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    微电解与全自动示踪加药技术在循环水处理中的应用.pdf

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    微电解与全自动示踪加药技术在循环水处理中的应用.pdf

    黄代学等微电解与全自动示踪加药技术在循环水处理中的应用47 微电解与全自动示踪加药技术在循 环水处理中的应用 黄代学 徐霞浙江省天正设计工程有限公司杭州310012 摘要 通过微电解技术与全自动示踪加药系统在循环水系统水处理的应用,减少药剂投加量,降低系统 的运行成本;可以在线检测水质,根据测得的药剂浓度进行加药控制,以保持最佳药剂浓度与水质的稳定。 关键词 循环水处理微电解技术全自动示踪加药技术 循环水系统是指将空调制冷机组或工艺冷却 装置等在正常运行中产生的热量用水带出设备外, 并经降温处理后再循环回用的给水系统。循环水 系统在工业和民用领域有着广泛的应用。 1循环水系统存在的问题 通过对某些案例的分析认为循环水系统的 故障或低效运行会增加能耗和运行费用,引起工 艺或制冷设备的故障,甚至会造成整个系统的崩 溃和停运。循环水系统的问题,多与循环水的处 理不当、水质管理不科学有关。主要表现有以下 几方面。 1.1结垢 在冷却水系统中,钙离子和镁离子是最为常 见的结垢物质,它们在水中溶解度低,会由于水 温的升高而从水中析出,粘附到换热系统的管壁 和设备上,形成坚硬、致密的矿物质层。当系统 内发生一定程度的结垢以后,换热设备的热传导 系数会急剧下降,从而影响换热效率,增加能耗 或带来停机的风险。 1.2腐蚀 如果循环冷却水系统中发生腐蚀,在换热器 中会形成腐蚀沉积物,造成换热效率下降,甚至 造成系统中换热设备的损坏,造成物料泄漏。 1.3沉积 沉积是由固体物质聚集而成,在影响设备运 行和造成破坏的方式上,不同于结垢。发生沉积 后,会降低系统换热效率,增加结垢腐蚀和微生 物滋生的风险,增加系统清洗和维修费用,降低 化学药剂的效力。 1.4微生物污染 微生物不受控制地生长会使循环水系统中引 起一系列沉积、腐蚀、结垢的问题,通常微生物 引起的腐蚀会比较严重。微生物污染造成的危害 除了生长的藻类和粘泥降低系统换热效率,同时 也会加剧结垢和腐蚀发生的概率。 2微电解水处理技术的应用机理 微电解杀菌设备采用叠加脉冲的低压电场原 理,根据水质自动调整处理信号,并仅需采用旁 流式处理。 水流经过微电解水处理器,水中细菌和藻类 的生态环境发生变化,生存条件丧失而死亡。具 体表现在三个方面改变电场强度,破坏生物的 生存物理场,从而影响了细菌以及藻类的生理代 谢,导致其死亡;外加电场破坏了细胞膜上的离 子通道,改变了调节细胞功能的内控电流,从而 影响细菌的生命,含菌液体流过强电场,致使瞬 间变化电流通过液体,在导电通路上的细胞被高 速运动的电子冲击致死;电场处理水的过程中, 溶解氧得到活化,产生O 、OH一、H O 以及 O 等活性氧,造成有机体衰老等一系列的有害作用。 杀菌灭藻过程电化学方程式 黄代学注册公用工程给排水工程师。2004年毕业于浙江工业大学给排水专业。一直从事给排水设计工作。 联系电话’13758211704,Emailhuangdxaped.eom。 48 CHEMICAL ENG_INEERING DESIGN 2H2O_2e一_H2O22H H20一e一-OHH H2O_2e一-0g2H O2H2O一2e一 O32H 需要说明的是,由于选用氧过电位高的阳极 材料,在阳极区域产生O 、OH一、H O 以及 O 等活性氧,瞬间杀灭细菌和藻类。 3全自动示踪加药技术的应用机理 全自动示踪加药技术是由美国纳尔科公司开 发的最新化学加药监控技术,该系统以纳尔科公 司的3D TRASAR加药设备为核心支持,实现药剂 示踪功能。 1全自动示踪加药系统拥有十分强大的控 制程序,能让系统处于更严密的控制之下,具有 更优化的性能,并将所需的人员巡视与测试工作 降至最低。以上所带来的结果便是系统能在更出 色、更安全、更可信的状态下运行,并能进一步 提升效率。 全自动示踪加药系统采用了最先进的示踪技 术监测与控制化学加药。其核心部件为6通道式的 示踪监测仪,该仪器能监测到的参数①TRASAR 示踪剂残余量;②聚合物残余量;③生物示踪剂 残余量;④生物活性;⑤设备积垢指标;⑥背景 示踪值。 以上测得的参数可被应用到控制程序中,并 据此对系统应力做出预测及响应,避免显著结垢 与沉积的发生。 23D TRASAR是美国NALCO公司最先发明 并应用于化学水处理的智能控制系统。改变了化 学加药只能依靠间接参数凭经验数据投加的现状, 而是直接依靠药剂浓度投加的技术方案。TRASAR 示踪剂包含有独特的示踪分子,示踪监测仪能够 通过它精确测出系统内化学药剂的残余量。 33D TRASAR在线示踪监测仪,由一个流 体单元、一只LED光源、一个滤光镜及一个监测 器组成。滤光镜与监测器仅对纳尔科公司的产品 及相应化学反应发出的特殊频率光线调谐。LED 光源发出的光集中在所需的合适频率,便于能可 靠、重复地测量通过水流的化学特性。作为固体 元件,示踪监测仪能保证长期的无故障运行。示 踪监测仪工作原理见图1。 3D TRASAR结垢控制功能是通过连续监测 “被标记”高应力专利聚合物分散剂的活性来防止 结垢。冷却系统中结垢性微粒的增加会消耗具有 活性的聚合物。3D TRASAR结垢控制功能能在监 i贝0聚合物的消耗率与残余量的基础上做出正确的 响应从而避免产生结垢。 岫 豳 龠 胥 。∞ rS 图1 示踪监测仪工作原理 f 4微电解与示踪加药组合工艺效益分析 4.1微电解与示踪加药组合工艺的技术优势 微电解技术可连续产生具有强效杀菌灭藻能 力的强氧化性物质,其杀菌灭藻效果不仅优于一 般氯系杀菌剂,而且不会发生余氯过量对系统金 属材质的损伤。微电解技术杀菌灭藻过程中,完 全无需任何外加药剂,仅需少量的电能,省去了 大量采购、储存杀菌剂的费用、场地及人工,经 济效益非常可观。 4.2微电解与示踪加药组合工艺的经济效益分析 对于大中型循环冷却水系统而言,考虑到经 费及获取途径安全便捷,一般采用10%的次氯酸 钠溶液作为氧化性杀菌剂,13常投加量大,会带 来采购、储运、投加等各个环节的安全生产和稳 定运行的问题,杀菌药剂费用一般占到整个水处 理运行成本的3050%。如果采用微电解杀菌装 置对冷却塔系统进行循环处理,无需投加任何杀 菌剂,不仅解决了生产环节的潜在隐患,而且节 省了投加杀菌剂的成本。 5 结语 1微电解技术杀菌灭藻能力强,且杀菌灭 藻过程中,完全无需任何外加药剂,节省大量的 运行费用。 2根据在线测得的实时药剂浓度进行加药 控制,始终保持最佳药剂浓度,保持水质的稳定。 收稿13期20130319

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