工业循环水处理的机理与方法探讨
曹迪鸥
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曹迪鸥 ,. 工业循环水处理的机理与方法探讨[J]. 水资源科学研究,2023.5. DOI:10.12721/ccn.2023.157048.
摘要:
本文首先阐述了工业循环水阻垢处理机理、工业循环水缓蚀处理机理,然后详细论述了工业循环水处理的方法,主要包括膜处理法、阴极保护、复合水处理剂,以此来不断提升工业循环水处理水平,使工业循环的缺水问题得到有效的预防与规避。
关键词: 工业循环;水处理;机理;方法
DOI:10.12721/ccn.2023.157048
基金资助:

在时代不断发展过程中,工业行业对生产效率和生产效益等问题的关注度较高,在此行业发展背景下,工业循环水的处理,备受工业企业的高度重视。对于工业企业来说,工业循环水的冷却产品和设备作用显著,但是如果使用时间较长,相应设备的结垢现象、腐蚀现象难以避免,这不仅会对设备的使用寿命造成影响,而且也会导致能源浪费问题的出现。基于此,要想确保企业生产效率的稳步提升,将设备维修成本控制在合理范围内,应与工业循环水处理机理紧密结合,加强工业循环水的处理。同时,也要从实际情况出发,对工业循环的缺水问题进行妥善处理,不断提升工业循环水系统的可控水平。

一、工业循环水处理的机理分析

首先,工业循环水阻垢处理机理。结合相关研究可知,水垢的产生环节,离不开过饱和溶液形成、晶核出现等,而工业循环阻垢处理机理,主要是指对水垢的特性进行利用,利用阻垢剂来破坏其中一个环节【1】,进而使水垢的形成过程得到有效控制。基于实践角度,在工业循环水处理水垢的技术类型中,阻垢剂得到了广泛应用,不断提升循环水至垢离子浓度,进而给予水垢的形成有效的阻挡作用。分析阻垢剂的工作原理:

第一,在晶核出现并向晶体结构转变时,因为受到水体中水垢碳酸钙结晶致密度较高的影响,通过阻垢剂的使用,可以有效扰乱其结晶过程;第二,在工业循环水中,所涵盖的化学离子欠缺高度的稳定性,如钙镁离子。而借助阻垢剂可以与钙镁离子相结合,促使化学反应的产生,进而保证螯合物生产的稳定性,这不仅有助于工业循环水迅速溶解钙镁盐,并且对于水垢形成也具有一定的阻挡作用;第三,在化学属性上,阻垢剂属于阴离子,可以迅速结合工业循环水中的碳酸钙阳离子,促使晶核表面双电层的形成,防止晶核转变为晶体,从而防止引发水垢。

其次,工业循环水缓蚀处理机理。在这一方面,主要是指加强安全环保性缓蚀剂的使用,在水体中迅速排出溶解氧,防止腐蚀和影响到循环水系统中的各设备。现阶段,在工业循环水缓蚀处理中,钥酸盐、锌盐、聚磷酸盐等缓蚀剂得到了广泛应用,并且其有着不同的优势与不足。第一,钥酸盐,其非常适用于钢、铜等材质设备的缓蚀,并且通过混合使用其它的药剂,可以保证良好的防腐效果;然而其成本高昂,在一次工业循环水缓蚀处理中,钥酸盐的用量较大;第二,锌盐,其成本优势显著,但是毒性显著,所以应将锌盐使用量控制在合理范围内;第三,聚磷酸盐与磷酸盐,这两种广泛应用于当前工业循环水缓蚀处理领域,分析其优势,主要在成本低、毒性小方面有所体现。因此,应对设备腐蚀情况进行深入分析,并遵循经济性、环保性等原则,以此来对适宜的缓蚀剂进行选择。

二、工业循环水处理方法

(一)膜处理法

在工业循环水物理处理中,膜处理法比较常用,主要通过一些特殊薄膜而过滤掉水体中的某些成分,进而为阻垢与缓蚀奠定良好的基础。现如今,在膜处理法中,第一,反渗透处理法。该物理处理方法是指将所需的反渗透膜放置在工业循环水系统中,然后施压循环水,为循环水分离出相应溶质提供极大的便捷;第二,纳滤处理法。该方法的应用价值显著【2】,分析其原因,主要是因为该方法在与反渗透对比过程中,不仅可以保证水溶质分离率,并且其工艺与技术也比较与时俱进。

(二)阴极保护

对于阴极保护来说,主要指将相应离子的保护介质注入到工业循环水中,然后通入直流电,将该介质向所需保护金属周边进行引入,而在介质吸引作用下,可以使被保护金属负电位向保护电位圈内顺利转移,从而将金属缓蚀的优势充分发挥出来。现阶段,牺牲阳极以及外加电流比较常用【3】,其中,对于前者来说,要求偶联处理阴、阳两级,不断朝着金属缓蚀的方向努力;而对于后者,该方法的难度性较低,主要是将直流电流通入工业循环水处理中。不同阴极保护方法的优劣存在着明显的差异,所以应从企业实际情况出发来抉择。

(三)复合水处理剂

对于该处理剂来说,主要指共同使用多种化学药剂,实现多种金属水垢与腐蚀的同时处理,并且将增强效果提升上来。现如今,在复合水处理剂的配方当中,钥系水、有机磷系水等处理药剂得到了广泛应用。第一,钥系水处理药剂配方。其污染与毒性水平较低,钼酸钠+PAA+Zn2++木质素磺酸盐等为其主要配方;第二,有机磷系水处理药剂配方。该配方可以大大保证阻垢与缓蚀效果,且性质稳定;第三,铬系水处理药剂配方。该配方的成熟度、性能稳定性等较高,且具有良好的阻垢与缓蚀效果,六偏磷酸钠+HEDP+PAA等为其配方。不同复合水处理剂配方各自拥有着各自的优势与不足,对此,基于企业角度,应与自身实际情况结合在一起,以此来进行配方的选择,有效处理工业循环水。

三、结束语

总之,针对于工业水循环的处理问题,已经成为了工业企业长期发展的重要影响要素之一。对此,在工业水循环处理中,应合理搭配与选择阻垢剂、缓蚀剂等,将可持续发展战略贯彻落实到位,进而发挥出对工业企业发展的促进作用。

参考文献:

[1]刘伟,黄文平,齐冰,刘宇,解芳,赵贵龙,王卫东. 火电厂循环水排污减量新技术研究[J]. 中国资源综合利用,2022,40(02):25-29.

[2]黄倩,姜琪,苏艳,冉琼,降晓艳,胡大龙,陈力铭. 火电厂循环水无药剂化处理技术应用研究[J]. 工业安全与环保,2021,47(12):87-90.

[3]韦朝海,关翔鸿,韦庚锐,李泽敏,韦托,陈啊聪. 水溶液性质与水污染控制工艺相互作用的重要性[J]. 环境工程,2021,39(11):28-40.

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