循环冷却水处理与海水淡化概述

循环冷却水处理与海水淡化概述循环冷却水处理与海水淡化概述冷却水系统的类型：直流冷却水系统：循环冷却水系统：封闭式和敞开式常用的为敞开式循环冷却水系统1.循环冷却水水系统2冷却水系统的类型：1.循环冷却水水系统2循环冷却水引起的腐蚀溶解氧引起的电化学腐蚀Fe2++O2+H2O——Fe(OH)3活性离子引起的腐蚀Cl-和SO42-腐会降低金属上保护膜的性能微生物引起的腐蚀3循环冷却水引起的腐蚀3循环冷却水处理:工业循环水处理技术就是利用水处理药剂有效控制工业循环水水质的技术，要求做到“防垢、防腐、防藻类生长”，关键技术是防垢剂及缓蚀剂，还必须考虑环保。对工业循环水的处理，其核心问题就是要选择采用优质安全的水处理药剂。

4循环冷却水处理:4循环水处理方法：降低结垢物质含量：石灰处理、离子交换法、酸化法防垢处理方法：稳定结垢物质（硬度）、含有机稳定处理法、复合（无机-有机药剂处理）法、磷化（无机聚磷酸盐）法综合处理：酸化磷化法、酸化-有机药剂处理。5循环水处理方法：5环水系统中微生物的控制工业循环水处理不仅要防垢防腐，还要防微生物。微生物种类较多，在工业循环水中引发问题的主要有三类：藻类、细菌和真菌。它们一是从补给水中带入，二是由空气中带入。藻类的危害：一是死亡的藻类成为水中的悬浮物和沉淀物，二是藻类在冷却塔填料上的生长会影响水分散和通风量，降低冷却效果。工业循环水中存在大量细菌，其在新陈代谢过程中能分泌黏液，把原来悬浮在水中的固体物和无机沉淀物粘合起来，附着于换热表面上，引起结生污垢和腐蚀。因此对这三类微生物，必须进行杀灭、控制，通用的方法就是定期投放杀菌灭藻剂进行杀灭。6环水系统中微生物的控制677881.2生物粘泥生物粘泥是细菌的分泌液与水中的悬浮物、胶体和不溶性有机物等形成的粘状沉积物。生物粘泥一旦形成附着在凝汽器管壁上,不仅会影响凝汽器的传热效率,还会在粘泥覆盖的金属表面形成缺氧区,形成氧浓差电池而使金属遭受局部腐蚀或点蚀。要消除和控制粘泥,就要杀灭循环水中的细菌,降低悬浮物、有机物的浓度,破环微生物的生长繁殖条件,阻止生物膜的形成。91.2生物粘泥9101011111212131314141515161617171818191920202121反渗透膜采用东丽公司的TM720400型抗污染高脱盐率低压复合膜。系统水回收率大于75%,脱盐率大于97%。电除盐系统整个装置由2套EDI膜组件组成,型号为EDI210(18支/套)。出力Q=34m3/h。22反渗透膜采用东丽公司的TM720400型抗污染高脱盐率2.海水淡化海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利用的开源增量技术，可以增加淡水总量，且不受时空和气候影响，水质好、价格渐趋合理，可以保障沿海居民饮用水和工业锅炉补水等稳定供水。从海水中取得淡水的过程谓海水淡化。现在所用的海水淡化方法有海水冻结法、电渗析法、蒸馏法、反渗透法，目前应用反渗透膜的反渗透法以其设备简单、易于维护和设备模块化的优点迅速占领市场，逐步取代蒸馏法成为应用最广泛的方法。232.海水淡化海水淡化即利用海水脱盐生产淡水。是实现水资源利冷冻法：即冷冻海水使之结冰，在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与蒸馏法都有难以克服的弊端，其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢，而所得到的淡水却并不多；而冷冻法同样要消耗许多能源，但得到的淡水味道却不佳，难以使用。真空冷冻海水淡化法工艺包括脱气、预冷、蒸发结晶、冰晶洗涤、蒸汽冷凝等步骤，海水淡化水产品可达到国家饮用水标准，是一种较理想的海水淡化法。24冷冻法：24反渗透法：通常又称超过滤法，是1953年才开始采用的一种膜分离淡化法。该法是利用只允许溶剂透过、不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。在通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水一侧，从而使海水一侧的液面逐渐升高，直至一定的高度才停止，这个过程为渗透。反渗透海水淡化技术发展很快，工程造价和运行成本持续降低，主要发展趋势为降低反渗透膜的操作压力，提高反渗透系统回收率，廉价高效预处理技术，增强系统抗污染能力等。

25反渗透法：25低温多效蒸发：低温多效蒸馏淡化技术的概念低温多效海水淡化技术是指盐水的最高蒸发温度低于７０℃的淡化技术，其特征是将一系列的水平管喷淋降膜蒸发器串联起来，用一定量的蒸汽输入通过多次的蒸发和冷凝，后面一效的蒸发温度均低于前面一效，从而得到多倍于蒸汽量的蒸馏水的淡化过程。26低温多效蒸发：26多级闪蒸：所谓闪蒸，是指一定温度的海水在压力突然降低的条件下，部分海水急骤蒸发的现象。多级闪蒸海水淡化是将经过加热的海水，依次在多个压力逐渐降低的闪蒸室中进行蒸发，将蒸汽冷凝而得到淡水。目前全球海水淡化装置仍以多级闪蒸方法产量最大，技术最成熟，运行安全性高弹性大，主要与火电站联合建设，适合于大型和超大型淡化装置，主要在海湾国家采用。多级闪蒸技术成熟、运行可靠，主要发展趋势为提高装置单机造水能力，降低单位电力消耗，提高传热效率等。27多级闪蒸：27电渗析法：该法的技术关键是新型离子交换膜的研制。离子交换膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，按其选择透过性区分为正离子交换膜（阳膜）与负离子交换膜（阴膜）。电渗析法是将具有选择透过性的阳膜与阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室海水被淡化，而相邻隔室海水浓缩，淡水与浓缩水得以分离。电渗析法不仅可以淡化海水，也可以作为水质处理的手段，为污水再利用作出贡献。此外，这种方法也越来越多地应用于化工、医药、食品等行业的浓缩、分离与提纯。28电渗析法：28海水淡化现状：目前，全球海水淡化日产量约3500万立方米左右，其中80％用于饮用水，解决了1亿多人的供水问题，即世界上1／50的人口靠海水淡化提供饮用水。全球有海水淡化厂1．3万多座，海水淡化作为淡水资源的替代与增量技术，愈来愈受到世界上许多沿海国家的重视；全球直接利用海水作为工业冷却水总量每年约6000亿立方米左右替代了大量宝贵的淡水资源；全世界每年从海洋中提盐5000万吨、镁及氧化镁260多万吨、溴20万吨等。海水淡化需要大量能量，所以在不富裕的国家经济效益并不高。沙特阿拉伯的海水淡化厂占全球海水淡化能力的24%。阿拉伯联合酋长国的杰贝勒阿里海水淡化厂第二期是全球最大的海水淡化厂，每年可产生3亿立方米淡水。29海水淡化现状：29海水淡化进展：截至2006年底，中国日淡化海水能力接近15万吨。中国在反渗透法、蒸馏法等主流海水淡化关键技术方面均取得重大突破，完成了自主知识产权的3000立方米／日低温多效海水淡化工程，以及5000立方米／日反渗透海水淡化工程；中国海水淡化成本逐步下降，已接近5元／立方米。中国海水淡化虽基本具备了产业化发展条件，但研究水平及创新能力、装备的开发制造能力、系统设计和集成等方面与国外仍有较大的差距。当务之急是尽快形成中国海水淡化设备市场的完整产业链条。围绕制约海水淡化成本降低的关键问题，发展膜与膜材料、关键装备等核心技术，研发具有自主知识产权的海水淡化新技术、新工艺、新装备和新产品，提高关键材料和关键设备的国产化率，增强自主建设大型海水淡化工程的能力。未来20年内国际海水淡化市场将有近700亿美元的商机，中国应占有充分份额。根据全国海水利用专项规划，2010年，中国海水淡化规模达到每日80万至100万吨，2020年中国海水淡化能力达到每日250万至300万吨，尤其是国家积极支持海水淡化产业，自2008年1月1日起，企业的海水淡化工程所得将免征所得税。中国海水淡化产业发展前景广阔。

30海水淡化进展：30反渗透工艺特点：反渗透方法可以从水中除去90%以上的溶解性盐类和99%以上的胶体微生物及有机物等。反渗透淡化法不仅适用于海水淡化,也适合于苦咸水淡化。现有的淡化法中,反渗透淡化法是最经济的,它甚至已经超过电渗析淡化法。由于反渗透过程的推动力是压力,过程中没有发生相变化,膜仅起着“筛分”的作用,因此反渗透分离过程所需能耗较低。在现有海水和苦咸水淡化中,反渗透法是最节能的。反渗透膜分离的特点是它的“广谱”分离,即它不但可以脱除水中的各种离子,而且可以脱除比离子大的微粒,如大部分的有机物、胶体、病毒、细菌、悬浮物等,故反渗透分离法又有广谱分离法之称。

31反渗透工艺特点：31工艺流程：常规反渗透法工艺流程是:原水→预处理系统→高压水泵→反渗透膜组件→净化水。其中预处理系统视原水的水质情况和出水要求可采取粗滤、活性炭吸附、精滤等,精滤必不可少,是为了保护反渗透膜、延长其使用寿命而设立的,另外,复合膜对水中的游离氯非常敏感,因而预处理系统中通常都配备活性炭吸附。32工艺流程：32预处理：给水预处理对反渗透法安全运行是至关重要的。无论地表水或地下水,都含有一些可溶或不可溶的有机物和无机物。如果反渗透给水中含有过多的浊度、悬浮物质,这些物质将会淤积在膜表面上,此外还可使水中硬度过高而结垢,这些将使流道堵塞,造成膜组件压差增大、产水量和脱盐率下降,甚至使膜组件报废的严重结果。另外不同膜材料具有不同的化学稳定性,它们对pH、余氯、温度、细菌、某些化学物质等的稳定性也有很大的影响,对给水预处理的要求也不同。

33预处理：33淡化系统的安全运行：反渗透淡化系统安全运行必须注意以下问题:(1)定期测试SDI指数。SDI过高,会造成膜组件的不可逆污染,缩短组件的寿命。(2)控制回收率。回收率过高,一方面使难溶盐的组分超过溶度积而结垢,另一方面组件里的浓水流速过低,易于产生浓差极化引起结垢,同时不利于把水中胶体、悬浮物等排出。(3)注意膜组件的压差。膜组件的初期压差是很小的,如若压差增大较快,预示膜组件被污染或结垢,必须查出原因,并予以纠正。(4)注意产水量和脱盐率的变化,通常与压差变化同时出现。如在短时间内,产水量和脱盐率明显变化,必须检查预处理系统运行是否正常,如加药量是否合适、过滤器是否漏砂等。34淡化系统的安全运行：34淡化苦咸水效果分析：阳离子阴离子Fe3+Ca2+Mg2+K+Na+SO2-4Cl-F-HCO-3100.098.899.598.596.598.496.496.094.7(2)反渗透系统对水质极差的SO4·Cl2Na·Mg型和SO4·Cl2Na型苦咸水中的溶解性总固体、总硬度、铁、锰、钙、镁、钾、钠、硫酸盐、氯化物、二氧化硅等无机盐的去除率为96%～100%;总硬度、氯化物、硫酸盐、溶解性固体等指标去除率大于98%,出水水质优于国家和国际水质标准.(3)反渗透系统对人体健康危害较大的氟化物去除率为96%,六价铬去除率为92.5%。(4)反渗透系统对污染性及毒理学指标、耗氧量、NH3、NO2、NO3、砷去除率40%～83%,低于上述无机盐类去除率,但原水中污染性指标含量相对较