工业循环冷却水处理现状的思考及零排污运行实践课件

1、工业循环冷却水处理现状的思考及零排污运行实践 目 录一、开路循环冷却水现状概述二、技术措施及实施问题三、逆向析垢循环水处理工艺探索四、逆向析垢技术应用效果例证五、逆向析垢技术应用前景及问题一. 开路循环冷却水现状概述三面洁净-高效运行的保障热量转移：生产过程的热 换热器 水 冷却塔 必要条件：传热面洁净、散热面干净、传输管路干净实现目标：稳定生产、降低消耗、节水减排循环冷却水处理目的两个平衡-安全运行的保障一. 开路循环冷却水现状概述水量平衡 常规的循环水处理要求GBT50050-2017工业循环冷却水处理设计规范规定循环水化学水质稳定处理的水质控制指标一. 开路循环冷却水现状概述根据补水水质

2、，限制循环水的浓缩倍数，通过使用水处理药剂等技术实现循环水水质的平衡稳定水质平衡 两个平衡-安全运行的保障防止 结垢 发生 要求钙硬度+总碱度1100控制 腐蚀 超标 要求控制Cl-、总Fe、Cu2+抑制 菌藻粘泥产生 要求控制微生物数量 常规的循环水处理要求专业管理-稳定运行的保障专业、规范的技术应用，严格控制补水、循环水水质边界条件一. 开路循环冷却水现状概述 技术要求：水质：新水预处理达标、循环水系统限定循环率药剂：对症下药、因病施治操作：规范补排水操作、加药程序、水质监测实施保障水质监控及时准确 加药控制稳定 专业化运行管理/自动精细化操作 /在线智能化管控 常规的循环水处理要求一.

3、开路循环冷却水现状概述循环水新形势新难题循环水水质超出GBT50050-2007规范规定的范围，水质超标成常态补充水水质的变化循环水盐分越来越浓原水水质恶化、劣质新水、污水回用等，及多种补水混用，造成补充水水质差、波动大，甚至硬度碱度、浊度、氯根直接超出循环水水质控制指标环保限制水质稳定药剂的排放，浓缩倍数越来越高甚至要求“零排污”，补水水质差异化 趋向强结垢性乱浓循环水新形势新难题一. 开路循环冷却水现状概述大：循环水量数万以上m3/h 一般工业：数千m3/h 小：几十几百m3/h 工艺设计优化，换热设备更新，新行业的需求，循环水系统规模两级分化蒸发冷、横流塔塔广泛应用煤化工、石化、电力余热

4、发电 数据中心钢厂 一. 开路循环冷却水现状概述水质稳定技术循环水专业管理难度清洗预膜实施受限环保，无法有效实施水质稳定技术市场环境循环水新形势新难题低价竞标，严重影响产品质量、技术服务保障 药剂高性能，无磷 环保 技术要求高、成本加大 非 常规 技术 常规的循环冷却水的水质控制措施 一. 开路循环冷却水现状概述预处理补水水质净化降低盐分混凝降浊/过滤-软化(树脂/石灰)；脱盐处理稳定循环水水质按设定浓缩倍数控制补水、排水化学水处理技术水质稳定剂 / 加酸电磁阻垢技术需结合水质稳定剂旁滤设施电化学除垢技术物理微晶净化技术化学药剂析垢技术高浓缩倍数下运行软化去除部分盐分非常的循环水系统清洗措施

5、在线胶球清洗在线刮管器清洗在线化学清洗超声波除垢控垢废水回用膜法除盐理每种方法都会有效果，是否普遍适用就要客观面对，传统的水质稳定技术目前是最成熟、广泛适用的。循环水新形势新难题二. 技术措施及实施问题抓进出两端、强化中间处理补水预处理：净化+脱盐，以满足规范的水质条件；废水资源化回用：净化+脱盐 + 蒸发结晶分盐， 预处理补水水质净化降低盐分混凝降浊/过滤-软化(树脂/石灰)；脱盐处理稳定循环水水质按设定浓缩倍数控制补水、排水化学水处理技术强化药剂 功能 加酸无磷环保各种电磁阻垢技术化学、物理清洗电化学除垢技术排污水处理回用深度处理膜法除盐蒸发结晶废水回用循环水系统 外 去除盐分智能在线自动

6、精细化管控系统循环水系统 内 调控水质稳定需结合水质稳定剂 普遍采用的工艺技术 实际可操作性问题二.技术措施及实施问题实际应用问题膜系统结垢严重问题？有二次污染因素，环保问题未彻底解决补水水质过剩工艺技术复杂操作管理要求技术能力高影响设备运行稳定因素多投资高、运行费用高、能耗高成本增加：高性能药剂成本增加 、技术成本增加、管理成本增加规模大，十几万循环水量，新水消耗量大，自动化管控不能提高浓缩倍数， 传统水质稳定处理仍是主流，问题：两端处理工艺理论上能保障正常运行，全国甚至全球优势技术、资本力量集中的大型过程工业系统，能够得到重视，才有规范实践。实际的制约因素是几万方保有水量，清洗置换时环保问

7、题 二. 技术措施及实施问题装置分散，循环水系统多，难以承受两头处理的投资、运行成本的一般工业企业，无法有效实施专业化技术管理 实际可操作性问题环保、安全监管严格限制，不得不高浓缩倍数运行。冷却水水质处理措施：高性能药剂：不能确保满足水质稳定要求，结垢问题严重加酸：受限于供应管控、有安全风险，用氨基磺酸替代，环保问题、菌藻繁殖、腐蚀隐患、成本非常规技术应用电化学除垢， 优势：部分去除水质结垢因子，环保问题：初期有效，后期影响？腐蚀问题？电耗问题超声波在线清洗， 优势：解决换热器结垢，环保问题：复杂结构效果受限， 系统结垢、应力腐蚀？ 电耗大初期时好时坏，长期风险大增，有待深入研究机理、摸索适用

8、条件、提高技术性能二. 技术措施及实施问题制冷相关的数据中心、中央空调、食品饮料等， 循环量较小、系统多的企业，市场需求很大个体体量、工作量大，塔的热负荷高浓缩快，专业化的技术管理、规范化的技术实施实际不可行各种物理、电子技术陈出不穷，最终，水没人管，结垢成主要现象 实际可操作性问题工艺流程一环环加，增加闭路冷却系统，最终还要蒸发式冷却塔，问题依然 减小规模后，软水循环事实证明不行，纯水循环？三.逆向析垢循环水处理工艺探索析垢技术可行性分析技术方向:不能用长流程换取效果；不能用复杂代替简单；低技术即是高技术清洁高效低耗最简单的工艺最省钱的方法最容易的建设最方便的操作最稳定的运行循环水处理的目的

9、-三面洁净 成垢机理解析析垢技术可行性分析三.逆向析垢循环水处理工艺探索定向富集：在循环水系统缓流区沉积，可直接排污；或通过旁滤等装置去除诱导结垢：集成化学、物理方法，结合浊环水处理技术思路，在水循环过程中采取软化、净化水质技术，改变结垢形态，凝聚结合成细小紧实的颗粒，不易附着传热面、散热面 实现水体部分自软化净化，降低水质结垢、腐蚀倾向和细菌总数，提高循环水稳定运行效率析垢技术可行性分析三.逆向析垢循环水处理工艺探索逆向处理技术与水质稳定的作用相反1、电化学除垢技术 需要技术人员定期分析运行数据并进行管控，在技术管理上没有降低要求。实际使用效果不稳定，设备投资及运行管理费用高。应用受限电耗高

10、、加酸、不安全大系统大装置，阳极析氢的安全问题？利用水及水中矿物质的电化学特性，通过电解来调节水中矿物质的平衡，将成垢离子以固体形式析出，减轻循环水系统结垢倾向，兼达抑菌效果。 在电化学装置内，去除循环水过饱和结垢成分， 循环水系统仍有结垢倾向 旁流式电化学装置三.逆向析垢循环水处理工艺探索析垢技术简述需要与化学药剂析垢技术配合应用 2、化学法药剂析垢技术对系统整体净化处理 特性药剂与水中盐分、矿物质结合，共同起到去除污垢、净化水质的效果 特点快速、高效、多功能和安全， 1、独特的分解功能，优先选择高活性氧化物作用，迅速清洁冷却水流经之处的水垢、铁锈等。作为在线清洗用，不需另外添加缓蚀剂、中和

11、药剂，除垢、除锈、除藻作用过程没有任何负作用。富余的有效成分继续与水中的硬度成分作用，耗尽后循环水自呈中性，也不会造成污染；简化操作程序，不需要系统清洗预膜操作。 2、独特的软化、净化水质功能，诱导结垢析出、絮凝沉降，降低系统结垢倾向，提高运行浓缩倍数，减少排污。 3、同时满足碳钢、铜、不锈钢、铝及铝合金的缓蚀性要求。 分解藻类矿物盐营养，菌种和尸泥被结垢裹挟，起到抑菌作用。没有细菌耐药性问题，无须另加杀菌灭藻剂。 4、 无毒、无污染、无磷和重金属，可降解，直接排放对自然环境无害，环保安全。三.逆向析垢循环水处理工艺探索析垢技术简述 3、物理法微晶净化技术物理法：电催化微晶净化技术一步解决水质

12、问题 一种微晶载体经微电流的激发，持续稳定地痕量释放微晶元，诱吸细小悬浮物结晶成核，富集水中成垢性离子结合凝聚为亚微晶体颗粒，紧实而失去附着力，不易析着在传热表面，起到消解水质结垢性、净化传热面的作用，实现水质的自软化净化。 净化器放置在水池缓流区，微电场起到定向集聚结垢的作用，同时裹挟细菌和其生长基质凝聚在晶核、碳酸钙中使其失去活性，生物粘泥吸附在垢粒中失却粘附性；微电压场改变细菌的生物电性起到抑菌效果。 特种晶元对氧的亲和力很强，降低金属表面对腐蚀的敏感性，高浓缩水质属于强结垢倾向，自身具有一定缓蚀功能，实现系统腐蚀控制。满足特殊工况条件的应用系统小数量多的企业缺少循环水专业管理人员环保限

13、制排污 水资源匮乏的企业三.逆向析垢循环水处理工艺探索析垢技术简述 析垢技术的效果考核循环冷却水处理性能评价以目标导向1、系统的运行效果 换热器、冷却塔、水泵等运行参数稳定； 能耗、水耗减少 2、设备运行的状况 相关设备、管道的使用寿命延长、维保频率下降 3、对生产带来的影响 运行安全稳定高效周期长、产品得率升、原料单耗降 不发生因水系统问题引起的生产事故、生产效率、环境影响消除用户与服务商的分歧满足GB50050-2007 腐蚀、结垢、菌藻 技术指标突破 GB50050-2007限定的循环水、补充水水质控制指标三.逆向析垢循环水处理工艺探索四.逆向析垢技术应用效果例证化学法析垢技术应用不进行

14、清洗预膜、直接低浓度加药日常处理。浓缩倍数由2倍，提高到78倍(水质考核限制总硬度600ppm)净化水质:浊度低6以下；pH不控制；软化循环水:部分钙硬度被去除 实际运行的真空度、端差 整个夏季正常稳定在951/6-8； 1、新系统、高浓缩倍数、低氯根（1000ppm）的循环水处理实施效果某 厂15MW余热发电循环水系统于2015年4月底投产，设计：循环水量8000m3/h，保有水量3000m3，补水86m3/h实际操作控制条件：补水量由起始的2631.5m3/h，逐步降到 1819m3/h；加药浓度低；初期的4050ppm，降到20ppm；细菌总数300以下、腐蚀率0.03mma，满足要求；

15、 化学法析垢技术应用2、老系统、零排污、高氯根的循环水处理实施效果 北方某厂135MW燃煤汽轮发电机组循环水系统投产十年， 循环水量20000m3/h，保有水量18250m3 ，补水地下水+4倍循环水排污；不排污，估计浓缩倍数15倍；原控制2倍 软化循环水，钙硬度3500以下，未成比例升高；原控制1500净化水质，浊度由15NTU降低到2以下；不控制pH；氯根由1230升高达5300，超过限定指标； 电导由7000达23000系统青苔自然尽除；真空度、端差：夏季在高浓缩倍数情况下，正常、稳定；四.逆向析垢技术应用效果例证 物理法微晶净化技术应用1、某厂空冷器 材质：铜管四.逆向析垢技术应用效果

16、例证 微晶处理：不排污 ，铜管干净 加水质稳定剂：垢体松大 定期酸洗处理 ：结垢紧实 不处理：结垢厚实 物理法微晶净化技术应用2、 闭式冷却塔 材质：镀锌管板 四.逆向析垢技术应用效果例证达到两个要求：循环水总硬度降低；另一侧的软水温差保障四.逆向析垢技术应用效果例证 3、某日企制冷机循环冷却水冷凝器 物理法微晶净化技术应用 物理法微晶净化技术应用4、数据中心四.逆向析垢技术应用效果例证BAC闭式冷却塔1台；循环水量：195 m/h；2017年软水循环，常年溢流，每月换水一次；2018年起，零排污，不溢流；3月份起采用自来水循环日常运行无需技术、人工管理；无需检测水质；半月一次直接清扫水盘沉积

17、泥沙。 电化学除垢+药剂技术应用某水泥厂余热发电循环水 循环水量2500m3/h，保有水量1500m3现：电化学除垢 + 析垢药剂，每天1桶；不排污，不加酸，电导1300 原：电化学+阻垢剂，每天十桶，硫酸300公斤控制连续排污，电导500-600 铜管结垢严重四.逆向析垢技术应用效果例证铜管内壁洁净五. 逆向析垢技术应用前景及问题 水处理技术发展的趋势分析 上海两家、山东推广的单一药剂除硬降浊实践探索应用天津院的探索:一体化近零排放工艺 减少化学药剂的用量是共识电化学除垢 + 阻垢剂 逆向析垢技术的优势五.逆向析垢技术应用前景及问题水质稳定的防垢处理 -去除部分结垢因子，稳定剩余结垢成分；

18、系统腐蚀倾向的抑制 -平衡控制水质结垢腐蚀倾向；维持系统洁净度，降低腐蚀离子影响+缓蚀剂。 抑制微生物滋生菌藻 - 减少循环水中细菌总数 悬浮物的沉积控制 - 净化、 旁滤 电化学除垢：减少系统负荷 + 析垢技术：确保设备效率逆向诱导、软化、净化循环水水质处理工艺，实现循环冷却水系统的清洁高效运行组合多种处理技术，协同增效解决彼此相关的矛盾逆向析垢的化学、物理、电化学方法是绿色环保的循环冷却水处理技术，可以独立应用；组合使用，效率更高，适用性更广 。即可降低药剂用量，也可减少电化学装置的规模，降低投资和运行成本 高浓缩倍数运行：允许不排污，突破国标限定的水质边界中水直接回用：废水资源化绿色环保：循环水直接排放，无化学污染简化流程：一步解决水质问题，操作简便去专业化：技术管理、水质监控要求大大降低减少工作量：降低人工成本、管理成本消除人为因素突破技术局限五.逆向析垢技术应用前景及问题适应范围宽泛、操作控制简便、对补水水质要求低、性价比优越、绿色环保。 达到稳定、高效运行目标，实现节水减排、节能环保推动零排污水处理技术的应用，对水资源节约优化利用、水污染难题的化解、根治，实现节水型环境友好社会意义深远、影响重大在钢铁冶金、电力等各行业实现污水回用。广泛适用于