用臭氧技术处理冷却水设计方法
在空调琐屑操持中,对制冷机、换热配备、结尾装置等有着空虚的重视,但对空调水琐屑中水的处置题目体味不足。一般来讲,空调冷冻水琐屑中在闭式琐屑中循环,并经过硬化处置,不会存在太多题目。而空调冷却水琐屑中,因为冷却塔中的水裸露于空气中,而且因为为了消沉运行资源而采用自来水补水,存在腐蚀、机关、菌藻滋生等题目。这些题方针存在将严重缩短配备的应用寿命,招致配备换热服从显着下降,造成能源节俭,而且增加管道阻力,使管道输送才力下降35%~55%。此外,制造生的菌类随水份蒸发传播在空气中,这将严重危害人们的安康。因此,对冷却水发展防腐、阻垢、杀菌灭藻处置是非常需要的。通常采用的冷却水处置方法由硬化法、磁化法、静电及电子法、药剂法。从上世纪80年代起,臭氧法处置冷却水技能在西洋等一些发家国家兴起,大批应用于现实项目中,上面就其机理及项目操持方法加以详细论述。
1.处置机理
1.l 臭氧的理化本质
臭氧是由3个氧原子组成的氧的同素异构体。在常态下是淡蓝色气体,存在特殊气味。臭氧存在极强的腐蚀才力且又不刚强,在水溶液中,臭氧仍维持着腐蚀性。臭氧在水中的溶解度很高,笼统是氧气的10倍。
1.2 臭氧的杀菌灭藻机理及影响成分
臭氧杀菌主若是靠其分解后制造生的复生氧的腐蚀才力。臭氧起首和细胞壁的脂类的双键起反馈,穿破胞壁进入细胞内部,劝化于外壳脂蛋白和内面的脂多糖,使细胞的通透性制造生扭转,末了招致细胞融解、入世。
臭氧杀菌灭藻才力受臭氧浓度、水温、pH值、水的浊度等成分的影响。一般来讲,臭氧浓度越高,杀菌劝化越强。跟着水温的增加,臭氧的杀菌成就也加强,但和此外消毒剂相比,制氧设备臭氧的消毒成就受温度影响较小。若水温在4~6℃时臭氧的杀菌成就劝化为1,则在8~21℃时为1.6,在36~38℃时为3.2,当水的pH值高时,杀菌成就不好,应增加臭氧的投放量,水的浊度随臭氧杀菌有一定的影响,浊度在5ml/L如下,则影响不大。
1.3 臭氧在冷却水中缓蚀和阻垢机理
臭氧作为单一应用的水处置药剂,存在操作容易,排污量少,既能节水节能,又不用调理水的PH值,不存在二次沾染等诸多长处,对循环冷却水的缓蚀、阻垢成就均有良好的成就。
1.3.l 臭氧防腐机理
冷却水琐屑腐蚀,主若是因为水中存在的溶解氧和金属反馈构成的化学和电化学腐蚀。实际讲明,臭氧是一种强腐蚀剂,其降服腐蚀的机理和铬酸盐缓蚀剂的劝化大抵类似,主要原因是因为冷却水中烦闷的氧原子和亚铁离子反馈后,在阳极外观构成一层含γ—Fe2O3的腐蚀物钝化膜。这种膜薄、密实且和金属汇集强固,能故障水中的溶解氧说合到金属外观,从而降服腐蚀反馈发展。同时,因为这种腐蚀膜的制造生,使金属的腐蚀电位向正方向挪动,麻利消沉了腐蚀速度。
另一方面,臭氧法水处置不需向水中投加药剂,使排污量减少,盐分的稀释倍数高,循环水的pH值维持在8—9之间,属于弱碱性,减轻了腐蚀的劝化。
1.3.2 臭氧阻垢机理
臭氧于水份子接触后,会立即制造生还原反馈,制造生了原子氧(O)和羟基(OH):
O3→O2 +(O)
(O)+ H2O→ 2OH
羟基(OH)是一种催化剂,能使有机物制造生连锁反馈:
OH + RH→ R·+ H2O
R· + O2→ R O2·
R O2·+ RH→ R OOH + R
R OOH→ CO2
因此,臭氧的强腐蚀性有用地管制了循环水中微生物的生长,减轻了生物污垢及其引起垢下腐蚀。臭氧不能直接腐蚀钙、镁盐类的水垢成分,只能腐蚀垢层基质中有机物成分,使垢层变松残落,从而引起阻垢的劝化。
2.臭氧处置空调冷却水的执行钻研
用单一臭氧发展冷却水处置的执行钻研起首是在美国佛罗里达州肯尼迪宇航核心(KSC)发展的。执行决意了该处的一个空调冷却水琐屑,进程继续了14个月。冷却水循环量约为400m3/h,补水为本地自来水,其水质如表1所示。
执前进程及终于如下。
2.l 执行末尾后,中止染指除臭氧以外的一切水处置剂,用增补水置换副本的循环水并通入臭氧。3周后,水中的细菌总数从2.1×104~6×107个/ml消沉到(2.0~3.0×102个/ml)加冷却塔上的粘泥从绿色变成灰色并末尾柔软残落。冷却水的浊度于3~4周内从30~60JTU逐渐下降到5~10JTU,水质变清。塔池下蕴蓄数英寸的松垢和粘泥。2.2臭氧处置法子的经济性:采用古板的化学处置,一年的操作和培修费用为12045美元,而采用臭氧处置一年的费用仅为2565美元。臭氧琐屑配备及安设的一次性投资为16057美元。因此,第三年臭氧琐屑的投资就可收回。
3.臭氧处置空调冷却水的操持方法
空调冷却水系对抗般连续投加臭氧,臭氧制造生器可和循环水泵联动。连续投加臭氧量十分小,lm3/h的冷却水中投入0.1lg/h的臭氧就可。因为空调冷却水在循环回路中每循环一次,一般为几分钟,不会超过60min,依照教诲可只要一个臭氧注入点。投加点可设在循环水泵的出口或冷却塔盘中。
3.l 投加点设在循环水泵出口(见图1)
设在机房内,不需要格外眷注,但因为配置了引射水泵,增加了水泵耗电量。引射水泵及文丘里臭氧注射器的决意需要发展合计。一般环境下,引射水泵及文丘里臭氧注射器由臭氧制造生器制造商配套供应,操持人员只要按循环水流量决意臭氧制造生器的制造气量就可。臭氧需要量为0.1Qg/h(Q为循环水流量,m3/h)。
3.2 投加点设在冷却塔水盘中(见图2)
这PSA制氧设备种投加法子操持、安设非常简捷,运行费用低,不需要设引射水泵及文丘里臭氧注射器,但臭氧制造生器需要凑近冷却塔配置,需要加设防雨步骤模范。臭氧制造生器的制造气量也按0.1Q(g/h)选取,Q为循环水流量(m3/h)。
4.论断
经试考证明,单一应用臭氧处置空调冷却水,存在良好的杀菌、防腐、阻垢机能,它既能减轻因为腐蚀、污垢等酿成的能源节俭,又能解除军团病菌对人体安康的威逼。因此,在空调冷却水琐屑中,存在很好的应用前景 学习了,楼主·· 学习学习,谢谢楼主分享 感谢楼主分享 谢谢分享! 感谢楼主分享
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