臭氧在工業(yè)冷卻循環(huán)水處理方面的應(yīng)用(編輯修改稿)
2024-09-01 15:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 腐蝕的發(fā)生；其次，由于臭氧分解產(chǎn)生的氧原子能與鐵離子反應(yīng)，使鐵管表面形成致密的γ氧化鐵鈍化膜，對系統(tǒng)產(chǎn)生保護(hù)作用；第三，臭氧能有效殺滅噬硫噬鐵等微生物，切斷了腐蝕源。只要把臭氧控制在一定濃度范圍，就能夠達(dá)到防腐蝕的目的。實驗表明：經(jīng)臭氧處理的水質(zhì)控制總堿度大于240毫克/升，ORP為550以下時，有最佳的防腐蝕效果。表五是常用材料的腐蝕率。 臭氧為什么能阻垢臭氧不能直接攻擊垢的主要成分如碳酸鈣，但臭氧在氧化過程中會生成（OH）、（HO2）、（O3）、（H2O2）等自由基中間產(chǎn)物，氧化垢基質(zhì)中的有機(jī)物，使垢變松并脫落。脫落的垢基需人工的方法去除。表5 使用臭氧在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行條件下常用材料的腐蝕率材料銅鎳合金（70：30）黃銅灰鑄鐵軟鋼鋁腐蝕率mpy～～～～～注：mpy為密耳/年，1密耳=圖5 冷卻塔循環(huán)水臭氧處理原理冷卻塔臭氧處理系統(tǒng)大多數(shù)由空氣預(yù)制裝置（空氣干燥器、空氣壓縮機(jī)）、臭氧發(fā)生器、臭氧與水接觸裝置（文丘里混合器）、自動控制儀器等組成，參見圖五。臭氧可用氣泡擴(kuò)散法、正壓注入法、逆流氣泡接觸法、渦輪混合法等溶解于水中，但更合適地冷卻塔循環(huán)水系統(tǒng)的臭氧融合裝置，還是文丘里管加靜態(tài)混合器、噴射器加靜態(tài)混合器?？諝饨?jīng)壓縮干燥后（純氧制臭氧效果更佳，氧氣濃度提高6%，臭氧的得率會提高16%），在臭氧發(fā)生器中電離產(chǎn)生臭氧；臭氧一般通過冷卻塔循環(huán)水的側(cè)流加入，此處的水溫最低（實驗表明：臭氧宜在40℃以下工作，此時臭氧在循環(huán)水中的溶解度小于3毫克/升；℃以下），能將最大量的臭氧 溶入水中。臭氧量在工程應(yīng)用上，已成功的經(jīng)驗：⑴ 瓶裝水 ⑵ 廢水 ～⑶ 冷卻塔 ～20世紀(jì)70年代末期，臭氧技術(shù)被首次應(yīng)用于冷卻塔的水處理。 NASA（美國航空航天局）1984～1985年對一個600噸的冷卻塔進(jìn)行了試驗，采用固態(tài)臭氧發(fā)生器（電耗比變壓器/玻璃電極式發(fā)生器要小60%）。試驗結(jié)果是冷卻塔上水垢變松，脫落；細(xì)菌數(shù)要減少4個數(shù)量級，濁度要降低8倍；冷凝器管道清潔如新。問題是臭氧對鍍鋅鋼管、銅制件、尼龍制件等材料有腐蝕，最后換上PVC、不銹鋼制件。 肯尼迪航空航天中心4臺陶瓷充填的水泥冷卻塔，用于溫濕度控制的空調(diào)系統(tǒng)，每臺容量為2500噸（8750KW）。由于美國環(huán)保法規(guī)的嚴(yán)格，不能再象以往將冷卻塔循環(huán)水排入地面水，為了減少排放水，就安裝了臭氧系統(tǒng)（每100噸冷卻容量3～6克/小時臭氧）。在不到1年的時間內(nèi)，大大地減少了廢水排放。實用結(jié)果是每年節(jié)水3500萬加侖（1億3千5百萬升）。 我國的北京恒動科技開發(fā)有限責(zé)任公司在燕山石化影劇院空調(diào)循環(huán)水系統(tǒng)中使用了臭氧處理技術(shù)，已成功運行了四年。2004年1月法國加萊海峽省的埃克森美孚屬下兩家工廠和當(dāng)?shù)佧溈鲜砥瑥S，爆發(fā)“軍團(tuán)病”，導(dǎo)致10多人死亡。2004年初，北京市疾病預(yù)防控制中心對14家飯店、38個冷卻塔檢查，發(fā)現(xiàn)12家飯店、21個冷卻塔的軍團(tuán)菌超標(biāo)；并稱在飯店、寫字樓的人群，%，%。循環(huán)冷卻水處理，不僅要簡單地改善熱交換的效率，延長設(shè)備的使用期等；同時必須考慮社會利益。臭氧技術(shù)是解決這些問題的合適項目。一項應(yīng)用技術(shù)能解決一個系統(tǒng)的全部問題，我認(rèn)為很難，臭氧技術(shù)應(yīng)用在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)要解決本文中涉及的一些問題，同樣是不可能的。臭氧技術(shù)確實能對改善循環(huán)冷卻水系統(tǒng)遇到的一些難題，但需要加強(qiáng)管理，同時還要輔助一些其他技術(shù)措施，根據(jù)單一循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的特例，強(qiáng)化水處理的效果。參考文獻(xiàn)：1．李德興冷卻塔 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社 1981．5．2．龍荷云循環(huán)冷卻水處理 江蘇科學(xué)技術(shù)出版社 1984．12．3．Baldwin L V,et Annual Meeting, Intemational Water Conference,Pittsburgh,PA,1985:364．，Using Ozone for Water Treatment,ASHRAE Journal,May 1988。39425．沙尚之上海市輕工業(yè)研究所 臭氧的工業(yè)應(yīng)用 2003．6．法國加萊海峽省爆發(fā)“軍團(tuán)病” 制冷2004．3．7．王雅珍中央空調(diào)水系統(tǒng)的防菌防藻問題 制冷空調(diào)與電力機(jī)械2004．6．8．劉乃玲，等 空調(diào)冷卻水的水質(zhì)控制及殺菌方法 制冷2004．9．9．吳金城水處理與軍團(tuán)病——水處理是預(yù)防軍團(tuán)病的基礎(chǔ) 冷暖空調(diào)網(wǎng)10．沙尚之，等 上海市輕工業(yè)研究所 循環(huán)冷卻水處理從傳統(tǒng)走向新技術(shù) 2005．8．11．Don M Cooper， An Introduction to Ozone 2005．8．in Shanghai 循環(huán)冷卻水廣泛應(yīng)用于：中央空調(diào)機(jī)冷卻水機(jī)組、發(fā)電廠、化肥廠、化工廠、制藥生產(chǎn)、機(jī)械、冶金、食品工業(yè)等。在循環(huán)使用時由于水的蒸發(fā)以及外界灰塵大量進(jìn)入水中，造成各種無機(jī)離子和有機(jī)物質(zhì)的的富集，從而為細(xì)菌及微生物的生長提供了豐富的養(yǎng)料，而循環(huán)冷卻水的溫度及濕度又特別適于細(xì)菌及微生物的生長，微生物的代謝產(chǎn)物會造成嚴(yán)重的沉積物的附著、設(shè)備腐蝕和菌藻微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題?同時會滋生軍團(tuán)菌等致命細(xì)菌，這些細(xì)菌會隨空氣四處飄散，對人的生命健康造成威脅。國外對空調(diào)循環(huán)水處理非常重視，特別是致命的軍團(tuán)菌問題及環(huán)保、節(jié)能等因素，而國內(nèi)普遍不重視循環(huán)水的處理，認(rèn)為可以使用價格低廉的氯制劑或毒性極大的有機(jī)殺生劑，對環(huán)保節(jié)
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