第1期中國氯堿2016年1月China chlor-AlkaliJan,2016微電解技術(shù)在工業(yè)循環(huán)水方面的應用張良虎(藍星(北京)化工機械有限公司,北京100176)摘要:介紹了工業(yè)循環(huán)水處理的現(xiàn)狀和存在的問題,分析了微電解技術(shù)的主要機理及用于工業(yè)循環(huán)水處理的優(yōu)勢和應用前景。關(guān)鍵詞:微電解技術(shù);工業(yè)循環(huán)水;運行;應用中圖分類號:TQ085文獻標識碼B文章編號:1009-1785(201601-0033-02Application of micro electrolysis technology in industrialcirculating waterZHANG Liang-huBluestar(Beijing)Chemical Machinery Co., Ltd, Beijing 100176, China)Abstract: The application of micro electrolysis technology in industrial circulating water was introducedKey words: micro electrolysis; circulating water; application1工業(yè)循環(huán)水12工業(yè)循環(huán)水的處理難題11工業(yè)循環(huán)水現(xiàn)狀(1)水垢。在循環(huán)水系統(tǒng)中,隨著換熱面溫度的中國的工業(yè)企業(yè)水資源利用率較低,只有30%升高,水中含有的碳酸鹽類會在傳熱表面沉積,形成左右,與世界發(fā)達國家相距甚遠。而工業(yè)用水中難溶的水垢,因其傳熱性能很差(<116W/(mK)),60%以上是循環(huán)水,大部分為敞開式循環(huán)冷卻水。在而鋼材通常為(45W(mK),因此,水垢的附著,輕循環(huán)使用中,各種無機鹽離子和有機物隨著水分的者降低換熱效率,增加能耗,嚴重時堵塞換熱器,造蒸發(fā)而濃縮,同時灰塵雜質(zhì)不斷混入,產(chǎn)生嚴重的沉成非正常停車,甚至帶來更大的安全問題。積附著物、設備腐蝕和微生物滋生,帶來的粘泥污垢(2)腐蝕。大量的金屬設備在循環(huán)水使用過程堵塞管路,以及降低換熱效率增大能耗等問題,威脅中,因有害離子(C,SO)的濃縮以及微生物的滋生工廠長期、穩(wěn)定和安全的運行,甚至造成嚴重的經(jīng)濟代謝帶來腐蝕設備穿孔泄漏,工藝介質(zhì)滲人循環(huán)水損失。中導致水體污染,造成經(jīng)濟損失,影響生產(chǎn)安全。工業(yè)循環(huán)水藥劑使用后,大大節(jié)約了用水量。但(3)藻類及生物粘泥。敞開式的循環(huán)水因陽光直導致循環(huán)冷卻水出現(xiàn)嚴重的結(jié)垢、腐蝕和菌藻滋生射,空氣直接接觸,給藻類及其他微生物的大量繁殖等三大弊病,使熱交換率大為降低,檢修頻繁,威脅提供了便利條件,其代謝產(chǎn)物與外界混入的灰塵雜生產(chǎn)正常進行。為此,必須在冷卻水中加入阻垢劑、質(zhì)及化學沉淀物一起形成了生物粘泥,亦會帶來嚴緩蝕劑、殺菌滅藻劑及與其配套的清洗劑、預膜劑、重的管道堵塞和設備腐蝕問題。分散劑、消泡劑、絮凝劑等。雖然加入化學藥劑防止(4)濃縮倍數(shù)。目前,中國工業(yè)企業(yè)由于技術(shù)落了循環(huán)水結(jié)垢、腐蝕、菌藻滋生,但同時也帶來一系后,其循環(huán)水運行的濃縮倍數(shù)始終處于較低水平,通列環(huán)保排放方面的問題。常只有3.0~40,而這一指標在發(fā)達國家通常在8以中國氯硫2016年第1期上。較低的濃縮倍數(shù)使循環(huán)水補水量巨大,增加了企33系統(tǒng)安裝的位置業(yè)的運行成本;同時增大了外排量,水資源浪費嚴重根據(jù)循環(huán)水現(xiàn)場的條件,MET設備在循環(huán)冷卻含有藥劑的污水排放還造成嚴重的環(huán)境污染問題。水系統(tǒng)中的3種安裝方式:第一種是安裝在循環(huán)水隨著國家節(jié)能節(jié)水政策的推進以及環(huán)保要求的的土水口,借助上水泵的壓力,使得循環(huán)水通過微電進一步收緊探尋一種經(jīng)濟可行的能夠有效降低循環(huán)解裝置后返回循環(huán)水池;第二種可以與旁濾系統(tǒng)并水系統(tǒng)結(jié)垢和腐蝕,顯著提髙循環(huán)水濃縮倍數(shù)降低補聯(lián),同樣借助循環(huán)水回水壓力,通過微電解設備后,給水量和排放量的新技術(shù)、新設備,對于眾多工業(yè)企返回循環(huán)水池;第三種是在循環(huán)水池旁進行自循環(huán),業(yè),乃至整個經(jīng)濟社會的健康發(fā)展都具有重要的意義這種方案必須單獨增加循環(huán)水泵,由于要額外增加循環(huán)水微電解技術(shù)就是在這樣的背景下出現(xiàn)的泵的功率消耗,一般情況下不建議采用。種新型的去除水中鈣鎂離子的新的環(huán)保技術(shù)。34操作與運行2微電解技術(shù)主要原理整臺撬裝式MET設備經(jīng)過妥善的現(xiàn)場安裝之循環(huán)水微電解技術(shù),就是通過在循環(huán)水的流動后,即可進行處理循環(huán)水通電運行。整個運行過程通路線中增加微電解裝置,讓循環(huán)水通過微電解裝置,過預先編寫的PLC自動控制程序自動實現(xiàn),且整個在流程中引入為電場,利用正負極之間的電位差將運行過程所涉及到的關(guān)鍵參數(shù)在PLC的多功能現(xiàn)水分子團之間的分子鍵打開,微電解成還原性活潑實屏上面均有清晰的體現(xiàn),且能夠通過遠程傳輸系氫素和氫氧根離子,并通過電化學反應將Ca2Mg2統(tǒng)實時將數(shù)據(jù)遠傳到制定的運行服務中心,供專業(yè)形成不溶性物質(zhì)吸附于電極上,從而降低水中的員參考。如果一且部分參數(shù)的發(fā)生改變超出預定Ca2+Mg2含量,達到不結(jié)垢的目的。的控制范圍,在PLC的控制液晶屏上面亦可對控制(1)阻垢。通過在微電解槽陰極表面發(fā)生鈣鎂條件進行相應的修改。所有的運行關(guān)鍵數(shù)據(jù)都自動離子的吸附沉降,使循環(huán)水中的鈣鎂離子濃度大大保存,可以隨時取出查閱。降低,防止其在企業(yè)設備及工藝管道上面結(jié)垢。4MET系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢2)防腐。水中Ca2是一種天然的緩蝕劑,Ca2和(1)安全可靠,采用自控設計,節(jié)省人力,避免接Cl形成離子締合,抑制了CH的腐蝕特征觸危險化學品。(3)殺菌。陽極產(chǎn)生Cl2,隨著循環(huán)倍數(shù)的提高,(2)一機多能,同時解決結(jié)垢、微生物及生物粘Cl2濃度增加。陽極表面發(fā)生電解反應,生成氯氣羥泥和腐蝕問題,不需要添加化學藥劑,不向環(huán)境中排基自由基等氧化性殺菌滅藻類物質(zhì),實現(xiàn)殺菌滅藻放任何化學藥劑,不會對環(huán)境造成污染。控制粘泥,防止生物腐蝕。(3)運行成本低,單套設備最大功率僅為5kW,通過在陽極表面產(chǎn)生的游離氯和羥基自由基等能耗很低,且全自動控制,不用專人值守,大大節(jié)約物質(zhì),能夠有效地殺滅循環(huán)水中的微生物和浮游生物,人力資源成本。從而避免在設備及工藝管道中滋生和產(chǎn)生生物粘泥。(4)所有的運行程序均由PLC控制全自動化操3設備的計算和選型作,維護方便簡單,通過BrTS系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。31理論計算(5)整套MET系統(tǒng)裝置采用撬裝式模塊化設為了恰如其分的去除循環(huán)水中的結(jié)構(gòu)粒子,首計,運輸安裝和更換均十分方便靈活。先要對循環(huán)水的水質(zhì)進行全分析,根據(jù)水中礦物離5采用MET系統(tǒng)后的經(jīng)濟效益子腐蝕一結(jié)垢行為,應用水質(zhì)數(shù)學運算法則,計算51節(jié)省藥劑水系統(tǒng)能夠結(jié)垢或腐蝕的礦物離子平衡量。按本系統(tǒng)的循環(huán)水量,系統(tǒng)保有水量,每年節(jié)省32選型和設計各類藥劑(阻垢緩蝕劑、殺菌滅澡劑、黏泥剝離劑根據(jù)上述計算確定循環(huán)水中超出平衡量的多余等),經(jīng)濟效益明顯。礦物離子量,按照微電解的相關(guān)電解特性,設計微電52節(jié)省新鮮水費用,減少排污解設備運行參數(shù)(電流、電壓、流量),計算出微電解裝濃縮倍率提高后,幾乎不需要主動排污,MET置的電解面積,確定裝置結(jié)構(gòu)型式,完成反應器設計。設備自動除垢時,會排放少量的含垢廢水,沉淀后清根據(jù)現(xiàn)場位置,可以將整套設備設計成撬裝式水可以回用,排水無污染,每次排放兩三分鐘。每年或集裝箱式,這樣可以減少現(xiàn)場施工的難度,同時不預計可節(jié)約大量新鮮水耗,經(jīng)濟效益和社會效益顯需建設房屋等基建工程。著提升。(下轉(zhuǎn)第43頁)第1期楊崴則,等:離于膜鹽水裝置的精細化管理43化鐵膠體隨著鹽水進入凱膜過濾器,與未去除掉的壽命等這些指標一方面取決于膜本身的性能,為不氫氧化鎂膠體一起粘附在凱膜上,甚至深入膜體內(nèi)可控因素;另一方面就是進入膜過濾器鹽水的特性部,造成過濾周期的縮短同時縮短膜的鹽酸的再生與有機膜本身特性的匹配,這些因素可以通過管理周期,乃至膜的壽命。使其處于相對可控狀態(tài)。充分認清有機膜微米級過生產(chǎn)過程中車間人員重點抓了三氯化鐵配制濃濾的優(yōu)勢和其自身的本質(zhì)要求,滿足其條件是延長度、酸度、加入量的管理。三氯化鐵酸度的穩(wěn)定不能各種周期的前提。君正在鹽水精制環(huán)節(jié)充分理解預忽視。加入量管理從高位槽的單位時間消耗量跟蹤處理環(huán)節(jié)的本質(zhì)要求緊緊圍繞提高、穩(wěn)定預處理質(zhì)可以及時發(fā)現(xiàn)管道堵塞問題。經(jīng)常觀察預處理器浮量這個核心開展工作,保證了一次鹽水裝置精制效泥的顏色,以顏色作為調(diào)節(jié)加入量的基礎條件。正能的充分發(fā)揮,保證了有機膜過濾器運行穩(wěn)定,保證常時為土黃色。若顏色發(fā)紅,說明絮凝劑加入過多,了一次鹽水質(zhì)量處于較好水平同時隨著顏色的加深預處理器會呈現(xiàn)返渾的趨勢。4結(jié)語若顏色發(fā)白,說明絮凝劑加入量偏少,這時預處理氯堿工業(yè)離子膜鹽水工藝從傳統(tǒng)的道爾澄清器雖不返渾,但一次鹽水質(zhì)量呈下降的趨勢。通過桶+自動反洗過濾工藝發(fā)展到預處理+膜過濾工藝、長時間的跟蹤可以繪制控制加入量的匹配曲線作陶瓷膜過濾工藝,為鹽水精制質(zhì)量的提升及穩(wěn)定創(chuàng)為控制依據(jù)。造了良好條件。工藝裝置本身是基礎條件,管理以及精制劑、絮凝劑、加壓溶氣量與鹽水雜質(zhì)含量、不斷地對新工藝加深理解研究其本質(zhì)相互關(guān)系及本流速--流量匹配是預處理器管理的中心環(huán)節(jié),而這質(zhì)要求是管理中不能忽視的關(guān)鍵環(huán)節(jié),不斷地提高對4個環(huán)節(jié)不是預處理器內(nèi)部能控制的,完全由外部裝置的理解,不斷地實踐促進裝置最大潛能的發(fā)揮。條件操控,到形成結(jié)果了再去處理非常被動對預處理+膜過濾工藝而言,抓住預處理這個核心環(huán)3)預處理器的其他管理。前面對預處理工藝管節(jié)的本質(zhì)要求,開展好以滿足預處理系統(tǒng)本質(zhì)要求理主要從原鹽的管理、預處理的管理進行了闡述,以外部條件的工藝管理及工藝創(chuàng)新活動是一次鹽水長上幾個方面是關(guān)鍵的關(guān)鍵,預處理工藝還有諸如鹽周期穩(wěn)定運行、鹽水質(zhì)量穩(wěn)定與提高的根本。水濃度及溫度的管理、過堿量的匹配管理、排泥管理參考文獻等,這些環(huán)節(jié)也不容忽視。[1]冰然,高玉兵,丁曉玲,等國內(nèi)原鹽情況及燒堿用鹽發(fā)晨方向33預處理器返渾與膜過濾器氯堿工業(yè)2008.04(44)表征有機膜過濾器的運行質(zhì)量的重要指標包[2]郭新忠鹽水中有機物對離子膜電解槽的影響氯堿工業(yè)201408(50),12-13括:過濾周期、化學再生周期過濾器產(chǎn)能膜的使用收稿日期:2015-11-0MWwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww(上接第34頁)術(shù)能很好地解決了上述污染問題,符合國家節(jié)能減53設備能耗低排零排放整體解決方案的趨勢。同時,國家出臺了對MET裝置中所采用的起主要作用的MET循環(huán)中央空調(diào)冷卻系統(tǒng)潔凈度的規(guī)定,微電解技術(shù)能解水徵電解槽,結(jié)構(gòu)設計合理,運行所需電流、電壓都決中央空調(diào)給風的細菌污染問題,在民用設施上也很小,回水壓頭本身無動力裝置的電耗即設備本身會有廣泛的應用空間。所以,MET循環(huán)水微電解技運行的能耗很低。術(shù)可以應用于典型的間冷開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的工54延長工藝裝置檢修周期業(yè)企業(yè)及民用冷卻設施(賓館、酒店、商場、浴場、醫(yī)MET裝置將循環(huán)水體系中的主要成垢物質(zhì)取院等)。出,使換熱器和冷卻塔內(nèi)部的結(jié)垢趨勢和速度均大6.2前景大降低,延長了循環(huán)水系統(tǒng)和工藝裝置整體的檢修該技術(shù)符合國家環(huán)保政策、能給企業(yè)帶來直接周期,相當于降低了企業(yè)的檢修、維護和保養(yǎng)成本。經(jīng)濟效益降低了生產(chǎn)運營成本,相比藥劑更能滿足6應用領域與前景客戶需求。61應用領域收稿日期:2015-05-10冷卻水是工業(yè)生產(chǎn)的用水大戶,采用微電解技