循環水処理ガイド:スケール、腐食、微生物制御の説明

産業用循環冷却水システムは、多くのプロセスで重要なコンポーネントです。しかし、運転中、水の蒸発と風損により、循環水が継続的に濃縮されます。その結果、塩分濃度の増加、陰イオンや陽イオン濃度の上昇、pH値の大幅な変化などが起こり、水質の悪化の一因となります。さらに、循環水の温度、pH、および栄養素含有量は、微生物の増殖に適した環境を作り出し、日光にさらされる冷却塔は藻類の成長に理想的です。効果的循環水処理したがって、スケール形成の管理、腐食の制御、および微生物活動の抑制に不可欠です。

循環水システムにおける一般的な問題

適切に管理されていないと、循環水システムでいくつかの重要な問題が発生する可能性があります。

• スケールフォーメーション:サイレントエフィシェンシーキラー

  冷却システム内で水が循環して蒸発すると、溶存塩分濃度が増加します。これらの濃度が特定の塩の溶解度を超えると、それらは沈殿し、スケールと呼ばれる硬い堆積物を形成します。一般的な種類には、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、ケイ酸マグネシウムなどがあります。スケールは密集しており、熱伝達効率が大幅に低下します。わずか0.6mmのスケール層で、熱伝達係数を20%減少させることができます。活用するなどの積極的な施策逆浸透システム化粧水を浄化するために、スケールの蓄積を大幅に軽減することができます。

• ファウリング:単純な汚れを超えて

  汚れは、主に有機物、微生物のコロニーとその分泌物、シルト、水中に浮遊するほこりによって引き起こされます。硬質スケールとは異なり、ファウラントは通常、より柔らかいですが、同様に有害です。それらは熱伝達を妨げるだけでなく、堆積物の腐食を促進し、それによって機器の寿命を縮めます。これらの微粒子の効果的な除去は、包括的な工業用水処理多くの場合、大規模なシステム内のさまざまなろ過段階を含む戦略。

• 腐食:資産の段階的な劣化

  循環水システム、特に熱交換機器の腐食は、主に電気化学的なものです。これは、機器の製造上の欠陥、高い溶存酸素レベル、腐食性イオン(Cl-、Fe2+、Cu2+など)、微生物の分泌物によって形成されるバイオフィルムなどの要因によって引き起こされます。腐食が放置されると深刻な結果となり、熱交換器や配管の急速な故障につながる可能性があります。適切な実装水処理プラントデザインは効果的であるために重要です腐食制御.

• 微生物スライム:問題の温床

  循環する水には、多くの場合、十分な溶存酸素、最適な温度、栄養豊富な条件が含まれているため、微生物(バクテリア、藻類、真菌)の増殖を非常に助長します。制御されていない微生物の増殖は、水質の悪化、悪臭、変色(黒化など)にすぐにつながる可能性があります。冷却塔は、広範なスライムの堆積物、詰まり、冷却効率の大幅な低下、腐食の激化に悩まされる可能性があります。そこで水系における微生物制御循環水処理の重要な側面です。私たちの滅菌 器UV滅菌器やオゾン発生器などのカテゴリーは、微生物集団の管理に非常に効果的です。

微生物の脅威と重要なモニタリング

冷却水システム内の微生物は、冷却塔の運転中に吸い込まれる空気中の微生物と、補給水供給に存在する微生物の2つの主要な発生源に由来します。藻類は、日光の下で、二酸化炭素と重炭酸塩を使用して光合成を行い、酸素を放出します。したがって、大規模な藻類の異常発生は溶存酸素を増加させ、脱分極と腐食プロセスを加速する可能性があります。

微生物の増殖が広がると、循環する水が黒くなり、悪臭が発生し、環境が汚染される可能性があります。また、大量のスライム堆積物の形成につながり、冷却塔の効率を低下させ、木材の劣化を引き起こす可能性があります。熱交換器のスライムは、熱伝達率を低下させ、圧力損失を増加させ、深刻な堆積物不足腐食を引き起こす可能性があります。さらに、これらのバイオフィルムは、下にある金属を腐食防止剤から保護し、効果をなくす可能性があります。一部の細菌は、直接腐食性の代謝副産物も生成します。これらの問題は、循環水システムの長期的かつ安全な運用を損ない、大きな経済的損失につながります。したがって、微生物の危険性を制御することは、スケールと腐食の管理と同じくらい、またはそれ以上に重要です。

循環水中の微生物活動のモニタリングは、以下の化学分析によって実現できます。

• 残留塩素(遊離塩素):消毒に塩素を使用する場合、残留塩素の出現時間とレベルを監視することが重要です。微生物負荷が高いと、塩素需要が大幅に増加します。
• アンモニア(NH3):循環水は、理想的にはアンモニアを含まないものでなければなりません。その存在は、プロセスの漏れまたは大気汚染を示している可能性があります。発生源を調査し、亜硝酸塩を監視し、アンモニアを10mg / l未満に保ちます。
• 亜硝酸塩(NO2-):アンモニアと亜硝酸塩の両方の存在は、硝化細菌がアンモニアを変換していることを示唆しています。これにより、塩素需要が劇的に増加し、目標残留物の達成が困難になります。NO2-レベルは1mg / l未満を目指します。
• 化学的酸素要求量(COD):重度の微生物の増殖は、細菌の分泌物が有機物負荷を増加させるため、CODを増加させます。COD分析は、微生物の傾向を追跡するのに役立ちます。理想的には、COD(KMnO4法)は5mg / l未満である必要があります。

循環水中の微生物による被害は甚大です。問題発生後の事後対応型対策は、多くの場合、効果が低く、コストがかかり、大量の殺生物剤が必要になります。したがって、微生物の状態を積極的かつ包括的にモニタリングすることは、効果的な冷却水処理.

濃度比(濃度のサイクル)の意義

循環水システムにおける濃度比とは、蒸発や漂流によって水中に溶解した固形物がどの程度濃縮されるかを指し、補給水に対してベンチマークされます。これは、水質管理の有効性を示す重要な包括的な指標です。

濃度比が低いということは、水の消費量とブローダウン量が多くなり、水処理の化学的有効性が十分に利用されていないことを意味します。濃度比が高いほど、水の使用量を削減し、全体的な水処理コストを節約できます。しかし、濃度比が高すぎると、スケール形成の傾向が高まり、スケールや腐食の制御が複雑になり、処理薬品の失敗につながる可能性があり、微生物の制御が妨げられる可能性があります。したがって、最適で合理的な濃度比を維持することは、バランスの取れたシステム運用にとって非常に重要です。効果的なシステムがコスト削減にどのように貢献するかの詳細については、次の URL で一般的なソリューションを探索できます。スタークウォーター.

スケール形成メカニズムの理解

循環水系のスケールは、過飽和の溶解成分から形成されます。水には、重炭酸塩、炭酸塩、塩化物、ケイ酸塩など、さまざまな溶解塩が含まれています。その中でも、重炭酸カルシウム(Ca(HCO3)2)や重炭酸マグネシウム(Mg(HCO3)2)などの溶解重炭酸塩は最も不安定で、容易に分解して炭酸塩を形成します。重炭酸塩を豊富に含む冷却水が熱交換器の表面、特に高温の領域を流れると、これらの塩は分解します。リン酸塩とカルシウムイオンが存在する場合、リン酸カルシウムも沈殿します。多くの一般的な塩とは異なり、炭酸カルシウムとリン酸カルシウムの溶解度は温度が上昇すると低下します。その結果、熱伝達面では、これらの難溶性塩は容易に過飽和に達し、溶液から結晶化します。この傾向は、流速の低さや表面の粗さによって悪化し、これらの結晶がハードスケールとして堆積します。一般的なスケール成分には、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、マグネシウム塩、ケイ酸塩などがあります。これらのスケール形成イオンの管理には、多くの場合、前処理と慎重な選択が含まれます。水処理システムのアクセサリーとコンポーネント特定の膜やフィルター媒体のように。

高度循環水処理技術

適切な選択水処理ソリューション企業の循環水システムの特定の特性、プロセス条件、および地域の水質を考慮すると、最も重要です。精密な薬液注入プログラムなどの対策を実施することで、循環水のパラメータを最適な範囲内に維持することができます。これにより、生産設備の長期的かつ信頼性の高い運用が保証されるだけでなく、水の使用効率も大幅に向上します。高度な循環水処理技術の適用は、ビジネスに多大な経済的利益をもたらし、社会にプラスの環境結果をもたらします。したがって、その採用は非常に必要です。スタークウォーターは、最先端のものを提供することをお約束します工業用水処理これらの課題に効果的に対処するためのテクノロジー。