工业循环冷却水处理的机理与方法的相关探讨

陈思妗

摘 要：随着我国社会经济的快速发展，工业实现了很多的进步，也为我国的现代化建设提供了重要支持。在工业领域中，工业循环冷却水的作用主要是用于冷却产品和设备方面，进而可以起到保证工业的生产效率等。但是根据相关工业数据显示，工业循环冷却用水在长期的使用后很可能会导致设备出现结垢的现象，也有可能会腐蚀设备等，所以一定要采取相应的有效措施对这一问题进行处理。

关键词：工业循环冷却水处理;机理;方法

目前，在化学工业中，比如炼油、制药等行业，冷却装置和火力发电组中的蒸汽轮机的冷却装置都是需要用工业循环冷却用水的，由此可见工业循环冷却用水在工业用水中占到了很大的比例。但是我们在运用工业循环冷却用水时，要对其进行处理，不然工业循环水就会对管道和设备产生腐蚀、结垢等问题，不仅减少了设备的使用寿命，而且堵塞管道降低了热交换效率，浪费了能源，这是基于这些原因，我们要对工业循环冷却水的处理重视起来，尽管冷却水在冷却生产设备或产品的过程中，水温会不断升高，虽然物理性不会产生较大的变化，但是仍必须对其进行降温和稳定处理，使得工业循环水系统正常运行。

一、循环冷却水系统概述

在当前工业领域主要对以下两类循环冷却水系统进行了普遍的应用，简单来说就是敞开式及密闭式的系统。

（一）敞开式系统

指的是循环冷却水和空气会进行直接性的接触，进行冷却的一种系统。循环回水在开放式的冷却塔中通过对于空气释放热度实现温度的降低。但开式冷却塔就需要利用水蒸发和冷却实现其降温过程，也导致其系统会损失大量的水量。此外，因为其需要和空气进行直接的接触，造成系统水质不良，且有着较大的排污量，对应的补水需求量也加大。但与闭式的系统相比，其电耗和占地面积都相对较小。

（二）密闭式系统

密闭式系统则是不需要循环冷却水和大气进行直接接触就能实现冷却的一种循环冷却水系统。循环回水通过在密闭式的冷却塔中的换热管束内和空气及喷淋水进行间接的接触，实现温度的降低。此系统的降温主要是通过水的传热冷却进行的，所以也不会损失较大的水量，同时由于其循环水的介质主要是软水及纯水，不会和空气进行接触，也使得其具有比较良好的系统水质，由于不用排污也不需要进行补水。但由于密闭式的系统对于风量有着较高的要求，且对喷淋泵进行了配置，也使得其有着较大的电耗。但因为受到换热效果的影响，导致密闭式的冷却塔单塔的处理能力不大，在对处理能力有着较高要求的情况下，往往需要对多台密闭式塔进行联合，因此也需要较大的面积。此外，由于闭式系统中主要的循环介质是软水，所以往往还需要对专门的软水制备系统进行配置，实现对于密闭式循环水系统的补水。所以，对于工业企业来说在对循环冷却水处理系统进行选择时，还要根据企业的实际情况进行系统的确定。

二、工业循环冷却用水的重要作用

（一）换热作用

工业循环冷却用水可以带走生产过程中系统产生的多余热量，也就是通过利用换热装置，把冷的或者是热的工业循环水通过导热介质与需要降温或者升温的物料进行换热，从而使得冷水和热水均能达到循环使用的目的。

（二）洗涤作用

我们知道水是具有流动性和溶解性，所以可以利用水的流动性和溶解性来对被处理物料进行的净化处理。而对被净化的物质是有要求的，首先，我们要求被净化物质是不能和水互溶的，而且能够快速的沉降，并且当被净化物料中的杂质具有水溶性时，我们可以用水洗涤，进行重复使用，一直达到饱和状态为止。

三、工业循环冷却水处理化学方法

（一）缓蚀剂

缓蚀剂种类是比较多的，能作为水处理用的缓蚀剂不仅能对系统中各种金属有较好的缓蚀作用而且符合环保要求，经济实用性强。钼酸盐：是阳极型或氧化膜型的缓蚀剂，在阳极上会产生一层具有保护作用的氧化物钝化膜，而且在使用时劑量往往会比较大，因此成本相对较高。磷酸盐：是一种阳极缓蚀剂，价格便宜而且无毒，但易生成磷酸钙，导致垢的形成，故与对磷酸钙垢有抑制作用的阻垢剂联合使用，但同时也会促进水中藻类的生长，对环境污染较为严重。聚磷酸盐：目前使用最广泛、最经济的缓蚀剂，其成本低，缓蚀效果较好，同时兼有阻垢作用，易水解，无毒，水解后与正价钙离子生成磷酸钙垢，容易促进水中藻类生长。通常情况下，三聚酸钠和六偏磷酸钠是较为常用的。

（二）阻垢剂

有聚磷酸盐、有机嶙酸、机嶙酸脂、聚羧酸等是在水处理中常用的阻垢剂。聚梭酸：对碳酸钙垢具有良好的阻垢作用。有机嶙酸酯：对抑制硫酸钙垢的具有比较好的阻垢作用，但是在抑制碳酸钙垢产生效果方面来讲，效果较差。有机嶙酸：对碳酸钙、水合氧化铁和硫酸钙的析出有较好的阻碍效果。

四、工业循环冷却水处理技术优化对策

（一）合理提高浓缩杯水

想要使得水资源的重复利用率得到提升，还需要对企业循环冷却水系统的浓缩倍数进行提高。这样在降低新水使用量的同时，也可以减少对于水处理稳定剂的使用。当前我国工业企业的换循环冷却水的浓缩倍数都在3左右，与国际水平还有较大差距。所以，还需要对其进行更加深入的研究。

（二）使用无磷化、低磷化药剂

当前在对循环冷却水进行处理时主要应用了磷系的配方，虽然其没有毒性，但其作为微生物的营养剂，会使其出现过度的繁殖问题，不仅会导致湖水出现富营养的问题，还会对生态环境造成严重的破坏。因此，想要对循环冷却水系统进行优化，就要对低磷和无磷化的水质稳定剂进行使用。当前较常应用的是聚天冬氨酸（PASP）以及聚环氧琥珀酸（PESA）等无磷缓蚀阻垢剂。但当前我国还没有直接合成的无磷缓蚀阻垢剂。

五、结束语

总而言之，近些年，国家的工业发展实现了跳跃式的发展，而在工业发展的过程中，人们对于工业循环冷却用水的重要性也有了更加全面的认识，对工业发展有着十分重要的作用，所以对工业循环冷却水系统中存在的问题也越来越重视，同时也意识到了开发新型的阻垢剂、缓蚀剂、杀生剂及其复合配方、研究各种水处理的应用技术的任务的重要。而近几年以来，我国在工业循环冷却用水系统领域的研究有着可喜的进步，再加上我国“可持续发展战略”的贯彻实行，对我国在水处理方面的研究和应用有很大的推动作用。

参考文献

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