冷却塔中的臭氧水处理
作者：湖北武汉办事处 时间：2021-05-19 15:47 阅读：
冷却塔是臭氧处理的一个相对较新的领域。因此，该领域的用户仍在发现该技术的益处。与传统的化学水处理相比，臭氧水处理的主要优点在于节约用水和节约能源。化学品使用的减少和可能的消除也为用户带来了成本效益。水冷却塔面临的第一个问题是生物生长和矿物质的积累，也称为水垢。这些问题抑制了冷却塔的传热效率。过去这个问题的解决方法是使用氯和螯合剂等化学试剂。虽然这可以解决原始问题，但化学品会导致其他问题。由于塔中水的蒸发，剩余的水达到高水平的化学和污染物浓度。为了对此进行调节，将水从系统中排出，并用新鲜的“补充”水代替。排出的水可能会出现问题，并且会产生额外的污水成本。
臭氧处理解决了原始问题，大大减少了次要成本和考虑因素。臭氧作为一种强大的生物杀灭剂，杀死病毒和传染性细菌，已被证明具有积极的除垢效果。由于臭氧的环境友好性，它还大大降低了排出水的水平，以及处理它的单位成本。除此之外，由于现场产生臭氧，降低了存储成本和处理化学品，从而节省了成本。这一事实大大简化了法规遵从性。
目录
本页的目的是提供冷却塔水处理基础知识的广泛概述。如下所示，臭氧开辟了新的可能性，显着提高了冷却塔的性能并便于操作。
为何使用臭氧处理
臭氧治疗潜力
臭氧机制
腐蚀性低
案例研究数据
使用臭氧处理时需要考虑的重要参数
主要污染物影响
生物处理 - 生物杀灭剂
杀菌剂的例子
水硬度和结垢
浓度循环
测量浓度循环
监测和调整矿物质浓度
臭氧剂量和工艺设计
测量和调节臭氧需求
臭氧兼容材料
与臭氧相容的化学品
为何使用臭氧处理？
通过对冷却塔实施臭氧化水处理，可以实现三种主要类型的节约：
提高冷却运行效率（降低功耗）。
减少排污量（减少补给水和化学废物排放的成本）。
降低维护成本。臭氧化处理系统的维护人工成本很小。
消毒剂或消毒副产物的积聚不明显
非常有效的消毒剂
由于原位生产，无需处理危险化学品
低腐蚀
环保治疗，促进法规遵从
对于运营自己的水和污水处理设施的场地，下面列出了一些具体的好处：
由于减少了补给水消耗，降低了抽水能力以从水库提取水并将水输送到水处理设施
降低化学，过滤和维护成本
减少抽水运输到污水处理的抽水功率
减少从水处理到最终用户的水运输的抽水功率
将处理过的水排放到环境中的许可证成本降低
臭氧治疗潜力
在正确安装和操作的系统中，细菌数量减少，随后最小化热交换器表面上的生物膜积聚。能源需求的减少，运行效率的提高以及维护工作量的减少提供了成本节约以及环境效益，并提高了排污废水排放的法规遵从性。
臭氧机制
臭氧通过氧化其有机成分并使细胞壁破裂而有效地灭活和杀死微生物。它是一种杀微生物过程，微生物不能产生免疫力。例如，0.4mg / L浓度导致生物膜生产者荧光假单胞菌在2-3分钟内100％杀死。 0.1mg / L浓度将在3小时内除去约80％的生物膜。臭氧化技术也具有有益的结垢处理效果。通过去除附着有水垢的生物膜，当存在生物膜时，可以显着降低结垢效果。
腐蚀性低
腐蚀效应是一种用途使用臭氧时常见的问题。然而，由于需要非常低的浓度和短的半衰期，臭氧的腐蚀作用低（或甚至是氯化处理产生的一半）。此外，作为杀生物剂的有效性使由微生物活性引起的显着腐蚀效应最小化。而且，臭氧处理已经显示出通过形成钝化膜覆盖并保护暴露表面来增加腐蚀保护。
冷却塔化学和臭氧处理的成本比较
使用臭氧处理时需要考虑的重要参数
在设计，安装和利用臭氧化方法时，应考虑以下几个方面：
臭氧发生器入口空气的制备。为了最大限度地延长臭氧发生器的使用寿命和容量，应提供干燥，浓缩的空气进料。
充足的剂量和臭氧发生器的容量
高效的臭氧发生器冷却。这对于实现发电机的长寿命和容量也是至关重要的。
在化妆品或当地空气条件下从水中引入高COD水平的情况下使用会更加困难。这消耗了臭氧的主要部分。例如，这就是为什么在一些化学和石化工厂中臭氧处理更加困难的原因，因为有机材料从空气中引入系统。
高于150ppm钙硬度的补充水质可能需要侧流过滤器。臭氧处理不应考虑钙（CaCO3）硬度高于500ppm或硫酸盐高于100ppm。
水温。冷却水温度不应超过45℃，以便进行有效的臭氧处理。这主要是因为臭氧在较高温度下的溶解度低。
长管道系统。由于大约10立方米的半衰期短，所以在大于约400立方米的冷却塔中可能需要多个注入点。
使用与臭氧相容的材料并监测腐蚀（例如使用腐蚀试样）。
主要污染物影响
如上所述，循环冷却塔水时出现四个主要问题，即腐蚀，结垢，生物污染和病原生长。
主要的四种主要污染物影响及其各自的处理方法简述如下表：
腐蚀由于氧化反应，腐蚀通常出现在水接触应用中。这会导致结构和设备损坏，从而影响过程的性能和寿命。添加腐蚀性化学物质可以增强这些效果。
>治疗虽然可以控制，但腐蚀基本上是不可能完全避免的。同样，不同的化妆水质量需要不同的处理。然而，重要的是要注意当使用柔软或软化的补充水时腐蚀效果很严重。
缩放规模的形成导致两个主要问题，即流体流动阻塞和显着降低的传热效率。例如铜的导电率是碳酸钙的导电率的400倍以上。例如，1.5密耳或0.025毫米的碳酸钙层使传热效率降低约12.5％。
>治疗比例采用不同的方法治疗。结垢抑制化学品既可用于吸附生长晶体上的矿物质，也可用于将结垢形成离子转化为非水垢形成化合物。另一种方法涉及通过酸添加降低pH，其溶解水垢。最后，通过添加软化的补充水也可以减轻结垢效果。
生物污损生物污垢显示出与结垢相似的负面影响，但具有比碳酸钙水垢更低的电导率。因此，在矿物质含量和微生物方面管理水质非常重要。
>处理氧化和非氧化杀生物剂（见下面的描述）。
病原体冷却水回路中的致病性爆发是一个常见问题，会导致邻近地区的感染风险。