工业循环冷却水处理技术优化分析

摘 要：企业为了全方位贯彻工业生产中节水减排理念，提升水资源的利用率，应用工业循环冷却水处理技术，充分推动企业的可持续发展进程。工业循环冷却水处理技术中包含众多处理技术，如生态水处理技术、工业循环水缓蚀处理机理等。多种成熟的技术应用到工业生产中，主要控制循环水的腐蚀、结垢、微生物，通过循环水中加入各类药剂和提高旁滤系统设备的过滤水量从而改善水质，并且提高浓缩倍数等。

关键词：工业循环;冷却水处理技术;优化

我国二十世纪七十年代初期就已经研发相关的工业循环冷却处理技术，发展至今该技术中的水处理化学品及处理技术得到显著提升，应用到工业生产中的工业循环冷却处理技术发挥着巨大作用。当然，随着工业循环冷却水系统的不断创新，现有的工业循环冷却处理技术已经不能满足现阶段的系统的技术性需求，由此而产生多个不合理的问题点。在此情况下，企业必须要针对工业循环冷却处理技术进行技术创新，进而呈现出节能减排、水资源循环利用效果。

1 工业循环冷却水的重要作用

循环冷却水系统用水量极大，即占据了企业总用水量的80%。但是现有的循环冷却水的补充水源却非常单一，即地下水、水库水或者是和湖泊水等。因此相关企业必须要科学合理应用工业循环冷却水，控制其工业用水总量，提高工业生产效率。工业循环冷却水循环工作过程会结合水中的沉淀物、溶解气体等有效清除化学离子，避免化学离子破坏设备的稳定运作。实际工作状态下的工业循环冷却水系统，其内部会对设备进行升温、降温操作，但是本质并不会发生物理变化，长期以往循环，内部的溶解物将会逐渐减少，进一步滋生微生物，同一时间在冷却的管道中也会有污垢产生，污垢长久沉集结垢从而发生腐蚀管道。另外就是工业生产设备运行过程中会存留少量的化学物质，该物质要是不能得到及时处理，就会破坏冷却水，削弱冷卻水作用，反作用于机械设备中，限制其机械设备的运转。基于此情况，必须要针对工业循环冷却水的技术处理，采用科学合理的处理对策，得到稳定的水循环系统。[1]

2 水处理技术方法概述

循环冷却水防垢处理方法有多种，选用时应根据给水水质条件、水资源短缺情况及水价等因素，因地制宜地选择有效、安全、经济、简便的方法。

离子交换法是目前使用较为广泛的循环冷却水处理方法，正确处理和控制下能有效降低水中的阳离子含量（所以该法也称为阳离子交换法。阴离子处理费用昂贵，一般的循环冷却水不宜采用）。但随着水处理技术的不断发展和国家对环境问题重视的提高，该法所带来的环保问题越来越引起重视。使用该法过程中需要大量使用工业盐作为交换介质使树脂再生，树脂再生处理要排放废盐液，这会造成环境的永久性污染，使地下水盐碱化。国家出台了一系列文件，要做好节能减排工作。我们必须认真贯彻科学发展观的战略方针，在水处理工作上，采用绿色处理方法。比较各种方法的优缺点及对环保的影响，采用复合药剂处理法为佳。复合药剂主要是无机和有机药剂，有多种配方，因而产品牌号也有多种。

3 工业循环冷却水处理技术优化分析

3.1 对循环冷却水系统中微生物的控制

循环冷却水处理不仅要防垢防腐，还要防微生物。微生物种类较多，在循环冷却水中引发问题的主要有三类：藻类、细菌和真菌。它们一是从补给水中带入，二是由空气中带入。冷却水中的藻类主要有：蓝藻、绿藻和硅藻。藻类的危害：一是死亡的藻类成为水中的悬浮物和沉淀物。二是藻类在冷却塔填料上的生长会影响水分散和通风量，降低冷却效果。

循环水中存在大量细菌，其在新陈代谢过程中能分泌黏液，把原来悬浮在水中的固体物和无机沉淀物粘合起来，附着于换热表面上，引起结生污垢和腐蚀。冷却中的细菌按其形状分为球菌、杆菌和螺旋菌。冷却水中的真菌包括霉菌和酵母菌两类。真菌的代谢产物往往生成在换热器中换热管的表面上，水池壁上。真菌对全金属换热器没有直接的腐蚀性，它们的代谢会在金属换热器表面产生细菌状粘泥使其产生金属腐蚀，同时沉积物影响冷却效果。因此对这三类微生物，必须进行杀灭、控制，通用的方法就是定期投放杀菌灭藻剂进行杀灭。常用的药剂有氯剂、溴剂和有机氮硫类药剂。我公司是用的高浓度次氯酸钠含氯灭藻剂。

3.2 工业循环水缓蚀处理的控制

工业循环水内部结合缓蚀剂实施循环冷却水处理技术，体现其工业循环水缓蚀处理机理。处理过程主要是针对现阶段被循环冷却水系统水腐蚀较为严重的机械设备，应用多个有效缓蚀剂到工业循环水系统中，如锌盐、钼酸盐等。当然钼酸盐的优势和劣势十分明显，即优势为有效处理钢制品、铝制品以及铜制品等材质设备;劣势为高成本。对比锌盐，其材料成本就非常低，同时也能有效处理各类材质设备。不可避免的锌盐的最大致命缺点就是有较强的毒性，因此应用锌盐到冷却循环水的处理中要相当谨慎，目前我公司规范中其循环水中的浓度在2mg/L以下。[2]

3.3 水垢处理的改善

现阶段的工业循环冷却水处理技术会应用药剂来处理水垢，针对水垢机理，可以在保障良好运行状态前提下，进一步控制药剂的强度，实现有效抑制循环冷却水内部微生物目的。除此之外，也要明确控制水质稳定剂的投放量。大部分企业会选用含有有机磷酸处理药剂，该磷系处理药剂的药量控制方式仅借助总磷含量来测定，这样的检测方式会由于多种因素的影响，如取水样检测较差的时效性等，都会导致水质的投放药量偏差。为了实施监控水质中稳定剂的投放含量，可以通过示踪技术来管控，即结合化学反应在水处理中得到聚合物的荧光现实效果，多个化合物的荧光轻强度与浓度有着一定的线性关系，比如某公司就研发了N-2223荧光示踪型水处理剂，以此来达成自动化投放药剂、清除污垢的目的，得到更加稳定的循环水系统药剂浓度。

3.4 改善浓缩药剂，推动药剂低磷化发展

传统敞开式工业循环冷却水系统中浓缩倍数并不大，通常为2～3，这样非常不利于工业新鲜水的循环利用，国际上平均循环冷却水系统的浓度倍数在5～8之间，从这一点相关企业一定要充分提升其浓度倍数，让新鲜水得到有效使用，也能由此来达成降低水处理稳定剂消耗量的目的。当然，针对循环冷却水处理技术中应用的磷系药剂，其磷是营养源，但是应用其中总会造成微生物的过渡繁殖情况，尤其是藻类得到磷元素的营养加持，非常容易造成水体富营养化，最终微生物过度繁殖生态环境被破坏。循环冷却水系统所排放的废水低磷化要求低于1.0mg/L，这样才符合企业的可持续健康发展要求。基本上药剂低磷化发展充分迎合当前的绿色化生态发展。

3.5 提高循环冷却水的补充水处理及旁流过滤处理

①对于给水浊度比较高的可以在加入复合水处理剂处理的同时，加入一定量的浊度处理剂，如聚氯化铝等，以增强防垢效果;②旁流处理：旁流处理就是抽取部分回水经过旁滤系统，按要求进行处理后再返回到循环水池中的处理方法。目的一，循环水系统运行时由空气带入的灰尘、系统运行时产生的微生物黏泥和由换热器进入水系统的油类等悬浮物含量升高，影响水处理效果，加重粘泥的附着。除去水中存在的悬浮杂质、油污、微生物黏泥等，确保循环水浊度、黏泥、油污在控制指标范围内。缓解由于浊度、黏泥、油污等过高而造成对设备、管道结垢、腐蚀等现象。因此需进行旁流过滤，旁流过滤水量一般为循环水量的1～5%。其二，为了提高循环水的浓缩倍率。通过旁流装置从循环水中过滤除去悬浮物及沉淀物，有利于浓缩倍率的提高，减少排污量，有利于经济运行。

4 结语

本文通过对工业循环冷却水处理技术优化分析，结合工业循环冷却水的重要作用、具体的处理技术分析，针对性提出多种优化对策，以此来达到企业所追求的安全、节能生产需求。

参考文献：

[1]赵国涛.工业循环水处理技术及优化对策[J].科学技术创新，2017（11）.

[2]刘向朝，王艺林，翟书宝.无磷药剂在中水回用循环冷却水系统中的应用研究[J].工业水处理，2018，38（6）.

作者简介：

马绍波（1986- ），男，汉族，内蒙古乌兰察布人，工作单位：内蒙古包头神华煤化工有限责任公司，2009年开始从事工业循环冷却水处理运行工作。