工業循環冷卻水處理技術優化探討

趙南南

摘? ? 要：為了進一步推進我國節水減排的戰略目標，提高對于水資源的有效利用率，本文在對目前我國工業循環冷卻水的處理現狀進行分析的基礎上，提出了提高濃縮倍數、加強廢水回用、使用低磷或無磷化學劑、應用先進水處理成套技術等措施，希望能為優化改進循環冷卻水的處理技術提供一點參考建議。

關鍵詞：工業循環冷卻水;處理技術;優化改進

1? 前言

隨著現在科技技術的快速發展，傳統的工業循環冷卻水系統一些不合理的問題顯現出來，亟待進一步的優化改進。因此，本文就針對工業循環冷卻水的廢水回用，提高工業循環冷卻水的濃縮倍數，在處理過程中使用低磷的化學藥劑以及應用先進水處理成套技術等方面進行探討，希望能為進一步優化企業的循環冷卻水處理，提供一定的參考建議，幫助我國的工業得到進一步的發展。

2? 我國循環冷卻水系統應用現狀

目前我國絕大部分工業企業，主要使用兩種循環冷卻水系統，分別是敞開式循環冷卻水系統以及密閉式循環冷卻水系統。首先，敞開式冷卻水系統簡單的來講，就是將循環系統中的循環冷卻水與空氣進行直接的接觸，進而幫助系統進行冷卻的一種方式。循環冷卻水會在開放式的冷卻塔當中，通過與空氣之間的接觸來釋放自身的熱量，從而幫助降低自身的溫度。但是這一種冷卻方式會導致冷卻水大量的蒸發，極大的提高循環冷卻水系統對水的消耗量。除此之外，這種循環冷卻水系統，由于與空氣有了直接的接觸，會對系統內的水質造成一定的影響，提高系統的排污量，但是該系統具有能源消耗低，以及占地面積小的優點。

密閉式循環冷卻水系統中的循環冷卻水與空氣不會進行直接的接觸，而是通過冷卻塔中的換熱管束，以及與噴淋水進行間接的接觸，來有效地降低循環水的溫度。從根本上來講，這種系統的冷卻方式是利用水的導溫性，因此，對水資源的消耗量較小。除此之外，由于該系統的循環水主要使用了軟水以及純水，并且沒有與空氣進行直接的接觸，因此，該系統中的循環水水質較為良好，不用排放污水以及補充水資源。但是由于該系統對于噴淋系統以及風量有著較高的要求，因此需要較大的能源消耗。除此之外，由于水的導熱性能的影響，密閉水冷卻系統的處理效率較低，因此，如果有著較強的循環冷卻水處理需求，要建設多臺密閉式冷卻塔進行補充，需要較大的占地面積。

3? 提高適當的濃縮倍數

提高工業循環冷卻水的濃縮倍數，不僅可以有效地減少水源的補充，還能夠有效地節約大量的水質穩定劑的消耗。然而，目前我國許多企業的循環冷卻水還保持在2～3的濃縮倍數，這就導致企業的循環冷卻水系統需要大量的水源補充。在國際上，通常情況下，冷卻水系統的濃縮倍數都在5以上，并且濃縮倍數正在逐年增加，甚至部分企業的濃縮倍數已經達到了20以上。經過研究表明，如果我國石油化工企業將敞開式循環冷卻水的濃縮倍數，從之前的五提高到十以后，每年能節約2380萬立方米的水資源，并減少2380萬立方米的排污水量，減少714t的廢氣排放。

4? 強化污水回用，增加企業水源

目前絕大部分礦工企業總水量的70%左右都用于企業循環冷卻水系統，然而，循環冷卻水系統的水源補充往往較為單一，例如，僅僅是依靠地下水，湖泊水，海水淡化水以及水庫水等。這種較為單一的水源補充模式，造成企業具有較強的水源依賴性，當企業的循環冷卻水系統的水源出現問題時，就會對系統的正常運轉帶來嚴重的影響，進而導致企業受到較為嚴重的經濟損失。因此，企業應該加強冷卻水系統水源的供給途徑，通過有效的增加企業水源，保障循環冷卻水系統能夠高效穩定的運行。

近年來，許多企業開始重視起水資源的保護措施，通過采取相應的節水減排方法，提高對水資源的保護以及利用效率。中水回用系統作為一種有效的水資源保護以及節約方式，我國許多企業開始推進中水回用系統的建設，并更多的將其與循環冷卻水系統相結合。我國目前有部分企業已經將自身的工業排放廢水，通過相應的污水處理措施之后，作為水源對企業自身的循環冷卻水系統進行補充。大量的研究也證明了，在企業自身生產活動過程中產生的廢水，以及日常生活產生的污水，通過預處理之后，能夠有效地作為冷卻水系統的補充水，企業可根據污水處理情況，適當配合使用高效阻垢劑，能夠有效的保證循環水水質穩定。除此之外，企業還可以通過城市中水回用處理技術，通過相應的工藝流程，將處理達標的中水作為循環冷卻系統的補充水。通過以上幾種方法，不僅能夠有效的節約水資源，還能夠極大的減少污水的排放。

5? 使用低磷或無磷化學劑

目前我國絕大部分循環冷卻水系統，在處理過程中，普遍使用了含磷的化學添加劑。盡管磷自身并沒有毒性，但是其能作為微生物以及藻類的營養源，促使微生物以及藻類大量的繁殖，導致湖水富營養化，海水發生赤潮等現象，對生態環境造成嚴重的破壞。我國于1996年，就對廢水排放中磷的含量做出了限制，規定其濃度應小于1.0mg/L。除此之外，由于無機磷以及有機磷在受熱條件下會發生不穩定的現象，因此，在循環冷卻水系統中，磷容易在熱交換器中受熱發生反應，產生磷酸鈣水垢，會導致循環水系統的換熱效率降低。因此，無論是為了保護環境，落實我國可持續發展的目標，還是進一步提高循環冷卻水的處理效率，使用低磷甚至無磷化學劑，是循環水系統處理劑未來的發展趨勢。

6? 應用先進水處理成套技術

為了提高水處理藥劑的投入效果，保障循環水處理能夠高效穩定的開展，絕大部分企業都使用了循環水系統的自動加藥設備。然而，目前我國絕大部分企業所使用的自動加藥設備，其功能只是簡單的向循環水系統中投加藥劑，并沒有對整個循環水系統進行實時的監控。在國外，主要通過流量比例、熒光示蹤劑以及水量平衡這三種方式，對自動加藥設備的控制方式進行監控。因此，我國可以吸收并入國外一些先進的自動加藥設備監控系統，或者是通過研究創新，設計適合我國企業實際的循環水系統加藥監控系統，對整個藥劑投入、水源補充以及污水的排放進行監控，通過有效的監測循環水中各項指標數值，實時地對循環冷卻水系統進行遠程控制。企業通過配備相應的水處理成套技術，能夠進一步的提高循環冷卻水系統的運行效果，通過信息化的管理手段，提高我國循環冷卻水的管理水平。

7? 結合電化學水處理技術

通過將電化學水處理系統安裝在工業循環冷卻水回水管道旁路上，或者是直接從冷水塔集水池取水，按照循環用水以及補充水源的水質指標，和循環冷卻的濃縮倍數要求設定處理規模，能夠基本達到零排放的最終目的。電化學處理系統通過在直流電流的作用下，在反應室附近形成一個堿性環境，使得結垢物質更容易結晶析出，而在陽極附近，促使氯離子轉變成游離氯，強化了反應室內殺菌滅藻的效果，使得菌類以及微生物難以存活。除此之外，電化學循環水系統還能夠根據控制循環水中碳酸鈣的濃度，在管道及處理單元形成一層很薄的碳酸鈣保護層，保護管道以及單元不結垢，不腐蝕。電化學循環水處理技術能夠有效提高循環水的濃縮倍數，在不添加化學藥劑的情況下實現循環水處理，達到零污水排放的目的;能夠實時地監測冷卻水系統中常見的問題，并且自動化程度較高，方便管理人員進行維護。

8? 結束語

在我國不斷推進可持續發展理念的背景下，對工業循環冷卻水處理技術的要求也越來越高。因此，企業在應用工業冷卻水處理技術時，要結合企業自身的情況，對技術進行不斷的優化改進，并通過引入應用新設備以及新材料，有效的提高工業循環冷卻水處理效果。

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