Guide för behandling av cirkulerande vatten: Förklaring av avlagringar, korrosion och mikrobiell kontroll

Industriella cirkulerande kylvattensystem är viktiga komponenter i många processer. Under drift leder dock vattenavdunstning och vindförluster till en kontinuerlig koncentration av cirkulerande vatten. Detta resulterar i ökad salthalt, en ökning av anjon- och katjonnivåer och betydande pH-värdeförändringar, vilket bidrar till försämring av vattenkvaliteten. Dessutom skapar temperaturen, pH-värdet och näringsinnehållet i cirkulerande vatten en gynnsam miljö för mikrobiell spridning, med kyltorn som utsätts för solljus som är idealiska för algtillväxt. EffektivBehandling av cirkulerande vattenär därför viktigt för att hantera kalkavlagringar, kontrollera korrosion och hämma mikrobiell aktivitet.

Vanliga problem i cirkulerande vattensystem

Flera viktiga problem kan uppstå i cirkulerande vattensystem om de inte hanteras på rätt sätt:

• Skalbildning: Den tysta effektivitetsdödaren

  När vatten cirkulerar och avdunstar i kylsystem ökar koncentrationerna av löst salt. När dessa koncentrationer överstiger lösligheten av vissa salter fälls de ut och bildar hårda avlagringar som kallas skal. Vanliga typer är kalciumkarbonat, kalciumfosfat och magnesiumsilikat. Skalan är tät och minskar värmeöverföringseffektiviteten avsevärt; Ett lager på bara 0,6 mm kan minska värmeöverföringskoefficienterna med 20 %. Proaktiva åtgärder, t.ex. att användaSystem för omvänd osmosFör att rena sminkvatten, kan avsevärt mildra avlagringar.

• Nedsmutsning: Bortom enkel smuts

  Nedsmutsning orsakas främst av organiskt material, mikrobiella kolonier och deras sekret, slam och damm suspenderat i vattnet. Till skillnad från hårda skal är foulants vanligtvis mjukare men lika skadliga. De hindrar inte bara värmeöverföring utan främjar också korrosion under avlagringar, vilket förkortar utrustningens livslängd. Effektivt avlägsnande av dessa partiklar är en viktig del av en övergripandeIndustriell vattenreningstrategi, som ofta involverar olika filtreringssteg inom ett större system.

• Korrosion: Den gradvisa nedbrytningen av tillgångar

  Korrosion i cirkulerande vattensystem, särskilt av värmeväxlarutrustning, är huvudsakligen elektrokemisk. Det drivs av faktorer som tillverkningsdefekter i utrustning, höga nivåer av upplöst syre, frätande joner (t.ex. Cl-, Fe2+, Cu2+) och biofilmer som bildas av mikrobiella sekret. Konsekvenserna av okontrollerad korrosion är allvarliga, vilket kan leda till snabba fel på värmeväxlare och rörledningar. Att genomföra en korrektVattenreningsverkdesign är avgörande för effektivKontroll av korrosion.

• Mikrobiellt slem: en grogrund för problem

  Cirkulerande vatten innehåller ofta gott om löst syre, optimala temperaturer och näringsrika förhållanden, vilket gör det mycket gynnsamt för mikrobiell tillväxt (bakterier, alger, svampar). Okontrollerad mikrobiell proliferation kan snabbt leda till försämring av vattenkvaliteten, dålig lukt och missfärgning (t.ex. svärtning). Kyltorn kan drabbas av omfattande slemavlagringar, blockeringar, drastiskt minskad kyleffektivitet och intensifierad korrosion. DärförMikrobiell kontroll i vattensystemär en kritisk aspekt av cirkulerande vattenrening. Lösningar som de som finns i vårAutoklavenUV-sterilisatorer och ozongeneratorer, kan vara mycket effektiva för att hantera mikrobiella populationer.

Hotet från mikroorganismer och nödvändig övervakning

Mikroorganismer i kylvattensystem kommer från två huvudkällor: luftburna mikrober som sugs in under kyltornets drift och de som finns i komplementvattenförsörjningen. Alger utför fotosyntes under solljus med hjälp av koldioxid och bikarbonat, vilket frigör syre. En stor algblomning kan alltså öka mängden löst syre, vilket påskyndar depolarisering och korrosionsprocesser.

Utbredd mikrobiell tillväxt kan leda till att cirkulerande vatten blir svart och utvecklar dålig lukt som förorenar miljön. Det leder också till att det bildas betydande slemavlagringar, vilket minskar kyltornets effektivitet och kan orsaka träförsämring. Slem i värmeväxlare sänker värmeöverföringshastigheten, ökar tryckfallet och kan initiera allvarlig korrosion under avlagringar. Dessutom kan dessa biofilmer skydda underliggande metall från korrosionsinhibitorer, vilket gör dem ineffektiva. Vissa bakterier producerar också metaboliska biprodukter som är direkt frätande. Dessa problem äventyrar tillsammans den långsiktiga och säkra driften av cirkulerande vattensystem, vilket leder till betydande ekonomiska förluster. Följaktligen är det lika viktigt att kontrollera mikrobiella faror som, om inte viktigare, än att hantera kalkavlagringar och korrosion.

Övervakning av mikrobiell aktivitet i cirkulerande vatten kan uppnås genom dessa kemiska analyser:

• Restklor (fritt klor):När du använder klor för desinfektion är det viktigt att övervaka uppkomsttiden och nivån av kvarvarande klor. Höga mikrobiella belastningar ökar klorbehovet avsevärt.
• Ammoniak (NH3):Cirkulerande vatten bör helst vara ammoniakfritt. Dess närvaro kan indikera processläckage eller atmosfärisk förorening. Undersök källor och övervaka för nitrit, håll ammoniak under 10 mg/l.
• Nitrit (NO2-):Förekomsten av både ammoniak och nitrit tyder på att nitrifikationsbakterier omvandlar ammoniak. Detta ökar dramatiskt klorbehovet, vilket gör det svårt att uppnå målresterna. Sikta på NO2-nivåer under 1mg/l.
• Kemisk syreförbrukning (COD):Allvarlig mikrobiell proliferation ökar COD eftersom bakteriesekret ökar den organiska belastningen. COD-analys hjälper till att spåra mikrobiella trender; helst bör COD (KMnO4-metoden) vara under 5 mg/l.

Skadorna som orsakas av mikroorganismer i cirkulerande vatten är omfattande. Reaktiva åtgärder efter att problem har uppstått är ofta mindre effektiva och mer kostsamma och kräver stora mängder biocider. Därför är proaktiv och omfattande övervakning av mikrobiella tillstånd oumbärlig för en effektivBehandling av kylvatten.

Betydelsen av koncentrationsförhållande (koncentrationscykler)

Koncentrationsförhållandet i ett cirkulerande vattensystem avser den grad i vilken lösta fasta ämnen i vattnet koncentreras på grund av avdunstning och drift, jämfört med komplementvattnet. Det är en viktig omfattande indikator på effektiviteten i kontrollen av vattenkvaliteten.

Ett lågt koncentrationsförhållande innebär högre vattenförbrukning och avblåsningsvolymer samt underutnyttjande av den kemiska effektiviteten i vattenreningen. Ett högre koncentrationsförhållande kan minska vattenanvändningen och spara på de totala kostnaderna för vattenrening. Ett alltför högt koncentrationsförhållande ökar dock benägenheten för kalkavlagringar, komplicerar kalkavlagringar och korrosionskontroll, kan leda till kemiska behandlingsfel och kan hindra mikrobiell kontroll. Att upprätthålla ett optimalt och rimligt koncentrationsförhållande är därför avgörande för en balanserad systemdrift. Om du vill ha mer information om hur effektiva system bidrar till kostnadsbesparingar kan du utforska generella lösningar påStarkt vatten.

Förstå mekanismer för skalbildning

Kalkavlagringar i cirkulerande vattensystem bildas av övermättade upplösta komponenter. Vatten innehåller olika upplösta salter som bikarbonater, karbonater, klorider och silikater. Bland dessa är upplösta bikarbonater som kalciumbikarbonat (Ca(HCO3)2) och magnesiumbikarbonat (Mg(HCO3)2) de mest instabila och sönderdelas lätt för att bilda karbonater. När kylvatten rikt på bikarbonater strömmar över värmeväxlarens ytor, särskilt varmare områden, sönderdelas dessa salter. Om fosfat och kalciumjoner är närvarande kommer kalciumfosfat också att fällas ut. Till skillnad från många vanliga salter minskar lösligheten av kalciumkarbonat och kalciumfosfat när temperaturen ökar. Följaktligen, på värmeöverföringsytor, når dessa svårlösliga salter lätt övermättnad och kristalliserar ut ur lösningen. Denna tendens förvärras av låga flödeshastigheter eller grova ytor, vilket leder till att dessa kristaller avsätts som hårda skal. Vanliga skalkomponenter inkluderar kalciumkarbonat, kalciumsulfat, kalciumfosfat, magnesiumsalter och silikater. Att hantera dessa skalbildande joner innebär ofta förbehandling och noggrant urval avTillbehör och komponenter för vattenreningssystemsom specifika membran eller filtermedia.

Avancerad teknik för behandling av cirkulerande vatten

Att välja rättLösningar för vattenreningär av största vikt, med tanke på de specifika egenskaperna hos företagets cirkulerande vattensystem, processförhållanden och lokala vattenkvalitet. Genom att implementera åtgärder som exakta kemiska doseringsprogram kan cirkulerande vattenparametrar hållas inom ett optimalt intervall. Detta säkerställer inte bara en långsiktig, tillförlitlig drift av produktionsutrustningen utan förbättrar också avsevärt effektiviteten i vattenanvändningen. Tillämpningen av avancerad reningsteknik för cirkulerande vatten ger avsevärda ekonomiska fördelar för företag och positiva miljöresultat för samhället. Därför är det mycket nödvändigt att den antas. Stark Water har åtagit sig att tillhandahålla banbrytandeIndustriell vattenreningteknik för att ta itu med dessa utmaningar på ett effektivt sätt.