系統(tǒng)濃縮倍數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行的措施。
引言
  隨著世界人口的迅猛增長(zhǎng)和工業(yè)的高速發(fā)展 ,
全球面臨嚴(yán)重的水危機(jī)。我G是個(gè)貧水的G家 ,全G每年缺水總量達(dá) 12 ×10 ⁹m ³ ,而工業(yè)用水占城市  供水量的的 80%左右 ,循環(huán)冷卻水又占工業(yè)用水的70% ～80%以上。提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)可以降低補(bǔ)充水量 ,節(jié)約水資源 ,降低排污量 ,減少對(duì)環(huán)境的污染 ,節(jié)約水處理藥劑的消耗量 ,降低冷卻水處理成本。因此 ,隨著水資源的日趨緊缺 ,新鮮水費(fèi)和排污費(fèi)的明顯上升 ,提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù) ,是節(jié)水、降低運(yùn)行成本 ,提高經(jīng)濟(jì)效益的有效措施。
1　理論上影響濃縮倍數(shù)的因素
  循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中 ,由于水份蒸發(fā)使系統(tǒng)中的水份愈來(lái)愈少 ,而水中各種礦物質(zhì)和離子含量就會(huì)愈來(lái)愈濃 ,為了使循環(huán)水中含鹽量維持在一定的濃度 ,必須補(bǔ)入新鮮水 ,排出濃縮水。水在濃縮過(guò)程中 ,主要有蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失、泄露損失和排污損失影響濃縮倍數(shù)。循環(huán)水系統(tǒng)水量平衡可見(jiàn)圖 1。
      圖 1　循環(huán)水系統(tǒng)水量平衡示意圖
 
1. 1　蒸發(fā)損失 E (m³ /h)         
      蒸發(fā)損失水量 E與循環(huán)冷卻水量、進(jìn)出塔水溫差、蒸發(fā)潛熱及空氣的濕度和溫度等因素有關(guān) ,如粗略計(jì)算可用下式表示:
      E = (0. 1 + 0. 002Φ) R△t/100, (m ³/h)                                 
      R - 系統(tǒng)中的循環(huán)水量 , (m³ /h)              
      △t -冷卻塔進(jìn)出水溫差 , ℃
      Φ -空氣的干球溫度 , ℃
1. 2　風(fēng)吹損失 (包括飛濺和霧沫夾帶 ) D (m /h)                          3
      風(fēng)吹損失通常以占循環(huán)水量 R的百分率來(lái)估計(jì) ,其值約為
      D = (0. 05% ～0. 2% ) R (m ³/h)
1. 3 　泄漏損失 F (m3 /h)         
      泄漏損失量不定 ,應(yīng)視系統(tǒng)管理的具體情況而定。
1. 4　排污損失 B (m3 /h)         
      排污損失的大小 ,由需要控制的濃縮倍數(shù)和涼水塔的蒸發(fā)量來(lái)確定。可人為進(jìn)行控制。
      補(bǔ)充水量 M (m³ /h) ,根據(jù)循環(huán)水系統(tǒng)的水量平衡可得
      M =B +D + E + F
1. 5　濃縮倍數(shù) K的確定
      根據(jù)濃縮倍數(shù)定義可得
      K = (B +D + E + F) / (B +D + F)= 1 + [ (0. 1 + 0. 002Φ) R △t/100 ] / (B + D +
 F)
      由上式可得 ,在一定環(huán)境溫度和設(shè)定循環(huán)水量的條件下 ,濃縮倍數(shù)與 △t成正比 ,與 B、D和 F成反比。因此 ,提高涼水塔進(jìn)出口水溫差 △t,減少風(fēng)吹損失、泄漏損失和排污損失量 ,可以提高濃縮倍數(shù)
2　提高循環(huán)水濃縮倍數(shù)的經(jīng)濟(jì)效益
     表 1：不同濃縮倍數(shù)下的補(bǔ)水率、減排水率

由表1可以看出，使用循環(huán)水較使用直流水具有顯著的節(jié)水減排效果，濃縮倍數(shù)在2.0時(shí)，節(jié)水率已為96.51％ ，減排率為98.31％。隨著濃縮倍數(shù)升高，節(jié)水減排效果提高，節(jié)水率和減排率提高，但隨著濃縮倍數(shù)的提高，節(jié)水和減排的幅度逐漸下降。但隨著濃縮倍數(shù)的提高，水質(zhì)處理難度增大，處理成本增加，考慮到循環(huán)水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，一般敝開式循環(huán)水系統(tǒng)濃縮倍數(shù)控制在3-4倍左右運(yùn)行。當(dāng)前由于著重節(jié)約用水0，排放減少的原則，濃縮倍數(shù)要求控制在5.0以上。
3　循環(huán)水系統(tǒng)存在的問(wèn)題及解決辦法
    (1)設(shè)計(jì) V /R 比過(guò)大 ,增加了提高濃縮倍數(shù)的難度 ,工業(yè)循環(huán)水設(shè)計(jì)規(guī)范中要求 V /R在 1/5～1/
 3。V /R比過(guò)大 ,即整個(gè)系統(tǒng)容量相對(duì)循環(huán)量來(lái)說(shuō)太大 ,濃縮倍數(shù)上升非常緩慢 ,大大增加了達(dá)到要求濃縮倍數(shù)的時(shí)間。
    (2)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷過(guò)高 ,造成實(shí)際運(yùn)行時(shí) △t過(guò)低。循環(huán)水在冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí) ,由于熱負(fù)荷估算過(guò)高 ,使得設(shè)計(jì) △t大于實(shí)際運(yùn)行時(shí)的 △t。主要體現(xiàn)在循環(huán)水系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí) ,熱負(fù)荷較小 ,溫差只有 2℃～4℃(設(shè)計(jì)溫差為 10℃) ,造成蒸發(fā)水量 E過(guò)小 ,濃縮倍數(shù)提高困難。
    (3)設(shè)計(jì)時(shí)將循環(huán)水當(dāng)作其他生產(chǎn)用水 ,造成部分循環(huán)水流失 ,循環(huán)水流失量為 2～4m³ /h,占補(bǔ)水量的 30%左右 ,影響了濃縮倍數(shù)的提高。
    (4)循環(huán)水系統(tǒng)管網(wǎng)密閉性差 ,造成循環(huán)水無(wú)法回收。
    由濃縮倍數(shù)公式可知 ,濃縮倍數(shù)與 △t成正比 ,與 B +D + F成反比 ,從理論上講 D和 F應(yīng)該是一個(gè)很小的常量 ,只要控制好排污量 B,便可將濃縮倍數(shù)控制在一個(gè)理想的范圍之內(nèi)。我們發(fā)現(xiàn) ,在實(shí)際生產(chǎn)中 ,即使在長(zhǎng)期不排污 ,旁濾罐也不反洗的情況下 ,濃縮倍數(shù)仍然無(wú)法達(dá)到理想值 ,一直忽高忽低 ,產(chǎn)生這種情況除了前述原因外 ,主要原因是使用循環(huán)水單位隨意排放循環(huán)水 ,用循環(huán)水沖洗設(shè)備和地面 ,造成循環(huán)水流失。影響濃縮倍數(shù)提高。#p#分頁(yè)標(biāo)題#e#
綜合分析上述四項(xiàng)影響因素 ,其中**項(xiàng)因素只是增加了系統(tǒng)從低濃縮倍數(shù)到達(dá)高濃縮倍數(shù)的時(shí)間 ,在系統(tǒng)密閉運(yùn)行的情況下 ,**后仍可達(dá)到理想的濃縮倍數(shù)。在系統(tǒng)熱負(fù)荷暫時(shí)無(wú)法提高的情況下 ,提高濃縮倍數(shù)的關(guān)鍵因素是減少后兩項(xiàng)因素的影響。因此 ,針對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)存在的上述問(wèn)題 ,采取了有效措施 ,shou先整改不合理的設(shè)計(jì) ,杜jue循環(huán)水流失現(xiàn)象;其次通過(guò)加強(qiáng)循環(huán)水使用現(xiàn)場(chǎng)的日常管理 ,采取日常檢查和補(bǔ)水量異常時(shí)去裝置排污口采樣監(jiān)察的辦法 ,將檢查結(jié)果納入經(jīng)濟(jì)考核中逐項(xiàng)落實(shí) ,杜jue隨意排放循環(huán)水的情況 ,并且加強(qiáng)了對(duì)各用水單位的節(jié)水宣傳 ,使其增強(qiáng)節(jié)水意識(shí) ,保證做到循環(huán)水系統(tǒng)密閉循環(huán)。并且采取不排污 ,只通過(guò)旁濾罐反洗水排污的方式 ,減少系統(tǒng)排污損失。2002年初濃縮倍數(shù)穩(wěn)定在2. 5以上。實(shí)現(xiàn)了濃縮倍數(shù)達(dá)標(biāo)。
4　確保循環(huán)水濃縮倍數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行的措施
    對(duì)于循環(huán)冷卻水系統(tǒng) ,濃縮倍數(shù)的控制十分重要。除了節(jié)約用水 ,降低運(yùn)行成本的優(yōu)勢(shì)外 ,在補(bǔ)充水水質(zhì)穩(wěn)定的情況下 ,濃縮倍數(shù)穩(wěn)定能使循環(huán)水的水質(zhì)性能穩(wěn)定 ,有利于進(jìn)行化學(xué)處理。它是衡量水質(zhì)控制好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。因此 ,在濃縮倍數(shù)達(dá)標(biāo)的基礎(chǔ)上 , 進(jìn)一步提高濃縮倍數(shù)和做好濃縮倍數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行的管理工作 ,注意從以下幾個(gè)方面采取措施。
4. 1　繼續(xù)做好循環(huán)水系統(tǒng)密閉循環(huán)工作
繼續(xù)通過(guò)加強(qiáng)循環(huán)水使用現(xiàn)場(chǎng)的日常管理 ,杜jue循環(huán)水流失現(xiàn)象 ,確保循環(huán)水系統(tǒng)密閉循環(huán)。這是提高濃縮倍數(shù)的前提。
4. 2　重視補(bǔ)充水水質(zhì) ,搞好原水的預(yù)處理
    在高濃縮倍數(shù)下 ,補(bǔ)充水的指標(biāo)越優(yōu)越好 ,盡量避免雜質(zhì)帶入循環(huán)水中 ,以免限制濃縮倍數(shù)的提高。
4. 3　開好旁濾
      旁濾罐可以去除系統(tǒng)中大部分懸浮固體、粘泥和微生物等 ,是排出系統(tǒng)粘泥和微生物的**措施。反沖洗時(shí)雜質(zhì)將隨反洗水排出系統(tǒng)。由于反洗水中雜質(zhì)濃度比排污水高得多 ,所以 ,系統(tǒng)排出的雜質(zhì)多而消耗的水量小 ,即通過(guò)旁濾可使排污量顯著降低 ,使循環(huán)水系統(tǒng)能在比較穩(wěn)定的水質(zhì)條件下運(yùn)行 ,有利于保持較高的濃縮倍數(shù)。
4. 4　加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)換熱器的日常管理 ,嚴(yán)格控制工藝泄漏
      認(rèn)真監(jiān)測(cè)并解決好工藝水冷器的泄漏問(wèn)題。發(fā)現(xiàn)泄漏要盡快查清漏點(diǎn) ,切除泄漏水冷器。對(duì)待存在微漏的系統(tǒng)可探索采用改進(jìn)的旁濾工藝 ,采用對(duì)待污水的處理方法處理循環(huán)水 ,即循環(huán)冷水經(jīng)射流器加入混凝劑后在管道中混合均勻 ,再進(jìn)入旁濾罐 ,在濾床上方的反應(yīng)區(qū)發(fā)生微絮凝反應(yīng) ,水中的懸浮物生成絮狀顆粒與微生物粘泥一起被濾料截留去除。應(yīng)避免采取置換大量循環(huán)水 ,使循環(huán)水濃縮倍數(shù)降低的方法。特別是對(duì)容量大的系統(tǒng) ,采用排水
置換的辦法處理泄漏問(wèn)題 ,要浪費(fèi)大量的新鮮水。也不利于濃縮倍數(shù)的穩(wěn)定運(yùn)行。
4. 5　在循環(huán)水系統(tǒng)要完善和安裝計(jì)量?jī)x表和在線質(zhì)量?jī)x表
      提高循環(huán)水系統(tǒng)自動(dòng)化水平 ,做到自動(dòng)連續(xù)穩(wěn)定投藥和排污 ,準(zhǔn)確反映水量變化 ,搞好水量平衡 ,從而控制濃縮倍數(shù)在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。
5　結(jié)束語(yǔ)
      當(dāng)濃縮倍數(shù)由 4. 5提高到 5. 0時(shí) ,排污量、補(bǔ)水量以及藥劑耗量等三項(xiàng)費(fèi)用可下降 56%。提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)可以降低補(bǔ)充水量 ,降低排污量 ,節(jié)約水處理藥劑的消耗量 ,降低冷卻水處理成本。
      通過(guò)分析循環(huán)水系統(tǒng)存在的問(wèn)題 ,并加以解決 ,使循環(huán)水濃縮倍數(shù)實(shí)現(xiàn)了達(dá)標(biāo)。今后要在優(yōu)化補(bǔ)充水水質(zhì)、開好旁濾、加強(qiáng)換熱器管理和提高水場(chǎng)自動(dòng)化管理水平等方面采取措施 ,在保證循環(huán)水水質(zhì)的前提下 ,盡量提高濃縮倍數(shù) ,以實(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行效益**大化。