中水回用于循环水系统的研究与应用

季分粮

摘 要：中水回用于循环水系统是工业应用体系中的一项重要设备，但同时也很容易造成设备的腐蚀，也很容易出现结垢，滋生微生物影响设备的性能，本文围绕中水回用于循环水系统的研究与应用的课题展开讨论，剖析中水回用于循环水系统中的阻垢技术，解决企业单位在中水回用中碰到的实际问题，使水资源的利用率得到有效的提升，实现更好的可持续发展。

关键词：中水回用；循环水系统；阻垢；

引言

中水回用于循环水系统是工业应用体系中的一项重要设备，但同时也很容易造成设备的腐蚀，也很容易出现结垢，滋生微生物影响设备的性能，本文围绕中水回用于循环水系统的研究与应用的课题展开讨论，剖析中水回用于循环水系统中的阻垢技术，解决企业单位在中水回用中碰到的实际问题，使水资源的利用率得到有效的提升，帮助企业实现环境友好型的生产，得到可持续的发展。下文为具体的报告内容。

一、中水回用于循环水系统中的物理阻垢方法

（1）机械除垢法。

机械除垢法实则是利用机械的方式类对设备的污垢进行去除。按照祛除污垢的时间可以分为两种方法，第一种是在传热设备不工作的时候，即离线操作，法进行设备除垢阻垢。第二种是在传热设备正常运转的时候进除垢阻垢，即在线操作法。前者能够使用一些小型的清洁工具如尼龙刷、金属刮削器，还可以利用高压水等设备来辅助清洁。能够使设备中留存下来的污垢得到较为彻底的清除[1]。采用离线方法对机械除垢来说，优势是比较明显的。并且相对来说施工的难度较低，也不需要操作人员有很高度技术，很容易就可以掌握。

（2）磁场阻垢法。

利用清洁溶液在一定的流动速度下通过通道，以实现设备磁路间隙的清洁。是一种主要针对磁化器设备的污垢清洁方法。可以产生永磁或电磁两种不同的磁场形态，永磁磁化器的结构相对来说更简单，工艺的流程操作也较为简便，能够有效节省能源。然而随着使用时长的增加以及温度方面的变化容易造成退磁的现象。因此，需要给磁化器配置供磁性的电源，从而祈祷增强磁场的作用，最大程度的降低温度变化给磁化器造成的退磁影响。也能够避免因使用时间过长而出现的性能减退，能够保证磁化器持续稳定的工作。但是，这也建立在一定的耗电基础之上，对水质要求也是比较高的。磁化器可以分为两种，一种是浸入式的磁化器，另一种则是非浸入式的磁化器。前者要求磁化器和流体接触，因此不容易形成腐蚀。而后者（非侵入式的磁化器）则需要有充足的磁性作为支撑，因此消磁的效果会相对较差。此外，按照磁场与流体流动的方向磁化器还可以分为平行式磁化器以交式磁化器。前者是让磁场与流体流动方向保持平行一致的态势。后者则是让磁场与流体流动的方向形成相交相对的态势。

（3）电场阻垢法。

通过电场也可以对设备进行污垢祛除。利用电场使水分子得到正负顺序的重新排列，并且使结垢物质受到各类正、负离子的包围，在较强的静电场作用力的影响下，阻垢物质会和水分子发生反应在中的水合作用持续增加，逐渐被溶解，达到阻垢的作用，通过静电场，能够持续有效地降低污垢的形成，实现循环除垢的效果。

二、在中水回用循环水系统中运用的化学阻垢法

通过添加化学阻垢剂或者酸性溶液、二氧化碳以及石灰软化等来进行化学离子的交换，从而实现中水回用的目的

（1）加酸性溶液。通常会选择加入硫酸，使之与水中的含有的碳酸氢钙以及碳酸氢镁发生化学中和反应，所生成的硫酸钙以及硫酸镁溶解度都较低，通过这种方法可以有效阻止水垢生成。加酸方法操作简单，效果显著，并且成本也较为低廉[2]。然是添加的硫酸具体剂量需要经过测算，假如酸性浓度不足则达不到除垢的功效，但浓度过大则会造成传热设备的损耗和腐化，也得不偿失。

（2）加二氧化碳法。通过在液体中注入二氧化碳气体，通过该气体能够在中水形成有效的方向移动，使水中所含的重碳酸盐得到有效去除，防止钙垢的形成。利用二氧化碳来去除污垢的方法操作起来非常方便，并且该方法的安全性也很高，具有非常高的实用价值。

（3）离子交换软化法。即利用钠离子来进行软化处理，使中水回用循环水得到有效的处理，使结垢的现象得到有效控制[3]。其主要的原理是将水中的离子与添加剂中的离子进行交换，从而实现阻垢的目的。通过这种离子交换软化的方法能够使原水中的阻垢阳离子以及镁离子的浓度得到有效的降低，经过软化处理的原水就会因此而减少阻垢现象的发生概率。

（4）加石灰軟化法。

通过在循环水系统之中添加消石灰，让消石灰和原水之中的碳酸氢镁、碳酸氢镁以及二氧化碳发生化学中和反应，使水硬度有所降低，生成难溶于水的碳酸钙和氢氧化镁沉淀物质，再将沉淀物质进行清理，使污垢得到彻底清除。原水在进入到中水回用循环系统以前，已经经过一次预处理，去除了其中的大部分钙和镁离子，由此来阻止后续的结垢物质生成，有效实现阻垢的目的。经过试验，石灰软化法在除垢阻垢方面具有很好的效果，特别是针对于原水硬度比较高的情况，其阻垢效果则币其他方法更加的显著。

（5）加阻垢剂法。通过添加化学阻垢试剂的方法来达到阻垢的效果。防腐阻垢的化学试剂一般来说是采用环氧树脂以及特定的氨基树脂作为化学基础材料，并添加了适量防锈、防腐辅助试剂经过一定的混配比例调制而得，这类化学阻垢试剂具较好的抗渗防锈的性能、能够起到补充的阻垢效果，并且在导热性，附着力方面都表现突出[4]。采取添加化学阻垢试剂的方式来处理中水回用于循环水系统，实现阻垢的方法也是一种操作较为简便的办法、效果比较明显、成本也不是很高。

结语

通过对中水回用于循环水系统的设备机理以及中水的组成进行分析，利用一些化学反应及个物质的物理特性，能够制定出较为有效的阻垢方案，根据设备的实际使用情况进行选择。在施工的过程中，应当同时兼顾操作的便捷性与安全性。

参考文献：

[1] 韩强， 张久志， 李萍. 市政中水回用电厂循环水系统药剂开发与应用[J]. 山东化工， 2018，12（4）：27-28.

[2] 张少松， 曹培宽， 白小明. 中水回用循环冷却水系统研究及现场应用[J]. 广东化工， 2012， 39（9）：31-32.

[3] 李建新. 中水回用工业循环水的研究与应用[J]. 宝钢技术， 2004，34（1）：47-48.

[4] 张卫红， 刘伟杰， 王岩. 中水回用于电厂循环冷却水系统缓蚀研究[J]. 上海理工大学学报， 2009， 31（6）：585-586.