循环水处理在玻璃厂冷却水系统中的应用

全国性建材科技期刊一-《玻璃》 2015年 第3期 总 第282期循环水处理在玻璃厂冷却水系统中的应用裘燕春(中国新型建材设计研究院杭州市310003 )摘萋玻璃厂在原有循环冷却水系统配置 了循环水处理设备，对循环水系统进行加药处理,改造后经检测，循环水冷却器及管道结垢腐蚀现象大为改善，提高了循环水浓缩倍数，起到节水、降低运行能耗及维修费用的作用。关键词玻璃厂循环冷却水循环水处理自 动加药装置浓缩倍数中图分类号: TQ171文献标识码: A文章编号: 1003- 1987 (2015) 03- 0014-03Application of Circulating Water Treatment in Cooling Water System of Glass FactoryQiu Yanchun( China new building materials design and research institute，Hangzhou, 310003 )Abstract: The original circulating cooling system was equiped with a dosing device，the results oftransformation indicated that circulating water cooler and pipe corrosion were greatly improved ,concentration multiple was increased，water、 energy consumption and maintenance costs were reduced .Key Words: circulating cooling water of glass factory，circulating water treatment，automatic dosingdevice，concentration multiple部分，循环水主要对熔窑、成形工段一-些在高温0引言状态下运行的设备进行冷却，要求不间断供水，华东地区某玻璃厂循环冷却水系统的循环水并保证足够的水量及水压。循环水系统容积约量为1 000 m'h，保有水量800m',冷却水温差800 m',循环水量为1 000 m/h。系统主要工艺装8~10 C,补充水为当地自来水厂提供。系统管道置有700 t/d浮法玻璃熔窑1座及锡槽1座，共有冷主要材质为碳钢。该厂循环冷却水系统运行1年却设备约70台,换热设备材质以碳钢为主，并有多，系统冷却设备( 拉边机、冷却水包等)已有少量的不锈钢，系统采用敞开式循环水系统，循较明显的结垢、腐蚀现象，在冷却塔填料、冷却环水系统流程见图1。塔塔壁上也有青苔及黏泥等附着。为了解决上述补水]|保窑水塔|问题，对现有循环水系统进行改造，在循环冷却水中投加水质稳定剂，并辅以旁通过滤器，补水设备冷却一冷却塔一冷水池→循环水泵水回水水用水点经软化处理，有效地控制和解决了循环冷却水系图1循环水系统流程图统中冷却设备及输水管道的腐蚀、结垢及黏泥等问题。1.2系统存在的问题(1)换热器与管道腐蚀1循环水 系统及存在的问题换热器腐蚀情况见图2。从图中可见，换热1.1 循环水系统器已存在较中国煤化工设备的维修费玻璃厂循环水系统是玻璃生产线的重要组成用，影响换TYTHCNMHG14生产经验在系统中，造成沉积下金属腐蚀。③两种不同金属相互接触时，因金属间电位差造成电化学腐蚀。④其它影响腐蚀的因素: pH、溶解固体、温.度、流速等。(2)换热器及管道结垢由于循环水系统采用开放式，选用方型横流图2换热器腐蚀图式玻璃钢冷却塔，冷却水在系统中循环使用，水引起换热器及管道腐蚀的主要原因:温升高，水流速的变化，各种无机离子和有机物①铁材质与水中氧气作用而腐蚀。质的浓缩，阳光照射，灰尘杂物的进入等，都可②当微生物繁殖时，其微生物的分泌物与冷能造成换热器及管道的结垢，从而降低换热器的却水中的有机物、无机物聚积而形成粘泥，沉积热交换能力，增加系统运行能耗及维修费用。表1循环冷却水水质项目电导率/uS●cm'总硬度/mg. L'pH氯化物/mg' L"总碱度/mg.L"标准值≤3500≤7007.5-9.0≤300≤500处理前水质460014009.0~9.5600处理后水质2550-1200600-3008.2~8.0100-200160~300由表1可见，由于处理前循环冷却水的水质鉴于循环水系统存在的以上问题，玻璃生产严重超标，导致各种盐类在热交换器内附着在管线动力车间也采取了- .些措施，比如定期排污，壁表面形成水垢。一般每月2次，补充新水，改善循环冷却水的水(3)微生物及黏泥问题质，但效果不太明显，还多消耗自来水。经分析微生物包括细菌、真菌及藻类，冷却水的水.比较，采用循环冷却水处理方案。该处理方案中温、pH适合微生物繁衍，若未加以控制，微生物不采用CLP- -401 (由AMPS+磺酸共聚物、有机膦羧断繁殖，产生黏泥堵塞热交换器，且在黏泥沉积的酸及助剂等组成)作为阻垢缓蚀剂，采用CLB-地方造成沉积物下腐蚀，导致设备损坏，见图3。506固体活性溴杀菌灭藻，同时投加CLB- -503杀菌剥离剂，为剥离循环水系统中的细菌、真菌和藻类。该方案全年药剂用量及费用见表2。表2全年药剂用量及费用项目.用量/kg|单价/元 . kg~'年费用/元CLP- 401阻垢缓蚀剂| 150020.030000CLB- -506固体杀菌剂| 200030.060000CLB- 503杀菌剥离剂| 200040000图3热交换器沉积腐蚀合计/元1300002循环水系统存在问题的解决方案采用该相严广中国煤化望药装置，加2.1加药 系统药装置由储|YHCNMH G计量泵组15.全国性建材科技期刊一一《玻璃》 2015年 第3期 总 第282期成，处理系统工艺流程见图4。N的立方成正比。如果水泵的效率-定，当要求调低流量时，转速N可成比例地下降，而此时轴输出软化水补水加药 ]保窑水塔|功率P成立方关系下降。即水泵电机的耗电功率与设备冷却[冷却塔一冷水池一循环水泵一设备冷却转速近似成立方比的关系。系统原有循环水泵3水回水水用水点台，2用1备， 型号为DFW250 -400/4/1 10卧式离心旁滤器泵，参数为Q=550 m'/h, H=50 m, n=1 480 r/min,图4改造后循环冷却水处理系统流程困N=110kW。经统计，水处理后，1台110 kW的循另外每周对循环水的水质进行检测，根据检环水泵可节电175 200 kWh/a，电费按0.80元测结果，对循环水处理药剂做适当调整，以达到/kWh计算，每台水泵可节约14.02万元/a, 2台水泵共节约28.04万元/a，同时水泵运行平稳正常，并水处理要求的指标。满足换热设备冷却水量及压力的要求。2.2旁滤设备(3)联合车间的热交换器(投料口水包、卡在循环水系统中增加了旁流处理设备，采用脖大水管、水平搅拌器、拉边机等)使用时间延的是自动自清洗过滤器，过滤精度为100μm,处长。由以前2次/a维修，3年更换，变成0.5~ 1次/a维理流量50 m'/h。将循环冷却水系统中悬浮物、溶修，使用6年甚至1个窑期以上。解固体和微生物等有害成分去除掉，它与化学处(4)循环冷却水的水质得到改善。联合车理相配合使用时，一方面不断改善冷却水水质,间循环冷却水处理投人运行后，经测定，其各控提高缓蚀阻垢效果，延长生产设备的使用寿命，制指 标大大低于标准值(见表1)，循环冷却水改善换热器的传热效果，另一方面提高循环水系水质得到改善。统的浓缩倍数，显著减少系统的排污量和补充水4结语量,减少因排污而导致的水处理药剂的流失，减轻因此引起的水体污染。冷却水在循环中不断反复使用，由于水温升2.3补充水软化处理高、水流速的变化、水的蒸发、各种无机离子和有在循环水系统中配置了15 m'/h全自动软水机离子的浓缩等多种原因产生严重的沉积物附着、器，对部分补充水进行软化处理，以降低循环水设备腐蚀和微生物大量滋生产生的堵塞管道等问中Ca*的浓度，提高循环水的浓缩倍数,控制循题。通过合理的循环水水质处理，包括加药、旁环水系统热交换器及管道结垢与腐蚀。滤、补充水软化等措施，减少系统排污量,提高浓缩倍数,控制结垢、防止腐蚀、抑制微生物，做好3水处理实施效果循环冷却水系统日常管理，定期检测循环水的水质(1)换热器的热交换能力提高。循环水冷指标，及时调整加药系统、排污系统，起到节水、却水入口、出口温差增大4~5 C,达到换热器循节能和保障循环水系统正常运行的作用。环水温差的要求。(2)由于换热器效率提高，冷却水量要求减参铐文献.小，循环水泵的能耗降低。系统循环水泵采用的[1] GB50050 -2007,工业循环冷却水处理设计规范[S]是变频控制，由流体力学可知，P(功率)=Q (流[2]蔡世军,赵新义,王莹莹.循环冷却水节水技术研究进展.工业水处理.2009 (3) :6量) x H(压力)，流量Q与转速N的一次方成正[3]祁鲁梁中国煤化工答.北京中国化学比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速出版社,HCNMH G16.