Príručka na úpravu cirkulujúcej vody: Vysvetlenie vodného kameňa, korózie a mikrobiálnej kontroly

Priemyselné systémy cirkulačnej chladiacej vody sú dôležitými komponentmi mnohých procesov. Počas prevádzky však odparovanie vody a straty vetrom vedú k nepretržitej koncentrácii cirkulujúcej vody. To má za následok zvýšený obsah soli, zvýšenie hladiny aniónov a katiónov a výrazné zmeny hodnoty pH, ktoré prispievajú k zhoršeniu kvality vody. Okrem toho teplota, pH a obsah živín v cirkulujúcej vode vytvárajú priaznivé prostredie pre mikrobiálnu proliferáciu, pričom chladiace veže vystavené slnečnému žiareniu sú ideálne pre rast rias. Účinnýúprava cirkulačnej vodyje preto nevyhnutný na riadenie tvorby vodného kameňa, kontrolu korózie a inhibíciu mikrobiálnej aktivity.

Bežné problémy v systémoch cirkulujúcej vody

V systémoch cirkulujúcej vody môže vzniknúť niekoľko kľúčových problémov, ak nie sú správne riadené:

• Tvorba váhy: Tichý zabijak účinnosti

  Keď voda cirkuluje a odparuje sa v chladiacich systémoch, koncentrácia rozpustených solí sa zvyšuje. Keď tieto koncentrácie prekročia rozpustnosť určitých solí, vyzrážajú sa a vytvárajú tvrdé usadeniny známe ako vodný kameň. Medzi bežné typy patrí uhličitan vápenatý, fosforečnan vápenatý a kremičitan horečnatý. Vodný kameň je hustý a výrazne znižuje účinnosť prenosu tepla; Iba 0,6 mm vrstva vodného kameňa môže znížiť koeficienty prestupu tepla o 20 %. Proaktívne opatrenia, ako je využívanieSystémy reverznej osmózyNa čistenie make-upovej vody môže výrazne zmierniť usadzovanie vodného kameňa.

• Znečistenie: Viac ako jednoduchá špina

  Znečistenie je primárne spôsobené organickými látkami, mikrobiálnymi kolóniami a ich sekrétmi, bahnom a prachom suspendovaným vo vode. Na rozdiel od tvrdého stupnice sú nečistoty zvyčajne mäkšie, ale rovnako škodlivé. Nielenže bránia prenosu tepla, ale tiež podporujú koróziu pod usadeninami, čím skracujú životnosť zariadenia. Účinné odstránenie týchto častíc je kľúčovou súčasťou komplexnéhoPriemyselná úprava vodystratégia, ktorá často zahŕňa rôzne fázy filtrácie v rámci väčšieho systému.

• Korózia: Postupná degradácia majetku

  Korózia v systémoch cirkulujúcej vody, najmä zariadení na výmenu tepla, je hlavne elektrochemická. Je to spôsobené faktormi, ako sú výrobné chyby v zariadeniach, vysoké hladiny rozpusteného kyslíka, korozívne ióny (napr. Cl-, Fe2+, Cu2+) a biofilmy tvorené mikrobiálnymi sekrétmi. Následky nekontrolovanej korózie sú závažné, čo môže viesť k rýchlemu zlyhaniu výmenníkov tepla a potrubí. Implementácia správnehoÚpravňa vodydizajn je rozhodujúci pre efektívneKontrola korózie.

• Mikrobiálny sliz: živná pôda pre problémy

  Cirkulujúca voda často obsahuje dostatok rozpusteného kyslíka, optimálne teploty a podmienky bohaté na živiny, vďaka čomu veľmi prispieva k rastu mikróbov (baktérie, riasy, huby). Nekontrolované mikrobiálne množenie môže rýchlo viesť k zhoršeniu kvality vody, nepríjemnému zápachu a zmene farby (napr. sčernaniu). Chladiace veže môžu trpieť rozsiahlymi usadeninami slizu, upchatím, drasticky zníženou účinnosťou chladenia a zvýšenou koróziou. Pretomikrobiálna kontrola vo vodných systémochje kritickým aspektom úpravy cirkulujúcej vody. Riešenia, ako sú tie, ktoré nájdete v našichSterilizátorvrátane UV sterilizátorov a generátorov ozónu, môže byť vysoko účinná pri riadení mikrobiálnych populácií.

Hrozba mikroorganizmov a základné monitorovanie

Mikroorganizmy v systémoch chladiacej vody pochádzajú z dvoch hlavných zdrojov: vzdušné mikróby nasávané počas prevádzky chladiacej veže a tie, ktoré sú prítomné v prívode doplňovacej vody. Riasy na slnečnom svetle vykonávajú fotosyntézu pomocou oxidu uhličitého a hydrogenuhličitanu a uvoľňujú kyslík. Veľký kvet rias tak môže zvýšiť rozpustený kyslík, urýchliť procesy depolarizácie a korózie.

Rozsiahly rast mikróbov môže spôsobiť, že cirkulujúca voda sčernie a vznikne nepríjemný zápach, ktorý znečisťuje životné prostredie. Vedie tiež k tvorbe výrazných slizových usadenín, ktoré znižujú účinnosť chladiacej veže a môžu spôsobiť poškodenie dreva. Sliz vo výmenníkoch tepla znižuje rýchlosť prenosu tepla, zvyšuje pokles tlaku a môže vyvolať silnú koróziu pod usadeninami. Okrem toho môžu tieto biofilmy chrániť podkladový kov pred inhibítormi korózie, čím sa stávajú neúčinnými. Niektoré baktérie tiež produkujú metabolické vedľajšie produkty, ktoré sú priamo korozívne. Tieto problémy spoločne ohrozujú dlhodobú a bezpečnú prevádzku systémov cirkulujúcej vody, čo vedie k značným hospodárskym stratám. V dôsledku toho je kontrola mikrobiálnych nebezpečenstiev rovnako dôležitá, ak nie dôležitejšia, ako riadenie vodného kameňa a korózie.

Monitorovanie mikrobiálnej aktivity v cirkulujúcej vode možno dosiahnuť pomocou týchto chemických analýz:

• Zvyškový chlór (voľný chlór):Pri použití chlóru na dezinfekciu je dôležité sledovať čas vzhľadu a hladinu zvyškového chlóru. Vysoké mikrobiálne zaťaženie výrazne zvyšuje dopyt po chlóre.
• Amoniak (NH3):Cirkulujúca voda by mala byť v ideálnom prípade bez amoniaku. Jeho prítomnosť môže naznačovať netesnosť procesu alebo atmosférickú kontamináciu. Preskúmajte zdroje a monitorujte dusitany, udržujte amoniak pod 10 mg/l.
• Dusitany (NO2-):Prítomnosť amoniaku aj dusitanov naznačuje, že nitrifikačné baktérie premieňajú amoniak. To dramaticky zvyšuje dopyt po chlóre, čo sťažuje dosiahnutie cieľových zvyškov. Zamerajte sa na hladiny NO2 pod 1 mg/l.
• Chemická spotreba kyslíka (CHSK):Závažná mikrobiálna proliferácia zvyšuje CHSK, pretože bakteriálne sekréty zvyšujú organickú záťaž. Analýza CHSK pomáha sledovať mikrobiálne trendy; v ideálnom prípade by CHSK (metóda KMnO4) mala byť nižšia ako 5 mg/l.

Škody spôsobené mikroorganizmami v cirkulujúcej vode sú rozsiahle. Reaktívne opatrenia po vzniku problémov sú často menej účinné a nákladnejšie a vyžadujú si veľké množstvo biocídov. Preto je proaktívne a komplexné monitorovanie mikrobiálnych stavov nevyhnutné pre efektívneúprava chladiacej vody.

Význam koncentračného pomeru (cykly koncentrácie)

Pomer koncentrácie v systéme cirkulujúcej vody sa vzťahuje na stupeň, do akého sa rozpustené pevné látky vo vode koncentrujú v dôsledku odparovania a driftu, v porovnaní s prídavnou vodou. Je to kľúčový komplexný ukazovateľ účinnosti kontroly kvality vody.

Nízky pomer koncentrácie znamená vyššiu spotrebu vody a objemy odkalovania a nedostatočné využitie chemickej účinnosti úpravy vody. Vyšší pomer koncentrácie môže znížiť spotrebu vody a ušetriť celkové náklady na úpravu vody. Príliš vysoký pomer koncentrácie však zvyšuje sklon k tvorbe vodného kameňa, komplikuje kontrolu vodného kameňa a korózie, môže viesť k chemickému zlyhaniu ošetrenia a môže brániť mikrobiálnej kontrole. Udržiavanie optimálneho a primeraného pomeru koncentrácie je preto rozhodujúce pre vyváženú prevádzku systému. Viac informácií o tom, ako efektívne systémy prispievajú k úspore nákladov, nájdete na stránkeOstrá voda.

Pochopenie mechanizmov tvorby šupín

Vodný kameň v systémoch cirkulujúcej vody sa tvorí z presýtených rozpustených zložiek. Voda obsahuje rôzne rozpustené soli, ako sú hydrogenuhličitany, uhličitany, chloridy a kremičitany. Spomedzi nich sú najnestabilnejšie rozpustené hydrogenuhličitany, ako je hydrogenuhličitan vápenatý (Ca(HCO3)2) a hydrogenuhličitan horečnatý (Mg(HCO3)2), ktoré sa ľahko rozkladajú za vzniku uhličitanov. Keď chladiaca voda bohatá na hydrogenuhličitany preteká po povrchoch výmenníkov tepla, najmä v teplejších oblastiach, tieto soli sa rozkladajú. Ak sú prítomné ióny fosfátu a vápnika, vyzráža sa aj fosforečnan vápenatý. Na rozdiel od mnohých bežných solí sa rozpustnosť uhličitanu vápenatého a fosforečnanu vápenatého znižuje so zvyšujúcou sa teplotou. V dôsledku toho na povrchoch prenosu tepla tieto ťažko rozpustné soli ľahko dosiahnu presýtenie a kryštalizujú z roztoku. Túto tendenciu zhoršujú nízke rýchlosti prúdenia alebo drsné povrchy, čo vedie k ukladaniu týchto kryštálov ako tvrdého vodného kameňa. Medzi bežné zložky stupnice patrí uhličitan vápenatý, síran vápenatý, fosforečnan vápenatý, horečnaté soli a kremičitany. Riadenie týchto iónov tvoriacich vodný kameň často zahŕňa predbežnú úpravu a starostlivý výberPríslušenstvo a komponenty systému úpravy vodyako špecifické membrány alebo filtračné médiá.

Pokročilé technológie úpravy cirkulačnej vody

Výber pravéhoRiešenia na úpravu vodyje prvoradé, vzhľadom na špecifické vlastnosti systému cirkulačnej vody podniku, procesné podmienky a miestnu kvalitu vody. Zavedením opatrení, ako sú presné programy dávkovania chemikálií, je možné udržiavať parametre cirkulujúcej vody v optimálnom rozsahu. To zaisťuje nielen dlhodobú a spoľahlivú prevádzku výrobných zariadení, ale tiež výrazne zvyšuje efektivitu využívania vody. Aplikácia pokročilej technológie úpravy cirkulačnej vody ponúka podnikom značné ekonomické výhody a pozitívne environmentálne výsledky pre spoločnosť. Preto je jeho prijatie veľmi potrebné. Spoločnosť Stark Water sa zaviazala poskytovať špičkovéPriemyselná úprava vodytechnológií na účinné riešenie týchto výziev.