循環水過濾器，冷卻循環水處理技術方案，洗車行循環水機，注塑機循環冷卻水處理，化工工業循環水處理
（： /86228716 /李工）
冷卻系統用全自動水除垢軟化設備：水軟化原理---鈉離子交換
軟化是運用離子交換的原理，用軟化器中的鈉離子交換樹脂吸附水中的鈣、鎂離子，釋放鈉離子，使水質得到軟化的工作過程*自動化的水處理設備，水質軟化的反應方程式為：（其中以R代表樹脂本體）
2RNa+Ca2+=-R2Ca+2Na+ 2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+
吸附鈣、鎂離子飽和后的樹脂經過鈉鹽溶液的處理，可重新轉化為鈉型而恢復其交換能力，這一再生過程的反應式為：
R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2 R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2
上述正向和反向離子交換的反復進行，就可使軟化水持續不斷地產生。
自動軟化器運行程序：
全自動軟水器的再生可根據時間或流量來啟動，軟水器的工作過程，一般由下列幾個步驟循環組成：
A. 運行（工作）
原水在一定的壓力（0.2-0.6Mpa）、流量下，通過控制器閥腔，進入裝有離子交換樹脂的容器（樹脂罐），樹脂中所含的Na+與水中的陽離子（Ca2+，Mg2+，Fe2+……等）進行交換，使容器出水的Ca2+，Mg2+離子含量達到既定的要求，實現了硬水的軟化。
B. 反洗
樹脂失效后，在進行再生之前，先用水自下而上的進行反洗。反洗的目的有兩個，一是通過反洗，使運行中壓緊的樹脂層松動，有利于樹脂顆粒與再生液充分接觸；二是使樹脂表面積累的懸浮物及碎樹脂隨反洗水排出，從而使交換器的水流阻力不會越來越大。
C. 再生吸鹽
再生用鹽液在一定濃度、流量下，流經失效的樹脂層，使其恢復原有的交換能力。
D. 置換（慢速清洗）
在再生液進完后，交換器內尚有未參與再生交換的鹽液，采用小于或等于再生液流速的清水進行清洗（慢速清洗），以充分利用鹽液的再生作用并減輕正洗的負荷。
E. 正洗（快速清洗）
目的是清除樹脂層中殘留的再生廢液，通常以正常流速清洗至出水合格為止。
F. 再生劑箱注水
向再生劑箱中注入溶液再生一次所需鹽量的水。
JY-J系列軟水器是本公司設計生產的高品質、智能化的全自動離子交換軟化設備，控制系統采用美國FLECK、AUTOTROL等品牌的多路閥控制系統，罐體采用上*的高強度的玻璃樹脂罐?？刂破鞲鶕A先設定的程序，向多路閥發布指令，多路閥自動完成各個閥門的開關，從而實現運行、反洗、再生、正洗等各個工藝等過程，該系列設備具有自動化程度高、運行費用底、占地面積小、運行穩定等特點。
工作原理： 全自動軟化水設備應用離子交換原理，去除水中鈣、鎂等結垢離子，使得水質軟化。系統是由樹脂罐鹽罐、控制器組成的一體化設備。安裝了美國 FLECK公司集中控制閥或美國 AUTOTROL公司的多路閥， 實現程序控制運行，自動再生；采用虹吸原理吸鹽，自動注水化鹽、配比濃度無需鹽泵、溶鹽等附屬設備。
系統具有以下優點：
管路簡化，節省占地空間；運行穩定可靠；節約再生用鹽；運行費用低；免維護。
適用性廣：可用于工業鍋爐、熱交換器、*空調及食品、制藥、電子等行業。
一. 循環冷卻水系統概況
二. 問題概述
循環冷卻水系統日常運行面臨的問題：
2.1 設備結垢，阻礙傳熱，增加能耗，降低生產負荷
結垢：是指水中溶解或懸浮的無機物，由于種種原因，而沉積在金屬表面。
冷卻水中富含碳酸氫鈣等不穩定鹽類，在換熱管壁受熱，即轉變為碳酸鈣等致密硬垢，規則沉積在管壁，其傳熱效率僅為碳鋼的1%左右，也就是在換熱管壁如果沉積0.5mm厚的硬垢，就相當于換熱管壁厚增加了50mm，嚴重阻礙傳熱的正常進行，能耗增加，從而對生產負荷構成*影響，甚至停車。
2.2 滋生粘泥軟垢，阻礙傳熱；加速設備腐蝕，特別是發生點蝕事故
阻礙傳熱：微生物繁殖、代謝產生的黏液（象膠水一樣具有很強黏性），與循環水中的懸浮物（補充水進入、冷卻塔抽風冷卻水洗滌空氣灰塵進入）和微生物尸體等交織黏附在一起，隨水流黏附在設備壁面，不久就會形成一層滑膩的垢層，即所謂的表面疏松多孔的軟垢。附著在換熱管壁的軟垢，是熱的不良導體（導熱系數很小，只有不銹鋼材的百分之一），因此會造成換熱效果明顯下降，影響生產負荷。
發生點蝕：軟垢層疏松多孔，為氧氣的滲入形成良好通道，在循環水這個大的電導池中（富含鹽），形成無數個小濃差電池，每個小電池就是一個點發生電化學反應，從而加速設備點蝕現象的發生，久之即發生縱深腐蝕穿孔事故。
2.3 設備腐蝕，縮短使用壽命
腐蝕：是指通過化學或電化學反應使金屬被消耗破壞的現象。
在循環水系統中，主要以溶解氧化學或電化學腐蝕為主，這種腐蝕除了會造成系統的水冷設備損壞或使用壽命減少外，還會由于腐蝕造成水冷器穿孔，從而引起工藝介質泄漏造成計劃外的停車事故等，另外由于腐蝕會產生銹鎦，會引起換熱效率下降或管線堵塞等危害。
三. 循環冷卻水處理技術要求
3.1 循環冷卻水系統設計標準
hg/t 20690-2000《化工企業循環冷卻水處理設計技術規定》，《gb50050-95》
3.2 補充水預處理水質要求
3.3 循環水系統水處理效果指標
3.4補充水量與濃縮倍率、排污水量關系
3.4.1.1 蒸發水量: e =⊿t×q×4.184÷r（m3/h ）
式中：t—示進出水溫差，℃；
q—示循環水量，m3/h；
r—示蒸發潛熱，kj/kg；（根據系統設計溫度一般r值為2404.5 kj/kg）
3.4.1.2 風吹損失：一般為循環水量的0.1%，為0.5 m3/h；
3.4.1.3 排污水量：b排 = e÷（k-1）- d（風吹）
式中：k—示濃縮倍數；
d—示風吹損失，一般為循環水量的0.1%；
3.4.1.4 系統滲漏：系統滲漏一般設為0 m3/h
3.4.2 與水處理藥劑投入關系
系統水處理費用與補充水量成正比，因此提高濃縮倍率運行，是降低水處理費用的有效方法，但隨濃縮倍率提高一定倍數時，又會使循環水中有害物質含量超標，因此須同時采取一定的輔助措施，如ph調節/加大旁流過濾處理等方法，使系統處理綜合成本zui低。
3.5旁濾量設計要求
循環冷卻水在冷卻塔中與空氣接觸散熱時，空氣中的灰塵、粉塵、孢子等懸浮固體被帶入冷卻水中，另外補充水進入循環水時也帶入一部份固體雜物，它們使循環水的懸浮物、菌藻含量及其它污染物超出允許值，因此須設旁濾設施，對循環冷卻水進行旁流過濾處理，以保證循環冷卻水懸浮物含量指標保持在規定范圍內，保持換熱管壁干凈。
hg/t 20690-2000建議循環冷卻水旁流過濾量為循環量的2～5％。設計時其計算式中空氣含塵量以環保部門監測為準。
四. 處理辦法
根據系統面臨問題，結合歐美克（廈門）科技有限公司對各類循環水系統水處理工程的實際處理經驗，*以下處理辦法，防止換熱器管壁結垢、生長粘泥軟垢、快速腐蝕等事故的發生，保證生產裝置安全、穩定、長周期、滿負荷優質運行。
4.1 設備結垢的解決方法
4.1.1硬垢形成原因：冷卻水中富含碳酸氫鈣等不穩定鹽類，在換熱管壁受熱分解，即轉變為碳酸鈣等致密硬垢，規則沉積在換熱管壁、冷卻塔填料及系統管網等處。
4.1.2 硬垢控制：換熱器管壁硬垢沉積，是循環冷卻水系統設備面臨的zui大問題之一，它直接對生產負荷造成影響；向循環水中投加少量的，適應系統水質的阻垢分散劑，即能使硬垢沉積問題得到解決。水處理劑服務商，根據系統補充水質及生產裝置工藝特點，通過實驗室模擬系統試驗，篩選出阻垢緩蝕劑配方，并提供及時專業的技術服務，能使硬垢沉積問題得到很好解決。如歐美克研發的wb-711/wb-712/wb-713等系列阻垢緩蝕劑，具有優異的阻垢分散性能，循環水中ca2+含量在2000mg/l（以caco3計）左右穩定而不發生沉積。
4.2 滋生生物粘泥軟垢的解決方法
4.2.1粘泥軟垢形成原因：產粘液微生物代謝、懸浮物、一定的水流速度、換熱管壁粗糙度，四個條件形成粘泥軟垢。后面兩個條件是系統客觀存在，解決辦法只能從微生物和懸浮物著手解決。
4.2.2 微生物控制：篩選適合的殺菌滅藻劑，投入適當的水處理殺菌費用，使循環水中微生物含量控制規定范圍內，將微生物代謝粘液保持允許范圍，防止粘泥軟垢的形成。如歐美克研發的復合型殺菌滅藻劑wb-115（氧化性）/wb-104（非氧化性），殺菌率達99%以上。
4.2.3 懸浮物控制：增設旁流過濾系統（系統濃縮倍率高/懸浮物高時輔助使用），濾除循環水中懸浮物，控制在規定范圍內，避免懸浮物與微生物黏液相互作用，在系統內累積而沉積換熱管內，形成軟垢，阻止傳熱，同時形成電化學腐蝕。
4.3 設備腐蝕的解決方法
4.3.1腐蝕形成原因：腐蝕是指通過化學或電化學反應使金屬被消耗破壞的現象。冷卻水中的溶解氧與設備接觸形成腐蝕電池，發生如下反應，促使金屬不斷溶解而被腐蝕
在陽極區 fe=fe2++2e
在陰極區 ?o2+h2o+2e=2oh-
在水中 fe2++2oh-=fe（oh）2 fe（oh）2+ o2 = fe（oh）3
4.3.2 腐蝕控制：向循環水中投加較低量，適應系統水質的復合緩蝕劑，即能使設備腐蝕控制在標準規定范圍。對于碳鋼不銹鋼系統，優選阻垢緩蝕劑配方時，即已復配入配方中，能解決設備腐蝕問題，如果系統中有銅設備，則應另添加銅緩蝕劑，如歐美克wb-301系列。
五. 投入與產出
由于循環冷卻水系統在日常運行中，換熱設備會產生結垢、腐蝕和滋生生物粘泥，因此冷卻水系統須進行水質穩定處理，以解決上述問題，保證生產裝置安全、穩定、長周期、高負荷優質運行。相應投入的水處理藥劑費用是因為自身生產穩定需要。它與工廠污水處理藥劑費用投入不同，污水處理是為人類生產環境保護需要。
冷卻水系統進行水質穩定處理的經濟效益，計算方法主要從穩定生產負荷、減少停車處理次數、節約用水、保證設備使用壽命等方面進行評估。
5.1 穩定生產負荷：換熱器結垢剛開始是緩慢逐步沉積的，只要沉積薄薄的一層垢后，沉積速度即越來越快，使傳熱速率迅速下降，對生產負荷構成明顯影響（熱電廠冷凝器*），我們按結垢使負荷隱形平均下降2％計算，如果進行科學水質穩定處理，則負荷穩定，即視為產出2％。
5.2 減少停車處理次數：生產裝置大修周期一般為一年半、兩年、甚至兩年以上，大檢修期同時對冷卻水系統進行檢修、清洗處理。而未進行水質穩定處理，設備產生結垢、腐蝕和滋生生物粘泥周期大大縮短，半年甚至三個月就要處理一次。停車造成停車損失，清洗需要藥劑，也需要時間，同時花費大量人力，造成經濟損失。
5.3 節約使用新鮮水30％左右：工廠是用水大戶，隨環保要求越來越高，水資源日趨緊張，新鮮水成本也越來越高，節約用水對工廠已非常重要，可節約較大一筆費用。嚴格按歐美克提供的水質穩定處理方案對系統運行管理，能確保系統高負荷穩定運行，同時節約用水約30％。但目前有的工廠單從節約用水考慮，冷卻水系統基本不排污，使循環水很多參數嚴重超標，導致系統短期結垢，不得不停車處理，造成停車損失，此法不可取。
5.4 保證設備使用壽命：未進行水質穩定處理或水處理劑緩蝕效果不好的系統，設備腐蝕率是hg/t 20690-2000規定要求的五倍甚至十五倍以上，大大縮短設備使用壽命，有的設備甚至兩三年就得更換，使工廠損失慘重，可見科學的水質穩定對工廠效益非常重要。
附： 歐美克循環水系統科學水質穩定處理技術
循環水系統*水質穩定處理技術，是集原水預處理、腐蝕、污垢、微生物控制和旁路過濾及除鹽綜合處理為一體，并配以計算機輔助控制的自動分析和加藥系統，使循環水系統實現長周期高負荷安全穩定運行，zui大限度節藥用水和降低水處理費用。
應用:工業循環水處理、*空調系統水處理等?！ 『喗椋貉h使用、間接冷卻水是節約用水的主要措施之一，但循環使用的冷卻水隨著循環使用的次數增加，其中的微生物、懸浮物、油類等雜質的含量就愈高，水質就容易惡化。此外，循環系統還存在著結垢、腐蝕的危害。當循環水微生物繁殖、粘泥增多、在水冷器中產生污泥沉積以后，就會加劇金屬的電化腐蝕；污泥下又是細菌生長的良好場所，為細菌提供營養源，細菌將造成更嚴重的污泥沉積，如此惡性循環，導致了金屬的腐蝕穿孔，結垢和污泥嚴重時還會造成水冷器管道的堵塞。為了防止循環水處理系統管道腐蝕、結垢，提高傳熱效率，盡量減少設備檢修，延長使用壽命，必須對循環水系統進行處理。
