生物引起的腐蝕等。裝置管壁腐蝕穿孔，會形成滲漏或工藝介質洩漏入冷卻水中，損失物料，汙染水體； 或冷卻水滲入工藝介質中，影響產品質量，影響生產安全，直接造成經濟損失。

（4）微生物粘泥：迴圈水中有充足的氧氣、合適的溫度及富養條件，很適合微生物的生長繁殖，如不及時控制將迅速導致水質惡化、發臭、變黑，冷卻塔大量黏垢沉積甚至堵塞，冷卻散熱效果大幅下降，裝置腐蝕加劇。因此迴圈水處理必須控制微生物的繁殖。

微生物危害

（1）細菌

細菌是單細胞生物，每個細胞都是獨立個體，許多單細胞個體趨向於聚整合群體（菌落），其中每個細胞仍然獨立生活。主要包括產黏泥細菌、鐵沉積細菌、產硫化物細菌以及產酸細菌。

（2）真菌

真菌和細菌的不同之處在於真菌有細胞核，比細菌結構更為複雜，形態與細菌也有很大差異，有單細胞和多細胞兩種形式。真菌大量繁殖將發生黏泥危害，如地黴和水黴的菌落，很容易掛在任何粗糙面上，黏聚泥沙，影響輸水，降低傳熱效率，甚至引起管道堵塞。

（3）藻類

藻類是低等植物，它含有葉綠素並能進行光合作用。冷卻水中的藻類主要由藍藻、綠藻和矽藻組成。藻類需要空氣、水、陽光和營養物來生長，尤以光的影響最為重要，藻類只能在能照到陽光或能反射到一些陽光的地方，例如冷卻塔頂、水池和進出水總管口等處。藻類不斷繁殖又不斷脫落，脫落的藻類又成為迴圈水系統中的懸浮固體和沉積物，堵塞管道，影響冷卻水的輸送並降低傳熱能力。藻類死亡腐爛後水質惡化，發生臭味，又為細菌等微生物提供養料。

濃縮倍數

迴圈水濃縮倍數是指迴圈水系統在執行過程中，由於水分蒸發、風吹損失等情況使迴圈水不斷濃縮的倍率（以補充水作基準進行比較），它是衡量水質控制好壞的一個重要綜合指標。濃縮倍數低，耗水量、排汙量均大且水處理藥劑的效能得不到充分發揮；濃縮倍數高可以減少水量，節約水處理費用；可是濃縮倍數過高，水的結垢傾向會增大，結垢控制及腐蝕控制的難度會增加，水處理藥劑會失效，不利於微生物的控制，故迴圈水的濃縮倍數要有一個合理的控制指標。

水垢的形成

在迴圈水系統中，水垢是由過飽和的水溶性組分形成的，水中溶解有各種鹽類，如碳酸氫鹽、碳酸鹽、氯化物、矽酸鹽等，其中以溶解的碳酸氫鹽如Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2 最不穩定，極容易分解生成碳酸鹽，因此，當冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時，水流透過換熱器表面，特別是溫度較高的表面，就會受熱分解；水中溶有磷酸鹽與鈣離子時，也將產生磷酸鈣的沉澱；碳酸鈣和Ca3（PO4）2等均屬難溶解度與一般的鹽類還不同，其溶解度不是隨溫度的升高而加大，而是隨著溫度的升高而降低。因此，在換熱器傳熱表面上，這些難溶性鹽很容易達到過飽和狀態而水中結晶，尤其當水流速度小或傳熱面較粗糙時，這些結晶沉澱物就會沉積在傳熱表面上，形成通常所稱的水垢，由於這些水垢結晶緻密，比較堅硬，又稱之為硬垢，常見的水垢成分為：碳酸鈣，硫酸鈣，磷酸鈣，鎂鹽，矽酸鹽。

迴圈水處理技術

根據企業迴圈水系統的特點和工藝條件，結合當地的水質特點，選擇適合企業執行條件的水處理方案，透過加藥等措施，控制迴圈水指標在一定範圍內執行，既保證生產裝置的長週期執行，又提高了迴圈水利用率。迴圈水處理技術的利用，既能給企業帶來顯著的經濟效益，又能為社會帶來良好的社會效益。所以迴圈水處理技術應用是非常有必要的。