循环水工艺设计中应注意的几个问题

第23卷第11期工业水处理Vol.23 No.112003年11月Industrial W ater TreatmentNov.2003循环水工艺设计中应注意的几个问题杜竹兰(山西铝厂水电分厂山西河津043300)[摘要]从循环水系统运行的生产实践出发提出了旁流处理与悬浮物的关系漂浮物的去除玻璃钢冷却塔的不足,全面完整的水质稳定概念,供设计者参考。[关键词]旁流处理;悬浮物漂浮物玻璃钢冷却塔水质稳定[中图分类号]TQ085 [文献标识码]B [文 章编号]1005 - 829X( 2003 )11-0072 -03Several considerations on the process design of the circulating waterDu Zhulan( Branch of Hydraulic Power Plant, Shanxi A luminum Factory, Hejin 043300, China )Abstract :Based on the production practice of the circulating water system operation, the relation between thepass-by flowing treatment and the suspending solid, the elimination of the floating solid, the shortcomings of theglass fiber reinforced plastics cooling tower, or the inclusive perfect concept of water quality stabilization have beenput forward for the designers to refer to.Key words pass-by flowing treatment suspended matter floating solid ahe glass fiber reinforced plastics coolingtower ;water quality stabilization1旁流处理 与悬浮物的关系mg/L;旁流处理是循环水水质稳定的一种有效手段,DS;一-个循环周期旁流处理去除的悬浮物常见的敞开式系统的工艺流程见图1。值mg/L。就旁流处理工艺来说存在如下关系式:换热设备冷却塔DSx=h(S+DS,)式中h旁流处理中悬浮物的去除率%;水水池S- -循环水系 统中悬浮物的质量浓度mg/L;S+DS--旁流处理的进水悬浮物的质量浓旁流处理度mg/L。图1循环水的旁流处理工艺流程将(2 )式代入( 1威得:Q,DS=Qzh(S+DS)(3)1.1 旁流处理率与悬浮物含量的关系式旁流处理可保证循环水在每次循环过程中都能将(3成变换,得:Q. _ h(S+DS )去除一部分悬浮物同时可以减少部分含盐量。如何DS(4)确定旁流处理量与循环水量的比例，以及如何确定旁流处理的工艺对循环水的水质稳定相当重要。若以K=二表示则有:旁流处理水量的大小,直接关系到旁流处理设，=h( +1)(5)施的大小和处理工艺的确定，-般就悬浮物的存在来讲根据物料平衡原则存在如下关系式:式中K一循环水旁流处理率,也称旁流处理的比QD S,=QD S2率%。式中Q一循环水量 m2/h ;1.2关系式的分析Qz-旁流处理量m2/h ;GB50050--1995《工业循环冷却水处理设计规DS一一个循环周期悬浮物含量的增加值，范》中规定敞开式系统的旁流过滤水量亦可按循环-72-工业水处理2003 - 11 23(11 )杜竹兰循环水工艺设计中应注意的几个问题水量的1%~5%或结合国内运行经验确定。2漂浮物的去除该标准中推荐的过滤水量计算公式(4.0.3和笔2.1漂浮物的危害者列出的关系式其意义完全相同。对水中大直径的漂浮物、悬浮物在工艺设计中式(5)中,去除率(h )与循环水的水质特性、旁要有比较成熟、比较把握的去除措施。敞开式循环水流处理工艺有关, -般变化幅度不大,我们以0.85系统,因为冷却塔、塔后的重力流管道和水泵的吸水考虑。从循环水运行角度来讲循环水系统中的悬浮池都是可能进去-些杂物的地方，这些杂物- -般是物含量增大势必引起系统内结垢和堵塞削弱换热石孔( D15~25 mm进入压力管道后推移前进),塑设备的换热效果使冷却塔的冷却效果变差与循环料编织袋碎片、方便面袋、树枝、木条、还有冷却塔内水的目的相违背,所以一般循环水控制指标要求悬的填料碎片。这些比较大的漂浮物和悬浮物一旦进浮物≤20mg/L,最大50 mg/L,假定K=5% ,h=入压力管道则一定在换热器上造成堵塞因为一般0.85 ,S=20 mg/L代入(5成:管式换热器的列管D≤20 mm)》生产实践证明造DS=0.88 mg/L成换热器故障、换热效果差的部分原因是漂浮物和假定K=2.5% h=0.85 $=20mg/L代入(5威:悬浮物带来的给生产的正常运行造成影响使工人DS=0.43 mg/L的检修工作量加大。这些杂物堵塞换热器,比碳酸盐由结果可知,只要控制循环水在进行过程中悬在换热器.上结垢更突然、更严重;杂物进入冷却塔,浮物的增值则可大大减少旁流处理的规模基本成会堵塞布水喷嘴形成阻力布水不均堵塞填料空线性关系。即循环过程中悬浮物增加量提高1倍则隙影响冷却效果。我国企业中的循环水系统可谓成旁流处理量提高1倍。千上万,由漂浮物带来的问题普遍存在。假定K=5%进入系统内的悬浮物含量的增值2.2漂浮物的去除措施(AS )分别为1 mg/L 2 mg/L则根据( 5式可算出:在循环水系统设计中,一定要在水泵进口或出S=24 mg/I(对应于DS=1 mg/L)口,或者水池的进口(池顶是堵塞的安装一种结构S2=48 mg/I(对应于DS=2 mg/L)简单、利于清除杂物的网状过滤装置，有效地将水中由结果可知在循环水运行中，处理工艺及规模杂物拦截不能让其进入压力管道后堵塞换热器。例确定后悬浮物含量的增值提高1倍则系统中的悬如:在水泵吸水口和吸水管闸阀之间,设计- -个防污浮物含量增加1倍,这是相当严重的。而实际中对装置(见图2)当漂浮物堵塞拦污网板后打开阀门控制系统在运行过程中悬浮物的增值都未引起注清通如果还不彻底可打开上方的法兰盲板清通。意而是把注意力放在旁流处理工艺设计、改造、清设计时还可以采用其他更巧妙、更简便的装置或手理污泥上。段将杂物截留清除出去,使之不至于影响换热器13关系 式的意义的换热效果提高循环水系统的正常运转率。要保持旁流处理率不变，去除率不变，循环水中的悬浮物含量不变时,则要保证循环水在循环过程法兰.网板中悬浮物的增加不能超过一定量,这是循环水在运行中最积极活跃的因素应该引起高度重视。例如,一个循环水量为1000m2/h的系统,在每小时内若拂圬阀进入系统水中的悬浮物达1kg则会增加1 mg/L的悬浮物。可见循环水的管理对循环水的水质稳定很图2水泵防污 装置重要。同样地若进入系统内的悬浮物含量增加1倍,3避免玻璃钢冷却塔的弊病而要保持系统内悬浮物含量不变,则旁流处理率要玻璃钢冷却塔占地面积小安装速度快往往成提高1倍。就是旁流处理的规模要增加1倍那将花为工艺设计中被选用的理由但是实际使用中玻璃费巨大的投资。因此,设计者准确地预计循环水在每钢冷却塔暴露出来的问题不少。次循环过程中悬浮物含量的增值,则能有把握地确(1布水器经常不转布水不均匀。玻璃钢冷却定旁流处理量和悬浮物的控制指标。塔常采用旋转布水器不是轴承密封失效就是布水经验交流工业水处理2003 - 11 23( 11)管折断或者严重倾斜、变形,与填料相互磨擦，难以中)减少或避免结垢、滋生黏泥和腐蚀。转动在塔内布水不均匀形成股流"。要在轴承密近年来我国的精细化工业发展迅速,无论是阻封、布水管结构材料.上选用过关的材料安全的密封垢缓蚀药剂还是杀生剂都不断有新的药剂出现,但措施才能保证旋转布水器的均匀布水效果。是随着社会环保意识不断增强,人们选用化学药剂(2 )没有收水器漂水严重。玻璃钢冷却塔由于也逐渐谨慎起来。生产实践证明水质稳定除了药剂结构的原因无法设计收水器往往强调布水均匀的法以外还有多种方法可供选择。例如离子棒静电水同时,又难解决漂水问题。漂水在冬季易结成冰影处理器电子水处理仪静电除垢器超声波除垢器,响塔的进风量。另外漂水多还会增加风机负荷对永磁、电磁水处理器,自动软水装置等都在不同场风机、减速机的运行不利使塔周围的空气含湿量增合得到应用生物药剂也不断出现。人们对水质稳定加,大大降低冷却效果。另外还会造成水的大量损技术的认识正在逐渐全面深化。尽管.上述仪器或装失,为此笔者建议在一定的条件下,可考虑漂水回置在性能、选用范围、使用效果方面还有不尽人意的收将塔周围的地面硬化使地面上的积水能自动集地方,但是,随着人们掌握的水质稳定方法越来越中起来,收集到泵房,可作为一种中水”用来冲洗地多越来越完善,可供选择的技术会越来越多。面。厕所浇树或经简单处理后补入水池中。4.2切合实际地选择水质稳定技术(3)降温幅度小。玻璃钢冷却塔由于塔身比较矮随着水质稳定技术的发展水质稳定效果越来越(相对于其他塔型)布水不均进风易走短路(风从好适应范围及领域越来越广阔水质稳定的成本越百叶窗进塔后,直奔风机叶片中心使塔的中心填料来越低。作为循环水处理工艺设计者-定要树立全内进风很少)湿空气回流等原因,使这种塔的降温面完整的水质稳定技术概念随时掌握信息勤于调幅度比较小, -般进出塔温差≤4 C。夏季就更明显;查研究树立实事求是、因地制宜、为用户服务、为用了,-般≤3C,所以在选用玻璃钢冷却塔作为降温户着想的思想具体问题具体分析。在设计以前多搞设备时,-定要注意在要求降温幅度>5 C的场合,几次调查研究多进行几次方案论证甚至小型试验不宜选用这种塔。将工作做细才能使循环水的水质稳定技术的设计做4树立全面完整的水质稳定技术概念到切合实际巧妙、新颖、效果好且可靠更加全面迅4.1选择 多种水质稳定方法速地推进我国水质稳定技术的发展。就个人体会而言,水质稳定技术是用物理、化[作者简介]杜竹兰(1970- ),1990 年毕业于太原工业大学工程学、生物方法控制水中的某些成分稳定水质在- -定师。电话0359-5183677。状态下，使循环水在运行中(新水在温度升高过程[收稿日期] 2003 -04-05(上接第58页)倍提高到5倍,每天可节约水2000t左右,年节约钢和黄铜的腐蚀速率<0.001mm/a,年污垢热阻水费近200万元。同时每年可减少排放66万t左右<0.3x10-m2 C/W。各项指标完全满足并远远好排污水具有良好的环境效益。于循环冷却水设计规范要求,适合于合成氨厂循环[参考文献]水系统在高浓缩倍数下运行。(3)DHY-021是-种多功能环保型水稳剂配[IBB/T16632--1996,水处理剂阻垢性能的测定碳酸钙沉积法方,可在自然平衡pH条件下运行,无需控制系统[S]pH操作控制简单。[2 JGB/T18175- -2000 水处理剂缓蚀性能的测定旋转挂片法[ s](4 )DHY -021水稳剂配方可与现合成氨厂所[3 HG/T2160-1991冷却水动态模拟试验方法[S]使用的优氯净、异噻唑啉酮、1227、BRONOPL BP98、[作者简介]余满春(1965- ),1991 年毕业于大连理工大学硕DBNPA、双氯苯双胍己烷等杀菌剂配套使用。土高级工程师电话0411-6892973 6893631.(5)使用DHY-021水稳剂可将浓缩倍数由3[收稿日期] 2003-06-12-74-