循環(huán)水過(guò)濾器，冷卻循環(huán)水處理技術(shù)方案，洗車行循環(huán)水機(jī)，注塑機(jī)循環(huán)冷卻水處理，化工工業(yè)循環(huán)水處理
冷卻系統(tǒng)用全自動(dòng)水除垢軟化設(shè)備：水軟化原理---鈉離子交換
軟化是運(yùn)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(zhì)得到軟化的工作過(guò)程*自動(dòng)化的水處理設(shè)備，水質(zhì)軟化的反應(yīng)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(jīng)過(guò)鈉鹽溶液的處理，可重新轉(zhuǎn)化為鈉型而恢復(fù)其交換能力，這一再生過(guò)程的反應(yīng)式為：
R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2 R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2
上述正向和反向離子交換的反復(fù)進(jìn)行，就可使軟化水持續(xù)不斷地產(chǎn)生。
自動(dòng)軟化器運(yùn)行程序：
全自動(dòng)軟水器的再生可根據(jù)時(shí)間或流量來(lái)啟動(dòng)，軟水器的工作過(guò)程，一般由下列幾個(gè)步驟循環(huán)組成：
A. 運(yùn)行（工作）
原水在一定的壓力（0.2-0.6Mpa）、流量下，通過(guò)控制器閥腔，進(jìn)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(yáng)離子（Ca2+，Mg2+，Fe2+……等）進(jìn)行交換，使容器出水的Ca2+，Mg2+離子含量達(dá)到既定的要求，實(shí)現(xiàn)了硬水的軟化。
B. 反洗
樹脂失效后，在進(jìn)行再生之前，先用水自下而上的進(jìn)行反洗。反洗的目的有兩個(gè)，一是通過(guò)反洗，使運(yùn)行中壓緊的樹脂層松動(dòng)，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(huì)越來(lái)越大。
C. 再生吸鹽
再生用鹽液在一定濃度、流量下，流經(jīng)失效的樹脂層，使其恢復(fù)原有的交換能力。
D. 置換（慢速清洗）
在再生液進(jìn)完后，交換器內(nèi)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(jìn)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(fù)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(shè)計(jì)生產(chǎn)的高品質(zhì)、智能化的全自動(dòng)離子交換軟化設(shè)備，控制系統(tǒng)采用美國(guó)FLECK、AUTOTROL等品牌的多路閥控制系統(tǒng)，罐體采用上*的高強(qiáng)度的玻璃樹脂罐。控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)定的程序，向多路閥發(fā)布指令，多路閥自動(dòng)完成各個(gè)閥門的開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)行、反洗、再生、正洗等各個(gè)工藝等過(guò)程，該系列設(shè)備具有自動(dòng)化程度高、運(yùn)行費(fèi)用底、占地面積小、運(yùn)行穩(wěn)定等特點(diǎn)。
工作原理： 全自動(dòng)軟化水設(shè)備應(yīng)用離子交換原理，去除水中鈣、鎂等結(jié)垢離子，使得水質(zhì)軟化。系統(tǒng)是由樹脂罐鹽罐、控制器組成的一體化設(shè)備。安裝了美國(guó) FLECK公司集中控制閥或美國(guó) AUTOTROL公司的多路閥， 實(shí)現(xiàn)程序控制運(yùn)行，自動(dòng)再生；采用虹吸原理吸鹽，自動(dòng)注水化鹽、配比濃度無(wú)需鹽泵、溶鹽等附屬設(shè)備。
系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：
管路簡(jiǎn)化，節(jié)省占地空間；運(yùn)行穩(wěn)定可靠；節(jié)約再生用鹽；運(yùn)行費(fèi)用低；免維護(hù)。
適用性廣：可用于工業(yè)鍋爐、熱交換器、*空調(diào)及食品、制藥、電子等行業(yè)。
一. 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)概況
二. 問題概述
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)日常運(yùn)行面臨的問題：
2.1 設(shè)備結(jié)垢，阻礙傳熱，增加能耗，降低生產(chǎn)負(fù)荷
結(jié)垢：是指水中溶解或懸浮的無(wú)機(jī)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(wěn)定鹽類，在換熱管壁受熱，即轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}等致密硬垢，規(guī)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(dāng)于換熱管壁厚增加了50mm，嚴(yán)重阻礙傳熱的正常進(jìn)行，能耗增加，從而對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷構(gòu)成*影響，甚至停車。
2.2 滋生粘泥軟垢，阻礙傳熱；加速設(shè)備腐蝕，特別是發(fā)生點(diǎn)蝕事故
阻礙傳熱：微生物繁殖、代謝產(chǎn)生的黏液（象膠水一樣具有很強(qiáng)黏性），與循環(huán)水中的懸浮物（補(bǔ)充水進(jìn)入、冷卻塔抽風(fēng)冷卻水洗滌空氣灰塵進(jìn)入）和微生物尸體等交織黏附在一起，隨水流黏附在設(shè)備壁面，不久就會(huì)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(dǎo)體（導(dǎo)熱系數(shù)很小，只有不銹鋼材的百分之一），因此會(huì)造成換熱效果明顯下降，影響生產(chǎn)負(fù)荷。
發(fā)生點(diǎn)蝕：軟垢層疏松多孔，為氧氣的滲入形成良好通道，在循環(huán)水這個(gè)大的電導(dǎo)池中（富含鹽），形成無(wú)數(shù)個(gè)小濃差電池，每個(gè)小電池就是一個(gè)點(diǎn)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而加速設(shè)備點(diǎn)蝕現(xiàn)象的發(fā)生，久之即發(fā)生縱深腐蝕穿孔事故。
2.3 設(shè)備腐蝕，縮短使用壽命
腐蝕：是指通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)使金屬被消耗破壞的現(xiàn)象。
在循環(huán)水系統(tǒng)中，主要以溶解氧化學(xué)或電化學(xué)腐蝕為主，這種腐蝕除了會(huì)造成系統(tǒng)的水冷設(shè)備損壞或使用壽命減少外，還會(huì)由于腐蝕造成水冷器穿孔，從而引起工藝介質(zhì)泄漏造成計(jì)劃外的停車事故等，另外由于腐蝕會(huì)產(chǎn)生銹鎦，會(huì)引起換熱效率下降或管線堵塞等危害。
三. 循環(huán)冷卻水處理技術(shù)要求
3.1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
hg/t 20690-2000《化工企業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》，《gb50050-95》
3.2 補(bǔ)充水預(yù)處理水質(zhì)要求
3.3 循環(huán)水系統(tǒng)水處理效果指標(biāo)
3.4補(bǔ)充水量與濃縮倍率、排污水量關(guān)系
3.4.1.1 蒸發(fā)水量: e =⊿t×q×4.184÷r（m3/h ）
式中：t—示進(jìn)出水溫差，℃；
q—示循環(huán)水量，m3/h；
r—示蒸發(fā)潛熱，kj/kg；（根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度一般r值為2404.5 kj/kg）
3.4.1.2 風(fēng)吹損失：一般為循環(huán)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(fēng)吹）
式中：k—示濃縮倍數(shù)；
d—示風(fēng)吹損失，一般為循環(huán)水量的0.1%；
3.4.1.4 系統(tǒng)滲漏：系統(tǒng)滲漏一般設(shè)為0 m3/h
3.4.2 與水處理藥劑投入關(guān)系
系統(tǒng)水處理費(fèi)用與補(bǔ)充水量成正比，因此提高濃縮倍率運(yùn)行，是降低水處理費(fèi)用的有效方法，但隨濃縮倍率提高一定倍數(shù)時(shí)，又會(huì)使循環(huán)水中有害物質(zhì)含量超標(biāo)，因此須同時(shí)采取一定的輔助措施，如ph調(diào)節(jié)/加大旁流過(guò)濾處理等方法，使系統(tǒng)處理綜合成本zui低。
3.5旁濾量設(shè)計(jì)要求
循環(huán)冷卻水在冷卻塔中與空氣接觸散熱時(shí)，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(bǔ)充水進(jìn)入循環(huán)水時(shí)也帶入一部份固體雜物，它們使循環(huán)水的懸浮物、菌藻含量及其它污染物超出允許值，因此須設(shè)旁濾設(shè)施，對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行旁流過(guò)濾處理，以保證循環(huán)冷卻水懸浮物含量指標(biāo)保持在規(guī)定范圍內(nèi)，保持換熱管壁干凈。
hg/t 20690-2000建議循環(huán)冷卻水旁流過(guò)濾量為循環(huán)量的2～5％。設(shè)計(jì)時(shí)其計(jì)算式中空氣含塵量以環(huán)保部門監(jiān)測(cè)為準(zhǔn)。
四. 處理辦法
根據(jù)系統(tǒng)面臨問題，結(jié)合歐美克（廈門）科技有限公司對(duì)各類循環(huán)水系統(tǒng)水處理工程的實(shí)際處理經(jīng)驗(yàn)，*以下處理辦法，防止換熱器管壁結(jié)垢、生長(zhǎng)粘泥軟垢、快速腐蝕等事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。
4.1 設(shè)備結(jié)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(wěn)定鹽類，在換熱管壁受熱分解，即轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}等致密硬垢，規(guī)則沉積在換熱管壁、冷卻塔填料及系統(tǒng)管網(wǎng)等處。
4.1.2 硬垢控制：換熱器管壁硬垢沉積，是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)備面臨的zui大問題之一，它直接對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷造成影響；向循環(huán)水中投加少量的，適應(yīng)系統(tǒng)水質(zhì)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(wù)商，根據(jù)系統(tǒng)補(bǔ)充水質(zhì)及生產(chǎn)裝置工藝特點(diǎn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬系統(tǒng)試驗(yàn)，篩選出阻垢緩蝕劑配方，并提供及時(shí)專業(yè)的技術(shù)服務(wù)，能使硬垢沉積問題得到很好解決。如歐美克研發(fā)的wb-711/wb-712/wb-713等系列阻垢緩蝕劑，具有優(yōu)異的阻垢分散性能，循環(huán)水中ca2+含量在2000mg/l（以caco3計(jì)）左右穩(wěn)定而不發(fā)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(chǎn)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(gè)條件形成粘泥軟垢。后面兩個(gè)條件是系統(tǒng)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(dāng)?shù)乃幚須⒕M(fèi)用，使循環(huán)水中微生物含量控制規(guī)定范圍內(nèi)，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(fā)的復(fù)合型殺菌滅藻劑wb-115（氧化性）/wb-104（非氧化性），殺菌率達(dá)99%以上。
4.2.3 懸浮物控制：增設(shè)旁流過(guò)濾系統(tǒng)（系統(tǒng)濃縮倍率高/懸浮物高時(shí)輔助使用），濾除循環(huán)水中懸浮物，控制在規(guī)定范圍內(nèi)，避免懸浮物與微生物黏液相互作用，在系統(tǒng)內(nèi)累積而沉積換熱管內(nèi)，形成軟垢，阻止傳熱，同時(shí)形成電化學(xué)腐蝕。
4.3 設(shè)備腐蝕的解決方法
4.3.1腐蝕形成原因：腐蝕是指通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)使金屬被消耗破壞的現(xiàn)象。冷卻水中的溶解氧與設(shè)備接觸形成腐蝕電池，發(fā)生如下反應(yīng)，促使金屬不斷溶解而被腐蝕
在陽(yáng)極區(qū) fe=fe2++2e
在陰極區(qū) ?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(huán)水中投加較低量，適應(yīng)系統(tǒng)水質(zhì)的復(fù)合緩蝕劑，即能使設(shè)備腐蝕控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍。對(duì)于碳鋼不銹鋼系統(tǒng)，優(yōu)選阻垢緩蝕劑配方時(shí)，即已復(fù)配入配方中，能解決設(shè)備腐蝕問題，如果系統(tǒng)中有銅設(shè)備，則應(yīng)另添加銅緩蝕劑，如歐美克wb-301系列。
五. 投入與產(chǎn)出
由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在日常運(yùn)行中，換熱設(shè)備會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕和滋生生物粘泥，因此冷卻水系統(tǒng)須進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理，以解決上述問題，保證生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、高負(fù)荷優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。相應(yīng)投入的水處理藥劑費(fèi)用是因?yàn)樽陨砩a(chǎn)穩(wěn)定需要。它與工廠污水處理藥劑費(fèi)用投入不同，污水處理是為人類生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)需要。
冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理的經(jīng)濟(jì)效益，計(jì)算方法主要從穩(wěn)定生產(chǎn)負(fù)荷、減少停車處理次數(shù)、節(jié)約用水、保證設(shè)備使用壽命等方面進(jìn)行評(píng)估。
5.1 穩(wěn)定生產(chǎn)負(fù)荷：換熱器結(jié)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(lái)越快，使傳熱速率迅速下降，對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷構(gòu)成明顯影響（熱電廠冷凝器*），我們按結(jié)垢使負(fù)荷隱形平均下降2％計(jì)算，如果進(jìn)行科學(xué)水質(zhì)穩(wěn)定處理，則負(fù)荷穩(wěn)定，即視為產(chǎn)出2％。
5.2 減少停車處理次數(shù)：生產(chǎn)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(shí)對(duì)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行檢修、清洗處理。而未進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理，設(shè)備產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕和滋生生物粘泥周期大大縮短，半年甚至三個(gè)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(shí)間，同時(shí)花費(fèi)大量人力，造成經(jīng)濟(jì)損失。
5.3 節(jié)約使用新鮮水30％左右：工廠是用水大戶，隨環(huán)保要求越來(lái)越高，水資源日趨緊張，新鮮水成本也越來(lái)越高，節(jié)約用水對(duì)工廠已非常重要，可節(jié)約較大一筆費(fèi)用。嚴(yán)格按歐美克提供的水質(zhì)穩(wěn)定處理方案對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行管理，能確保系統(tǒng)高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)節(jié)約用水約30％。但目前有的工廠單從節(jié)約用水考慮，冷卻水系統(tǒng)基本不排污，使循環(huán)水很多參數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)，導(dǎo)致系統(tǒng)短期結(jié)垢，不得不停車處理，造成停車損失，此法不可取。
5.4 保證設(shè)備使用壽命：未進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理或水處理劑緩蝕效果不好的系統(tǒng)，設(shè)備腐蝕率是hg/t 20690-2000規(guī)定要求的五倍甚至十五倍以上，大大縮短設(shè)備使用壽命，有的設(shè)備甚至兩三年就得更換，使工廠損失慘重，可見科學(xué)的水質(zhì)穩(wěn)定對(duì)工廠效益非常重要。
附： 歐美克循環(huán)水系統(tǒng)科學(xué)水質(zhì)穩(wěn)定處理技術(shù)
循環(huán)水系統(tǒng)*水質(zhì)穩(wěn)定處理技術(shù)，是集原水預(yù)處理、腐蝕、污垢、微生物控制和旁路過(guò)濾及除鹽綜合處理為一體，并配以計(jì)算機(jī)輔助控制的自動(dòng)分析和加藥系統(tǒng)，使循環(huán)水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期高負(fù)荷安全穩(wěn)定運(yùn)行，zui大限度節(jié)藥用水和降低水處理費(fèi)用。
應(yīng)用:工業(yè)循環(huán)水處理、*空調(diào)系統(tǒng)水處理等。 簡(jiǎn)介：循環(huán)使用、間接冷卻水是節(jié)約用水的主要措施之一，但循環(huán)使用的冷卻水隨著循環(huán)使用的次數(shù)增加，其中的微生物、懸浮物、油類等雜質(zhì)的含量就愈高，水質(zhì)就容易惡化。此外，循環(huán)系統(tǒng)還存在著結(jié)垢、腐蝕的危害。當(dāng)循環(huán)水微生物繁殖、粘泥增多、在水冷器中產(chǎn)生污泥沉積以后，就會(huì)加劇金屬的電化腐蝕；污泥下又是細(xì)菌生長(zhǎng)的良好場(chǎng)所，為細(xì)菌提供營(yíng)養(yǎng)源，細(xì)菌將造成更嚴(yán)重的污泥沉積，如此惡性循環(huán)，導(dǎo)致了金屬的腐蝕穿孔，結(jié)垢和污泥嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成水冷器管道的堵塞。為了防止循環(huán)水處理系統(tǒng)管道腐蝕、結(jié)垢，提高傳熱效率，盡量減少設(shè)備檢修，延長(zhǎng)使用壽命，必須對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行處理。
