工业循环冷却水中微生物危害及控制
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循环冷却水主要控制指标影响及处理(一)浊度1、影响浊度变化的因素⑴泥沙与扬尘通过冷却塔进入循环水影响浊度,空气中扬尘越多,循环水浊度越高,工艺介质的泄漏也影响浊度。
⑵补充水中浊度越高,补水浊度、空气含尘量愈高,循环水浊度愈高;补水浊度、空气含尘量不变,若排污量减少,即浓缩倍数升高或浓缩倍数不变而运行时间增长,则循环水浊度增加。
⑶循环水中微生物大量繁殖所产生的粘泥和胶体会增加浊度。
而微生物的大量繁殖所产生的色度因能引起光的散射亦会影响浊度分析。
⑷循环水池液位过低,因池水搅动加剧,引起了池底污泥翻动,而浊度增加;循环水流量突然大幅增加或循环水泵短暂停止和再启动,因水由动到静、再由静到动会引起循环水浊度的变化。
⑸循环水pH值、碱度、Ca2+等严重超高限时,引起难溶盐类结晶析出,浊度增加;⑹油类进入循环水系统与水产生乳浊而浊度增加;腐蚀产物如铁﹥1mg/L时,易与氧作用而产生浑浊现象。
⑺系统热负荷突然大幅增加,管壁上随温度升高而溶解量增加的盐类溶解时,再汇同管壁上的其它污物进入水中,浊度亦增加。
⑻循环水旁滤池故障或停运会增加循环水浊度。
2、浊度偏高的解决措施⑴排放置换,加大排污量循环水浊度降低。
⑵降低补充水浊度和改善冷却塔周遍环境,有利于循环水浊度的降低。
⑶选好药剂配方、严格控制各项水质指标、搞好杀菌灭藻,保持系统运行稳定,能较好地控制循环水浊度。
⑷改善旁滤池过滤效果,可以降低循环水浊度。
(二)pH值1、pH值是关系到循环冷却水结垢或腐蚀的一个极其重要的水质指标。
其一规律是,pH值高时结垢趋势增加,腐蚀减少;pH值低时腐蚀增加,结垢减少。
2、影响pH值的主要因素⑴浓缩倍数在不调pH值循环冷却水系统,正常状态下循环水浓缩倍数越高、碱度越高、pH越高,因pH值与lgM成直线关系。
若浓缩倍数降低而碱度、pH随之降低。
⑵酸性物质(如CO2、H2S、NO X等)或碱性物质(如NH3等)漏入或由冷却塔进入循环水系统,引起pH下降或升高。
冷却水问题探讨一般冷却水常引起的危害有三种,即腐蚀( corrosion ) 、水垢(scale)、淤泥之沉积( deposition ) 及微生物 ( slime ),兹将其发生原因及控制方法分述如下: 1、腐蚀!腐蚀发生原因:金属腐蚀是经由化学或电化学反应而导致金属毁坏之现象。
最主要的腐蚀问题是由氧气所引起的,冷却水于冷却水塔中与空气密切接触,水中溶氧高达 8~10 ppm 极易促成腐蚀。
a.铁材质与水中氧气作用而腐蚀,其反应如下:氧气所引起的腐蚀呈点蚀( pitting ) 状态有愈深之倾向(如下图), 若未有效抑止可能穿透管壁而造成穿孔、泄漏。
点蚀是最具腐蚀破坏力之一,并且也是最难在实验室预测得知。
b.当微生物繁殖时,其微生物体的分泌物与冷却水有机物、无机物聚积而形成的黏泥,沉积在系统中时,将造成沉积下腐蚀。
沉积物上下界面因溶存氧浓度不同将会造成氧浓淡电池( Oxygen concentration cell)于沉积物下发生严重之腐蚀现象。
图 : pitting 会导致设备快速破损c.两种不同金属互相接触时,因金属间电位差造成流电腐蚀(galvanic corrosion), 例如热交换器之铜管与碳钢端板,其接触部份的钢铁材质会因此加速腐蚀。
双金属之间的电位差会因金属接触而造成流电腐蚀,但工业上也时常运用此原理来做防蚀方法,此方法称之为牺牲阳极。
双金属腐蚀d.其它影响腐蚀的因素尚有pH、间隙、溶解盐类、温度、流速等。
!腐蚀控制方法:腐蚀之控制不外是改变系统金属材质,就是改变系统环境。
改变系统材质将是一很大成本花费,而且并不是百分之百可以防止腐蚀发生。
然改变系统环境是目前广泛被用到控制腐蚀的方法。
在水系统内,有三种方式改变水中环境来有效抑制腐蚀;用水中自然存在之钙离子及碱度,在金属表面上形成碳酸钙保护膜。
利用化学或机械方法将溶存于水中之氧气去除。
加入腐蚀抑制剂 。
如上所云,加入腐蚀抑制剂亦是一个简便而有效的方式。
循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施1.水中硬度高:水中含有大量以碳酸钙和碳酸镁为主的硬度成分,当水循环过程中温度升高后,硬度成分就会析出形成垢。
处理措施:使用软水,通过水处理设备如软化器或反渗透系统来减少水中的硬度成分。
2.水中含有有机物:循环冷却水中含有有机物,这些有机物在温度变化条件下会发生化学反应,生成沉淀物。
处理措施:使用适当的水处理试剂来稳定有机物,并保持水体的清洁。
3.循环冷却水中含有微生物:水中的微生物如藻类、细菌和真菌会在换热器内壁形成生物膜,进而导致结垢。
处理措施:使用杀菌剂来抑制微生物的生长,定期清洗换热器。
4.放热水性质变化:放热水循环过程中,温度升高,水中盐类溶解度增加,导致结垢。
处理措施:控制水质中的含盐量,定期检测水质。
1.氧腐蚀:水中含有氧气,当水接触金属表面时,氧气可以与金属发生氧化反应,导致金属腐蚀。
处理措施:使用氧化剂来控制水中的氧含量,或者使用缓蚀剂来形成保护膜。
2.酸腐蚀:循环冷却水中可能含有酸性物质,如硫酸、盐酸等,这些酸性物质会导致金属腐蚀。
处理措施:控制水质的酸性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。
3.碱腐蚀:循环冷却水中可能含有碱性物质,如氢氧化钠、氢氧化钙等,这些碱性物质会导致金属腐蚀。
处理措施:控制水质的碱性物质含量,使用缓蚀剂来形成保护膜。
4.废气腐蚀:有些工业过程中会产生含有腐蚀性气体的废气,这些废气经过冷却后溶解在水中,导致金属腐蚀。
处理措施:使用除气设备来除去废气中的腐蚀性气体,使用缓蚀剂来形成保护膜。
对于循环冷却水换热器结垢和腐蚀问题的处理措施主要有以下几点:1.定期检测和监测换热器水质,包括PH值、硬度、溶解氧等指标,并根据结果采取相应措施。
2.定期清洗换热器内部,使用适当的清洗剂和工艺来去除结垢和沉积物。
3.定期对换热器进行维护和检修,包括清洗管道、更换损坏的部件等。
4.使用适当的水处理设备,如软化器、反渗透系统等来处理水质。
工业循环冷却水中微生物的危害及控制摘要:在工业循环冷却水系统中微生物大量繁殖造成极大危害,为了保证工业循环冷却水安全运行,必须对其进行严格控制。
本文介绍了微生物的危害及其几种控制方法,相比较利用二氧化氯控制微生物是简单、安全、经济、有效的方法。
关键词:工业循环冷却水、微生物、氯消毒机理、二氧化氯中图分类号:tq085在循环冷却水系统中,因其水温和ph均适宜多数微生物的生长,微生物的浓度和它们生长所需要的营养源均因循环水浓缩而不断增加。
加上冷却塔集水盘(或冷却水池)常年露置室外,日照充足,更有利于微生物的繁殖生长。
在工业循环冷却水系统中微生物大量繁殖造成极大危害,为了保证工业循环冷却水安全运行,必须对其进行严格控制。
1 微生物的危害工业冷却水中的微生物品种繁多,大致可分为三大类,即细菌、真菌、藻类。
微生物在工业循环冷却水系统中的危害,主要有两个方面:一是微生物粘泥危害;二是微生物的腐蚀危害。
1.1 粘泥危害微生物在冷却水系统中大量繁殖时,会使水质变臭、变黑;大量生物粘泥粘在冷却设备上,造成传热效率下降,输水管道中阻力增加,能耗增加。
在工业冷却水系统中,细菌形成粘泥菌团(zoogloea)和球衣菌(sphaerotilus)、铁细菌等。
其中以球衣菌为主的粘泥较硬实,在金属表面附着力很强,还能抵抗一般杀生剂的作用。
铁细菌大量繁殖时,产生大量棕色粘泥及fe(oh)3的沉积,堵塞冷却设备及输水管道。
据报道,日本某钢厂1.27cm的输水管道粘泥造成管道堵塞达80%以上,7.62cm的输水管的输水能力下降了70%,30.48cm 的输水管输水能力下降了20%。
对于藻类形成的粘泥,除了堵塞管道,降低热交换设备的传热性能外,由于藻类不断繁殖及死亡,又为工业冷却水中的其他细菌提供了生长的养料,使循环水水质更加恶化。
由于微生物粘泥的危害,使冷却水系统的污泥热阻很快上升,正常运行受到威胁。
1.2腐蚀危害微生物的腐蚀主要是由于微生物生长,导致在冷却设备管壁上,造成差异充气电池的腐蚀。
循环冷却水中微生物的危害与处理办法
循环冷却水中的微生物来自两个方面:一是冷却塔内水冷却过程中引入的大量空气中不断带入,二是冷却水系统的补充水中不断带入,再加上冷却塔及水池内具备了水、空气、阳光和适宜的温度,非常有利于微生物的繁殖,因此循环冷却水中产生微生物是不可避免的。
微生物的危害主要表现在:
1.有些微生物在日光的照射下,产生光合作用而放出氧气,增加水中溶解氧含量,金属腐蚀因此而加速。
2.有些微生物在代谢过程中,产生的酸性分泌物还会直接对金属造成腐蚀。
3.微生物在循环水系统中大量繁殖后生成生物粘泥,主要是以微生物代谢物、残骸形成的沉积物,与水垢和尘土类混合,严重阻隔热量传递。
4.微生物集聚成团附着在管内壁,并繁殖蔓延,形成菌膜,使换热器的传热效率明显降低。
因此,微生物对冷却水系统的危害有些时候比水垢、腐蚀更为严重。
为控制工业循环冷却水系统中微生物的生长繁殖,需要冲击性的加入杀菌剂,CSimpleC Bellacide 355 杀菌灭藻剂是您不二的选择。
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(完)。
循环冷却水回用标准循环冷却水是工业生产过程中重要的热能转移介质,用于冷却设备和系统。
为了减少对淡水资源的过度使用和对环境的负面影响,循环冷却水的回用成为一种可行的节水和环保措施。
然而,循环冷却水回用必须符合一定的标准和要求,以确保其安全性和可靠性。
1. 微生物控制:回用的冷却水应具备良好的微生物控制措施。
微生物的存在可能导致藻类、细菌和真菌的滋生,进而导致堵塞、腐蚀和不良的工作环境。
因此,回用的冷却水应采取适当的消毒和杀菌措施,以控制微生物的生长。
2. 水质指标:回用的冷却水应符合一定的水质指标。
这些指标通常包括总溶解固体(TDS)、悬浮物、重金属、油脂和有机物等。
一般来说,TDS浓度应控制在一定的范围内,以避免对设备和系统的腐蚀和堵塞。
3. pH值:回用的冷却水的pH值应在一定的范围内。
过高或过低的pH值可能导致腐蚀或结垢问题。
通常,pH值应在7到9之间,以确保良好的冷却效果和设备的长期稳定运行。
4. 添加剂限制:回用的冷却水中添加剂的使用应受到一定的限制。
例如,硫化物和亚硝酸盐的浓度应在可接受的范围内,以避免对环境和人体健康造成不利影响。
此外,一些有害物质如重金属、挥发性有机化合物等也应受到控制。
5. 回用比例:循环冷却水的回用比例应根据实际情况设定。
回用比例的确定需要综合考虑冷却效果、成本效益和环境要求等因素。
在制定回用标准时,应进行全面的评估和分析,并确保回用比例能够满足需求并保持合理的经济效益。
需要注意的是,循环冷却水回用标准可能因不同的行业和地区而有所差异。
因此,在实际应用中,应根据相关法规和标准制定适合本地情况的循环冷却水回用标准,并加强监测和管理,以确保回用的冷却水符合安全和环保要求。
浅谈循环冷却水系统中存在的问题及解决方案.摘要冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水的温度升高,水流速度的变化,水的蒸发,各种无机离子和有机物质的浓缩,冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入,以及设备结垢和材料等多种因素的综合作用,会产生严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生,以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题,它们会威胁和破坏工厂长周期地安全生产,甚至造成经济损失.因此,不能掉以轻心.必须要选择一种经济实用的循环冷却水处理方案,使上述问题得到解决和改善。
关键词:循环冷却水存在问题解决方案1.概述我厂的循环水冷却处理系统是由以下几部分组成:①生产过程中的热交换器;②冷却构筑物(冷却塔);③循环水泵及集水池。
该系统是利用冷却水进行降温和水质处理.冷却水在冷却生产设备或产品的过程中,水温升高,虽然其物理性状变化不大,但长期循环使用后,水中某些溶解物浓缩或消失、尘土积累、微生物滋长,造成设备、管道内垢物沉积或对金属设备管道腐蚀。
因此,必须对其进行降温和稳定处理等解决方案,才能使循环水系统正常进行,使上述问题得到解决或改善。
2.敞开式循环冷却水系统存在的问题2.1循环冷却水系统中的沉积物2。
2。
1沉积物的析出和附着一般天然水中都含有重碳酸盐,这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成分.在直流冷却水系统中,重碳酸盐的浓度较低。
在循环冷却水系统中,重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增加,当其浓度达到过饱和状态时,或者在经过换热器传热表面使水温升高时,会发生下列反应Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O冷却水在经过冷却塔向下喷淋时,溶解在水中的CO2要逸出,这就促使上述反应向右进行。
CaCO3沉积在换热器传热表面,形成致密的碳酸钙水垢,它的导热性能很差。
不同的水垢其导热系数不同,但一般不超过1。
16W/(m.K),而钢材的导热系数为46。
4-52。
2 W/(m。
K),可见水垢形成,必然会影响换热器的传热效率。
工业循环冷却水中微生物的危害及控制浅析
摘要:为了保证工业循环冷却水安全、有效地运行,必须消除微生物的危害,应对循环冷却水中微生物进行严格控制。
水中加氯控制微生物是一个有效的方法。
但由于工业循环冷却水的ph大都在8~9,因此不宜用氯杀菌灭藻。
当前,利用二氧化氯控制微生物是简单、安全、经济、有效的方法。
关键词:工业循环冷却水微生物氯消毒机理二氧化氯
一、概述
根据“全国节约用水办公室”的调查,我国的工业用水效率较低。
1999年每万元工业增加值取水量约330m3,是日本的18倍,美国的22倍。
1999年的全国工业用水的循环率只有53%,而美国2000年为94%,相差41%。
按我国工业节水“十五”规划要求,到2005年,万元工业增加值取水量下降到230m3,国家重点工业企业全部达到节水型企业标准。
对高用水行业均有明确的节水目标。
到2005年,火电行业取水量控制在580亿m3内,年均下降313%,工业用水循环率达到96%;钢铁行业取水量控制在2312亿m3以内,年均下降5.5%,工业用水循环率达到91%以上;石化行业取水量控制在2916亿m3,年均下降1.1%,工业用水循环率平均达到95%。
各行各业要达到“十五”规划目标,任重而道远。
提高工业冷却水的循环利用率,是提高工业节水的一个重要举措。
要保证工业循环冷却水安全、有效运行,对循环冷却水中污垢、腐蚀及微生物的危害均应得到有效控制。
本文重点讨论工业循环冷却水中微生物的危害及
控制。
二、循环冷却水中的微生物
在一般工业冷却水中有微生物,但并不很多。
一些实测数据表明,工业冷却水补水中细菌数为10-50个/毫升。
但这种水一进入循环冷却水系统,细菌数就很快增加到106-107个/毫升,这是因为循环冷却水为微生物的生长繁殖提供了适宜条件。
首先是温度,细菌生长的适宜温度是10-45℃,而在循环冷却水中恰好得到满足。
此外,氧气和营养物质在循环水的循环过程中,也不断得到补给(冷却水在冷却过程中,水在喷淋时与空气接触,空气中的尘埃和氧气带入水中)。
而细菌的繁殖又是非常快的,一般20-30分钟分裂一次,一个细菌经过24小时就要分裂成1021-1022个。
循环冷却水中到微生物可分为细菌、真菌和藻类三种。
1.细菌。
细菌是单细胞的生物,每个细胞是一个独立生活个体,许多单细胞个体往往聚集为群体。
其中,每个单细胞依然是独立生活。
细菌极其微小,其直径或长度一般只有0.5-1.0微米,少数也可达80-150微米。
而其形状各异,有球状的、杆状的、弧状的和螺旋状的。
2.真菌。
真菌与细菌不同之处,在于真菌是有细胞核的生物,在每个细胞内都有细胞核。
因此,真菌显然比细菌要进终得多。
其形态与细菌也有很大差异。
3.藻类。
藻类是微生物中的植物类,具有光合作用。
但绝大多数藻类生长在水中,不论在咸水还是淡水中,都有藻类生存,形态复
杂多异。
一般按其光合色素可分为十门,即蓝绿藻、丝藻、红藻、黄藻、褐藻、硅藻、金藻、甲藻、裸藻和轮藻。
三、微生物的危害
1.粘泥危害。
微生物在冷却水系统中大量繁殖时,会使水质变臭、变黑;大量生物粘泥粘在冷却设备上,造成传热效率下降,输水管道中阻力增加,能耗增加。
在工业冷却水系统中,细菌形成粘泥菌团、球衣和铁细菌等。
其中以球衣菌为主的粘泥较硬实,在金属表面附着力很强,还能抵抗一般杀生剂的作用。
对于藻类形成的粘泥,除了堵塞管道,降低热交换设备的传热性能外,由于藻类不断繁殖及死亡,又为工业冷却水中的其他细菌提供了生长的养料,使循环水水质更加恶化。
真菌的大量繁殖也会造成严重粘泥危害,如地霉及水霉型菌落,极易挂在粗糙的表面,粘聚由冷却塔带入的泥沙,影响管道输水能力,降低冷却设备传能效率。
由于微生物粘泥的危害,使冷却水系统的污泥热阻很快上升,正常运行受到威胁。
2.腐蚀危害。
微生物的腐蚀主要是由于微生物生长,导致在冷却设备管壁上,造成差异充气电池的腐蚀。
例如铁细菌的滋生,把可溶性fe2+氧化成fe(oh)3,使铁受到腐蚀。
粘泥底部的缺氧区也易受到铁细菌的腐蚀。
铁细菌引起的腐蚀大多为点蚀或结节状腐蚀。
这种腐蚀有较大的穿透速度,造成冷却设备破坏,甚至系统的停产。
以硫酸盐还原菌为例,它常生活在缺氧的粘泥、锈蚀物及垢下,体内有过氧化氢酶,其生命活动过程中的极化作用,加速了金属的腐蚀,对工业冷却设备造成严重威胁。
硫酸盐还原菌在金属腐蚀时阳极反应式为:
fe2++2oh-—fe(oh)2
2h++2e-—h2
在阴极反应式为: h++e-—h
8h+so42-—s2-+4h2o
包括阴阳两极反应的腐蚀电池反应式为:
4fe+h2so4+2h2o—3fe(oh)2+fes
从上述反应中看出,硫酸盐还原菌大量繁殖,造成冷却设备及输水管道产生严重腐蚀,腐蚀率可达到1125~5 mm/a。
在60~90d内就能把换热设备腐蚀穿孔,造成系统不能正常运行。
四、控制微生物的方法
对于微生物的控制,主要从以下几个方面综合进行:①改善补充水的水质,减少补充水中微生物的含量;②在循环冷却水系统中增加旁通过滤,将微生物及其粘泥从过滤器中过滤出循环冷却水;③用杀生剂对微生物进行杀生处理。
本文重点讨论利用杀生剂对微生物的杀生处理。
杀生剂对微生物的杀毒和抑制作用主要是:①摧毁和破坏微生物细胞结构;②干扰细胞物质的生物合成;③干扰微生物能量新陈代谢。
1.二氧化氯杀生剂。
二氧化氯是一种广谱性杀生剂,它渗入细菌细胞内,将rna或dna(核酸)氧化,从而阻止细胞的合成代谢,并使菌类死亡;二氧化氯对苯环具有一定的亲和性,能使苯环发生
变化,灭杀藻类;二氧化氯还具有较强的氧化还原性能,它对水中残存的有机物进行氧化,切断了各类菌藻所需的养料,减缓菌藻的繁殖;二氧化氯具有无味、无毒、无腐蚀性。
因此在工业循环冷却水中应用比液氯更安全有效。
同时,二氧化氯的氧化性是液氯的2.5倍,杀生效果明显高于液氯,在工业冷却水中,一般投加量为2~5mg/l,具体投加量应视水质而定。
二氧化氯还具有独特的性能,它可在ph为3~9的广泛范围内有效地杀菌。
由于这个特点,更适宜于高ph的工业循环冷却水中作为杀生剂的应用。
2.非氧化性杀生剂。
任何一种杀生剂,只要长期应用后,微生物对这类杀生剂会有抗药作用。
因此,为了提高杀生效果,应辅助投加非氧化性杀生剂。
非氧化性杀生剂的种类也很多,常用的有季胺盐、烯醛、重金属盐及二硫氰基甲烷(mt)类等。
季胺盐是阳离子型化合物,可以吸附在细菌上,与细胞壁上负电荷形成静电键,在细胞壁上产生压力,引起细胞的溶解和死亡;季胺盐还能破坏细胞的半渗透膜组织及细胞内化游物质荷酶,使蛋白质变质,达到杀菌目的。
国内还有利用各类杀生剂及活性酶之间的协同作用复配而成非氧化性杀生剂,如有机硫类化合物活性酶与季铵盐等复配,用于工业循环冷却水的杀菌灭藻,粘泥剥离等均有显著的效果,是新一代的非氧化性的杀生剂。
五、结语
1.在工业循环冷却水中,为了保证系统安全、有效地运行,必须对水中的微生物进行严格地控制,消除微生物的危害。
2.氯是一种价格低廉,使用方便,杀菌效果良好的杀生剂。
而工业循环冷却水运行ph大都在8~9,因此氯作为工业循环冷却水的杀生剂不适宜。
3.二氧化氯是一种广谱性杀生剂,使用安全可靠,杀生效果优于氯,并且不受水中ph的限制,可作为工业循环冷却水中首选的杀生剂。
参考文献
[1] 谭丽,李本高.电化学除藻方法研究[j].工业水处理.2006:26(2):1-4.
[2] gb50050-95,工业循环冷却水处理设计规范[s].。