　　(3) Cl

、

总硬脱除率为 81 %～82 %时 ,电耗为 2

kW・

h/ t 。应是排污水淡化较为理想的操作条件。

　　(4) 按 (3) 条件推算 ,保持当前循环水水质 ,浓缩

倍数可提高至 (4 + 0. 82) / 0. 18 = 26. 7 倍。

　　(5) 循环水含总硬 250 mg/ L ,电渗析器脱除循

环水硬度至 45 mg/ L (脱除率为 82 %) ,假定补水量
按 1 t/ h 计 ,水中含总硬为 100 mg/ L 。折算循环水
量 ,需处理循环水量是 (1 ×100) / (250 - 45) = 0. 488

t/ h 。如果电渗析器原水利用率是 90 % ,此时 ,系统
的浓缩水排放量为 (1 - 0. 9) ×0. 488/ 0. 9 = 0. 054

t/ h ,浓缩倍数为 1/ 0. 054 = 18. 5 。

1. 3 　循环水脱浊杀菌试验

　　合成氨厂循环冷却系统是开放式的 ,它暴露在

空气中 ,灰尘、

细菌的污染不可避免。因此 ,实现1. 2

中排污水淡化的必要条件 ,是脱除排污水的浊度及
杀菌。采用 1 t/ h 高效表面膜滤器及 10 g/ h 臭氧发
生器 (京华所专利产品) 进行脱浊和杀菌试验。

　　(1) 脱浊试验。
　　原水平均浊度为 20. 52 N TU ,过滤水平均浊度

为 17. 13 N TU ,脱除率为 16. 77 % ,脱浊效果不十分
明显 ,而试验用表面膜过滤器可脱除颗粒直径在 5

μm 以上的悬浮物。显然循环水中悬浮物微粒粒径

小于 5μm ,致使试验设备不能脱除。

　　(2) 臭氧杀菌试验。
　　在密闭容器中 ,固定臭氧通入 50 L 循环冷却水

中的时间 ,臭氧发生器按 10 g/ h 计算 ,臭氧吸收率
按 20 %计 ,通入臭氧 1. 5 min 、

3. 0 min 、

4. 5 min 时 ,

被测水中臭氧含量应在 1 、

2 、

3 mg/ L 左右。试验结

果表明经通入 1 mg/ L 的臭氧 1. 5 min 后 ,循环水中
细菌量从 9 ×10

降至 1 ×10

- 1

左右。

　　德国使用臭氧处理循环冷却水装置已连续运行

17 a

〔2〕

。臭氧加入量为 0. 1 mg/ L 。文献数据表明 ,

循环水中菌含量在 1 ×10

- 1

左右 ,与本试验结

果相近。

　　臭氧的加入对 COD 、N H

- N 均有少量的脱

除。当然 ,COD 、N H

- N 消耗臭氧量多 ,也会影响

到臭氧的杀菌效果。

1. 4 　小结

　　(1) 电渗析器脱盐率 80 %～90 % ,原水利用率

95 % ,可脱除补充水及排放水中的含盐量 ,大幅度提
高循环冷却系统浓缩倍数 ;也可以降低循环冷却水
中总硬平衡浓度 ,使之脱离腐蚀、

结垢区 ,从而减少

或不用投放缓蚀阻垢剂。

　　(2) 因循环水中悬浮微粒直径较小 ,表面膜滤器

脱浊效果很不理想。在没有找到有效的过滤膜之
前 ,不宜采用排污水淡化回收利用的措施。

　　(3) 采用臭氧可替代当前使用的液氯和投加杀

菌剂对循环水进行杀菌 ,而且可以减少液氯杀菌后
残留氯以及残留药剂对水质的影响。

2 　改造方案

　　正如前述 ,为使淡化原料水或回收排污水达到

提高循环冷却系统的浓缩倍数 ,节约用水和降低循
环水中的总硬平衡浓度 ,使之脱离腐蚀、

结垢区 ,少

用缓蚀阻垢剂 ,节约操作费用的目的。以臭氧杀菌
取代液氯杀菌和投加药剂杀菌 ,可减少液氯杀菌后
残氯对水质的影响和节约投药杀菌的费用 (因脱浊
设备不适用于循环冷却水 ,暂不考虑排污水回收利
用方案) 。不同程度的补充水淡化方案 ,其工艺流程
见图 1 。

图 1 　补充水淡化方案工艺流程

2. 1 　循环冷却系统冬季及夏季耗水量

　　冬季排污水、

蒸发水、

补充水、

循环量分别为

30 、

90 、

120 、

11 000 t/ h ;冬季运行时间 6 000 h 。

　　夏季排污水、

蒸发水、

补充水、

循环量分别为

50 、

170 、

220 、

11 000 t/ h 。夏季运行时间 2 000 h 。

　　数据表明 ,电渗析器的处理能力应在 120～220

t/ h 之间为妥。为对比不同处理能力的效果 ,以 70

t/ h 、

140 t/ h 、

180 t/ h 进行物料衡算与投资估算 ,详

见表 4 。计算基础数据如下 : 自来水总硬 100 mg/

L ;循环水总硬 250 mg/ L ;精滤器原水利用率 95 % ;

电渗析器原水利用率 95 % ;电渗析器脱硬率 85 % ;
电耗 (电渗析器 + 动力电) 1. 0 kW・h/ t ;自来水价格

4 元/ t ;自供水电费价格 0. 28 元/ ( kW・

h) 。

　　70 t/ h 时 ,节水量 = (120 - 118. 06) ×6 000 +

(220 - 250) ×2 000 = - 48 360 t

　　140 t/ h 时 ,节水量 = (120 - 106. 15) ×6 000 +

(220 - 219. 13) ×2 000 = 84 840 t

　　180 t/ h 时 ,节水量 = (120 - 106. 15) ×6 000 +

(220 - 201) ×2 000 = 121 100 t

2. 2 　不同方案对比详

　　方案对比详见表 5 、

表 6 。

　　以上为自来水除盐系统的全部费用。用户也可

以单独订购电渗析除盐设备 ,自行配套和安装 ,则用

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水处理工程　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　工业水处理 2002 - 03 ,22 (3)

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