工业冷却水处理教案.doc

循环冷却水处理(龙荷云<循环冷却水处理>)第一讲概述(教材第1--3章)一水水,是地球上分布最广的自然资源,也是人类赖以生存的四大要素(水、大气、土壤、食物)之一。×109km3,×107km3,%,而实际上能供人类生活和工农业生产使用的淡水资源还不到淡水储量的百分之一(%,%)。所以,地球上供人类生存、发展的水资源量是有限的。我国水资源量,%,总量排名第6位。但是,按人均占有量来说,近约世界人均占有量的1/4,在世界上排名121位。我国是贫水之国,9个省市严重缺水,666座城市中400座缺水。我国被联合国列为世界上13个贫水国之一。如何合理使用和开发水资源已是当务之急,节约水资源已刻不容缓。二水处理综合各类水处理,基本上可以分为三大类:1给水处理如生活饮用水、工业生产补充用水及锅炉用水等。一般来说,使用前对抽取的原水(尤其是江河湖泊类)需进行预沉、混凝、澄清、过滤甚至消毒、软化等处理。2废水处理如各种工业废水及城市生活污水等。一般通过物理法、化学法、物化法或生物法等处理后达标排放。3冷却水处理指工业生产运行中循环冷却水的处理,其目的是为节约工业用水,提高水的重复利用率。另外,还有化学水处理。三冷却水系统(教材48--50)用水来冷却工艺介质的系统称作冷却水系统。通常有两种,直流式冷却水系统和循环冷却水系统。1直流式冷却水系统直流式冷却水系统中,冷却水仅仅通过换热设备一次,用过就排放,如图1—1所示。因此,用水量很大。这种冷却水系统,不需要其它冷却水构筑物,因此投资少,操作简便,但是耗水量大,对环境造成热污染,不符合节约使用水资源的要求。这种系统已基本被淘汰。水源换热器泵图1—1直流式冷却水系统2循环冷却水系统循环冷却水系统又分封闭式和敞开式两种。(1)封闭式循环冷却水系统在封闭式循环冷却水系统中,冷却水用过后不是马上排放掉,而是收回再用,循环不已。在循环过程中,冷却水不暴露于空气中,所以水量损失很少。水的再冷却是在另一台换热设备中用其它的冷却介质来进行冷却的,如图1—2所示。这种系统一般用于发电机、内燃机或有特殊要求的单台换热设备。水源换热器(冷却工艺介质)泵冷却器(冷却热水)图1-2封闭式循环冷却水系统(2)敞开式循环冷却水系统在敞开式循环冷却水系统中,冷却水用过后不是立即排放掉,而是收回循环再用。水的再冷却是通过冷却塔来进行的,因此冷却水在循环过程中要与空气接触,部分水在通过冷却塔时还会不断被蒸发损失掉,因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加,为了维持各种矿物质和离子含量稳定在某一个定值,必须对系统补充一定量的冷却水(为保证补充水的质量,通常须将抽取的原水经过预处理)。其流程如图1—3(教材P54:图3-7)所示。1a—水源;1b—预处理;1—补充水;2—冷却塔;3—冷水池;4—循环水泵;5—渗漏水;6—冷却水;7—冷却工艺介质的换热器;8—热水;9—排污;……图1—3敞开式循环冷却水系统这种敞开式循环冷却水系统,要损失一部分水,但与直流冷却水系统相比,可以节约大量的冷却水,允许的浓缩程度愈高,节约的水量愈可观,且排污水也相应减少。四冷却水循环的必要性节水首先要抓住比较集中使用的工业用水。在工业用水中,冷却水占的比例最大,约占60%-70%。所以,为节约用水,提高工业水的重复利用率,须采用循环冷却水。以我国化学工业为例,1985年用水总量为192亿m3,,水的重复利用率为56%;1990年总用水量为244亿m3,,水重复利用率为63%;到2000年总用水量为336亿m3,,水重复利用率达到78%,同时,废水的排放量也因此由1990年的61亿m3,降到2000年的57亿m3。另外,1985年到2000年化学工业产值由原来的491亿元增加到1548亿元,产值翻了三番,但工业用水的补水量反而减少12%,废水的排放量也减少7%。这一切,所依靠的主要是采用循环冷却水及其处理技术。五有关的基本概念或自学思考题1浓缩倍数K(教材P55)及其计算(实验或工业应用题1道);2冷却水的水质要求有哪些?如何理解?3冷却水预处理的混凝及其机理。第二讲循环冷却水系统存在的危害及其水处理的意义(教材第3章)一循环冷却水系统存在的危害对循环冷却水系统,冷却水在不断循环使用过程中,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、灰尘杂物的飘落,以及设备结构和材料等多种因素的综合作用,会产生比直流系统更为严重的结垢、设备腐蚀和菌藻微生物的大量滋生,以及由此形成的粘泥