1.传统水处理方法(水质稳定处理)
传统循环水处理,即通过向系统中投加净水剂、缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂,通称作水质稳定剂,保持循环水的水质指标在某一范围内,此方式只能是起到延缓腐蚀和结垢的目的,并不能从根源上解决循环水系统的腐蚀结垢问题。尤其是设备表面的电化学腐蚀,传统的缓蚀阻垢技术如果加药不当,还可能加重电化学腐蚀的进程。因为传统的缓蚀阻垢剂作用原理是通过阻垢剂分子与水中的钙镁离子结合来延缓结垢的速度,即传统的药剂分子本身也存在水合与电离,使水的电导率上升,最终引起电化学腐蚀的加剧。水质稳定法处理循环水,很难做到水质的稳定均一。
循环水水质受外部条件影响较大,在加上换热工况也会受天气等外界因素的影响,水质稳定处理很难做到稳定。如果长期采用水质稳定剂法处理循环水,会出现以下问题:
1、缓蚀阻垢率低;
2、菌藻易产生抗药性;
3、已经形成的污垢无法去除,会持续对设备和管道产生腐蚀。
如果水质稳定处理方法不当,甚至会起到相反的效果,最终会导致循环水指标的失控。
2.奥也水处理新模式(金属表面稳定处理)
山东奥也环保技术有限公司在生产实践中,不断的总结、探索和研究,采用奥也药剂成膜的方法和技术,通过奥也药剂的选择性自组装作用,在金属表面形成优于纳米膜的奥也药剂膜,组装过程形成稳定、致密的膜层结构-单分子层,能够有效保护金属设备不受腐蚀,也能阻止各种污垢的再次附着,类似于荷叶的防腐、拒污效果,从而使循环水处理缓蚀和阻垢的效果接近100%。
几种系列药剂成膜对比
目前已开发的JN-366缓蚀阻垢剂就是专对工业循环水系统,还有与该药剂配套的JN-421无氯广谱杀菌灭藻剂,在工业循环冷却水系统中使用这两种药剂可以解决上述的腐蚀和结垢问题,实际应用操作还需要配套自动监测、自动加药、自动排污、自清洗装置等技术工艺,具体方案可由我公司技术服务人员根据甲方现场和水质条件来制定技术方案,配合客户安装操作和管理。
3.奥也水处理技术对工业循环水系统的八大优势:
(1)把水质稳定处理变为金属表面稳定处理,节水效率更高!
传统的循环水处理技术,也叫水质稳定技术,是侧重于改善水的性能;而奥也水处理技术是改变金属表面的特性,通过药剂的选择性组装作用,在金属表面形成一层膜。在药剂组装过程中,将金属表面原有的污垢予以清除,分散到水溶液中,从而达到彻底除垢和组装成膜的目的。形成的化学膜比传统的钝化膜、沉积膜和吸附膜都要均匀、致密,像荷叶的表面一样具有防腐、拒污能力,使金属表面处于安全、稳定状态,远比水质稳定更直观有效、更稳定持久。奥也化学膜能使缓蚀阻垢效率接近100%,彻底解决了中水回用的技术难题,确保工业废水零排放,从源头截断了污水排放,节水效率接近100%。
(2)水性和油性污垢都反应,除垢范围更宽,除垢能力更强,适用更多行业油水系统。
奥也药剂为水溶性的中性药剂,可根据需要调节酸碱度,一剂多用,既能和水垢、锈垢反应,也能和油性污垢反应,可以清洗常规药剂难于清洗的硫酸钙等疑难污垢,然后在金属表面形成稳定、致密的奥也化学护膜。不仅用于工业循环水处理,也可广泛用于机械、造船、空调、电站锅炉、润滑油站、油田管网和油井等精密复杂系统的混合污垢的处理和保养。
(3)薄而致密的奥也化学膜延长了设备寿命,显著提高设备换热能力,节能效益巨大。
对于以水为媒介的热交换系统,把热能传递出去的最大阻碍和瓶颈是换热器表面的污垢,彻底清除金属表面的污垢,让金属洁净快速传热是节能减排的关键!
因为铜的导热系统为401W/m·K,铁的导热系统为54W/m·K,而水垢的导热系统仅为1.3~3.1W/m·K,铁锈的导热系数为0.116-0.232 W/m·K。锈垢、水垢等附着在金属表面,因为其热阻是金属的几十倍甚至几百倍,会严重影响热交换!
换热器结垢与能耗损失
水垢厚度(mm) | 热交换程度 (BTU/ft2•h•℉) | 换热损失(%) | 多耗电(%) |
0 | 92.77 | 0 | 0 |
0.3 | 73.68 | 21 | 10 |
0.6 | 61.12 | 24 | 20 |
0.9 | 52.20 | 44 | 31 |
1.2 | 45.60 | 56 | 42 |
1.6 | 39.52 | 67 | 53 |
结论:换热系统的传热瓶颈是污垢,特别是锈垢的热阻最大,光洁的金属表面是高效传热的保证。工业循环水主要目的就是热媒交换,从根本上提高了循环水的工作效率。奥也化学膜为极薄的一层单分子层,几乎不影响金属的导热性能,能显著提高系统的传热效率20%-70%!
(4)药剂和分散下来的污垢一起提高了水媒的传热能力,化害为利,提高换热效率。
水因其成本低且安全、环保、气化潜热大(为2260kJ/Kg)、比热大(4.2 kJ/Kg·℃)等优点,被称做工业的血液,一直以来被作为最主要的传热介质。在工业领域,80%的淡水被用于冷却或加热。但水的导热能力极差,20℃时,水的导热系数仅为0.60 W/m·K。奥也药剂本身,以及被分散下来的污垢导热系数大,会在水内形成众多的传热快点,提高了整个水媒的传热效率,将金属表面的污垢变成了水媒的传热促进剂,化害为利,显著增加系统的换热能效。
(5)光滑的金属表面提高循环水的流速和循环泵的效率,节电效果显著。
热传递有传导、对流、辐射三种途径,循环水的传热是以对流为主的,光洁致密的超分子膜使滞流层的厚度减薄,可以显著提高循环水的对流速度和传热速度。
另外,奥也药剂为大分子物质,能与水分子及循环水中的无机盐分子进行桥连,通过氢键等弱分子间作用力形成空间网状分子集团,不仅提高水媒的传热能力,使循环水处于类层流状态,从而提高流速,单位时间流经换热设备的循环水量增加,换热效率进一步提高。
污垢的阻力加上涡流的存在会使水分子及其他分子、离子摩擦,泵的机械能一部分转化为水的内能,使水的温度升高,吸热能力下降,降低了循环水的换热效率。因此,奥也化学膜使管路光洁,减少涡流,阻止了循环水将泵的动能转换成水的内能,有效提高泵的效率,节约用电,并延长泵的使用寿命。
(6)循环水系统不再需要停车化学清洗,既减少酸洗对设备的腐蚀损伤,又减少环境污染。
传统的化学清洗一般为一元、二元酸或碱,尤其是酸洗过程中不可避免的存在着过洗腐蚀的现象。因此,传统化学清洗和钝化处理技术难度较高,风险不易控制。
另外,由于传统清洗剂多为强酸,很容易发生渗氢现象,造成金属韧性降低的氢脆现象。金属内部有晶格缺陷,会大大影响金属本身的性能,其抗压强度、抗拉伸强度、蠕变性、延展性以及耐腐蚀性等各项性能指标都会大大降低,严重危害系统的运行安全和使用寿命。
普通化学清洗产生大量的废酸、废碱等废液污染环境,且有巨大的安全隐患。
奥也水处理技术可以实现在线环保清洗预膜,不需专门的停车化学清洗。
(7)中水作为循环水使用,确保工业用水零排放,不仅节约水,更显著减少人工维护和停产检修成本。
奥也化学膜具有防腐、拒污性能,在提高换热效率的同时,可以耐受较差的水质,从而显著提高循环水的浓缩倍数,中水也可以安全用于循环水,这是工业用水能够节约的最主要有效途径,也是最终实现工业用水零排放的技术保障。
缓蚀阻垢率提高,系统的使用效率提高,检修次数和维修成本就会大幅下降,至少可实现一年一检修为三年一检修,有些系统甚至更多,节约人工和增产效益也是巨大的。
(8)奥也药剂兼具广谱杀菌、抑制菌藻功能,一剂多用。
循环水的菌藻产生大量粘泥影响热交换,腐蚀设备,甚至堵塞冷却塔填料,造成停产事故,需要停车对系统进行化学清洗。氧化性杀菌剂一般都是氯及其衍生物,部分非氧化性杀菌剂也含有氯离子,这样就把大量的腐蚀性氯离子加入循环水系统,氯离子是腐蚀性很强,半径较小的活泼离子,极易在金属缺陷处富集,特别是对不锈钢设备,很容易造成氯离子应力腐蚀破裂,对设备危害极大。奥也药剂具有高效的渗透和分散作用,可以破坏蛋白质结构,抑制菌藻的滋生,具有广谱、高效的抑菌作用。一般的循环水系统只投加工业循环水专用奥也药剂就可以了,既有除垢、缓蚀效果,还可抑杀菌藻。
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