循环水处理

根据企业循环水系统的特点和工艺条件，结合当地的水质特点，选择适合企业运行条件的水处理方案，通过加药等措施，控制循环水指标在一定范围内运行，既保证生产设备的长周期运行，又提高了循环水利用率。循环水处理技术的利用，既能给企业带来显著的经济效益，又能为社会带来良好的社会效益。所以循环水处理技术应用是非常有必要的。

在循环水系统中，水垢是由过饱和的水溶性组分形成的，水中溶解有各种盐类，如碳酸氢盐、碳酸盐、氯化物、硅酸盐等，其中以溶解的碳酸氢盐如Ca(HCO3)2.MgHCO3)2 最不稳定，极容易分解生成碳酸盐，因此，当冷却水中溶解的碳酸氢盐较多时，水流通过换热器表面，特别是温度较高的表面，就会受热分解;水中溶有磷酸盐与钙离子时，也将产生磷酸钙的沉淀;碳酸钙和Ca3(PO4)2等均属难溶解度与一般的盐类还不同，其溶解度不是随温度的升高而加大，而是随着温度的升高而降低。因此，在换热器传热表面上，这些难溶性盐很容易达到过饱和状态而水中结晶，尤其当水流速度小或传热面较粗糙时，这些结晶沉淀物就会沉积在传热表面上，形成通常所称的水垢，由于这些水垢结晶致密，比较坚硬，又称之为硬垢，常见的水垢成分为:碳酸钙，硫酸钙，磷酸钙，镁盐，硅酸盐。

工业冷却循环水系统普遍存在水垢、污垢、腐蚀、菌藻、管网腐蚀和浓缩倍数的控制问题，一般采用添加缓蚀阻垢剂和杀菌剂等化学药剂，就是所谓的循环水处理药剂。

循环水处理器用于微生物(如菌藻)滋生水质的净化处理，其原理在于水流经 SCLL 型水处理器时，水中的细菌和藻类的生态环境发生变化，生存条件丧失而死亡。具体表现在三个方面:

任何一种生物都有其特定的生存生物场。电荷在生物体内的分布运动，受到生物体外环境电场变化的影响，从而影响到机体的生命活动。地球上的微生物一般只能适应并生存于地球表面的电场强度( 130v/m) 中，改变电场强度，可改变或影响细菌( E.Coli )的生理代谢，如基因表达程序，酶活性等，使细菌生存反常，这是导致细菌死亡的原因之一。

细胞膜有许多通道。通过这些通道，细胞同它的周围联系。这些通道是由单个分子或分子复合体组成，能够让离子通过。离子通道的调节影响细胞的生命和细胞的功能。外电场破坏了细胞膜上的离子通道，改变了调解细胞功能的内部电流，从而影响细菌的生命。含菌液体流过强电场，致使瞬间变化电流通过液体，在导电通路上的细胞被高速运动的的电子冲击波致死，达到灭菌的目的。

电场处理水过程中，溶解氧得到活化，产生 O2- 、 · OH 、 H2O2 以及 1 O2 等活性氧( O2- 是超氧阴离子自由基， · OH 是基自由基， H2O2 时过氧化氢， 1 O2 时单线态氧)。活性氧自由基对微生物集体可产生一系列的有害作用，是造成有机体衰老的最主要的原因。 O2- 可损伤重要的生物大分子，造成微生物机体损伤; O2- 赠机微生物机体膜过氧化，加速衰老。

活性氧在新管壁上生成氧化被膜。

微生物腐蚀、沉寂腐蚀被抑制。

水经过 SCLL 型处理器后，水分子聚合度降低，结构发生变形，产生一系列物理化学性质的微小弹性变化，如:水偶极矩增大，极性增加，因而增加了水的水和能力和溶垢能力。

水中所含盐类离子如 Ca2+ 、 Mg2+ 受到电场引力作用，排列发生变化，难于趋向管壁积累，从而防止垢类生成。特定的能场改变 CaCO3结晶过程，抑制方解石产生，提供产生文结晶的能量。

水中悬浮粒子及胶体经过处理后其表面 Zeta 电位发生变化，脱稳絮凝而趋于沉淀析出。沉淀被水流冲走或排污去除，使水得到净化。

处理后水中产生活性氧。活性氧参杂结晶过程，加速胶体脱稳。对于已结垢的系统，活性氧将破坏垢分子间的电子结合力，改变其晶体结构，使坚硬老垢变为疏松软垢，这样积垢逐渐剥落，乃至成碎片、碎屑脱落，达到除垢的目的。

循环水运行过程中主要产生的问题:

(1)水垢:由于循环水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类的溶解度而沉淀。常见的有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。水垢的质地比较致密，大大的降低了传热效率，0.6毫米的垢厚就使传热系数降低了20%。

(2)污垢:污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成，垢的质地松软，不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀，缩短设备使用寿命。

(3)腐蚀:循环水对换热设备的腐蚀，主要是电化腐蚀，产生的原因有设备制造缺陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性离子(Cl-、Fe2+、Cu2+)以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素，腐蚀的后果十分严重，不加控制极短的时间即使换热器、输水管路设备报废。

(4)微生物粘泥:因为循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件，很适合微生物的生长繁殖，如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑，冷却塔大量黏垢沉积甚至堵塞，冷却散热效果大幅下降，设备腐蚀加剧。因此循环水处理必须控制微生物的繁殖。

循环水工艺图及设备图: