一、工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，由于水分蒸發(fā)、風(fēng)吹損失等情況使循環(huán)水不斷濃縮，其中所含的鹽類超標(biāo)，陰陽離子增加、pH值明顯變化，致使水質(zhì)惡化，而循環(huán)水的溫度，PH值和營養(yǎng)成分有利于微生物的繁殖，冷卻塔上充足的日光照射更是藻類生長的理想地方。而結(jié)垢控制及腐蝕控制、微生物的控制等等，必然的需要進(jìn)行循環(huán)水處理。
循環(huán)冷卻水中的微生物來自兩個(gè)方面。一是冷卻塔在水的蒸發(fā)過程中需要引入大量的空氣，微生物也隨空氣帶入冷卻水中，二是冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水或多或少都會(huì)有微生物，這些微生物也隨補(bǔ)充水進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)中。藻類在日光的照射下，會(huì)與水中的二氧化碳、碳酸氫根等碳源起光合作用，吸收碳素作營養(yǎng)而放出氧，因此，當(dāng)藻類大量繁殖時(shí)，會(huì)增加水中溶解氧含量，有利于氧的去極化作用，腐蝕過程因此而加速。微生物在循環(huán)水系統(tǒng)中的大量繁殖，會(huì)使循環(huán)水顏色變黑，發(fā)生惡臭，污染環(huán)境。因此，我們必須開發(fā)出合適的循環(huán)水處理工藝。
根據(jù)企業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)的特點(diǎn)和工藝條件，結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)特點(diǎn)，選擇適合企業(yè)運(yùn)行條件的循環(huán)水處理工藝，通過加藥等措施，控制循環(huán)水指標(biāo)在一定范圍內(nèi)運(yùn)行，既保證生產(chǎn)設(shè)備的長周期運(yùn)行，又提高了循環(huán)水利用率。循環(huán)水處理技術(shù)的利用，既能給企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，又能為社會(huì)帶來良好的社會(huì)效益。
二、當(dāng)代的循環(huán)水處理工藝?
1、有機(jī)阻垢劑
有機(jī)阻垢劑的應(yīng)用大大提高了循環(huán)水容納微溶鹽類的能力，配合加酸處理，循環(huán)水的濃縮倍率達(dá)到2～4，配合石灰處理或離子交換軟化處理，循環(huán)水的濃縮倍率可以進(jìn)一步提高到5～8。
現(xiàn)在市場上應(yīng)用的有機(jī)阻垢劑品種十分豐富，一般根據(jù)其主要功能機(jī)團(tuán)進(jìn)行分類，主要有有機(jī)膦系列、聚羧酸系列、聚羧酸脂系列、含磺酸機(jī)團(tuán)系列的產(chǎn)品，比較近還有包含2種機(jī)團(tuán)的新型阻垢劑研制成功。
單一品種的有機(jī)阻垢劑的阻垢效果一般不如多種阻垢劑復(fù)合配方好，這種現(xiàn)象稱為阻垢劑的協(xié)同效應(yīng)。復(fù)合配方的阻垢劑一般還含有緩蝕劑，具有阻垢性能好、使用方便等特點(diǎn)。
2、緩蝕劑
和以前的聚磷酸鹽相比，單一品種的有機(jī)阻垢劑特別是有機(jī)膦在使用中更容易產(chǎn)生腐蝕，在選擇阻垢劑品種時(shí)要特別注意。通常在采用有機(jī)阻垢劑時(shí)要加緩蝕劑，常見的有MBT、BTA、鋅鹽等。?
3、殺菌滅藻劑
海水型次氯酸鈉發(fā)生器的研制成功使得沿海電廠的殺菌滅藻更經(jīng)濟(jì)安全，運(yùn)行操作更簡便。國內(nèi)一些內(nèi)地電廠采用了鹽水型的次氯酸鈉發(fā)生器，由于沒有氯氣的泄漏危險(xiǎn)，安全性有了很大的提高，但是由于電解次氯酸鈉含鹽量高，對于濃縮倍率高的電廠存在加入大量鹽類帶來腐蝕的隱患。如果循環(huán)水中的有機(jī)物含量較高，可以選擇一些有機(jī)合成的殺生劑。一些生物繁殖較快的電廠可以采用多種殺菌劑交替使用來提高殺菌效果，例如季銨鹽類殺生劑不僅有較強(qiáng)的殺菌能力，而且對污泥有剝離作用。
氧化氯殺菌能力強(qiáng)，劑量小作用快，殺菌效果不受pH影響，不與大多數(shù)胺類反應(yīng)，是有發(fā)展?jié)摿Φ臍⑸鷦３粞鯕⒕芰?qiáng)，生產(chǎn)過程只需要空氣和電，沒有廢物排放，殺菌使用后不會(huì)出現(xiàn)有毒的污染物，應(yīng)用前景廣闊。?
三、循環(huán)水處理工藝選擇
很多電廠現(xiàn)在采用加酸和阻垢劑的方式運(yùn)行。這種方式運(yùn)行控制簡便，系統(tǒng)投資低。隨著水資源的日益緊張，有的電廠要求濃縮倍率進(jìn)一步提高，循環(huán)水處理一般采用復(fù)合處理方法，除了加酸加阻垢劑，常見的還有補(bǔ)充水石灰處理、離子交換軟化處理等處理方式。常見的循環(huán)水處理工藝見表2。
四、循環(huán)水處理工藝新進(jìn)展
隨著節(jié)水要求的進(jìn)一步提高，今后循環(huán)水處理技術(shù)將向濃縮倍率更高、處理效果更好、系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)方面發(fā)展，技術(shù)進(jìn)展主要有：?
循環(huán)水處理工藝1、弱酸離子交換旁流軟化處理
旁流處理的主要特點(diǎn)是，弱酸樹脂所處理的水是經(jīng)過冷卻塔濃縮過的水。因?yàn)榕粤魈幚淼乃膲A度、硬度比補(bǔ)充水的大，可以充分發(fā)揮離子交換樹脂的交換能力，所以比補(bǔ)充水處理更經(jīng)濟(jì)。但是旁流處理時(shí)，循環(huán)冷卻水中含有阻垢劑，殺菌滅藻時(shí)加氯，都可能對離子交換樹脂的性能有影響，國內(nèi)還沒有旁流處理的使用經(jīng)驗(yàn)。
如果一個(gè)電廠的濃縮倍率要求較高，需要采用弱酸離子交換軟化處理，補(bǔ)充水是地表水且碳酸鹽硬度不大于250 mg/L(CaCO3)，那么旁流軟化處理就有明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
為了探索旁流軟化處理技術(shù)的應(yīng)用前景，我們和華北電力設(shè)計(jì)院合作開展了弱酸旁流軟化處理的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)包括以下內(nèi)容：
(1) 水質(zhì)穩(wěn)定劑與樹脂的篩選與優(yōu)選試驗(yàn)，主要是用試驗(yàn)驗(yàn)證水質(zhì)穩(wěn)定劑對樹脂的性能有多大的影響;
(2) 循環(huán)水氯化處理對弱酸樹脂的影響的研究，主要考核循環(huán)水加氯對弱酸樹脂產(chǎn)生的影響;
(3) 旁流過濾器的優(yōu)選試驗(yàn)，主要試驗(yàn)新出現(xiàn)的絲網(wǎng)過濾器的性能參數(shù);
(4) 旁流過濾的必要性論證試驗(yàn)研究，主要研究循環(huán)水懸浮物濃度與環(huán)境條件、濃縮倍率的關(guān)系;
(5) 循環(huán)水旁流過濾、旁流弱酸處理的全系統(tǒng)試驗(yàn)室模擬試驗(yàn)。
試驗(yàn)在1998年9月～1999年8月進(jìn)行。通過試驗(yàn)優(yōu)選出KL-S3阻垢劑，可以使循環(huán)水濃縮倍率達(dá)到6時(shí)，堿度達(dá)到400 mg/L(CaCO3)。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
某電廠補(bǔ)充水碳酸鹽硬度為121 mg/L(CaCO3)，在弱酸軟化時(shí)出水平均堿度按照25 mg/L(CaCO3)、弱酸系統(tǒng)自用水率8%進(jìn)行計(jì)算，在旁流弱酸軟化條件下弱酸系統(tǒng)需處理水量僅為340 t/h，如果處理補(bǔ)充水，需要處理的水量高達(dá)1100 t/h。
計(jì)算表明，循環(huán)水阻垢劑能夠維持的堿度越高，弱酸處理的水量就越小，弱酸系統(tǒng)的建設(shè)規(guī)模就越小，所以優(yōu)選阻垢劑對于經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)影響很大。
弱酸離子交換旁流軟化處理技術(shù)還需要在工程實(shí)踐中不斷發(fā)展完善。
循環(huán)水處理工藝2、零排污循環(huán)水處理
在一些地區(qū)節(jié)水要求高，排放要求嚴(yán)格，隨著干除灰和粉煤灰綜合利用技術(shù)的發(fā)展，今后有的電廠可能需要實(shí)現(xiàn)循環(huán)水零排污。
零排污水處理系統(tǒng)投資較高，系統(tǒng)復(fù)雜，一般先要經(jīng)過軟化處理，如石灰蘇打軟化或弱酸離子交換軟化，然后采用反滲透等進(jìn)行脫鹽處理。
零排污循環(huán)水處理若與全廠的水系統(tǒng)優(yōu)化工作相結(jié)合，可以顯著提高系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。
循環(huán)水處理工藝3、旁流過濾
比較近國產(chǎn)的自動(dòng)反沖洗絲網(wǎng)過濾器已經(jīng)研制成功，在一些濃縮倍率較高、循環(huán)水懸浮物較高的電廠，采用自動(dòng)反沖洗絲網(wǎng)過濾器進(jìn)行旁流過濾處理，可以降低循環(huán)水懸浮物含量，減少銅管的沖刷磨損，估計(jì)以后在電廠的應(yīng)用將會(huì)擴(kuò)大。
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