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工业冷却水的结垢、腐蚀、菌藻、油污等危害,长期困扰着企业的生产效益,传统的化学药剂法、涂料法、电磁法、高频法和超声波法都不能达到令人满意的效果,主要的问题是管理复杂,方法本身存在局限性,水处理成本高.将分子振动环安装在管壁外表面,能改变水系统中原子状态,能有效杀菌灭藻、阻垢、缓蚀,分子振动环在本公司循环水系统中已运行一年,未添加任何水处理药剂,运行效果良好.
一、分子振动环简介
分子振动环是德国科学家推出的一种全新的分子振动水处理装置,采用高纯度铝为载体,通过激光烧刻技术工艺.改变水处理环中铝原子结构,使其处于亚原子状态,针对流体中可能产危害的物质的振动波特征被“刻录”在载体上,经过特定的条件,载体被激活,自身成为发送振动波的能源并向外界发送振荡波,安装在水管外部的分子振动环发射振动波穿过管壁,以极低的频率传入水中,而此时水亦成为振动波的载体,由于水处理环传人水中的振动波与水中的有害物质的振动波相互作用,影响这些物质的化学物理特征.如使得水中的游离氧与亚铁离子产生完全氧化反应,碳酸钙再不能形成坚固的晶体黏着在管壁上,而原先已附着在管壁上的水垢也将松动脱落,微生物的生存特性也发生变化直到死亡.
二、分子振动环应用优势
分子振动环与传统化学药剂处理循环水相比,能降低劳动强度,减少排污量,有效改善循环水水质.分子振动环耐水温远非化学药剂可比,当温度达到150℃时也能阻垢类物沉积,它对水的总硬度、总碱度有更宽的容忍度,试验表明当钙离子达到3000mg/l（以CaCO3计）,PH值超过11时,分子振动环仍有良好的运行效果.细菌对化学药剂很容易产生抗药性,分子振动环释放出来的振动能是持续的永久性的作用.
1.阻垢
在循环水系统中含有大量的可溶性盐类,随着温度的变化和水被蒸发浓缩,盐的溶解度下降,生成难溶于水的盐而沉积在换热器表面和管道上,产生结垢.最常见的是碳酸钙,如果水中有磷酸根离子、硫酸根离子,则产生更难溶解的磷酸钙、硫酸钙垢,最终在设备及管道上结垢无法运行.分子振动环在干扰和共振的作用下,使垢类物质的分子结构产生畸变,晶体变得疏松,难于形成硬垢.
2.缓蚀
循环水在运行过程中,无论是新系统还是已经投运的老系统,在设备和管道表面均有一层金属氧化物,分子振动环释放出来的振动能,使其转换为更高价的金属氧化膜而紧密地附着在金属本体表面,对高氯根的腐蚀水处理有良好的缓蚀表现.
3.杀菌灭藻
分子振动环可以连续不断地向水中释放出类似于生物信号的振动能和分子基础自然振动能,受到振动能的影响,一方面生物膜遭到破坏而致死,另一方面生物的营养源在振动能的作用下产生变异,断绝了生物的营养.同时,在振动能的作用下,细菌残核被解体,生物粘泥失去粘性而分散于水中,通过排污方式最终起到杀菌灭藻作用.
三、分子振动环在循环水系统中的应用实例
甘肃银光聚银化工有限公司老循环水系统原设计能力为4200m3/h,2009年通过技术改造将循环水能力提升为6000m3/h,日常管理过程中主要依靠人工添加化学药剂进行阻垢杀菌.循环水系统长期运行后,不可避免会有结垢、腐蚀产物沉积在换热设备表面,加上每次设备停车大修后,设备的金属表面和空气中直接接触引起设备的腐蚀,所以系统设备中会有腐蚀产物及水垢,也不可避免会有些设备的油脂渗漏到系统中,在设备的表面造成油垢,影响传热,加快设备的腐蚀,必须定期进行清洗预膜工作.每年循环水系统药剂及清洗预膜费用约100万元.
2010年公司引进德国技术,在循环水系统安装分子振动环,安装完毕后停止加入任何水处理药剂,并保证水质符合国标GB50050-2007《工业循环水处理设计规范》要求.运行过程中及时日常监测及水质分析,控制指标如下：
通过一年多运行,循环水系统补充水量降低了20％,排污量降低了60％,浓缩倍数提高至6以上,利用挂片等手段测出循环水管网及换热设备腐蚀速率远小于0.075mm/a,循环水池未出现藻类物质,管线换热效率大大提高,分子振动环运用于公司老循环水系统后取得了良好的效果及经济效益.
四、结论
分子振动环的成功应用改变了循环水系统现状,系统运行中不需要化学药剂处理,无后期维护投资,不需要外部提供电源.通过一年多的运行,循环水水质较化学药剂处理效果更好,分子振动环在循环水系统方面具有明显优势.同时,降低了废水排放量,减少了对工业废水的深度处理,另一方面能够为企业节约宝贵的水资源,社会效益及环保效益显著.
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