循环水系统运行过程中水质的变化有哪些(循环水系统运行过程中水质的变化图)
导语:循环水系统运行过程中水质的变化
循环冷却水在其运行过程中,补充水不断进入冷却水系统。此时,补充水中的一部分水在循环运行过程中被蒸发进入大气,另一部分则留在冷却水中而被浓缩,并发生以下一系列的变化。
一、二氧化碳含量的降低
补充水进入循环冷却水系统后,在循环运行时在冷却塔内与大气充分接触,水中游离的和半结合的CO2逸入大气而散失,从而使冷却水中下列离子平衡向右移动,引起循环水的结垢。
二、硬度和碱度的增加
随着循环冷却水被浓缩,冷却水的硬度和碱度会升高。当补充水被浓缩K倍时,循环冷却水的硬度和总碱度则均相应增加为补充水硬度和碱度的K倍,从而使冷却水的结垢倾向增大。
三、pH值的升高
补充水进入循环冷却水系统中后,水中游离的和半结合的酸性气体CO2在曝气过程中逸入大气而散失,故冷却水的pH值逐渐上升,直到冷却水的CO2与大气中的CO2达到平衡为止。此时的pH值称为冷却水的自然平衡pH值。冷却水的自然平衡pH值通常在8.5-9.3之间。
四、浊度的增加
补充水进入循环冷却水中后,由于不断被蒸发浓缩,故水中的悬浮物和浊度升高。与此同时,循环水在冷却塔内反复与大量的工业大气相接触,把工业大气中的尘埃洗涤下来并带入循环水中,形成悬浮物。此外,冷却水系统中生成的腐蚀产物、微生物繁衍生成的黏泥都会成为悬浮物。这些生成的悬浮物约有4/5沉积在冷却塔集水池的底部,它们可以通过排污被带出冷却水系统,还有约1/5的悬浮物则悬浮在冷却水中,使水的浊度增加。悬浮物还会沉积在换热器或凝汽器中的换热管壁上,降低冷却的效果。
如果采用旁滤处理,则可使循环水的浊度控制在10-15mg/L左右。
五、溶解氧浓度的增大
补充水进入循环冷却水系统后,在冷却塔内的喷淋曝气过程中,空气中的氧大量进入水中,成为水中的溶解氧。由于冷却水与空气在循环过程中反复接触,水中的溶解氧达到接近该温度与压力下氧的饱和度,从而增加了冷却水的腐蚀性,因为冷却水中金属的腐蚀主要是属于氧去极化腐蚀。
六、含盐量的升高
补充水在循环过程中被蒸发时,水中的无机盐等非挥发性物质仍留在循环水中,故循环水由于蒸发而被浓缩,从而增大了循环水的结垢倾向和腐蚀倾向。
七、有害气体的进入
循环冷却水在冷却塔内与工业大气反复接触时,大气中的SO2、H2S和NH3等有害气体不断进入循环水中,使循环水对钢、铜和铜合金的腐蚀性增大。
八、工艺泄漏物的进入
循环冷却水在运行过程中,冷却水系统中的换热器可能发生泄露,从而使工艺物质进入循环水中,使水质恶化或水的pH值发生变化,增加循环水的腐蚀、结垢或微生物生长的倾向。
九、微生物的滋生
循环冷却水中的微生物既可能是由空气带入的,也可能是由补水带入的。循环冷却水的水温通常在32-42℃左右,水中含有大量的溶解氧,又往往含有氮、磷等营养成分,这些条件都有利于微生物的生长。冷却水系统中的日光照及的部位可以有大量的藻类生长繁殖;日光照不到的地方,则可以有大量的细菌和真菌繁殖,并生成黏泥覆盖在换热器的金属表面上,降低换热器的冷却效果,引起垢下腐蚀和微生物腐蚀。
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