نکات کلیدی دانش در مورد سیستم آب گردش

در طول کار سیستم های خنک کننده آب گردش صنعتی، به دلیل عواملی مانند تبخیر آب و از دست دادن باد، آب گردش به طور مداوم متمرکز می شود.که منجر به نمک بیش از حد می شود، افزایش کاتیان ها و آنیون ها و تغییرات قابل توجهی در ارزش pH که منجر به بدتر شدن کیفیت آب می شود.و اجزای مغذی آب در گردش به رشد میکروارگانیسم ها کمک می کند، و نور خورشید کافی در برج خنک کننده یک مکان ایده آل برای رشد جلبک است. و کنترل مقیاس، کنترل خوردگی، کنترل میکروبی، و غیره اجتناب ناپذیر نیاز به درمان آب گردش.
مشکلات اصلی ایجاد شده در هنگام کار آب گردش

بخش1
مقیاس: به دلیل تبخیر مداوم آب در جریان در طول فرآیند خنک سازی، غلظت نمک در آب به طور مداوم افزایش می یابد.بیش از محلول بودن برخی از نمک ها و توده شدنمقیاس های رایج شامل کربنات کلسیم، فسفات کلسیم، سیلیکات منیزیم و غیره است. بافت مقیاس نسبتا متراکم است، که به شدت کارایی انتقال گرما را کاهش می دهد. ضخامت مقیاس 0.6 میلی متر باعث کاهش ضریب انتقال گرما 20 درصد می شود.

بخش2
خوردگی: خوردگی تجهیزات مبادله گرما آب گردش، عمدتا خوردگی الکتروشیمی، ناشی از عواملی مانند نقص های ساخت تجهیزات، اکسیژن کافی در آب،یون های خورد کننده (Cl -، Fe2+، Cu2+) در آب و کثافت تولید شده توسط ترشحات میکروبی است. پیامدهای خوردگی بسیار جدی است و اگر کنترل نشود،مبادله گرما و تجهیزات لوله کشی آب را می توان در زمان بسیار کوتاه خراب کرد.

بخش3
خیس میکروبی: از آنجا که آب جریان دارای اکسیژن کافی، دمای مناسب و شرایط غنی از مواد مغذی است، برای رشد و تکثیر میکروارگانیسم ها بسیار مناسب است.اگر در زمان کنترل نشود، به سرعت منجر به بدتر شدن کیفیت آب، بوی بد، سیاه شدن و مقدار زیادی از رسوب آلودگی یا حتی مسدود شدن در برج خنک کننده می شود.اثر خنک کننده و تبعید گرما به شدت کاهش می یابد، و خوردگی تجهیزات تشدید می شود. بنابراین، تصفیه آب گردش باید تولید مثل میکروارگانیسم ها را کنترل کند.
خطرات میکروبی

میکروارگانیسم های موجود در آب خنک کننده دو جنبه دارند. یکی این است که برج خنک کننده باید مقدار زیادی هوا را در طول فرآیند تبخیر آب وارد کند،و میکروارگانیسم ها نیز به آب خنک کننده با هوا وارد می شوند.دوم این است که آب اضافی سیستم آب خنک کننده دارای میکروارگانیسم های بیشتر یا کمتر است.و این میکروارگانیسم ها نیز به سیستم آب خنک کننده با آب مکمل وارد می شوند..

در زیر نور خورشید، جلبک ها با منابع کربن مانند دی اکسید کربن و بی کربنات در آب تحت فتوسنتز قرار می گیرند، کربن را به عنوان مواد مغذی جذب می کنند و اکسیژن را آزاد می کنند. بنابراین،وقتی که جلبک ها در تعداد زیادی تکثیر می شوند، محتوای اکسیژن محلول شده در آب را افزایش می دهد، که برای عدم قطبی شدن اکسیژن مفید است و روند خوردگی را تسریع می کند.
گسترش میکروارگانیسم ها در سیستم گردش آب می تواند باعث شود که رنگ آب گردش سیاه شود، بوی بد تولید کند و محیط زیست را آلوده کند.مقدار زیادی گل چسبناک تشکیل می شود، که باعث کاهش کارایی خنک کننده برج خنک کننده می شود و باعث خراب شدن و پوسیدن چوب می شود.کاهش بهره وری انتقال گرما و افزایش تلفات سرگل که روی سطح فلز قرار می گیرد می تواند باعث خوردگی شدید در زیر مقیاس شود و همچنین مهار کننده های خوردگی و مقیاس را از تأثیر آنها بر فلز جدا می کند.جلوگیری از ایجاد اثرات مورد نظر خود در مورد خوردگی و مهار مقیاس.
چسب میکروبی نه تنها خوردگی را در زیر مقیاس تسریع می کند، بلکه برخی از باکتری ها همچنین به طور مستقیم فلزات را از طریق ترشحات بیولوژیکی در طول فرآیندهای متابولیک خورد می کنند.تمام این مشکلات منجر به عدم توانایی سیستم گردش آب برای کار ایمن برای مدت طولانی می شوداز این رو، آسیب میکروارگانیسم ها به سیستم آب خنک کننده به اندازه آسیب مقیاس و خوردگی جدی است.حتی می توان گفت که کنترل آسیب میکروارگانیسم ها اولویت اصلی در مقایسه با سه مورد دیگر است..
حرکت میکروارگانیسم ها در آب گردش می تواند از طریق موارد زیر تجزیه و تحلیل شیمیایی اندازه گیری شود:

1در هنگام اضافه کردن کلور باقی مانده (کلور آزاد) برای استریلیساسیون، باید به زمان و مقدار کلور باقی مانده توجه شود.از آنجا که رشد میکروبی شدید می تواند مصرف کلور در آب گردش را به شدت افزایش دهد.

2آمونیاک آب گردش به طور کلی حاوی آمونیاک نیست، اما نشت رسانه های فرآیند یا استنشاق آمونیاک به هوا نیز می تواند باعث ظاهر شدن آمونیاک در آب شود.ما نمیتونیم اینو به سادگی بگیریمعلاوه بر جستجوی فعالانه برای نقطه نشت آمونیاک، ما همچنین باید به توجه به اینکه آیا آب حاوی یون های نیتریت است.بهتر است که محتوای آمونیاک در آب کمتر از 10mg/L کنترل شود..

3هنگامی که یون های آمونیاک و نیتریت در آب ظاهر می شوند، گفته می شود که باکتری های نیتریت قبلا آمونیاک را به یون های نیتریت در آب تبدیل کرده اند.خیلی سخته که کلور به سیستم آب گردش اضافه بشه، مصرف کلور را افزایش می دهد و دستیابی به کلور باقیمانده هدف را دشوار می کند.

4هنگامی که تکثیر میکروارگانیسم ها در آب نیاز به اکسیژن شیمیایی شدید است، COD افزایش می یابد زیرا مخاطی که توسط باکتری ها ترشح می شود محتوای آلی را در آب افزایش می دهد.از طریق تجزیه و تحلیل تقاضای اکسیژن شیمیاییدر شرایط عادی، COD در آب بهتر است کمتر از 150mg/L باشد.آسیب میکروارگانیسم های موجود در آب بسیار جدی استاگر اقدامات پس از اینکه میکروارگانیسم ها آسیب می رسانند انجام شود، اغلب دو برابر موثرتر است و نیاز به عوامل کشنده و پول زیادی دارد.لازم است که وضعیت میکروبی آب خنک کننده در گردش را از قبل به طور جامع کنترل کنید..

شکل گیری مقیاس

در سیستم گردش آب، مقیاس توسط اجزای فوق اشباع شده محلول در آب تشکیل می شود و نمک های مختلفی مانند بیکاربونات، کربنات، کلرید، سیلیکات و غیره در آب حل می شوند.در میان آنها، بیکاربونات محلول مانند Ca (HCO3) 2 و Mg (HCO3) 2 ناپایدارترین و به راحتی تجزیه می شوند تا کربنات تشکیل دهند. بنابراین،وقتی مقدار زیادی بیکاربونات محلول در آب خنک کننده وجود دارد، آب از طریق سطح مبادله گرما جریان می یابد، به ویژه سطح با دمای بالاتر و به صورت حرارتی تجزیه می شود. هنگامی که یون های فسفات و کلسیم در آب حل می شوند،بارش فوسفات کلسیم نیز رخ خواهد داد· کربنات کلسیم و Ca3 (PO4) 2 هر دو محلول نیستند و از نمک های عمومی متفاوت هستند. محلول بودن آنها با دمای هوا افزایش نمی یابد، اما با دمای هوا کاهش می یابد. بنابراین،روی سطح انتقال گرما مبادله گرما، این نمک های محلول به راحتی بیش از حد اشباع می شوند و در آب کریستالیزه می شوند، به ویژه زمانی که میزان جریان آب کم است یا سطح انتقال گرما خشن است.اين توده هاي بلوري بر روي سطح انتقال گرما قرار مي گيرند، که به طور معمول به عنوان مقیاس شناخته می شود. به دلیل کریستالیزاسیون متراکم و سخت این مقیاس ها، آنها به عنوان مقیاس سخت نیز شناخته می شوند. اجزای مشترک مقیاس کربنات کلسیم هستند،سولفات کلسیم، فسفات کلسیم، نمک های منیزیم و سیلیکات.
عامل غلظت

The concentration ratio of circulating water refers to the ratio at which the circulating water is continuously concentrated during the operation of the circulating water system due to water evaporationاین شاخص یک شاخص جامع برای اندازه گیری کیفیت کنترل آب است.

نسبت غلظت پایین، مصرف و تخلیه آب بالا و استفاده ناکافی از عوامل تصفیه آب؛ نسبت غلظت بالا می تواند حجم آب را کاهش دهد و هزینه های تصفیه آب را صرفه جویی کند.با این حال، اگر فاکتور غلظت بیش از حد بالا باشد، تمایل به مقیاس آب افزایش می یابد و دشواری کنترل مقیاس و کنترل خوردگی افزایش می یابد.مواد تصفیه آب بی اثر خواهند شد، که برای کنترل میکروبی مفید نیست. بنابراین، باید یک شاخص کنترل معقول برای فاکتور غلظت آب گردش وجود داشته باشد.