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水循环的利用范文1
关键词：城市 水资源 再生循环利用
中图分类号： B834 文献标识码： A
一、前言
在城市发展的过程中，对水资源的需求非常巨大，如何有效的满足城市生产与生活用水成为一个必须面对的问题，城市水资源循环利用是解决这个问题的有效途径。将城市的污水废水看成是一种资源，将这种资源进行合理的回收处理利用，达到区域内本流域水环境平衡，保持社会经济良性的可持续发展，构筑资源节约型城市。
二、目前的城市水资源现状
在流域的城市群中，大多数城市都是临水而建，通过若干年的建设与发展，从城市功能上基本连成一体，一个城市的下游同时是另一个下游城市的上游。作为良好的水环境并不是局部地域而是整个流域。
水是人类生存和发展不可替代的资源，是经济社会可持续发展的基础，而我国目前却面临着严重的水资源短缺问题。近年来我国连续遭受严重干旱，旱灾发生的频率和影响范围扩大，不仅使得农作物灌溉、工业生产、甚至连人们的日常生活都受到严重影响，水问题已经成为当前备受关注的话题之一。资料显示，我国人均水资源量约为2200立方米，占有率不足世界平均水平的1/4，是日本的1/2，美国的1/4，俄罗斯的1/12，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。同时我国水资源还存在时空分布明显不均的情况，长江流域及其以南地区，国土面积只占全国的36.5%，其水资源量却占全国的81%；其以北地区，国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国的19%。而在全国600多座城市中就有400多座城市存在缺水问题，其中100多座严重缺水；在32个百万人口以上的特大城市中，有30个长期受缺水困扰，14个沿海开放城市中就有9个严重缺水。北京、天津、青岛、大连等城市缺水都比较严重。据不完全统计，目前我国正常年份缺水量约在400亿立方米，日缺水量为1600万吨。而随着人口的增长，到2030年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降至1700至1800立方米，缺水问题将更加突出
三、目前国内外在水资源再循环利用方面的情况
水循环经济国内外研究进展 在水循环的研究与实践应用方面，近年来许多国家和地区结合自己的实际做了大量的工作。这些国家和地区包括：澳大利亚、美国、加拿大、纳米比亚、日本、欧盟成员国以及西亚、非洲、拉丁美洲等国家。Asano等认为水资源需求的数量和调配的范围随着人类生活与社会生产力的发展而不断扩大，一方面社会生产力的发展需要扩展水资源的调配范围；另一方面社会生产力的发展也提高了调水的经济和技术实力。Metcalf从污水再生的角度系统论述了污水处理、处置和回用的基本原理。Beekman从节水减污的角度系统论述了水体保护、循环利用的基本原理。Lund对调水的成本与风险交易以及对自然、经济的影响进行了分析。Glenn-Marie建立了国家层面水资源循环体系和水实物量核算投入产出表，并用于南部非洲国家（如纳米比亚）的水资源核算，进而分析水资源对各部门经济的影响，提出产业发展政策。其中，澳大利亚无论在水循环研究方面，还是实践方面，都颇为成功。
从1977年开始，澳大利亚有关部门便开始着手再生水项目的可行性研究，为了成功举办2000年悉尼奥运会，澳大利亚政府相继出台了《国家水资源管理战略框架》和《NSW城市和社区循环水利用导则》，并建立了相应的循环水管理机构、管理制度和标准；目前，在澳大利亚大约有500个污水处理厂，其中有一半从事循环水的开发，每年大约有150 GL到200 GL的废水被循环利用。2004年，在澳大利亚国会资助下，澳大利亚技术科学与工程学院出版了《澳大利亚的水循环研究》报告。这份研究报告介绍了澳大利亚当前水循环利用情况，主要强调生活和工业废水的处理程度和循环利用问题。报告讨论了一系列问题，既有国际的，又有国内的经验，并提出了未来水循环利用和管理的24条建议。
四、再生水的利用
我国是一个水资源短缺的国家。近些年来，随着我国经济的快速发展，水资源的紧缺显得日益突出，在城市尤为严峻。水资源短缺致使城市地表水与地下水的可开采空间越来越小，水位逐年下降，某些大城市甚至出现了地面下沉的严重后果，然而，水资源的供求矛盾依然没有得到缓解，并且有加剧的趋势。许多发达国家对水资源的利用方式已发生重大变化，即从控制水、开发水、利用水转变为以水资源再生为核心的水的循环再用和水生态的修复和恢复，从根本上实现水生态的良性循环，保障水资源的可持续利用。
解决城市缺水，要节流先行，充分利用再生水。鉴于再生水具有诸多优点，对其充分利用变得尤为迫切和必要，这也是符合可持续发展规律的。一个城市的发展必须立足于当地的自然条件，即对自然资源的开发利用既要满足当代人的需求，又不危及后代人满足其需要。污水再生回用既可有效节约清洁水资源，又可减轻水污染。
据统计，城市供水的80转化为污水，污水经收集处理后，其中，70的再生水可循环使用，这就意味着，通过对再生水的充分利用，可使城市供水量增加56左右。对再生水的利用不仅有很好的经济效益，而且，有巨大的生态效益和社会效益。首先，随着城市自来水价格的提高，再生水运行成本的进一步降低，以及回用水量的增大，经济效益将会越来越突出。合理利用再生水能维持生态平衡，有效地保护水资源，改变传统的开采―利用―排放的用水模式，实现水资源的良性循环。
再生水使用方式很多，按与用户的关系可分为直接使用与间接使用，直接使用又可以分为就地使用与集中使用。多数国家的再生水主要用于农田灌溉，以间接使用为主；日本等少数国家的再生水则主要用于城市非饮用水，以就地使用为主；新趋势是用于城市环境水景观的环境用水。
五、城市污水再生利用的具体措施
1.安全供水是促进污水再生利用产业化进程的保障
严格再生水水质管理，市水务局委托市排水监测站定期对正常运行的再生水设施化验，水质市疾病预防控制中心定期对再生水的卫生指标进行监督检测，确保安全供水开发和推广应用。
2．公共财政资金注入是加快再生水输送管网的建设进度保障
要高度重视再生水回用管网建设滞后的问题，管网系统建设的难度和所需资金远远大于再生水处理厂建设本身，因此必须建立稳定规范的财政资金注入渠道，加大投资力度，加快配套管网建设确保污水再生利用设施发挥效益。
3．合理的价格激励机制是污水再生利用市场化运作的基础
目前北京市为鼓励使用再生水定价只能弥补中水厂运营成本，还不能使再生水厂形成良性的可赢利的运营机制，再生水水价根本没有考虑管网的建设和维护费用目前还未形成合理的价格机制，再生水收费与实际成本价格相比相差较大，不能涵盖企业维护运行投资回收及利润回报制约了污水再生利用市场的发展目前再生水的应用处于推广阶段还需政府的相应补贴。
4．加强政府协调力度是落实污水再生利用规划的保证
再生水主要用于园林绿化河道、景观补水、道路冲刷、工业用水、冲厕、洗车施工等方面主要用户是政府和工业用户。由于园林绿化河道景观补水道路冲刷都是政府埋单具体使用单位没有使用再生水的积极性，站在各自企业的利益上，寻找各种理由抵制使用再生水。所以政府的主导作用就显得十分重要，应成立相应机构承担推动和监督工作，出台节水的强制性法律法规，逐步落实再生水回用规划。
5．提高宣传力度是公众克服污水再利用心理障碍的保证
要大力宣传发达国家和我们已有的使用中水的实例，在广大群众中普及中水回用知识，大力开展利用再生水会产生资源环境经济综合效益的宣传教育活动，宣传正确的可持续发展的资源观使本市全体公民掌握科学的水资源知识，树立污水可再生利用成为城市重要水源的正确观念。
六、结束语：
进一步扩展再生水的利用渠道，因地制宜，根据需要确定利用途径，促进对再生水的利用。如今，可持续发展已成为社会的发展方向，也是城市经济发展的必由之路。水作为城市发展的基础性资源和战略性经济资源，其重要性在城市发展进程中日益明显。应牢固树立节约用水，可持续利用水资源的科学理念，政府及相关部门更要重视对再生水的利用，以促进城市经济的可持续发展，为广大市民营造一个经济繁荣、生态优良的宜居环境。
参考文献：
[1]彭澄瑶.城市水资源可持续规划与水生态环境修复[D].北京工业大学-2011年1期 第11页
[2]张惠源,李健,陈双星,关代宇.城市水资源的再生循环与综合利用――以TEDA水资源再生循环利用系统为例[J].中华建设-2012年8期 第99页
水循环的利用范文2
【关键词】淡水；循环利用；环保
水是人类生产和生活中不可或缺的一部分，而淡水资源极其匮乏，人均淡水量不足，即便如此，日常生活中水资源的利用却不够合理，浪费严重。在此形势下，日常生活中淡水的循环利用成为越来越重要的课题，找出一条实现日常生活中淡水循环利用的有效途径、提高淡水利用率，进而缓解城市水资源压力成为了探求者最迫切的任务。本方案着眼于独立式建筑的水循环利用系统，将雨水和生活废水经过过滤除杂等过程转化为可以再次使用的水，提高利用率。
1 储水池的结构和原理
（1）每个独立式建筑都是独立的个体，水在其中循环后使用后，废水自动将水排出，不需要人工操作，环保便捷。
（2）屋顶两侧各有可以进行雨水收集的水道，水道连接位于屋顶的储水池（如图1所示），水都会流入储水池并进行三次过滤后转为可供使用的水。
1）第一层过滤使用不锈钢滤网，过滤掉体积较大的固体杂质；
2）第二层使用海绵进行过滤，除去体积较小的固体杂质；
3）第三层用活性炭进行过滤，利用活性炭的吸附性，除去颗粒物和絮状沉淀物。
2 整个建筑的水循环过程
（1）雨水在楼顶收集经过滤后直通楼下的洗手间阳台，使用时直接从阳台的水龙头流出用于浇灌阳台的花草，也可用于清洗物体。阳台上也可以设置净水机，原理同屋顶的储水装置。
（2）洗手间中水龙头会有两个，一个为过滤后雨水用于清洁物品，另一个为多次杀菌消毒后的净水用于清洁面部，刷牙漱口等。浴缸喷洒龙头中的水也是经杀菌灭毒过的，分冷暖两种。抽水马桶主要利用虹吸原理，我们会在水箱中加入水量控制器，可调节单次出水量，根据实际需要选择合适的水量，实现节约用水的目的。
（3）厨房里会有一个分离装置，用于分离使用过的水中的油污，分离后可用于洗手间的清洁用水灌溉花草，或是收集净化后二次利用。
（4）之后是一楼的喷泉，这是我们计划的核心，因为整栋建筑所有的废水都会汇集至喷泉处净化，废水的净化装置（如图2所示）设在屋顶的阁楼，污水废水通过管道送至阁楼，经净化后再送至喷泉做最后一步的净化后经喷泉喷出净水。喷泉外需设置玻璃罩，因为净化后的水不可再被污染，有喷泉净化设施后可大大提高污水的利用率和本设计的实用性。
最后的项目是被设在外墙的节水设施。因为有时气体液化会在外墙凝成水珠。我们会在外墙钉几个小篮子，接外墙流下的水，可以利用这些水养一些小花草，生长在外墙上既你保护水资源又可以美化建筑的外观。
水循环的利用范文3
关键词： 医院 再生水 循环利用
Abstract: The recycling of recycled water is the hospital's effective way to achieve energy saving. It should be widely applied in medical institutions and other departments and units because it has the advantages of low cost 、great benefit and promote universal. The rational use of recycled water not only has good economic benefits, but also has enormous social and ecological benefits.
Key words: Hospital Recycled water Recycling
节约水资源，减少医院污水排放量，实现节能减排降耗是每个医院都要遇到的问题。浙江省湖州市中心医院将医院污水处理流程进行改造，新的污水处理工艺增设一套净化设备，把经过常规处理后已达到排放标准的医院污水进行净化处理后，用于医院污水处理系统设备二氧化氯发生器的耗水，脱氯处理后用于绿化浇灌和建筑用水。
医院污水再生循环利用能显著降低医院用水总量，有效节约水资源，是医院实现节能减排目标的有效途径。
医院污水再生循环利用有严格的条件限制，但也可以根据使用目的针对性地用于一些水质要求不高的场合，如医院内厕所冲洗、绿化等。我院再生水主要用于消毒剂发生器（食盐电解产生二氧化氯的设备），即通过电解食 盐产生二氧化氯［1］，二氧化氯发生器每天大约需要500吨水用于电解食盐产生消毒剂，占医院用水总量的25%-30%。新的污水处理工艺对处理流程进行改造，处理后的水质标准达到再生水相应指标，电解食盐后连同消毒剂直接进入污水消毒池，利用过程安全，节水效果明显。
湖州市中心医院在2007年上半年，自行设计研发了医院污水处理及再生水循环利用系统即“湖州市中心医院污水处理中水回用工程”，主体设备是压力过滤净化塔，占地面积10m2，安装在医院污水处理区域。在医院污水无害化处理达到标准排放的基础上，将排放水“回炉”处理后进行再利用，成为医院的第二水源。至今已运行两年多，大大节约了医院的用水量和水费成本支出。
一、设计方案
（一）设计依据
设计依据包括：医院污水处理设计规范；污水综合排放标准和医疗机构污水排放标准；医院污水处理排放水的水质指标。
（二）设计原则
运行稳定，管理简单；运行成本低，使用寿命长，投资相对较少；设备布置合理、美观。
（三）设计水量
排放量：1800 t/d
（四）设计水质
水质标准：CODcr:≤50 mg/L; SS:≤10 mg/L; BOD5: ≤10 mg/L; pH: 6-9。
（五）设计用途
二氧化氯发生器用水；绿化浇灌用水；墙面、道路清洗用水；冲洗厕所用水；基建用水。
（六）控制要求
全自动控制。
二、工艺流程
原水是指医院已处理过的污水，经变频水泵供水，泵出口最高压力为0.4 MPa，实际供水压力不小于0.2 Mpa，过滤器配以多路阀组，实现定时自动反冲洗，反冲时间可自行控制，一般15～30分钟，一般每4小时反冲一次，每次30分钟，每天反冲6次，共3小时。为保持连续供水，在自动冲洗时段用市政自来水直接供水，过滤器冲洗完毕后，自来水供水自动停止，又切换到中水回用设备供水，如图1所示。
三、主要技术经济指标
表1显示，中水回用的能耗成本和人工成本每年是5.11万元；表2显示，中水回用设备等前期工程总投资约13.63万元，使用寿命估算为15年，每年折旧费用0.9万元左右，运行后每年维护以及中水检测等费用大约0.5万元，一年总的运行成本是6.5万元左右。污水处理中水回用系统运行后每天能节约自来水500~550吨，一年节约18.25～20.08万吨，按目前我市水价4元/m3，每年减少水费支出70～80万元，去除运转成本，净节省医院开支65～73万元。除了经济效益显著,更重要的是节约水资源、减少医院污水排放总量。
四、可行性论证
湖州市中心医院委托“湖州市工业和医疗废物处置中心有限公司”对“湖州市中心医院污水处理中水回用工程”项目进行可行性论证。中水回用的电气布置设计方案委托浙江省环境保护科学设计研究院设计。工程项目具有科学性、可操作性。
再生水使用安全可行性论证方法：采用再生水卫生安全评价方法，即评价再生水中病原体微生物对人体健康的影响―现实风险评价方法，以流行病学研究为基础，结合现有污水处理技术对病原体的处理效果，分析再生水回用的健康风险。
五、安装使用
（一）中水回用流程如图2所示
（二）中水检测结果
检测结果表明，医院污水处理设施出水pH值、CODcr、BOD5、SS、NH3-N浓度均符合GB 18466-2005《医疗机构水污染物排放标准》表2中的排放标准，同时符合设计方案中水质标准。水质标准高于“日本有害物质统一排水标准―生活环境项目”[2]。
六、实施成果
湖州市中心医院2007年全年用水总量是631646吨，2008年1月开始运行新的污水处理设备系统，2008年全年用水总量是556510吨，比2007年减少75136吨,首次出现负增长，环比下降11.9%。2007年、2008年用水量明细详见表3。
从表3中看出，医院的生产生活用水量年增长为24%，分析原因是医院建筑物的增加，业务量的扩大，医院员工及病人数量的增加所致。中水回用工程运行后，医院有了充足的第二水源， 二氧化氯发生器、绿化浇灌、路面墙面清洗、基建项目等用水，都通过医院的第二水源进行取水，经测算，每年节省自来水18-20万吨左右，直接节约水费支出70万元左右。节约了水资源，保护了环境，产生了显著的环境效益、经济效益和社会效益。
七、经验总结
通过在医院实施再生水循环利用的实践，从财务报表分析发现，医院的生产生活用水随着业务的增加同时增加，增长幅度与医院的业务总收入增长率相当，在20%以上。而二氧化氯发生器用水和其他用水采用中水循环利用后，直接减少了对上游水资源的需求量，每年节省自来水18～20万吨左右，直接节约水费支出70万元左右，而且随着水价的提升，经济效益越发显著。在本地区的其他医院已推广应用。
湖州地处杭嘉湖平原地区、太湖南岸，平原河网水系与太湖紧密相连，境内东、西苕溪是浙江省水系之一。湖州水体总量并不缺乏，但水资源环境不容乐观，水质主要为Ⅱ类至劣Ⅴ类[3]。国家环境保护部向媒体通报了2010年上半年全国环境质量状况：全国地表水总体中度污染，太湖、滇池重度污染[4]。而目前我国的生活排污处理水平和污染防治水平还相当滞后[5]，而且，废水排放量逐年增加，其中生活废水增速较快[3]，医院是生活废水的排放大户。
再生水是该院的第二水源，再生水的循环利用也是未来城市发展的必然趋势。城市污水再生利用是提高水资源综合利用率，减少污水排放，减轻水体污染的有效途径之一，再生水合理回用既能减少水环境污染，又可以缓解水资源紧缺，是可持续发展的重要措施。该院根据自身需要，对再生水进行循环利用，是局域改造低成本、收益高、依靠科技节能减排的有效尝试。
据有关资料统计，城市供水的80%转化为污水，经收集处理后，其中70%的再生水可以再次循环使用。这意味着通过污水回用，可以在现有供水量不变的情况下，使城市的可用水量至少增加50%以上。世界各国无不重视再生水利用，再生水作为一种合法的替代水源,正在得到越来越广泛的利用，并成为城市水资源的重要组成部分。
八、结束语
再生水循环利用是医院实现节能减排的有效途径。在医疗机构及其他部门各单位值得推广应用，具有成本低廉、效益巨大的优势。再生水合理利用不但有很好的经济效益，而且其社会效益和生态效益也是显著的。首先，随着城市自来水价格的提高，再生水运行成本相对较低，经济效益将会越来越突出。
其次，再生水合理利用能节约大量水资源，对城市的水资源紧缺状况起到了积极的缓解作用，具有长远的社会效益。
第三，再生水循环利用的生态效益体现在不但可以节约水资源，更重要的是能够大幅度减少医院污水的排放量，改变传统的“开采一利用一排放”的模式，实现水资源合理利用的良性循环，有效维持生态平衡，促进人类与自然、社会与环境的和谐。
参考文献
[1]萧正辉.医院污水处理工艺和消毒剂的选择[J].中国医院建筑与装备，2010(5):58-60.
[2]杨波,尚秀莉.日本环境保护立法及污染物排放标准的启示[J].环境污染与防治，2010,32(6):94-97.
[3]徐进,贾玉平,宁建荣.浙江省环境支撑经济社会发展现状及“十二五”时期趋势预测[J]. 环境污染与防治，2010,32(5):100-105.
水循环的利用范文4
【关键词】电厂循环水；余热利用
引言
随着我国经济的发展，各行业日益增长的能源需求和储量越来越少的各类能源之间形成难以调和的矛盾。发展资源节约型、环境友好型经济，推行节能减排是实现可持续发展的必然要求。在这样的时代背景下，火电厂浪费的大量余热引起了人们的高度注意。相比于温度较高的烟气，循环水所蕴含的余热由于品位不高，有关其回收利用的进展相对较慢。近年来，热泵技术发展迅速并逐渐成熟，为循环水余热利用提供了有力的技术支持。此外，汽轮机组低真空运行供热也是实现循环水余热回收利用的重要技术。本文通过分析上述两种循环水余热回收技术，对电厂循环水余热利用方案展开了研究。
1.热泵回收余热技术
与常规低温热源相比，电厂循环水具有水质好、污染少，温度稳定等特点。由于电厂循环水蕴含的热量相当大，利用热泵对电厂循环水进行回收利用，可以有效对城市供暖需求进行补充。根据驱动能源的不同，热泵分为吸收式和压缩式。目前，热泵技术在我国的应用已经较为广泛。基于热泵技术的电厂循环水余热利用方案有分布式电动热泵供热、集中式电动热泵供热和集中式吸收热泵供热三种。
分布式电动热泵供热是将热泵分布于小区内的热力站中。电厂循环水经凝汽器出口进入热力站，在热泵机组中放热降温后，回到电厂凝汽器中并再次吸收汽轮机排出的热量，依此循环。热泵利用回收到的热量加热二次网热水，用于供暖或日常使用。这种方式虽然效率较高，但由于需要铺设专门的输水管道，基础建设成本不菲，故一般只适用于向电厂周边小区供热。
集中式电动热泵供热是将热泵机组集中布置于电厂内部。循环水自凝汽器中进入热泵放热降温后返回至凝汽器，形成循环。热泵回收循环水的热量用于加热一次网回水。但是该回水的温度一般低于90℃，所以还需汽―水换热器进行再次加热以供居民使用。这种余热利用方案不需要额外铺设循环水管，投资较少；但由于热网回水的温度达到了约70℃，使得热泵的能源利用效率相对较低，不具备良好的经济性。
集中式吸收热泵供热则是将上述方案的压缩式电动热泵改为吸收式热泵，同样面临着能效低的缺陷，而且利用余热对一次网回水的加热效果也更差，温度升幅不大。
从上述分析可以看出，采用电力驱动的压缩式热泵在布置时相对灵活，投资也较少，但是能源利用率也叫吸收式热泵低。考虑到电能与蒸汽能之间的成本差异，吸收式热泵供热的长期运行成本低于压缩式热泵。因此，在具备电厂循环水热源的附近区域应尽量选择采用吸收式热泵供热方式来实现余热利用。在电厂周围居民较多时，宜采用分布式供热以适应不同用户的用热需求，而在电厂周围居民较少时，采用集中式热泵供热可以降低成本，提高供热效果。
2.汽轮机低真空运行供热技术
汽轮机低真空运行供热技术可以直接将循环水用作供暖热媒。尽管这种改动会降低汽轮机的发电量和相对内效率，但是由于减少了余热浪费，整个系统的能效得到了显著提高。本文对传统低真空运行供热、低温供热和NCB供热模式进行分析。
传统低真空运行供热方式要求汽轮机排汽压力达到0.5×105Pa，需要将热网水加热到约70℃。目前这种供热方式的技术难题主要有两个，即发电功率与热负荷的分离以及汽轮机组的改造。传统低真空运行供热技术通过的蒸汽量由热负荷决定，机组的发电功率与用户热负荷紧密联系，难以分开调节。采用这种供热方案要求热负荷维持在一个相对稳定的状态。对于小型机组而言，为了实现低真空运行而进行改造具有一定的可行性，而对于大型机组，过高的凝汽压力可能会导致严重的安全问题。
低真空运行低温供热方式主要适用于大型机组，其特点是直接将温度不高于45℃的电厂循环水用于辐射供暖。通过采用以热定电的方式，可以极大的提高系统的热效率。这种方案可以实现热电负荷的分离，不过也存在两个明显的缺陷。首先，供热温度低，可利用的范围有限；其次，温差也较低，余热利用效率不高。
何坚忍等提出的NCB新型专用供热机是在抽凝机的基础上，利用低压缸调节阀和供热抽汽控制阀对汽轮机组的工况进行控制，以适应不同的热负荷。在非供热期，汽轮机组处于纯凝工况，保证了高发电效率；在正常供热期，汽轮机组处于抽汽工况，可以根据热负荷调节抽气量，发电效率也能维持在不错的水平；在供热高峰期，汽轮机组处于背压工况，实现供热能力的最大化。
结语
电厂循环水蕴含巨大的热量，研究如何利用这些余热可以提高电厂的能源利用率，实现节能减排的目的。在利用水源热泵技术时应综合考虑输送距离、运行成本等因素合理选择方案；传统汽轮机低真空运行技术目前仍有较大的缺陷和技术瓶颈，NCB供热模式也仍处于理论阶段，有待进一步的研究。
参考文献
水循环的利用范文5
[关键词]工业循环冷却水、水处理药剂
Abstract:Industrial water accounts for a sizeable proportion of the whole community water consumption, and circulating cooling water which is about 80% of the industrial water, holds the largest proportion of industrial water. It will produce equipment and pipeline corrosion, scaling and microbiological slime obstacles if circulating cooling water is not addressed. Therefore, people more and more attention to the treatment of industrial water and circulating cooling water. This article focuses on industrial circulating water system problem and three Pharmacy of circulating water treatment.
Key words：Industrial cooling water, Water treatment chemicals
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
正文
工业用水在整个社会用水量中占有相当大的比重，而冷却用水在工业用水中又占有最大的比重，约为工业用水的80%左右，如果不加处理，将对设备与管道产生腐蚀、结垢和微生物粘泥等障碍，为此，人们对工业用水、冷却用水的处理倍加重视。因而循环水处理系统中产生的问题与水处理药剂成为了社会关注的焦点。
1 循环冷却水系统产生的问题
冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水的温度升高，水流速度的变化、水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生比直流系统更为严重的各种问题。
1.1金属材质腐蚀的产生
循环冷却水金属设备腐蚀是指设备材料（金属材料或合金）与它所处的介质之间发生化学反应而腐蚀损耗的过程，它的本质是金属失去电子而被氧化，从而引起的金属设备的变质和破坏。
1.2 沉积物的析出和附着
天然水中溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成份。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随循环冷却水蒸发、浓缩而增加，当其浓度达到饱和状态时，会发生下列反应：Ca（HCO3）2= CaCO3+ CO2+ H2O 。CaCO3沉积在管道表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。水垢附着影响产量，增加能耗，严重时，则换热器、管道被堵。
同时循环水系统设备、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。将造成传热不匀、设备腐蚀（垢下腐蚀）、阻塞管路，更可能造成非计划性停机停产。
1.3 微生物的滋生和粘泥
循环冷却水中的微生物一般是指细菌、真菌和藻类，在新鲜水中，一般来说细菌和藻类都较少。但在循环水中，由于养分的浓缩，水温的升高和日光照射，给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。若未得到有效控制，则微生物不断繁殖滋生，大量细菌分泌出的粘液像粘合剂一样，能使水中飘浮的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起，形成粘糊糊的沉积物粘附在设备和管道的内表面，堵塞热交换器，阻碍水的流动，并降低热交换效率；而且在粘泥沉积的地方往往会造成沉积物下腐蚀。黏泥积附在换热器管壁上，除了会引起腐蚀外，还会使冷却水的流量减少，从而降低换热器的冷却效率；严重时，这些生物黏泥会将管子堵死，迫使停产清洗。
2 循环水处理三大药剂
目前工业循环水系统设备已广泛地应用于现在工业的各个行业，为了防止出现金属材质腐蚀、沉积物的析出和附着、微生物的滋生和粘泥等现象，我们必须通过投加水处理药剂来确保循环水系统设备经济、正常、安全运行。
2.1阻垢分散剂
阻垢分散剂是含有羧基、羟基、硫磺酸、膦酸基等基团的共聚物，由于它的直链上和部分支链含有膦酸基，因此具有优异的防垢性能，并有一定的防腐效果，与常用水处理剂配伍性好，使用范围广泛。
2.1.1作用机理
(1）晶格畸变作用
水垢结晶成长过程中，抑制剂被吸附在结晶成长格子中，此吸附作用会改变结晶正常形态，而阻碍其成长为较大结晶。以CaCO3垢为例，它的成长是由正带电荷的Ca2+与带负电荷的CO3-相撞才能彼此结合，并按一定方向成长。当水中加入螯合分散剂时，它的成分物质会吸附到CaCO3晶体的活性增长点上与Ca2+螯合，抑制了晶格向一定的方向成长，使晶体畸变，不在增大。另外，部分吸附在晶体上的化合物，随着晶体增长而被卷入晶格中，使CaCO3晶格发生位错，在垢层中形成一些空洞，分子与分子之间的相互作用减少，使硬垢变软，因而极易被水流冲洗掉。
（2）增溶作用
阻垢分散剂能与水中Ca2+、Fe3+、Mg2+等金属离子形成稳定络合物，从而提高了CaCO3晶粒的析出时的过饱和度，也就是说增加了CaCO3在水中的溶解度。另外，由于有机膦酸吸附在CaCO3晶粒增长点上，使其畸变，即相对于不加药剂的水平来说，形成的晶粒要细小得多。从颗粒分散度对溶解度影响的角度看，晶粒小也就意味着CaCO3溶解度变大，因此提高了CaCO3析出时的过饱和度。
（3）分散作用
螯合分散剂的分子在水中电离成阴离子后，由于物理或化学的作用，有强烈的吸附性，它会吸附到悬浮在水中的一些杂质的粒子上，使粒子表面带有相同的负电荷，因而使粒子间相互静电排斥，避免颗粒碰撞积聚成长，颗粒呈分散状态悬浮于水中。
2.2 缓蚀剂
添加到水溶液介质中能抑制或降低金属和合金属腐蚀速度，改变金属相合金腐蚀电极过程的一类添加剂称为缓蚀剂或腐蚀剂或腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。
2.2.1作用机理
由于金属腐蚀和缓蚀过程的复杂性以及缓蚀剂的多样性，难以用同一种理论解释各种各样缓蚀剂的作用机理，概括起来可以分为两种，即电化学机理和物理化学机理。
水循环的利用范文6
关键词：油污清洗剂 循环冷却 除油
1 前言
在炼化系统中，随着冷换热设备运行周期的不断增长，冷换设备不断老化，再加上物料腐蚀、操作波动等因素，导致冷换设备的物料泄漏成为炼油生产中常见的问题。泄漏的物料进入循环水系统后，致使循环水水质恶化，水处理难度加大，水体平衡被破坏，水处理药剂对冷换设备的缓蚀阻垢性能降低，最终造成保护膜不能形成或形成的保护膜不完整而使管束产生局部腐蚀。另外泄漏的物料还会在金属管壁上粘附，同时使原有浮在水中的微生物粘泥、灰尘、污垢等在管束内集起，形成沉积物，进而形成沉积物下腐蚀。因此，循环水中漏入介质后，循环水的水质处理成了循环水处理的棘手问题，油污清洗剂是解决这一问题的有效措施。
2 除油方法及作用机理
由于炼化系统中泄漏油品较为常见，因此，行内的专家对漏油后循环水处理技术推出的也较多，目前常用的方法主要有化学除油方法和生物除油方法两种。
化学除油方法是利用除油剂将水中的油品均匀分散乳化而改性，或利用集油剂把水中的油品聚集成一层厚油漂浮水面，并通过漂油、收油等方法加以去除。生物除油方法则是利用生物酶制剂，通过氧化、脱氢、脱卤、脱碳、水合等一系列的生物和化学作用，使粘性的油块，变性成为松散的非粘性的物质，并可随循环水的排污而带出系统。
大庆炼化公司循环水除油采用的是化学方法，即将油污清洗剂加入水中，通过破乳将油不断地聚集在水体表面，并通过收油设施实现油水分离。该油污清洗剂的作用机理是通过分子壁上带有的正电荷破除O/W或W/O型乳化油，通过具有较强渗透能力的渗透剂直接作用于碳链来加速破乳，最终实现除油。
3 SY-102型油污清洗剂的主要性能
⑴ SY-102型油污清洗剂是一种有效的渗透剂、分散剂和微生物分散剂，该产品的独特性主要来自于它同时具有疏水性和亲水性，在抑制蜡油、石油和微生物等有机物造成沉淀方面尤其有效，当用作生物分散剂时，由于含有醛类杀生剂，因此，它能够强化任何生物杀生剂的效力，它的存在使杀菌剂更好地渗入菌泥和大量藻类中，使杀生剂更直接作用于微生物细胞。
⑵ SY-102型油污清洗剂的疏水性使其能在金属表面形成一层有机物保护膜，防止腐蚀，因此对系统不会产生腐蚀影响。
⑶ SY-102型油污清洗剂是一种阳离子型的高分子有机物，与常用的缓蚀阻垢剂的配伍性良好。
4 系统应用概况
大庆炼化公司共有四个循环水场。总供水能力为47000t/h，其中第三循环水场泄漏比较频繁，因此，在该系统油污清洗剂使用量与使用频次较多，使用效果也较为明显。该系统总设计供水能力18000t/h，于1999年投产，主要担负ARGG装置，油厂的循环水供给，目前运行浓缩倍数平均在4倍以上。2003年，因ARGG装置的3台柴油换热器交替泄漏，造成水质浊度、油含量严重超标。虽及时发现问题，并将泄露换热器切出系统进行处理，但因泄露反复，不仅使水质恶劣，而且油污还在冷却塔填料、喷头、冷换热设备表面等处粘结聚集，对此，在调查研究的基础上，我们选用SY-102反向破乳油污清洗剂进行除油处理，取得了较好效果。
5 漏油后水质状况及危害
炼油装置泄露后对循环水系统及冷换设备都有较大的冲击，主要表现在以下几个方面：
⑴ 循环水浊度大幅度上升，在第三循环水场浊度最高达到964.15mg/L，为正常水平的近48倍；水中的生物粘泥大幅度上升，最高为11.2mL/L3，为正常水平的近4倍；水中溶油含量最高达到36.07g/L，为正常水平的近6倍。腐蚀率、粘附速度大幅度上升。
⑵ 泄漏的油经凉水塔喷淋冷却后，黏附在冷水塔喷头与邻水填料表面，降低了淋水填料的散热性能，影响冷却塔的冷却效果。同时由于循环水的冲刷，粘附的油缓慢释放，使循环水水质无法在短期内恢复至原有水平。
⑶ 未经凉水塔隔离的油通过循环水泵再次进入系统循环，在低流速处沉积，引起垢下腐蚀，同时进入旁滤系统，造成滤料失效，且无法恢复。
⑷ 油膜沉积在换热管束表面影响了传热效果，同时阻碍了药剂缓蚀阻垢能力。
6 SY-102反向破乳油污清洗剂的除油过程
根据药剂供应商提供的操作方案，现场使用时，为了达到既经济又能起到较好除油效果，投加时采用从高浓度到低浓度分段投加。每个阶段加入浓度分别为120mg/L 、80 mg/L、50 mg/L，每次加药后封闭运行24～48h。
⑴ 油污清洗剂加入水中8～10h后，水中浊度开始下降，即清洗剂产生了分散作用。
⑵ 水中油含量变化。油含量从加药前的5.35mg/L降低到0.91mg/L，减少了4.44mg/L，去除率达到97.2%。从含油的变化情况看，该药剂以达到了破乳除油的效果。
⑶ 水体表面聚油增多，水中乳化油逐见减少，原有的小颗粒渣油逐渐聚集成大微粒悬浮在水表面，通过收油去除，水质逐渐澄清。
⑷ 水中生物粘泥量迅速减小，24h后水中的粘泥从11.2mL/m3下降到 4.0mL/m3。
