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这是一个关于循环水操作工PPT课件,主要介绍了循环水基础知识、循环水原、辅材料开、停工操作、正常操作等内容。敞开式循环冷却水系统中主要设备之一是冷却塔。冷却塔用来冷却换热器中排除的热水。在冷却塔中,热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状,空气则由下向上与水滴或水膜逆向流动,或水平方向交流流动,在气水接触过程中,进行热交换,使水温降低。天然水中除含有泥沙外,通常还含有颗粒很细的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素以及菌、藻等微生物。这些杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒,由于布朗运动和静电排斥力而呈现沉降稳定性和聚合稳定性,通常不能利用重力自然沉降的方法除去。因此,必须添加混凝剂,以破坏溶胶的稳定性,使细小的胶体微粒凝聚再絮凝成较大的颗粒而沉淀。这个过程称为混凝。更多内容,欢迎点击下载循环水操作工PPT课件哦。
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循环水操作工(中级)
根据中国石化发展战略和适应新形势的要求,为加强培训资源建设、推进全员培训工作的深入开展,提高中石化员工专业技能,本模块分为:
循环水基础知识
循环水原、辅材料
开、停工操作
正常操作
工业用水的分类
水是工业生产中重要的原料之一,没有合格的水源,任何工业都不能维持下去。作为工业用水的主要分类有:
新鲜水
化学水
中水
纯水
循环水
污水
本模块要求水务岗位人员熟悉循环冷却水系统基础知识及组成结构,掌握循环水系统运行过程中的操作要求。
天然水中杂质的分类
水是工业生产中重要的原料之一,没有合格的水源,任何工业都不能维持下去。作为工业用水的主要分类有:
悬浮物:颗粒直径较大,容易去除的物质。
胶体:许多分子和离子的集合体。
溶解物质:以离子和分子均匀存在于水中的,包括有机物和无机物两类。
天然水中碳酸化合物存在的形态
溶于水的游离碳酸,即分子状态的碳酸,其中包括溶解的气体CO2和未离解的H2CO3分子
重碳酸盐碳酸,即重碳酸根离子HCO3-
碳酸盐碳酸,即碳酸根离子CO32-
上述四种碳酸化合物存在以下几种平衡关系:
CO2+H2O H2CO3
H2CO3 H++HCO3-
HCO3- H++ CO32-
把平衡式综合起来,可以得到:
CO2+H2O H2CO3 H++HCO3- 2H++ CO32-
天然水中碳酸化合物存在的形态
水中碳酸化合物与pH值的关系天然水中H2CO3、 HCO3- 、 CO32- 三种离子浓度比例与溶液的pH值的关系曲线如图所示。
天然水中碳酸化合物存在的形态
(1)当pH<4.3(甲基橙变色点)时,水中几乎只有CO2一种形态。(2)当4.3<pH<8.3(酚酞变色点)时,主要存在CO2和HCO3-离子两种形态。(3)当10>pH>8.3时, CO32-和HCO3-同时存在。(4)当pH>10时, HCO3-迅速减少。(5)当pH>12时,水中几乎只存在CO32-一种形态。可以认为HCO3-实际存在范围是pH值在4.5-12之间,而且当pH值在中等范围(6-10.5)内时, HCO3-在三种形态的碳酸化合物的总量中占80%以上。因此,天然水中的碳酸化合物主要以HCO3-的形式存在,CO2、H2CO3的浓度相对较低。
由此可见,水中碳酸平衡同pH值是密切相关的。
循环冷却水系统的概念
循环冷却水系统的概念:
以水作为冷却介质,并循环运行的一种给水系统,由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其他有关设施组成。
冷却塔的型式
敞开式循环冷却水系统中主要设备之一是冷却塔。冷却塔用来冷却换热器中排除的热水。在冷却塔中,热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状,空气则由下向上与水滴或水膜逆向流动,或水平方向交流流动,在气水接触过程中,进行热交换,使水温降低。
浓缩倍数的概念
浓缩倍数是循环冷却水的含盐浓度和补充水含盐浓度的比值K。
K=cR/cM
式中cR —— 循环水中某物质的浓度;
cM —— 补充水中某物质的浓度。
用来计算浓缩倍数的物质,要求他们的浓度除了随浓缩过程而增加外,不受其他外界条件,如加热、沉淀、投加药剂等的干扰。通常选用的物质有Cl-、SiO2、K+等物质或总溶解固体。
电导率和含盐量之间的关系
电导率可以反映水的含盐量的多少,但与含盐量数值之间无明显的固定关系,因而不能用电导率来计算含盐量的具体数值,仅能用电导率对含盐量进行简单估算。
电导率高,水的含盐量也高;相反电导率低,水的含盐量也低。
混凝反应的目的
天然水中除含有泥沙外,通常还含有颗粒很细的尘土、腐殖质、淀粉、纤维素以及菌、藻等微生物。这些杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒,由于布朗运动和静电排斥力而呈现沉降稳定性和聚合稳定性,通常不能利用重力自然沉降的方法除去。因此,必须添加混凝剂,以破坏溶胶的稳定性,使细小的胶体微粒凝聚再絮凝成较大的颗粒而沉淀。这个过程称为混凝。
混凝的机理
水溶胶和双电层机理
电解质对双电层的作用机理
吸附架桥作用机理
沉淀物卷扫作用机理
澄清池的特点
新生产的沉淀泥渣具有较大的表面积和吸附活性,称为活性泥渣。它对水中微小悬浮物和尚未脱稳的胶体仍有良好的吸附作用,可进一步产生接触混凝作用。据此可利用活性泥渣与混凝处理后的水进一步接触,加速沉淀速度,该过程称为澄清。用于澄清的设备称为澄清池,根据其结构可分为机械加速澄清池、水力循环澄清池等。
澄清池的特点
利用活性泥渣与原水进行接触混凝
将反应池和沉淀池统一在一个设备内
因此可以充分发挥混凝剂的作用和提高单位容积的产水能力。澄清池具有生产能力高、沉淀效果好等优点,但管理较复杂。
隔油池的作用
隔油池是利用油与水的比重差异,分离去除污水中颗粒较大的悬浮油的一种处理构筑物。
利用隔油池与沉淀池的基本原理相同,都是利用水中悬浮物和水的比重不同而达到分离的目的。隔油池的构造多采用平流式,含油废水通过配水槽进入平面为矩形的隔油池,沿水平方向缓慢流动,在流动中油品上浮水面,由集油管或设置在池面的刮油机推送到集油管中流入脱水罐。在隔油池中沉淀下来的重油及其他杂质,积聚到池底污泥斗中,通过排泥管进入污泥管中。经过隔油处理的废水则溢流入排水渠排出池外,进行后续处理,以去除乳化油及其他污染物。
常用的隔油池有:平流式隔油池、平行板式隔油池、倾斜板式隔油池。
格栅的作用:除去会堵塞或卡住泵、阀及其他机械设备的大颗粒物等。
平流式隔油池
平行板式隔油池
倾斜板式隔油池
压力滤池的工艺特点
压力滤池是密闭的钢罐,里面装有和快滤池相似的配水系统和滤料等,是在压力下进行工作的。在工业给水处理过程中,它常与离子交换软化器串连使用,过滤后的水往往可以直接送到用水装置。
压力滤池的构造见右图
压力滤池的工艺特点
滤料的粗度、厚度都比普遍快滤池的大,粒径一般采用0.6~1.0毫米,滤料厚一般用1.1~1.2米。滤速为8~10米/时,甚至更大,在采用粗滤料及滤料厚度大时,常考虑用压缩空气辅助冲洗,以节省冲洗水量,提高冲洗效果。
压力滤池耗费钢材多,投资较大。但因占地少,又有定型产品,可缩短建设周期,且运转管理方便,在工业中采用较广。
循环冷却水系统易产生的问题
沉积物的析出和附着
水垢附着的危害,轻者是降低换热器的传热效率;严重时,则管道被堵塞。
设备腐蚀
设备腐蚀常使换热器管壁被腐蚀穿孔,形成渗漏,污染水体。当穿孔的管道多时,只有停产更换,造成经济损失。
微生物的滋生和黏泥
微生物和粘泥积附在换热器管壁上,会引起腐蚀,还会使冷却水的流量减少,降低换热效率;严重时会将管道堵死,被迫停产清洗。
沉积物的析出和附着
在循环冷却水系统中,所溶解的重碳酸盐浓度随着蒸发浓缩而增加,当其浓度达到饱和状态,或者在经过换热器传热表面使水温升高时,水中盐份溶解平衡遭到破坏,会发生下列反应即水垢的生成:Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
生成的CaCO3水垢沉积在换热器的传热表面,形成一层硬垢,导热性能很差,严重影响换热效率。其次,循环水系统设备、管道主要材质是碳钢,其腐蚀产物主要是氢氧化物和铁的氧化物的水合物,呈胶体状态,稳定地悬浮于水中,但当通过热交换器时易在受热面胶体相互凝集沉淀。沉淀的Fe2O3由于它的不连续性和不致密性而对金属无保护作用,而且由于它的磁性,粘着力强,且比重大,消除困难,形成污垢。另外,循环水中也有天然有机物、泥沙、微生物群落等悬浮物,它们于流速慢或温度高的地方慢慢沉积而形成污垢沉积在设备、管道表面。
设备腐蚀
在金属表面上所发生的腐蚀是经由化学或电化学反应而导致金属材质毁坏的现象。工业循环冷却水系统中的热交换管与输水管道一般为TP304不锈钢、黄铜及普通碳钢金属材质构成,在长期的水环境运行条件下,即使是不锈钢材质也同样会存在一定程度上的腐蚀,只是其抗腐蚀性能较普通碳钢的强。
循环冷却水中影响金属腐蚀的因素比较复杂,主要有以下几种:pH值、阴离子、硬度、金属离子、溶解气体、悬浮固体、沉积物、流速、水温等
有害离子引起的腐蚀
氧腐蚀
电化学腐蚀
沉积物腐蚀
有害离子引起的腐蚀
循环冷却水在浓缩过程中,各种盐类的浓度相应增加,当氯根离子和硫酸根离子浓度较高时,容易破坏金属表面的保护膜,增加其腐蚀反应的阳极过程速度,引起金属的局部腐蚀。尤其是氯根离子的半径小,穿透性强,若水中浓度超过一定限值后则易在金属材质表面上形成点蚀。
对于不锈钢制造的换热器, Cl-是引起应力腐蚀的主要原因,因此冷却水中Cl-的含量过高,常使设备上应力集中的部位。循环冷却水系统中如有不锈钢制的换热器,一般要求Cl-的含量不超过300mg/L
氧腐蚀和电化学腐蚀
循环水在冷却水塔处与空气密切接触,水中溶解氧含量高达8~10ppm,碳钢金属材质与循环水中的氧气极易发生化学反应,促成金属腐蚀。其化学反应式如下:
Fe+O2+H2O= Fe(OH)3↓
金属管材本身含有多种化学杂质,金属和杂质之间存在电位差,在水介质中,可形成无数微腐蚀原电池。特别是两种不同的金属接触时,因金属间电位差而造成原电池腐蚀,即电化学腐蚀。例如热交换器的不锈钢管与碳钢端板,其接触部分的碳钢材质会因此加速腐蚀。
在阳极区:Fe = Fe2++2e
在阴极区:1/2O2+H2O+2e = 2OH-
在水中: Fe2++ 2OH- = Fe(OH)2
Fe(OH)2 +1/2O2=Fe(OH)3
这些反应,促使微电池中阳极区的金属不断溶解而被腐蚀。
沉积物腐蚀
沉积物腐蚀是由金属表面沉积物产生的腐蚀,通常也叫垢下腐蚀。例如,泥砂、水垢、粘泥、杂屑等沉积在金属表面,无形中形成了缝隙,造成循环水中离子浓度差,形成同一处金属表面出现不同的电极电位现象,造成电化学反应,最终导致金属腐蚀。
一般来说,控制金属腐蚀的方法主要有:防腐涂料涂覆;阴极保护(牺牲阳极法),提高循环水的pH值(碱性处理法);选用耐蚀材料的换热管等。
目前控制金属腐蚀最为有效且安全的方法是在循环冷却水中通过添加含缓蚀成分的水质稳定剂,在金属表面形成致密的保护膜层,保护金属不被腐蚀。
化学清洗
化学清洗时通过化学药剂的作用使被清洗设备中的沉淀物溶解、疏松、脱落或剥离的一大类清洗方法。化学清洗常常与物理清洗互相配合或交替使用。
化学清洗后腐蚀率和腐蚀量的测定
取标准腐蚀试片至少3片,并按《冷却水化学处理标准腐蚀试片技术条件》(HG/T3523-1983)第3.2.1~3.2.4条进行处理后,用精度为万分之一的分析天平分别称重。然后将它们置于系统中的制定位置,待一个周期后从系统中取出,经冲洗、干燥后,再次分别称重。
v=(W1-W2)/(St)
A= (W1-W2)/S
v——腐蚀率,g/(m2·h)
A——腐蚀量, g/m2
W1 ——清洗前标准腐蚀试片的质量,g
W2 ——清洗后标准腐蚀试片的质量,g
S——标准腐蚀试片的表面积,m2
t——清洗时间,h
腐蚀速率的现场监测
冷却水系统中常用的腐蚀监测方法有:试片法、旁路试验管法、线性极化法和监测换热器法。
试片法监测的内容包括:
外观检查
腐蚀速率测定
对孔蚀的监测
外观检查
试片的监测时间一般为30~90天,长年观察时,每次放12或24片,每月取1或2片,分别测定腐蚀速度,绘出腐蚀速度-时间曲线。
观察记录腐蚀产物的颜色、形态、分部情况。如可能,对腐蚀产物的组成进行分析。
除去腐蚀产物,经清洗、干燥后,称量精确到0.1mg
根据试片的腐蚀情况、冷却水系统的运行条件、金属的材质、所使用的水稳剂的特性等因素,确定腐蚀形态,分析产生腐蚀的原因。
腐蚀速率测定
由试片的总表面积、金属密度、试验时间、试片失重,计算:
腐蚀速度=87.6(W1-W2)/(Sρt) mm/a
腐蚀速度= 3449(W1-W2)/ (Sρt) mpy
W1 ——试验前标准试片的质量,g
W2 ——试验后标准试片的质量,g
Ρ——金属密度,g/cm3(碳钢7.85、不锈钢7.92,黄铜8.50,铝2.70)
t——试验时间,h
对孔蚀的监测
测定蚀孔深度和孔蚀密度
蚀孔密度:单位面积上的孔蚀数
蚀孔深度:是片上出现的蚀孔最大深度
试片法的优点和局限性
优点
设备简单、费用很低、操作容易、结果直观
可以同时监测腐蚀速度、蚀孔密度和蚀孔深度,观察腐蚀形态,有助于找出产生腐蚀的原因
诸多文献数据用这种方法测得,便于彼此比较
局限性
测得的腐蚀速度是假设均匀腐蚀的情况下算出
试片不是一个传热面,而冷却设备传热面上的腐蚀速度可能不同于试片测得的腐蚀速度
监测周期较长,不易发现冷却水系统中瞬时出现的急剧变化
监测换热器法
监测换热器是一种模拟用的小型换热器,其工作条件最接近于庄子换热器的实际运行条件,所以监测换热器法师冷却水系统进行腐蚀监测和评价的一种重要方法。
特点:它又一个传热的金属表面,能监测传热面上腐蚀的沉积情况
操作条件的控制
水的流速
蒸汽压力
水温
监测换热器法腐蚀数据的收集
试验时间:最少为30天
用喷砂或用有缓蚀剂的酸清洗,除去管上的腐蚀产物和污垢
估计局部腐蚀的面积,以总面积的百分数计
鉴别局部腐蚀的类型
观测均匀腐蚀的情况
在长周期的测试中,要做出蚀孔最大深度-时间曲线,从而预测工厂换热器的使用寿命
沉积物的现场监测
冷却水系统中常用的沉积物监测主要是测定由水垢、淤泥、腐蚀产物和微生物黏泥等沉积物引起的污垢热阻或压力降;方法有:监测换热器法、电热式污垢检测仪法、压力降法、钙离子浓度法。
将试验管剖开,观察其中沉积物的沉积情况,测定已析出的沉积物层厚度
测定其在冷却水系统中运行时的污垢热阻值,从而预测或判断换热器内沉积物沉积的程度,因为污垢热阻与传热系数成倒数关系,而与沉积物的多少(或垢层厚薄)成正比关系。
冷却水装置对环境要求
冷却塔等构筑物在总图布置方面均应注意与其他构筑物保持一定距离,并考虑风险对彼此的影响,主要考虑一下因素。
冷却设施排出的飘滴、水雾和噪声对周围建筑有污染,一般认为冷却设施应布置在其他建筑的下风口,并保持一定距离。
冷却塔的布置应当有利于塔区通风,尽量避免多排布置,避免夹在高达建筑物中间的狭长地带,进风口宜面向夏季主导风向。
冷却塔的布置应尽量避免使循环水受到污染,避免布置在热源、废气、烟气发生点和工艺泄漏点附近,避免布置在化学品堆放处和煤堆附近,宜布置在污染源的上风向。
配水系统和淋水装置
配水系统将热水均匀分布到整个淋水装置上。热水分布均匀与否对冷却效果影响很大,如水量分配不好,不仅直接降低冷却效果,也会造成冷却水滴飞溅到塔外。配水系统主要有槽式、管式和池式三种。
淋水装置也叫填料,是冷却塔的一个关键部分,其作用是将需要冷却的热水多次溅散成水滴或形成水膜,以增加水和空气的接触面积,促使二者热交换。根据在淋水装置中水被淋洒成的表面形式,一般将淋水装置分成点滴式、薄膜式及点滴薄膜式三种。
收水器将排出湿空气中所携带的水滴与空气分离,减少逸出水量损失和对周边环境的影响。
微生物的特性
微生物的个体一般都是一个能自我繁殖的、多功能的和小体积大面积的单细胞系统。微生物的一般特性可概括为:
体积小、面积大
吸收多、转化快
生长旺、繁殖快
变异易、适应强
种类多、分布广
微生物的特性
微生物的个体一般都是一个能自我增殖的、多功能的和小体积大面积的单细胞系统。微生物的一般特性可概括为:
体积小、面积大
吸收多、转化快
生长旺、繁殖快
变异易、适应强
种类多、分布广
微生物黏泥
微生物黏泥是指由于水中溶解的营养源而引起细菌、丝状菌、藻类等微生物群的增殖,并以这些微生物为主体,混有泥沙、无机物和尘土等,形成附着的或堆积的软泥性沉积物。
黏泥不仅会降低换热器和冷却塔的冷却作用、恶化水质,而且还会引起冷却水系统中设备的腐蚀和降低水质稳定剂的缓蚀、阻垢和杀生作用。
一般认为,循环水中COD>10mg/L就容易发生由黏泥引起的故障。
控制指标:
黏液异养菌<105个/mL
硫酸还原菌<102个/mL
铁细菌<103个/mL
真菌<10个/mL
干球温度和湿球温度
干球温度就是可以拿温度计测量出来的实际环境温度,而湿球温度是不能根空气中的湿度有关。简单来说,在干球温度相同的情况下,空气中湿度越大,水就越不容易挥发,湿球温度就越高。反之,空气越干燥,水就越容易挥发,湿球温度就越低。对于冷却塔,冷却塔制冷就是靠水挥发成水蒸气而带走热量(当然出了热传递部分)。冷却塔冷却的极限温度就是湿球温度。
湿度的概念
湿度的概念是空气中含有水蒸气的多少。它有三种表示方法:
绝对湿度,它表示每立方米空气中所含的水蒸气的量,单位是克/立方米;
含湿量,它表示每千克干空气所含有的水蒸气量,单位是克/千克·干空气;
相对湿度,表示空气中的绝对湿度与同温度下的饱和绝对湿度的比值,得数是一个百分比。(也就是指在一定时间内,某处空气中所含水汽量与该气温下饱和水汽量的百分比。)
相对湿度用RH表示。相对湿度的定义是单位体积空气内实际所含的水气密度(用d1 表示)和同温度下饱和水气密度(用d2 表示)的百分比,即RH(%)= d1/ d2 x 100%;另一种计算方法是:实际的空气水气压强(用p1 表示)和同温度下饱和水气压强(用p2表示)的百分比,即RH(%)= p1/ p2 x 100%。
雷诺数的概念
雷诺数(Reynolds number)一种可用来表征流体流动情况的无量纲数,以Re表示
Re=ρvr/η
v——流体的流速
ρ——流体的密度
η——黏性系数
r——特征线度
利用雷诺数可区分流体的流动是层流或湍流,也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。
一般管道雷诺数Re<2000为层流状态,Re>4000为紊流状态,Re=2000~4000为过渡状态
电离平衡的概念
定义:在一定条件下,弱电解质的离子化速率(即电离速率)等于其分子化速率(即结合速率)。
形成条件:溶液中电解质电离成离子和离子重新结合成分子的平衡状态。在一定的条件下(如温度,浓度),当溶液中的电解质分子电离成离子的速率与离子重新结合成分子的速率相等时,电离的过程就达到了平衡状态,即电离平衡。一般来说,强电解质不存在电离平衡而弱电解质存在电离平衡。
电离度公式:
α(电离度)=已电离的分子/原有分子数×100%
影响电离平衡的因素
温度:电离过程是吸热过程,温度升高,平衡向电离方向移动。
浓度:弱电解质分子浓度越大,电离程度越小。
同离子效应:在弱电解质溶液中加入含有与该弱电解质具有相同离子的强电解质,从而使弱电解质的电离平衡朝着生成弱电解质分子的方向移动,弱电解质的解离度降低的效应称为同离子效应。
化学反应:某一物质将电离出的离子反应掉而使电离平衡向正方向(电离方向)移动。
对弱酸的电离常数越大,达到电离平衡时电离出的H+越多,酸性越强;反之,酸性越弱。多元弱酸的电离是分步进行的,每一步电离都有各自的电离常数,且各级电离常数逐级减小,一般相差较大,所以其水溶液中的H+主要是由第一步电离产生的。
对弱碱来说,也有类似弱酸的规律。
分步电离中,越后面电离出的离子数越少。
影响电离平衡的因素
以下列表归纳了外界条件变化对电离平衡及c(H+)的影响,这里假设弱电解质AB可以电离成(A+)和(B-),且电离过程吸热,则:
化学平衡的概念
化学平衡是指在宏观条件一定的可逆反应中,化学反应正逆反应速率相等,反应物和生成物各组分浓度不再改变的状态。
影响化学平衡移动的因素主要有浓度、温度、压强等
反应aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)
化学平衡常数K=(C浓度的c次方×D浓度的d次方)/(A浓度的a次方× B浓度的b次方)
化学需氧量的概念
化学需氧量(Chemical Oxygen Demand 简称COD),是指水体中易被强氧化剂(重铬酸钾)氧化的还原性物质所消耗的重铬酸钾的量。折算成相对应氧的量,以氧的量表示,单位为mg/L。一般还原性物质主要是有机物。通常以COD作为表征水体中有机物含量的综合性指标。
水中微生物繁殖严重时会使COD增加,因为细菌分泌的黏液增加了水中有机物含量,故通过化学需氧量的分析,可以观察到水中微生物变化的动向,正常情况下水中COD最好小于5mg/l(KMnO4法)
水的溶解氧概念
溶解氧(dissolved oxygen)是指溶解在水里氧的量,通常记作DO,用每升水里氧气的毫克数表示。
补充水进入循环冷却水系统后,在冷却塔内的喷淋曝气过程中,空气中的大量氧气进入水中,成为水中的溶解氧。由于冷却水与空气在循环过程中反复接触,水中的溶解氧达到接近该温度与压力下氧的饱和浓度,从而增加了冷却水的腐蚀性,因为冷却水中金属的腐蚀主要是属于氧去极化腐蚀。
水的纯度概念
水质的重要参数有电导率、总有机炭含量(TOC)、热源内毒素含量、细菌含量、颗粒含量、微生物含量、总溶解固体含量(TDS)等。因此,水的纯度标准通常由一项或几项以上这些参数来综合说明、分级。
在水中,电阻率的倒数称为电导率,用μs/cm(micro Siemens per centimeter)来表示。 将距离1cm的两片表面积为1cm2大小的电极加以通电,来监测两极间的导电率,通过所加电压和测得的电流能够获知两极间的电阻值,这个数值在水质分析中通常被称为电阻率或比电阻,其单位用MΩ.cm(mega ohm-centimeter)来表示。这两个参数是表示水的纯度的最常用参数。
环状管网的特点
环状管网是配水管网的一种布置形式,管道纵横相互接通,形成环状,其实质是 任一用水点有来自两个方向的供水。
混凝剂的性质
原水在净化过程中要加入一些化学药剂,这些药剂统称预处理药剂。用的最多最主要的药剂就是加速水中胶体微粒凝聚和絮凝成大颗粒的混凝剂和一些助凝剂。
常用的混凝剂有:
无机盐类
无机盐的聚合物
有机类化合物
无机盐类混凝剂
聚合物混凝剂
聚丙烯酰胺的物理化学性质
聚丙烯酰胺是一种水溶性线型高分子化合物,在水中对胶体有较强的吸附结合力,在水中能适当伸展,能很好发挥吸附架桥的絮凝作用,其分子式为:
助凝剂的概念
使用上述混凝剂时,为提高混凝效果,常需复配使用。
如以铝盐或铁盐为主的混凝剂,再添加微量(几mg/L)有机高分子混凝剂,可使铝盐或铁盐所形成的细小松散絮凝体在高分子混凝剂的强烈吸附架桥作用下变得粗大而密实,有利于重力沉降。
如使用亚铁盐时为提高混凝效果,常通氯使Fe2+氧化为Fe3+。
还有为控制良好反应条件,常需添加碱,以提高水的PH值。
这些微量的高分子混凝剂、氯和碱等物质称为助凝剂
杀生剂的特点
优良的冷却水杀生剂应具备以下条件:
能有效控制或杀死范围很广的微生物,特别是形成黏泥的微生物
在不同的冷却水条件下,它易于分解或被生物降解
在游离活性氯存在时,具有抗氧化性,以保持其杀生效率不受损失
在使用浓度下,与冷却水中的一些缓蚀剂和阻垢剂能彼此相容
在冷却水系统运行的PH值范围内能有效而不分解
在对付微生物黏泥时具有穿透黏泥和分散或剥离黏泥的能力
杀生剂选择的依据
选用的杀生剂能抑制冷却水中几乎所有能引起故障的微生物的活动
经济实用
如果冷却水系统中有木质构建,建议使用非氧化性杀生剂
选用的杀生剂的排放是否能为当地环保部门所允许
是否适用于该冷却水系统的PH值、温度以及换热器的材质
通常将杀生剂分为氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂
杀生剂的分类
氯的杀菌原理
氯是一种强氧化性杀生剂,具有杀菌力强、价格低廉、来源方便等一系列的优点。
杀菌原理:
Cl2+H2O HOCl+HCl
HOCl H++OCl-
次氯酸(HOCl)的杀生效率比次氯酸根离子(OCl- )要高20倍
次氯酸容易扩散通过微生物的细胞壁,与原生质反应,与细胞的蛋白质生成化学稳定的N-Cl键
三磷酸腺苷(ATP)对微生物的呼吸至关重要,氯能氧化某些辅酶上的活性部位,而这些辅酶是生产三磷酸腺苷的中间体
一般以氯为主的微生物控制方案的PH值范围以6.5~7.5最佳
水中游离活性氯浓度一般控制0.5~1.0mg/L
二氧化氯的特点
二氧化氯(ClO2)杀生能力较氯更强,杀生作用较氯快,且剩余剂量的药性持续时间长。它不仅具有和氯相似的杀生性能,而且还能分解菌体残害,杀死芽孢和孢子,控制黏泥生长。
二氧化氯适用的PH值范围广,在PH=6~10范围内能有效杀灭绝大多数微生物,且不与冷却水中的氨或大多数有机胺起反应。
二氧化氯是一种黄绿色到橙色的气体,有类似于氯的、令人不愉快的刺激性气味,不论液体(沸点11℃)还是气体,都不稳定,运输时容易发生爆炸事故,因此必须在现场制备和使用。成本约为氯的5倍。
臭氧消毒的机理
臭氧(O3)是一种氧化性很强但又不稳定的气体。臭氧与蛋白质结合,破坏细胞呼吸所不可缺少的还原酶的活性。
杀菌原理:
O3 O2+(O)
臭氧化后检验细菌的细胞时发现,细胞已失去了维持生命的细胞质而被破坏。和氯不同的是,用臭氧不会增加水中氯离子浓度,在排放时不会污染环境,因为臭氧在光合作用下会分解成氧。
臭氧杀生的优缺点
臭氧杀生的优点:
制备过程不会引起环境污染
降解后生成氧,不会增加冷却水中的含盐量
不增加冷却水的COD
不会像氯在水中生成有机氯化物
不需另外再加入分散剂或表面活性剂
臭氧杀生的缺点:
挥发性强,不易保留在水中
在PH>7.5、温度>40℃时,会迅速分解
能与许多有机化合物(例如有机多元膦酸)反应而使之失效
对铜和铜合金有腐蚀性
臭氧发生器等配套设备的投资大
杀生剂的特点
优良的冷却水杀生剂应具备以下条件:
能有效控制或杀死范围很广的微生物,特别是形成黏泥的微生物
在不同的冷却水条件下,它易于分解或被生物降解
在游离活性氯存在时,具有抗氧化性,以保持其杀生效率不受损失
在使用浓度下,与冷却水中的一些缓蚀剂和阻垢剂能彼此相容
在冷却水系统运行的PH值范围内能有效而不分解
在对付微生物黏泥时具有穿透黏泥和分散或剥离黏泥的能力
杀生剂使用中的注意事项
与分散剂联合使用
抗药性
温度和PH值
添加方式
浓缩倍数和停留时间
水射器的工作原理
水射器又称射流器,它是由喷嘴、吸入室、扩压管三部分组成。
高压原水通过管道阀门进入喷射器的渐缩段,将静压头转换成动能,在喷嘴处成为高速射流,使混合室形成微真空状态,将高浓度的再生药液吸入混合室,并使再生药液的压力和速度发生变化;在混合段内,水和药液得到充分地混合,然后注经扩散段,使再生液减低流速,静压头升高,再通过出口管道及阀门将稀再生液送到交换器本体中。
补充水水质要求
循环水的水质要求
循环冷却水装置开工前的检查
2#循环水场开工
1.打开补充水阀循1-1、循1-2、循1-6、循0-0及沿线冷水池补水阀向冷水池进水到一定水位后。
(1)检查滤池进、出口阀门要求灵活好用,关闭进口阀、放空阀、强制反冲洗阀,打开出口阀及沿线阀门。
(2)对滤池进行强制反冲洗一次。
2.得到用水装置确认后,开启冷水泵向循环水管网供水。
3.打开冷却塔的上塔阀门:塔1-1~塔8-1。
4.通过调节冷水泵出口阀:泵2-3-2~泵2-15-2开度来调整管网压力,使得给水压力与3#、4#循环水场给水压力基本一致,避免回水偏流,流向压力较低的循环水场(与3#、4#循环水场联通时)。
5.根据需要投运隔油池隔1-1~隔1-6或隔2-1~隔2-6(隔3-1~隔3-1)和热水池,待热水池进水到一定水位后开启热水泵。
6.待运行平稳正常后投运旁滤池。
(1)检查旁滤池进、出口阀门要求灵活好用,关闭进口阀、放空阀、强制反冲洗阀,打开出口阀及沿线阀门。
(2)对旁滤池进行强制反冲洗一次。
(3)调节旁滤池进口阀:旁3-1、旁3-1,直到达到设计流量。
(4)滤池初次投运出水达到要求后才能供水,并调节反冲洗强度达到设计要求(反冲洗时间为4—5分钟)。
7.根据水位变化调节补水量。
8.按比例调配好各水处理药剂,并向循环水场加药。
9.建立正常生产秩序,按岗位责任制、巡回检查制、交接班制正常工作,做好运行记录。
10.注意事项:
(1)控制好2#循环水场各水池液位,防止抽空或溢流。
(2)做好安全生产工作。
循环冷却水装置停工前的准备
2#循环水场停工
1.停止加药,停运旁滤池。
2.停运监测换热器
3.调节2#循环水上塔阀门,使得2#循环水与3#、4#循环水回水压力基本一致,避免回水偏流,流向压力较低的循环水场(与3#、4#循环水场联通时)。
4.停运热水泵,停运隔油池和热水池。
5.逐渐关闭上塔阀,停运冷水泵。
6.做好设备检修准备工作。
隔油池投用操作
隔油池停用操作
检查来水水质、水量
检查隔油池内的油层厚度
检查集油井液位
按收油的操作步骤收油
确定油层厚度符合工艺指标要求
关闭收油阀 检查泥井液位
按排泥的操作步骤排泥
关闭排泥阀
关闭隔油池进水阀
关闭隔油池出水阀(必要时)
离心泵启动前的检查
离心泵的常见故障及处理
离心泵的常见故障及处理
化学清洗目的
清洗的目的是去除设备或管道表面上的油污、泥沙、浮锈等杂质,以净化金属表面。
除锈清洗:去除铁的氧化物、铜垢
无机垢清洗:去除碳酸钙垢、硫酸钙垢、磷酸钙垢、二氧化硅垢
油脂、有机垢清洗:去除油脂、有机垢等
杀菌剥离清洗:清除由微生物引起的黏垢
泥垢的分散清洗:用于清除堆积的淤泥和泥状物
预膜目的
预膜就是在设备表面上形成初期的均匀致密的缓蚀膜,缓蚀剂的初期高浓度处理称为基础投加,也被称为预膜。
预膜方案确定:专用预膜剂和高浓度水稳剂
预膜时间的确定:24~48h
清洗预膜液的排污
冷却塔正常操作
1.运行前准备工作
(1)清理塔内、外杂物。
(2)检查塔内淋水装置无水垢、油类、水生植物或粘附其它污物,以及无损坏,喷头完好。
(3)检查风机叶片是否牢固,角度是否符合要求,叶片表面有无损伤或异常情况。
(4)检查各部件安装是否正确,各连接件坚固无缺件。
(5)检查风机减速箱内润滑油油质、油位应符合要求,油路畅通。
(6)检查接地要求齐全,测温导线应保持完好无损坏。
(7)盘动联轴器和风机叶片数圈,要求轻重均匀和灵活无卡阻现象。
(8)关闭风筒门,上锁后联系电工检查绝缘要求达到指标,电流表在零位。
冷却塔正常操作
2.风机运行
(1)接班长通知后通知配电间,送电。
(2)待配电间同意后就地启动风机, 同时检查风机、电机的转向、电流是否符合要求,齿轮箱油位是否符合要求。
(3)检查风机、电机的振动情况,确认设备运行正常。
(4)一切正常后填好启动时间,做好运行记录。
(5)如要开第二台风机,必须待一台风机运行正常后,才能启动。
3.正常操作
(1)调节上塔进水阀门,保持每间冷却塔处理水量均衡和淋水密度均匀。
(2)检查风机润滑油情况,风机减速箱温度不得超过80℃。
(3)检查风机、电机运行情况是否有异常。
(4)控制冷水池液位在1.70~2.0米,要求平衡,水面无积油和其它漂浮物。
(5)随时注意运转风机的电流、电压、油温,及水温,上塔压力和仪表盘上信号灯变化,均匀调节进水量。
(6)控制冷水温度符合指标,根据气象条件或装置通知决定开、停风机。
(7)每二小时巡回检查一次,做好运行记录。
(8)风机连续运行六月后需停机检查润滑油是否变质,叶片是否异常以及各连接件紧固情况。
冷却塔正常操作
4.停机操作
(1)停机前与班长取得联系。
(2)按停机按钮,停运风机,填好停机时间。
(3)检查油质、油位保持良好。(一般风机每年换油一次,发现润滑油变质或其它异常情况应及时更换)
(4)进入风筒内要切断风机电源,办理作业票,装置长(或主任)签名确认。
(5)如遇下列情况需立即停机处理:
①电机减速箱温度超过额定值。
②发生异常振动和响声。
③发生人身或设备事故。
5.冬季运行注意事项
(1)根据生产装置情况尽量集中运行冷却塔,使它在高负荷下运行。
(2)对停运的冷却塔,应将上塔管内存水放尽。
无阀滤池的正常操作
1.运行前准备工作
(1)清除池内和周围杂物。
(2)检查人孔和各连接点要求安装完好,螺丝紧固。
(3)检查进、出口阀门要求灵活好用,关闭进口阀、放空阀、强制反冲洗阀,打开沿线阀门,检查新区旁滤池水封系统是否完好。
(4)接临时管线向滤池的冲洗水箱注水,通过集水区,使水自下而上地通过滤料,以排除集水区及滤料间隙的空气,待水到滤池出水槽处,对滤池进行强制反冲洗1#、2#各一次,拆除临时管线。
2.投入运行
打开滤池进口阀,流量由小到大直至达到设计要求。
无阀滤池的正常操作
3.正常操作
(1)根据水位来调节补充水量大小,使冷水池水位保持在指标范围内。
(2)根据循环给水浊度来调节旁滤水量大小,确保循环水质在指标范围内。
(3)每二小时测定滤池前后水浊度,要求滤后水达到指标。
(4)检查滤池有无渗漏或渗水现象。
(5)检查滤池有无跑砂,漏气现象。
(6)发现旁滤池进水大量带油,应立即汇报上级管理人员及调度,区分泄漏是重油还是轻油,然后按照应急预案内容进行操作,立即停运旁滤池。
(7)当滤层阻力达到一定值后,滤池虹吸上升管内水位上升到虹吸辅助管管口,水自该管中落下形成真空,待真空度达到一定值后,滤池自动进行反洗。
(8)当1#循环水旁滤池和2#循环水1#、2#旁滤池出水浊度超指标时,即关闭滤池的进水阀,停止进水,打开强制冲洗阀,待虹吸形成即关闭强制冲洗阀,反洗结束后,打开滤池进口阀;当2#循环水场3#、4#旁滤池出水浊度超指标时,应开大滤池进水阀门,促使旁滤池强制反洗,达到降低出水浊度,提高出水水质的效果。
4.停运
(1)当冷水池液位超过规定范围,关闭滤池进水阀。
(2)当滤池本身要人工清扫或检修时,关闭滤池进水阀,进行强制反冲洗,反洗结束后,打开底部放空阀放尽存水。
隔油池正常操作
1.运行前备工作
(1)清理池内、阀门井内和周围场地杂物,池体完好好用。
(2)检查进水阀,排泥阀、放空阀是否灵活好用,并处于关闭状态。
(3)检查斜板系统牢固,板间间隙符合要求。
(4)转动集油管、检查有无卡阻现象,集油管收油口应向上,并水平。
2.投入运行
(1)关闭隔油池的放空阀、排泥阀和排泥总阀。
(2)开启进水阀,隔油池投入运行。
隔油池正常操作
3.正常操作
(1)按时巡回检查,调节集油管,每次隔油后认真记录。
(2)用集油管收油转动集油管手轮,集油管口切入油面收油,切口不得切得过深,收油完毕应将槽口向上,以免跑水。
(3)收油时需将集油管两侧的油都收尽。
(4)隔油池切换应先检查备用隔油池,按隔油池操作规程开启备用隔油池,再将运行隔油池进口阀关闭。
(5)隔油池排污根据检修需要排泥和每年一次清池排泥。
(6)如发现隔油池油层增厚等异常情况,应及时汇报班长、装置和中心,及时处理并立即和生产装置联系,查明原因。
(7)隔油池的重油不能正常收油应及时联系装置管理人员,协调进行人工捞油。
4.停运
(1)停隔油池前需将池内浮油除净。
(2)关闭进水阀。
(3)打开放空阀、排泥阀进行放水,排放污泥。
(4)组织清池,检修以作备用。
(5)进入隔油池必须打开盖板进行通风,办理受限空间作业证等入池手续。
(6)长时间停止使用要定时转动改变集油管位置。
(7)集油管顺时针或反时针转动各不大于70°。
投加化学药剂的正常操作
(1)投运前准备工作
①检查气泵,输药管及阀门,完好无泄漏,输药管末端阀门处于开启状态,药剂贮罐内无杂物。
②检查风源和风管线的完好。
③水处理药剂备有一个月的储量。
④根据装置要求配制药液。
(2)药剂配制投加步骤
①首先向药池充水至0.2m液位,微开风阀门。
②按规定药剂投加量经风泵抽入药剂贮罐内,调节风阀门开度,进行搅拌,混合均匀,然后向药池注水至0.9m液位。
③打开所需投加进冷水池加药阀门。
④启动计量泵,打开输出阀门,按投加药剂的控制指标调节调节加药量,药液即被投加进冷水池。
投加化学药剂的正常操作
(3)正常投药量计算
①水场加药量以总磷控制指标为准。
②计算:
补充水量×配方含量(总磷)
投药量Kg=
1000
(4)正常操作
①根据产品分析与技术服务中心提供的数据和化验结果,调整水处理化学药剂配比和投药量。
②每四小时测定一次循环水中总磷含量大小,适当调节计量泵加药量,保持连续均衡投药。
③交接班时必须有满药池备用。
④按时巡回检查计量泵的抽吸情况,并按时记录贮罐的液位及加药量、化药量。
(5)停运操作
①停运加药计量泵。
②关闭计量泵进、出口阀门。
③做好停泵、停止加药的相关记录。