使用電離釋放型動(dòng)態(tài)水處理系統(tǒng)的幾個(gè)理由 傳統(tǒng)處理循環(huán)冷卻水的方法主要是加入化學(xué)藥品來抑制微生物生長和結(jié)垢,但因水中藥品和無機(jī)鹽隨水的蒸發(fā)而濃度增加,這樣必須排放部分含藥和無機(jī)鹽的冷卻水,同時(shí)及時(shí)補(bǔ)充清潔水。傳統(tǒng)處理方法帶來的問題:系統(tǒng)用水量增加和大量排水,間接導(dǎo)致水費(fèi)增加;微生物的抗藥性,要求及時(shí)地、適時(shí)地改變藥品;盡管如此,結(jié)垢問題、生物膜,軍團(tuán)菌三大問題還是不能*解決。 由冷卻塔等設(shè)備形成的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是軍團(tuán)菌容易生存、繁殖的場所之一,同時(shí)可借助冷卻風(fēng)機(jī),將軍團(tuán)菌散布至都市各個(gè)角落,對人體產(chǎn)生*的危害之隱患。 圖解說明傳統(tǒng)水處理與HP離子群的區(qū)別 圖1 沒有處理過 圖2 傳統(tǒng)處理過 圖3 Kl離子群處理過 從圖中我們明顯的看出KL離子群的使用效果,下面我們詳細(xì)的分析一下循環(huán)冷卻水中的各種問題及處理方案。 1、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中管道內(nèi)外表面結(jié)垢的主要成分是鈣鹽與鎂鹽,它們的溶解度隨溫度的增高而降低,這類鹽就會(huì)沉積在加熱表面上,參見圖1。 表1:結(jié)垢的厚度與熱效的關(guān)系 結(jié)垢厚度(mm) | 0.15 | 0.3 | 0.61 | 0.84 | 1.22 | 熱效損失(%) | 5.3 | 10.8 | 21.5 | 32.2 | 43.0 |
2、冷卻循環(huán)水中的生物膜 循環(huán)冷卻水適宜的溫度,大量不清潔的空氣,以及被太陽直射開放的集水池等諸多條件,均有利于各種微生物的生存與繁殖。 大量的實(shí)地實(shí)驗(yàn)證明,清潔的換熱器管道內(nèi)外表面是不易形成積垢的,無機(jī)物沉淀后的垢質(zhì)是一種疏松的粉末,很容易被水流沖走。但微生物一旦生成,繼而產(chǎn)生生物膜,無機(jī)物沉淀與生物膜結(jié)合催生的聚合物,將會(huì)很難處理。 圖7 生物膜的放大形態(tài) 3 冷卻循環(huán)水中的軍團(tuán)菌 軍團(tuán)菌是一種菌種的總稱,屬革蘭氏陰性,嗜氧,干狀菌,其大小約為2~5×0.3~0.9微米,能隨水氣、水滴進(jìn)入人體呼吸道而寄生肺組織細(xì)胞內(nèi)。 人們一旦被軍團(tuán)菌所感染,一種較輕的軍團(tuán)菌叫“傍帝亞克病”,病人類似重感冒,一般不會(huì)轉(zhuǎn)成肺炎,只需對癥下藥,通常7~10天內(nèi)可*;另一種被稱為“嗜肺軍團(tuán)病”,感染潛伏期2~10天,病情發(fā)作呈現(xiàn)典型的肺炎病癥。 1987年北京*發(fā)現(xiàn)軍團(tuán)病以后,我國已將其納入傳染病防治名單。 軍團(tuán)菌普遍存在于水環(huán)境中,其存活、繁殖的溫度條件是20~58℃(*35~46℃)。 表2:幾種微生物細(xì)菌的世代期 微生物名稱 | 世代時(shí)間(分鐘) | 蠟狀芽孢桿菌 | 18 | 覃狀芽孢桿菌 | 28 | 嗜熱芽孢桿菌 | 13.8 | 巨大芽孢桿菌 | 32 | 假單胞桿菌 | 9.8 | 嗜酸乳酸菌 | 66~90 | 乳鏈球菌 | 26 | 小球菌 | 8.5 |
圖8 微生物 BJDL動(dòng)態(tài)離子群水處理機(jī)組設(shè)備示意圖
循環(huán)冷卻水質(zhì)穩(wěn)定性判斷 1、 飽和指數(shù)法:IL=Phe-PHs 式中IL-飽和指數(shù)(朗格利爾指數(shù)) 熱組為傳熱系數(shù)的倒數(shù) PHe-水的實(shí)例PH值 PHs-水的碳酸鈣飽和平衡時(shí)的PH值: (1) 當(dāng)IL=PHe-PHs>0時(shí),水中的碳酸鈣處于飽和狀態(tài),有結(jié)構(gòu)傾向。 (2) 當(dāng)IL=PHe-PHs=0時(shí),水中的碳酸鈣剛好處于平衡狀態(tài),*、不結(jié)垢。 (3) 當(dāng)IL=PHe-PHs<0時(shí),水中CO2過飽和,有腐蝕傾向。 2、 穩(wěn)當(dāng)指數(shù)法:IL=2PHs-PHe 3、 臨界PH值法 4、 用試驗(yàn)方法測得剛剛出現(xiàn)結(jié)垢時(shí)的水的PH值,稱為臨界PH值,用PHc表示。 動(dòng)態(tài)離子群控制:PH值 電導(dǎo)率 濁度 鈣離子 鎂離子 軍團(tuán)菌 微生物 總硬度 鋅離子 總鐵離子 正磷 總磷 離子群的簡寫:Cooperate 電離釋放動(dòng)態(tài)水處理系統(tǒng)的控制原理 在噴淋式冷卻塔中,軍團(tuán)菌zui易繁殖。軍團(tuán)菌也是一種非典型肺炎病菌,能在25-42℃水溫下迅速繁殖,這種病菌通常存在于空調(diào)冷卻塔,加濕器和冷熱水管道中,由飛灑的水滴和灰塵攜帶,通過建筑物的通風(fēng)系統(tǒng)和空調(diào)的新風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入室內(nèi)。 磷酸鹽和聚合物類阻垢劑 冷卻水系統(tǒng)在水高濃縮倍數(shù)下進(jìn)行,由于磷酸鹽會(huì)大量的附著在金屬的表面上,反而引起結(jié)垢的危害,并且,聚磷酸鹽會(huì)水解生成正磷酸鹽,生成磷酸鹽垢。后有磷酸鹽和聚合物類阻垢劑的復(fù)合藥劑,即使冷卻水被高度濃縮,仍能充分發(fā)揮緩蝕和阻垢效果。 1、光催化劑的只要成分是納米級(jí)的*,它吸收陽光中的紫外線后,可形成活性氧類的超氧化物,破壞病毒所寄宿細(xì)胞的細(xì)胞膜,凝固病毒的蛋白質(zhì),抑制病毒的活性和細(xì)菌的繁殖,殺菌能力達(dá)到99.9%。 2、氧化性殺菌劑通常為強(qiáng)氧化劑,能夠氧化微生物體內(nèi)起代謝作用的酶,從而殺滅微生物。氧化性殺菌劑對所有的微生物都有良好的殺滅能力。 3、非氧化性殺菌劑是以致毒劑作用于微生物,破壞微生物的新陳代謝或分裂細(xì)胞壁。 4、剝離劑在冷卻水中使用微生物剝離劑,他們不能直接殺死微生物,但是可以將微生物從系統(tǒng)中剝離下來,被沖走或由殺菌劑將其殺滅。zui主要的特點(diǎn),剝離劑可以去除微生物粘泥的沉積,保證系統(tǒng)的清潔,這是控制軍團(tuán)菌zui為有效的方法 氯化銀 微生物在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的大量繁殖生長會(huì)使水質(zhì)惡化影響系統(tǒng)正常運(yùn)行。由日本開發(fā)研制的載銀玻璃抗菌劑以磷酸鹽玻璃和硼硅酸鹽玻璃為載體,在玻璃熔制過程中加入了氧化銀作為殺菌成分。在冷卻循環(huán)水箱中添加適量上述可溶性玻璃及適量銅鋅合金纖維,可以持久抑菌、滅藻及防止污穢。另一種工業(yè)循環(huán)冷卻水用殺菌玻璃由SiO2、Na2O、A2O3和Ag2O組成,由于不含硼,所以這種玻璃成本低,含少量Al2O3可提高玻璃中Ag2O的含量并減緩玻璃的潮解,殺菌滅藻性能更強(qiáng)、更持久。 空調(diào)水系統(tǒng) 在熱水系統(tǒng)包括空調(diào)水系統(tǒng)中經(jīng)常會(huì)滋生一些致病微生物,如軍團(tuán)菌等,危害人類健康。直接使用銀鹽就能很好地殺滅熱水系統(tǒng)中的軍團(tuán)菌。研究表明,3μg/ L 的銀離子就能很好地控制循環(huán)熱水系統(tǒng)中軍團(tuán)菌的生長。為控制熱水系統(tǒng)中的軍團(tuán)菌,現(xiàn)在使用較多的是銅銀離子復(fù)合殺菌劑。Stout等在醫(yī)院熱水系統(tǒng)中采用含銀離子0104 mg/ L 、銅離子0117 mg/ L 的銅銀離子復(fù)合殺菌劑來控制軍團(tuán)菌并取得了較好的效果。 游泳池水處理 游泳池水處理用殺菌劑必須有高度的安全性,因此含銀殺菌劑在這一領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。Anman 發(fā)明了一種能用于游泳池水處理的殺菌劑,該藥劑以正2 價(jià)銀的氧化物為主要?dú)⒕镔|(zhì),能在水中穩(wěn)定存在,殺菌效率高,并且對人體有高度的安全性,完*取代氯系、溴系殺菌劑。 飲用水處理 勃杰公司研制出一種飲用水用高分散銀型活性炭纖維殺菌劑,與水接觸后可緩釋出銀離子,從而起到殺菌作用。據(jù)報(bào)道,這種高分散銀型活性炭纖維與水接觸2 h 后就可將常見病原性的大腸桿菌和**殺滅。 氧化硼 加入H2S04,使易揮發(fā)的PbCl2轉(zhuǎn)變成難揮發(fā)的PbSO4或?qū)⒙入x子轉(zhuǎn)變?yōu)?而趕走。NaOH曾被用來沉淀鐵為氫氧化鐵或轉(zhuǎn)鋅為鋅酸鹽;H3B03可以防止Pb(ND3)2被器皿滯留并使PbCl2定量回收,是因?yàn)榕鹋c硅和鉛反應(yīng)形成了硼-硅-鉛玻璃,而防止鉛被揮發(fā),同時(shí)由于氧化硼形成二相的化合物,在酸的作用下,可以使Pb定量的轉(zhuǎn)入溶液,而防止了被石英器皿滯留。 槐氏公式的定性解 分散度即顆粒大小,分散度越大,顆粒越小。 Cq-加入沉淀劑瞬間沉淀物的濃度; s-開始沉淀時(shí),沉淀物的溶解度; Co-S-沉淀開始瞬間的過飽和度; Co-S -沉淀開始瞬間的相對過飽和度; S 沉淀的形成過程 1、沉淀形成過程 構(gòu)晶離子(飽和溶液)成核作用 成長 {聚集→無定開沉淀} → 晶核 → 沉淀微粒{定向排列→晶形沉淀} 2、成核作用(晶核的形成) (1)均相成核作用(自發(fā)成核) 構(gòu)晶離子在過飽和溶液中由于靜電作用先形成離子對→離子群→晶核。 (2)異相成核作用(誘導(dǎo)成核) 溶液中某些固體微粒、容器壁上的毛刺等起晶種作用,形成晶核(晶核數(shù)不變)。 表面吸附 吸附層:優(yōu)先吸附構(gòu)晶離子 。 擴(kuò)散層:優(yōu)先吸附與構(gòu)晶離子能形成溶解度小,離解度小的物質(zhì)的抗衡離子。當(dāng)C相近時(shí), Z愈大,變形性愈大,越易被吸附; 當(dāng)Z相同時(shí),C愈大,越易被吸附。 一般,某些陰陽離子被吸附的強(qiáng)度順序 1/2SO2-4<CI-<Br-<I-<SCN-<OH- Li+<Na+<K+<Rb+<Cs+<NH+4<Mg2+<Ca2+<Ba2+<AI3+<Fe3+···<H+ 電離釋放動(dòng)態(tài)水處理系統(tǒng)參數(shù)與功能要求 過濾精度:1.0~8.0mm 管道連接:GB法蘭 離子置換率>90% 濁度<21 PH 7~8 總硬度<800mg/L 設(shè)備承壓≤1.6mpa 電流:Ac220v 50Hz 溶縮倍數(shù):6~8倍 除垢:>99% 防垢:>99% 除銹:>98% 水溫:0~80℃ 殺軍團(tuán)菌率>99% 滅藻率>99% 殺滅細(xì)菌率>99% 壓損<0.016Mpa 流速1~25m/s 水頭損失:0.15~1.0m 壓差范圍:28~310KPa 電異率≤200us/cm 防腐蝕率:<0.005毫米/年 腐蝕速度≤0.125mm/a(5mpy) 色度≤80~100 陰離子N03 電離釋放動(dòng)態(tài)水處理系統(tǒng)技術(shù)參數(shù): 型 號(hào) | 進(jìn)出水口直徑(mm) | zui大處理流量(T/h) | 主機(jī)尺寸(mm) | 副機(jī)尺寸(mm) | 電 源 | 離子群釋放 | 參數(shù)重量(kg) | | L | H | B | L | h1 | h2 | d | 時(shí)間(天) | 主機(jī) | 機(jī)副 | BJDL2R/N | 50 | 35 | 600 | 1200 | 500 | 680 | 251 | 612 | 20 | 220V232W | 150 | 30 | 45 | BJDL-3R/N | 80 | 55 | 600 | 1200 | 500 | 710 | 278 | 612 | 25 | 220V242W | 150 | 30 | 48 | BJDL-4R/N | 100 | 90 | 600 | 1200 | 500 | 710 | 318 | 612 | 25 | 220V282W | 150 | 30 | 56 | BJDL-5R/N | 125 | 130 | 600 | 1200 | 500 | 730 | 327 | 645 | 25 | 220V312W | 150 | 30 | 72 | BJDL-6R/N | 150 | 190 | 600 | 1200 | 500 | 730 | 382 | 695 | 40 | 220V580W | 150 | 30 | 80 | BJDL-8R/N | 200 | 320 | 600 | 1200 | 500 | 780 | 410 | 825 | 40 | 220V610W | 150 | 30 | 95 | BJDL10R/N | 250 | 500 | 600 | 1200 | 500 | 805 | 490 | 850 | 50 | 220V640W | 150 | 30 | 126 | BJDL12R/N | 300 | 760 | 600 | 1200 | 500 | 935 | 520 | 910 | 50 | 220V720W | 150 | 30 | 175 | BJDL14R/N | 350 | 1100 | 600 | 1200 | 500 | 1080 | 554 | 930 | 80 | 220V780W | 150 | 30 | 216 | BJDL16R/N | 400 | 1350 | 600 | 1200 | 500 | 1180 | 572 | 985 | 80 | 220V832W | 150 | 30 | 265 | BJDL18R/N | 450 | 1600 | 600 | 1200 | 500 | 1260 | 600 | 1025 | 80 | 220V880W | 150 | 30 | 358 | BJDL20R/N | 500 | 2200 | 600 | 1200 | 500 | 1345 | 718 | 1070 | 100 | 220V950W | 150 | 30 | 475 | BJDL24R/N | 600 | 2900 | 600 | 1200 | 500 | 1490 | 841 | 1140 | 100 | 220V1080W | 150 | 30 | 740 | BJDL28R/N | 700 | 3450 | 600 | 1200 | 500 | 1620 | 992 | 1186 | 100 | 220V1200W | 150 | 30 | 999 | BJDL32R/N | 800 | 4150 | 600 | 1200 | 500 | 1700 | 1190 | 1245 | 100 | 220V1450W | 150 | 30 | 1350 | R為冷卻水、N為冷凍水。 |
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