浅谈工业循环水系统的设计策略

规划设计浅谈工业循环水系统的设计策略郑建汀(福建省冶金工业设计院,福建福州350000 )摘要:近几年来,我国政府就一直非常重视我国的环境问题,更是注重在工业生产中减少环境污染的问题。为此,我国政府投资了大量的人力和物力来支持环境保护的工作,而且还出台了大量的相关政策来推动我国环境的保护工作。但是我国在环境保护上还是存在很多问题,比如说工业排水问题,我国有很多工业污水没有经过处理就随便排放出来,这些环境问题逐渐影响着人们的正常生活， 甚至危害着我们的性命。因此作为有效减少工业用水量和排污量的循环水系统的作用越显凸出,本文就工业循环水系统的设计策略进行了简要分析。关键词:工业循环水系统;设计策略中图分类号: TU991.4文献标识码: A文章编号: 1674- -3024 (2015)04- -89- -02 .然这样非常有利于节约水资源,但是这些水源水质不稳定前言因此对循环水系统的腐蚀和结垢控制非常的不利,严重影响随着时代的进步, 社会的发展,人们的生活水平越来越了工业循环水系统的正常运行。因此我们设计人员除在设计高,同时,我国国民经济也发展的越来越迅猛,当然,经济文件中严格要求补充水水质以外, 还应尽量说服那些采用自的发展离不开工业生产的发展。自建国起,我国由于急切想备水源补水的企业,对水源水质进行处理。要摆脱落后发展经济,所以大力发展工业生产, 甚至只用了2工业循环水系统的具体设计策略研究三十年的时间就赶上了欧洲一百年的发展光景, 这个速度是谁也想不到的,也正是因为快速发展的工业生产, 造成了难循环水系统一般由用水设备、 冷却塔、循环水池循环水以弥补的环境危机,所以,我们必须在工业生产的基础上开泵、循环水处理装置、循环水管以及各种控制设备组成。循环始保护环境。而作为可以有效降低工业用水量,减少工业污冷却系统按照循环水是否与空气直接接触而分为密闭式系统和水排放量的循环水系统,它的设计优化更是迫在眉睫敞开式系统,敞开式系统是应用最为广泛的循环冷却系统,以工业循环水系统稳定、高效的运行对于我国工业的可持下也主要讨论使用此系统的工业循环水系统的设计思路。续发展有着非常重要的作用, 因此各大工厂也都纷纷采取措2.1确定系统布置的基本形式.施去加强工业循环水系统的管理设计,但是循环水系统在实.由于用水设备种类繁多,每个用水设备的进、出水压力,际运行管理中,还是存在一些问题,这些问题直接影响着工循环水量都不相同。因此需要对用水设备的水量、水压进行厂的高效运转和发展,所以一定要找到这些问题所在,然后统计归类。然后通过这些整理出来的数据, 我们就可以用以对症下药,优化工业循环水系统的管理设计,促进I业的高下几个步骤确定系统的基本形式。第一步,根据工厂的生产效发展。以下就谈谈目前工业循环水系统中存在的一些问题区域区分各个用水设备, 然后通过各个生产区域之间的工序以及本人对工业循环水系统设计策略的一些粗浅看法。联系、空间距离、维修管理等因素来确定是集中还是分散设1浅谈工业循环水系统存在的问题置循环水系统。第二步,确认设备是压力回水还是重力回水,因为有压回水是可以直接回到冷却塔的,而无压回水则需要1.1循环水泵扬程偏大,没有使用变频控制通过热水池和热水泵提升至冷却塔。第三步,根据前面两点循环水泵是循环水系统的心脏,也是整个系统最主要的和厂区场地布置并结合当地水文、气象、地形条件确定工业耗能设备。目前很多企业的循环水系统中, 并没有仔细核算循环水系统(冷却塔、循环水池、循环水泵、循环水处理设用水设备、循环水管道、冷却塔的水头损失,盲目的选择一施)的设置方式和位置。个比较大的水泵扬程,而且由于没有考虑生产过程中循环水2.2合理布置循环水系统管道水量的变化,因此并没有给水泵配置变频器。这样就造成了由于很多工厂内部设备管线众多, 各个用水设备位置凌巨大的能量浪费,对企业来说,也增加了相当多的用电成本。乱,因此就要求我们设计人员科学合理的布置循环水管道。1.2盲目通过增加循环水系统的排污量来控制结垢首先,确定出一条方便管道维护且不影响正常生产的最短管由于大部分工业循环水中含有大量的微溶盐类(碳酸路,其次,弄清楚这条管路上是否还有其他的设备管道,如钙、磷酸钙、硅酸钙等) ,经过一段时间运行后,这些盐类果有的话,应和其他专业沟通,确定出各自的敷设高度。在浓度会越来越高,就容易从水中析出,粘附在设备或管壁上,设计管线时,还应根据所穿区域不同的生产环境,制定出相形成水垢,对整个系统运行造成极大威胁。科学的做法是向应的管道保护措施。循环水中投加阻垢剂, 用来保护设备及管道。但是很多企业2.3循环水系统设备的选型为了管理方便和节约成本,常常采用增加系统排污量,增大根据已经确定的循环水量和所要达到的温度控制要求补水量的方法来控制结垢。这就造成了水资源的巨大浪费,确定冷却塔的型号、数量;并同时确定出循环水池的大小。不利于我国工业生产的长期发展。很多工厂为了节约成本,经常把循环水池设置的非常小,这1.3循环水补充水水质不稳定给以后循环水系统的运行、调试带来很大的麻烦,管理也非工业循环水对所需要的补充水的要求是非常高的。但是常不便。本人建议循环水池大小控制在介于1/5和13的循实际上很多工厂对循环水系统的补充水选择非常的随意,如环水量之间,这个尺寸较好的兼顾到了经济要求和技术要有的采用未经处理的雨水,也有的直接采用附近河流水。虽求。在确定了循环水系统的布置形式和循环水管道的路线之中国煤化工2015年第4期HCNMHC装饰89规划设计后,我们就可以根据循环水量、用水设备和冷却塔的水压要成各种各样的能源浪费。所以,我们必须尽可能地设计出最求、管道设备的水头损失,确定出所需要水泵扬程和流量。好的循环水处理系统,将I业水中的有害物质浓度降到最这里应注意一个问题,很多工厂的产能是分批上的,故工厂低,从而有效促进我国工业水平的不断发展,也能将水资源所需要的循环水量在不同产能的时候是不-样的,而且还要科学合理地利用起来,降低工业生产对自然环境的伤害。关考虑设备检修维护时循环水量的变化,这就要求我们科学的于循环水处理,本人有以下几点想法:选择水泵型号、运行方式、数量, 确保每个生产阶段水泵供2.4.1 科学合理地提高工业循环水的浓缩倍数给水量和系统所需循环水量相匹配,水泵供水压力和系统所据相关的研究显示,适当地提高工业循环水的浓缩倍数能需压力相匹配。这样不仅可以为企业节约大量电费,减轻企够有效降低: I业水的污垢浓度,所节约的水资源量也是相当的业负担,还可以促进我国工业生产节能减排的建设。可观的数目就现在我国的发展趋势以及水资源的使用度来看,2.4循环水处理的设计在规定范围内提高工业循环水的浓缩倍数是非常有效的节水手工业循环水中的Na离子、Ca离子、Mg离子石灰、段。如表1的统计所示,提高相应的浓缩倍数,就能够有效地粉尘等都会随着工业的不断进行逐渐增加, 久而久之,生成提高工业循环水的节水效率,所以,在工业循环水处理的设计的污垢、水垢等特别容易导致某些安全事故的发生, 也会造过程中,我们可以科学系统地提高工业循环水的浓缩倍数。表不同浓缩倍数系统的补充水量与排污水量浓缩倍数1.52.03.04.05.06.07.010.0计算项目循环冷却水量R(mh)_10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000水温差^ tC)10蒸发水量E ( m/h)160排污水量B ( m/h)3208053.34032.0 26.717.8补充水量M(m/h)480240213.3200192186.7 177.8_ 排污水量占循环冷却水量百分比(%) 3.201.600.800.530.400.320.270.18补水量占循环冷却水量百分比(%)3.202.402.132.001.921.871.78注:蒸发水量按福州夏季最高气温379C计算,冷却塔风吹损失量计入排污水量。2.4.2增设相应的除垢机制2.4.4制定杀菌和去除生物污泥的措施现在很多工厂都是采用传统的投加阻垢剂的方法,来增加工业循环水中存在着形形色色的细菌, 也有各式各样的钙镁离子在水中的溶解度。诚然,这种方法可以有效的解决生物污泥,这些物质的存在会影响工业循环水的再次使用，循环水结垢问题,但是不可避免的会造成大量含磷污水的排放,因此,在循环水处理设计过程中,我们应尽可能根据细菌的生加剧了环境负担。而且,此时水中的钙、镁离子并没有减少，理特性,创造相关的环境,达到杀菌的效果。对于生物污泥的随着循环水系统的运行,钙、镁离子浓度越来越大,到最后阻去除方法我们可以在循环水系统中适当地添加长效的杀菌剂,垢剂的作用将越来越小,到时只能采用增加排污量的方法来降也可以人为地创造纳米级的微电场,让藻类、细菌、生物污泥低钙、镁离子浓度,这样必然导致补水量的增加,这就对水资等消失,当然,也可以添加适当的精滤系统,从而有效地达到源造成了巨大的浪费。因此降低钙、镁离子浓度将是我们优化杀菌去污的效果,满足工业循环水处理系统的设计要求。设计的方向。例如:我们可以在循环水池中加入适当的氢氧根2.4.5设计循环水旁滤系统离子,并同时让循环水池处于在微电场的环境下,他们就会与一般循环水中都含有数量不等的悬浮物,处理它们最简工业水中的钙离子、镁离子等发生反应,通过一系列反应生成单经济的做法就是设置旁滤设施,旁滤设备所需处理水量很可以沉淀的氢氧化钙、氢氧化镁等留在循环水池中,然后再将小，-般按循环水量的1% ~5%设计即可。已经降解的工业循环水投入到下一-环节的工业生产中,达到节3结束语约水资源的效果,而且,这些沉淀物也可以吸附水中某些有害物质,达到去污除垢的作用,最大限度地完成净水效果。总之,工业循环水系统的有效管理、科学设计对我国工2.4.3 在工业循环水管道系统中设计防腐结构业的发展有着非常重要的作用,我们一定要重视工业循环水在工业循环水处理的设计过程中,我们还需要做好防腐系统中存在的问题, 然后找到这些问题的因素所在,并且采蚀的工作,这是因为循环水的腐蚀性和结垢性往往是由水-取一切有效的措施解决这些问题,加强工业循环水系统的有碳酸盐系统的平衡决定的。当我们控制结垢的同时,循环水效管理设计,从而促进我国生态环境的平衡发展,尽可能地的腐蚀性也大大增强。对此,传统的做法是投加缓蚀剂, 使避免”先污染、后治理”的现象发生,而且也能有效地促进之在金属表面形成--层薄膜将金属表面覆盖起来,从而与腐节能减排,推动我国经济的可持续发展。蚀介质隔绝,达到缓蚀的目的。但是,目前大部分缓蚀剂都含有较高的污染物,排放到水体, 会污染环境。所以,为了参考文献:减少缓蚀剂的使用,我们可以尽可能地把水体的氧化还原电[1]刘曼.工业循环冷却水系统优化运行的研究[D] .武汉位降低,也可以加入适当的试剂,让工业循环水的ph值处大学, 2005于9.0以上,推动四氧化三铁的形成(现在大部分工厂中出于经济和技术原因,循环水系统管道主要采用传统的焊接[2]刘钰畴. I业循环水系统设计细节化处理0] .工业水钢管),从而有效降低工业水中的相关成分的腐蚀度, 同时,上理,2013(02)该物质也能有效地降解工业水中某些物质成分,从而有效地[3]汪家铭.工业冷却循环水系统节能优化技术及应用完成工业循环水系统的防腐目标。而且最关键的是减少了缓0].石油化工技术与经济, 2014(01)[4]徐洪海.工业循环水处理方法的探讨0] .山东工业技蚀剂的使用,降低了对环境的危害。术, 2014(16)90建筑建材装饰中国煤化工年第4期MYHCNM HG