赵静
上海东硕环保科技股份有限公司上海市200233
摘要：目前地球上水资源贫乏，干旱缺水等形势极其严峻，促使企业必须要进行水资源的节约，同时利用水回收来解决水资源短缺的问题。在本文中，通过对高性能的水处理药剂进行研究，可以更好地对水进行回收利用，解决好在水循环中出现的一系列问题，如腐蚀、水垢结成、微生物等问题。此方法在通过最近一年的现场运行，有着非常显著的效果。
关键词：中水回用；阻垢；循环水系统
水既是生命赖以生存的物质基础，又是不可替代的自然资源,企业走中水回用的节水之路已势在必行.中水回用于循环水系统在工业应用中会产生腐蚀设备、结垢和产生微生物等问题，本文通过对中水回用于循环水系统中的阻垢技术进行分析，解决工业企业中水回用中遇到的问题，提高水资源的利用效率。
1实验研究
1.1技术线路
在进行大量的技术分析前，对水质、设备以及往年的检查和修复资料，在这些资料的基础上，我们可以对配方的制定来进行具体的方案研究，通过旋转的挂片、静态的阻垢以及动态模拟实验，对每一个成分按照不同的情况进行分组，并按照不同的浓度来进行水处理药剂的复配，以此方式来进行筛选以及评判，对适合的水中物质进行选择，找出最优质的配方。运行的结果需要达到公司要求的优质以上级别，并且极限污垢的阻热能力、粘附的速度、腐蚀率等，都需要达到一定的标准。对其进行研制的过程和模式，就是将水质资料、检修资料、设备资料等内容通过分析和总结，在综合各方面的意见来对方案进行研究和制定，然后再由方案的指定来进行实验阶段，通过现场的监控来实现现场的运用。
1.2中水水质以及材质
石化公司在对二级排放污水通过适当的处理以后，收取30%的纳滤进行处理实验，在将这两部分的水进行混合，再将其作为冷却水来进行水分的补充，这样能够对水中的总体含盐量进行一定程度的减少。因为来水的原因，经过混合之后的中水水质非常的不稳定，水中的各种离子以及含盐量有非常大的波动。这对于水的处理配方的性能有非常高的要求。不锈钢不能存在点蚀。
2实验研究内容
通过对技术和经济的一系列情况的分析，我们将选择符合药剂来对实验进行研究。我们按照中石化的《循环水分析以及实验的方法》作为根据，利用不具有传热面的挂片A3钢来进行腐蚀率的实验，在0.35-0.4米每秒的线速度，温度控制在50℃，并在现场的水质、不预膜，72小时运行的情况下，利用腐蚀试片运行前后的质量损失来对腐蚀率进行计算。我们在性能以及成本方面进行综合的考量，选择了2号药剂配方，用2号配方作为中水会用的缓蚀阻垢剂。这个药剂是由多种有机磷酸盐复配之后得到的，在配方中，我们引进了心形的有机磷的单体，将整个配方的整体阻垢缓释性能和抗吸附的性能都有了一定程度的提高，对药效也有了充分的保证，并且也有非常好的抗氧化性，和常用的杀菌剂都能够有非常好的融合性，在实验过程中，高氯离子条件之下，不锈钢并没有发生点蚀。
3中水回用于循环水系统的应用
3.1中水回用于循环水系统中的物理阻垢方法
（1）机械除垢法。机械除垢法是通过使用机械的方法除垢和防止结垢的产生，可以分为在传热设备停止工作时（离线机械除垢阻垢法）施工和在传热设备运转时（在线机械除垢阻垢法）施工两种施工方式。离线机械除垢阻垢法使用机械工具（钎、尼龙刷、涡轮器、金属刮削器、高压水设备等）对换热设备中的垢物进行机械清除。离线机械除垢阻垢法优点：施工技术简单，对施工人员的工作技能要求低，容易操作。（2）磁场阻垢法。利用溶液在以一定的流速在通道内依次的通过一个或者多个磁路间隙进行磁化。磁场阻垢的主要设备就是磁化器，磁化器是由产生磁场的装置和待处理溶液通道两部分构成。磁化器可以是使用永磁或者是电磁两种方式产生磁场，永磁的磁化器结构简单，操作方便，节约能源，但是随着使用时间的延长和温度的变化会出现退磁的问题。电磁的磁化器是需要提供磁性电源，这对磁场的强度可以通过调节电流的方式控制，不受温度和使用时间的影响，相对比较稳定，但是存在耗电的问题，对水质的要求也比较高。磁化器可以根据磁铁与流体是否接触分为浸入式磁化器和非浸入式磁化器，浸入式的磁化器要求与流体接触具有不易因侵蚀腐化和消磁，非侵入式的磁化器要求具有足够磁性，消磁效果弱。磁化器还可以根据磁场和流体流动的方向分为正交式和平行式两种，正交式是磁场与流体流动方向迎面相交，平行式是磁场与流体流动方向一致平行。（3）电场阻垢法。电场可以将水分子按照正负次序排列，与此同时，溶液在水中的阻垢物质（盐、杂质等）正、负离子周围被很多水分子包围，在强静电场的作用之下，水分子与阻垢物质的水合能力和水合作用不断加大，从而溶解了阻垢物质，它们就跟随着水分子一起按着正、负次序整齐排列，这样就减少了器壁上的阻垢形成，通过静电场作用的循环就达到防垢阻垢的效果。
3.2中水回用于循环水系统中的化学阻垢方法
主要的化学材料有加阻垢剂、加酸、加二氧化碳、加石灰软化和离子交换。（1）加酸法。加入硫酸，使中水回用循环水系统中的碳酸氢钙Ca（HCO3）2和碳酸氢镁Mg（HCO3）2转化为CaSO4和MgSO4，由于CaSO4和MgSO4的溶解度相比CaCO3和MgCO3要大很多，这样就控制了水垢的生成。通过添加硫酸法可以有效的控制阻垢，其成本也很低，但是对于添加硫酸的计量要有所控制，否则会对传热设备照成不必要的损坏和腐蚀。（2）加二氧化碳法。注入二氧化碳气体，二氧化碳气体可以将中水回用于循环水系统中碳酸盐平衡向着重碳酸盐方向移动，从而可以稳定水中的重碳酸盐，这样就有效阻止钙垢的形成。化学方程为Ca（HCO3）2=CaCO3+H2O+CO2，使用加二氧化碳的方法非常安全实用。（3）离子交换软化法。通过使用钠离子交换软化法处理过的原水作补充水，这样应用在中水回用于循环水系统处理中，可以控制结垢现象发挥阻垢效果。离子交换软化法的原理是将原水通过离子交换树脂RNa（钠型阳离子），使水中的阻垢物质的离子Ca2+和Mg2+和离子交换树脂RNa上的Na+进行交换。通过交换，原水中的Ca2+、Mg2+被离子交换树脂RNa所吸附，发生化学反应生成R2Ca和R2Mg，而离子交换树脂RNa上的Na+通过交换进入水中，这种方式可以降低原水中可以形成阻垢的阳离子Ca2+和Mg2+浓度，原水被软化就不容易发生阻垢现象。（4）加石灰软化法。将消石灰加入循环水系统，与其中的碳酸氢钙、碳酸氢镁、二氧化碳等发生化学反应消除去水中硬度，生成难溶于水的的CaCO3和Mg（OH）2沉淀，这样可以方便从水中析出沉淀物质，在原水进入中水回用于循环水系统之前，就先把其中的钙、镁离子去除，使其无法生成阻垢物质，达到阻垢的目的。石灰软化法的除垢阻垢的效果好，尤其是对硬度较高的原水，效果更加明显。
结语
在通过多次的实验，能够找出处理阻垢的方式。中水会用后，系统的腐蚀率会减小。在微生物控制的问题也得到了有效的解决。通过各种中水回用于循环水系统中的阻垢方法，能够让我们了解各种阻垢方法的基本理论，与实际应用相结合，我们可以根据实际情况，找到最适合的方法进行阻垢。
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