垢菌清又稱為電化學(xué)設(shè)備,垢菌清利用水垢預(yù)沉積和氯離子及氧離子的氧化產(chǎn)物,主要用于工業(yè)循環(huán)冷卻水,從而解決結(jié)垢和微生物控制的問題。垢菌清手動操作,免維修,環(huán)境友好,對水質(zhì)無污染。同時也防止冷卻塔中菌藻類的滋生。
循環(huán)水處理現(xiàn)狀及常見問題
在工業(yè)用水中工業(yè)循環(huán)冷卻水約占工業(yè)用水的70~80%,節(jié)約冷卻循環(huán)用水量則是節(jié)約冷卻水有效的措施,但是循環(huán)冷卻水在運行過程中不可避免地對換熱設(shè)備產(chǎn)生一系列的危害,即水垢、污垢的沉積、腐蝕的加劇、菌藻的滋生等,如不進(jìn)行有效治理,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)則很難正常運行。
隨著世界工業(yè)的發(fā)展以及水資源的匱乏,工業(yè)循環(huán)水處理日漸成為石化、能源、冶金、電力等行業(yè)重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。長久以來,循環(huán)水處理行業(yè)通過藥劑添加來解決問題,一直致力于開發(fā)出防垢效果更好、添加量更少、毒性更小的藥劑。但經(jīng)過多年實踐證明,添加藥劑雖然暫時解決循環(huán)水系統(tǒng)的問題,但藥劑給循環(huán)水系統(tǒng)帶來了新的污染源,且系統(tǒng)運行存在各種隱患,如同一個沒有根治的病人隨時都有復(fù)發(fā)的危險,治標(biāo)不治本。
問題一、水垢析出和附著
重碳酸鈣(Ca(HCO3)2)的濃度隨著蒸發(fā)濃縮而增加,當(dāng)其濃度達(dá)到過飽和狀態(tài)時,或者冷卻水經(jīng)過冷卻塔噴淋導(dǎo)致CO2逸出時,碳酸鈣(CaCO3)以水垢的形式析出沉積在熱交換器傳熱表面,形成致密的水垢,降低換熱器的傳熱率。
Ca(HCO3)2=CaCO3+CO2+H2O
問題二、管道和設(shè)備腐蝕
腐蝕是一個電化學(xué)過程,腐蝕就是金屬從陽極電位向陰極電位的電子轉(zhuǎn)移過程中發(fā)生的氧化。當(dāng)金屬與溶解有氧氣的冷卻水接觸時,由于金屬表面的不均一性和冷卻水的導(dǎo)電性,在金屬表面會形成許多腐蝕微電池,經(jīng)過氧化還原反應(yīng),使得陽極區(qū)的金屬不斷溶解被腐蝕。
在陽極區(qū) Fe - 2e- = Fe2+
在陰極區(qū) O2+2H2O+4e-=4OH-
在水中 6Fe2+ +3/2O2 +3H2O=4Fe3+ +2Fe(OH)3
問題三、微生物滋生和粘泥
循環(huán)水中由于養(yǎng)分的濃縮,水溫升高和日光照射,、和藻類迅速繁殖。微生物分泌出的粘液,與水中懸浮物及水垢一起形成粘泥。粘泥除了會引起腐蝕外(循環(huán)水中70%的腐蝕是微生物加速或者直接導(dǎo)致的),還會使循環(huán)水流量減少,從而降低熱交換效率。嚴(yán)重時會堵死管道,迫使停產(chǎn)清洗。
問題四、懸浮物導(dǎo)致污垢沉積
懸浮物來源于補(bǔ)水、腐蝕產(chǎn)物、結(jié)垢副產(chǎn)物、菌藻及其代謝物、投加的化學(xué)藥劑、物料泄露、空氣對流帶來的雜質(zhì)等。內(nèi)部疏松多孔的污垢除了影響換熱之外,更嚴(yán)重的是助長某些如鐵的繁殖,終導(dǎo)致?lián)Q熱器穿孔腐蝕而泄漏。
問題五、高溫?fù)Q熱器結(jié)垢
存在多個換熱器的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,某個高溫?fù)Q熱器的結(jié)垢問題不能通過整體水質(zhì)處理來解決,為了照顧大多數(shù)換熱器采取的循環(huán)水處理方案,卻會引起高溫?fù)Q熱器的結(jié)垢,從而成為循環(huán)水系統(tǒng)管理的瓶頸。
垢菌清工作原理
垢菌清利用水垢預(yù)沉積和氯離子及氧離子的氧化產(chǎn)物,主要用于工業(yè)循環(huán)冷卻水,從而解決結(jié)垢和微生物控制的問題。
冷卻水在反應(yīng)室內(nèi),經(jīng)過電化學(xué)作用發(fā)生下列反應(yīng):
1)在陰極(反應(yīng)室內(nèi)壁)附近形成一個強(qiáng)堿性環(huán)境(PH高達(dá)13),使碳酸鈣從水中析出,與沉積的重金屬離子一起附著在內(nèi)壁上。
2)電流導(dǎo)致懸浮顆粒失穩(wěn),形成較大絮體沉淀下來。
3)在陽極附近,氯離子被電解氧化生成游離氯或者次氯酸。
4)在陽極附近同時生成氫氧根自由基、氧自由基、臭氧以及雙氧水,這些物質(zhì)進(jìn)一步強(qiáng)化了在反應(yīng)室內(nèi)和整個水系統(tǒng)的滅藻效果。
除垢原理
在電流的作用下水在陰極發(fā)生電解反應(yīng)生成OH-,由陰極反應(yīng)產(chǎn)生的OH-離子打破陰極附
近溶液中堿度與硬度的平衡,溶液中的HCO3-離子轉(zhuǎn)化為CO32-離子,同時水中Ca2+、Mg2+等