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微电解与全自动示踪加药技术在循环水处理中的

来 源:中华水网   发布时间:2013-11-12 移动版

  通过微电解技术与全自 动示踪加药系统在循环水系统水处理的应用,减少药剂投加量,降低系统 的运行成本;可以在线检测水质,根据测得的药剂浓度进行加药控制,以保持最佳药剂浓度与水质的稳定。循环水系统是指将空调制冷机组或工艺冷却 装置等在正常运行 中产生 的热量用水带 出设备外 , 并经降温处 理后再循环 回用 的给水系统 。循环水 系统在工业和 民用领域有着广泛的应用。

  1循环水系统存在的问题

  通过对 某些案例 的分析认为 :循 环水 系统 的 故障或低效运行会增加能耗和运行费用,引起工 艺或制冷设备的故障,甚至会造成整个系统的崩 溃和停运。循环水 系统 的问题 ,多与循 环水 的处 理不当、水质管理不 科学有关 。主要表 现有 以下 几 方面 。

  1. 1结垢

  在冷却水 系统 中 ,钙离 子和镁 离子是 最为 常 见的结垢物质 ,它们在水 中溶解 度低 ,会 由于水 温的升高 而从水 中析 出,粘附到换热 系统 的管壁 和设备上 ,形 成坚硬 、致密 的矿物质 层。当系统 内发生一定程度的结垢以后,换热设备的热传导 系数会急剧下降,从而影响换热效率,增加能耗 或带来停机的风险。

  1. 2腐 蚀

  如果循环冷却 水系统 中发 生腐 蚀 ,在换热器 中会形成腐蚀沉积物,造成换热效率下降,甚至 造成系统中换热设备的损坏 ,造成物料泄漏。

  1. 3沉积

  沉积是 由 固体 物质聚集而成 ,在影 响设 备运 行和造成破 坏 的方 式上 ,不 同于结垢 。发生 沉积 后,会降低系统换热效率,增加结垢腐蚀和微生 物滋生的风 险,增 加系统 清洗和维修 费用 ,降低 化学药剂 的效力。

  1. 4微生物污染

  微生物不受控 制地生长会使循 环水系统 中引 起一系列沉积、腐蚀、结垢的问题 ,通常微生物 引起的腐蚀会比较严重。微生物污染造成的危害 除了生长的藻类和粘泥降低系统换热效率,同时 也会加剧结垢和腐蚀发生的概率 。

  2微 电解水 处理技术 的应 用机理

  微电解杀菌设备采用叠加脉冲的低压电场原 理,根据水质 自动调整处理信号,并仅需采用旁 流式处理 。 水流经过微 电解水处 理器 ,水 中细菌和藻类 的生态环境发生变化 ,生存 条件丧失 而死亡。具 体表现在三个方 面:改变 电场 强度 ,破坏 生物 的 生存物理场 ,从而影 响 了细菌 以及 藻类 的生理代 谢 ,导致其死亡;外加 电场破坏 了细胞膜上 的离 子通道 ,改变了调节细胞 功能 的内控 电流 ,从 而 影响细菌的生命 ,含菌 液体流过强 电场 ,致使 瞬 间变化电流通过液体,在导电通路上的细胞被高 速运动的电子冲击致死;电场处理水 的过程中, 溶解氧得到活化,产生 O 、OH 一 、H O 以及 O 等活性氧,造成有机体衰老等一系列的有害作用。 杀菌灭藻过程电化学方程式 :

  

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  需要说 明的是 ,由于选 用氧过 电位 高的 阳极 材料 ,在阳极 区域产生 O 、OH 一 、H O 以及 O 等活性氧 ,瞬间杀灭细菌和藻类。

  3全自动示踪加药技术的应用机理

  全 自动示踪加药技术是 由美 国纳尔科公 司开 发的最新化学加药监控技术 ,该系统 以纳尔科公 司的 3D TRASAR 加药设备为核心支持 ,实现药剂 示踪功能。

  ( 1) 全 自动示踪加药系统拥 有十分强 大的控 制程序,能让系统处于更严密的控制之下,具有 更优化的性能,并将所 需的人 员巡视与测试工作 降至最低。以上所带来的结果便是系统能在更出 色、更安全、更可信的状态下运行 ,并能进一步 提升效率。 全 自动示踪加药系统采用 了最先进 的示 踪技 术监测与控制化学加药。其核心部件为 6 通道式的 示踪监测仪,该仪器能监测到的参数:① TRASAR 示踪剂残余量;② 聚合物残余量; ③ 生物示踪剂 残余量;④ 生物活性;⑤ 设备积垢指标 ;⑥ 背景 示踪值 。 以上测得 的参数 可被应用 到控制程序 中 ,并 据此对系统应力做出预测及响应 ,避 免显著结垢 与沉积 的发生。

  ( 2) 3D TRASAR 是美 国 NALCO 公司最先发明 并应用于化学水处理 的智能控制系统 。改变 了化 学加药只能依靠间接参数凭经验数据投加的现状,而是直接依靠药剂浓度投加 的技术方案 。TRASAR 示踪剂包含有独特的示踪分子 ,示 踪监测仪能够 通过它精确测出系统内化学药剂的残余量。

  ( 3) 3D TRASAR 在线示踪监测仪 ,由一个流 体单元 、一只 LED 光源 、一个滤光镜及一个监测 器组成 。滤光镜与监测器仅对纳 尔科 公司 的产 品 及相应 化学反应发 出的特殊频率 光线调谐 。LED 光源发 出的光集中在所需 的合适频 率 ,便于能可 靠、重复地测量通过水流的化学特性。作为固体 元件 ,示踪监测 仪能保证长期 的无故 障运行。示 踪监测仪工作原理见图 1。

  

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  3D TRASAR 结垢 控制 功 能是 通过 连 续监 测 “ 被标记” 高应力专利聚合物分散剂的活性来防止 结垢 。冷却 系统 中结垢 性微粒 的增加会消耗具 有 活性 的聚合物。3D TRASAR 结垢控制功能能在监 i贝 0聚合物的消耗率与残余量的基础上做出正确的 响应从而避免产生结垢。

  4微电解与示踪加药组合工艺效益分析

  4. 1微 电解与示踪加药组合工艺的技术优势

  微电解技术可连续产 生具有强效 杀菌灭藻能 力的强氧化性物质 ,其杀 菌灭藻效果不 仅优于一 般氯系杀菌剂 ,而且不会 发生余 氯过量对系统金 属材质的损 伤。微 电解 技术杀菌灭藻过 程 中,完 全无需任何外加药剂 ,仅需少量的电能,省去了 大量采购、储 存杀菌剂 的费用 、场地及人 工 ,经 济效益非常可观。

  4. 2微电解与示踪加药组合工艺的经济效益分析

  对于大中型循环冷却水 系统 而言,考虑到经 费及获取途径安全便捷 ,一般采用 10% 的次氯 酸 钠溶液作为氧化性 杀菌剂 ,1 3 常投加 量大 ,会带 来采购、储运 、投 加等各个环节 的安全 生产和稳 定运行的问题 ,杀菌药剂费用一般 占到整个水处 理运行成本的 30 —50%。如果采用微 电解 杀菌装 置对冷却塔 系统 进行循 环处理 ,无需投加任何 杀 菌剂 ,不仅解决 了生产环节 的潜在 隐患 ,而且 节 省了投加杀菌剂的成本。

  5 结语

  ( 1) 微 电解 技术杀菌灭藻能力强 ,且 杀菌灭 藻过程中,完全无 需任何外加 药剂,节省 大量 的 运行费用 。 ( 2) 根据在线测得 的实时药剂浓度进行加药 控制, 始终保持最佳药剂浓度,保持水质的稳定。 转载请注明出处: http://www.chndk.com/view-59890-1.html

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