加氣站工業循環水處理技術研究

柳曉寧

摘? ? 要：為節約水資源，降低污水的排放量，加氣站的壓縮機冷卻系統多采用循環水冷卻方式。由于冷卻水循環利用，導致冷卻循環系統出現結垢情況，降低了設備的使用壽命與工作效能。目前傳統的水處理工藝處理效果差，因此需要探尋新的水處理技術，在達到水質處理要求的同時降低資金的投入、對資源的消耗和對環境造成的污染。

關鍵詞：加氣站;循環水;處理技術

1? 循環水水質處理技術

1.1? 電磁水處理方法

高頻電磁場阻垢技術是一種通過向水中施加高頻電磁場而實現水處理的方法，高頻電磁場能促進水對致垢物質或其組分的極化作用，改變水中各種離子的物理性質以及致垢物質的結構和形態，水分子簇在高壓靜電場的作用下，其結構會發生改變，水分子將定向地按正極、負極的順序呈鏈狀整齊排列，水中的水合陰陽離子，也將按正負極順序整齊排列，不能在水偶極子群中自由運動，也就不能靠近器壁，起到了抑垢、除垢、緩蝕和殺菌滅藻的作用。

由上述機理可知，電磁場的存在將改變水的理化性質和復雜的分子結構，促進分子運動，增強水的活性，再通過活化水作用于鈣、鎂等成垢離子或晶體垢樣，將對阻止水垢的形成以及清除己有的老垢有很好的效果。

但電磁水處理方法也存在著一些弊端，電磁處理設備的造比較價高，運行過程也比較復雜，在運行的過程中容易出現故障，并且耗能較大，經濟性較差。并且電磁處理主要是預防性處理，其主要功能是減少垢類的產生，但是當垢類產生時，電磁處理無法將附著在設備上的垢類清除，并且電磁處理方法也無法控制循環水中的微生物，一旦微生物產生，設備腐蝕及循環水濁度變大等危害就會出現。

1.2? 化學處理方法

循環水在循環過程中，循環水換熱后溫度升高，水的蒸發加快。然而水中的鹽類等離子物質不具有蒸發性保留在循環水中，水中鹽含量增大，容易沉積結垢，所以增加補充水降低循環水中離子濃度，添加化學藥劑增大循環水對鹽類物質的溶解度。從而保證水質的平衡，使循環水在循環過程中不會出現結垢現象。

化學處理方法是通過加入阻垢緩蝕劑和殺菌滅藻劑來控制設備中的結垢、腐蝕及大量繁殖微生物等現象，通過加入化學藥劑來控制循環水中元素含量及pH值等各種參數。化學水質穩定藥劑處理的原理是通過絡合增溶、靜電排斥等方式來穩定循環冷卻水中的鈣、鎂等成垢離子在水體中不易與堿性碳酸根、氫氧根等離子結合析出晶體附著在設備表面形成污垢，即使有結晶體析出也受藥劑影響產生晶格畸變不易形成堅硬致密的硬垢附著，進而形成流沙型軟垢隨系統排污排出系統之外，不影響設備的正常使用，延長設備運行周期，增加設備使用壽命。同時輔以殺菌滅藻劑來處理循環水系統中的菌藻滋生，控制微生物菌藻滋生對循環水系統帶來的危害。

1.3? 超聲波處理法

循環水中的Ca2+濃度是判定結垢程度的關鍵水質指標，Ca2+濃度減小表征循環水中Ca2+己形成CaC03等物質。超聲波利用空化效應使CaC03晶體析出的誘導期延長，從而達到阻垢的目的。試驗利用超聲波強聲場處理流體，首先由超聲波驅動電源發出高頻振蕩信號，之后通過換能器轉換成高頻機械振蕩傳播到循環水管路上，從而影響Ca2+濃度。此外，在超聲場作用下，液體中成垢物質的物理性能和化學形態發生一系列變化，阻礙垢體的長大，使之分散、粉碎、松散、松脫而不易附著管壁形成積垢。試驗通過正交法在敞開體系下進行試驗，分析超聲頻率、超聲功率和循環水流速對模擬水樣Ca2+濃度的影響，并確定出阻垢效果最佳時各因素水平。

2? 循環冷卻水水質處理技術

2.1? 電磁軟化法處理

電磁軟化法主要原理是借助電子方式產生的交變電磁場，重組或干擾水中的鈣、鎂等離子，改變水中絕大部分的碳酸鈣鎂及汞、鍋、鉛、砷離子的原有特性。硬水在電磁場的作用下，其所含的碳酸鈣與其他成垢離子會結合成較大的晶粒沉淀或被流水沖走。用電磁方法軟化硬水主要優點在于環保無污染，但其使用的缺點更明顯，主要有：不能適合各種類型規模的循環冷卻水系統;對循環水系統的水質要求很高，不能在水質條件差的狀況下使用;電子電磁軟化設備連續運行不穩定，問題較多;軟化設備耗電量較大等。

2.2? 人工物理方法處理

目前國內循環水系統人工物理處理主要有以下幾方面：人工清除涼水塔及填料、集水池等處的菌藻粘泥;人工清除循環水水體中漂浮的油類等有害雜質;系統停車后打開設備人工除垢;系統停車后化學酸洗除垢除藻等。人工物理方法處理存在的缺陷有：只能清除設備表面的污垢，清除不徹底;耗時、耗人力，減少系統設備的開機時間;對設備的損害量較大，減少設備使用壽命等。

2.3? 化學水質穩定藥劑法處理

我國的工業循環冷卻水系統從上世紀70年代就開始使用化學水質穩定藥劑的方法處理。早期主要使用的是國外購買的化學水處理藥劑，后來國內開始逐步自主研發工業循環水處理藥劑，從單一的聚磷酸鹽處理開始經過有機麟酸鹽處理、全有機復合配方處理、新一代低磷系藥劑處理到目前主要使用的綠色環保型藥劑處理，我國的研發人員經過幾十年漫長艱辛的研究開發，取得了很大的成果，不僅開發出幾十種磷系藥劑，還同時開發了鋁系、硅系、鉻系、全有機綠色低磷、無磷系等上百種水處理藥劑，目前國內市場所占份額達到了60%以上。化學水質穩定藥劑法主要優點有：藥劑使用安全方便、對系統設備無危害;適用范圍更廣;增加設備高效、穩定、長周期運行時間;減少設備化學清洗頻率;對環境不產生二次污染等。

3? 結束語

簡而言之，循環水處理技術是一項不斷發展、不斷創新的技術，它的發展與研究工作的深入以及新藥劑、新水處理技術息息相關。我國的工業循環水處理技術仍然有很大的發展空間，但隨著排污、節水的效果也會越來越好，技術難度也會隨之越來越高。因此，找出一條技術可行、經濟實用的技術路線，有效解決加氣站循環水系統的腐蝕與結垢問題，是工業水處理理論工作者和實踐工作者的當務之急，其意義十分深遠。

參考文獻：

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