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在石油化工、電力、鋼鐵、冶金等行業,循環冷卻水的用量占企業用水總量的50 %～ 90 %。據《2007 —2008 年中國火電行業投資及競爭分析研究報告》的數據,截至2006 年底,全國火力發電裝機容量4 億kW ,循環水量9 681 萬m3 。因此全國電廠循環水的排污量約在每年34. 55 億m3 。近十年來,循環水的防腐防垢工作是在穩定循環水處理技術的同時,努力提高其濃縮倍數,通過采用新型有效的穩定劑,使碳酸鹽垢和微生物粘泥得到有效的控制。
但難以從根本上解決鹽濃縮引起的各種問題,且投加各種水處理劑的操作系統復雜、藥劑費用高,使循環水的總體濃縮倍數不高、運行管理成本很高。近年來,國內外出現了膜處理,高頻、射頻,臭氧氧化電子水處理等方法,各有其優缺點,本文重點介紹極化水處理裝置在電廠循環水系統中的應用。
1 循環水極化水處理系統概述
1. 1 工作原理
(1) 防垢除垢原理。用水設備內壁的水垢形成主要是由于水中含有硫酸鹽和碳酸鹽所致。這類鹽溶于水中,電離形成Ca2 + 、Mg2 + 等陽離子和CO2 -3 、SO2 -4 等陰離子,輸水管道或用水設備外殼接地,形成陰極,將吸引陽離子趨向器壁。在受熱條件下,聚集在器壁的陰、陽離子化合,形成結晶沉淀附于器壁,形成水垢。試驗表明,經過極化處理后,水中將釋放少量活性氧。對于無垢的新系統來說,釋放的活性氧將在器壁生成一層氧化膜,防止腐蝕。對于已經結垢的系統,釋放的活性氧將破壞垢分子之間的電子結合力,改變其晶子結構,使堅硬的垢變為疏散軟垢,加之通過極化處理,水分子的偶極矩增大,它與鹽類的正、負離子的水合作用和水合能力隨之加大,從而加大了水垢的溶解度,加快了水垢的溶解速度,使積垢逐漸剝離,從而具有了阻垢、溶垢的作用。
(2) 殺菌、滅藻原理。補充水進入循環水系統,在冷卻塔內的噴淋曝氣過程中,空氣中的氧大量進入,形成水中的溶解氧,水中的溶解氧在極化電場的作用下釋放出活性氧自由基,如O-2 、H2O2 、OH- 、O3 等,它們與蛋白質相結合,破壞細胞呼吸不可缺少的還原酶的活性,從而達到殺菌、滅藻的目的。
(3) 緩蝕原理。在循環水系統中,造成設備腐蝕的主要因素有氧化腐蝕、生物腐蝕、氯根腐蝕和電化學腐蝕。極化水處理器具有顯著的殺菌、滅藻作用,由于水中菌藻被殺滅,生物腐蝕得到有效抑制;經過極化處理后,水中將釋放少量活性氧。在器壁生成一層氧化膜,有緩解氧化腐蝕的作用。但對氯根腐蝕和電化學腐蝕無明顯作用。 |
