Méthodes de traitement chimique pour la réutilisation de l'eau récupérée dans les systèmes d'eau de refroidissement en circulation

Avec une pénurie croissante de l'eau urbaine, plus d'eaux usées domestiques et industrielles sont profondément traitées et réutilisées comme de la maquilleuse - pour les systèmes de refroidissement en circulation. Les systèmes de traitement de l'eau récupérés sont caractérisés par une qualité de l'eau complexe, des niveaux élevés de solides en suspension et des nutriments abondants. Lorsqu'il est réutilisé dans les systèmes de circulation, la concentration d'ions nocifs a tendance à augmenter avec le temps, augmentant les risques de mise à l'échelle et de corrosion dans l'équipement.

Actuellement, la plupart des recherches se concentrent sur les processus de traitement profonds de l'eau récupérée, plutôt que sur son application comme faire - de l'eau dans les systèmes de refroidissement en circulation. Cette étude aborde cet écart en explorant les stratégies de traitement chimique adaptées à la réutilisation de l'eau récupérée, y compris la formulation des inhibiteurs de l'échelle et de la corrosion, des approches de dosage optimisées et un contrôle automatisé du système pour atténuer efficacement les risques de corrosion et d'échelle.

2.1 Formulation d'une échelle composite et d'un inhibiteur de corrosion

L'inhibiteur composite est préparé avec les rapports de poids suivants:

1. Acide polyépoxysuccinique: 9–11 parties
2. 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylique (PBTCA): 18–22 parties
3. Hexaméthylène diamine pentaméthylène phosphonique acide (HMDTMP): 19 à 21 parties
4. Self - Made Dispersant: 25–35 parties
5. Benzotriazole: 1 à 3 parties
6. Eau désionisée: 9 à 28 parties

(1) Préparation de soi - a rendu dispersant

Ingrédients:

1. Anhydride maléique: 480–510 parties
2. Solution de phosphate de dihydrogène de sodium: 200–230 parties
3. Initiateur (solution de persulfate de potassium): 100–120 pièces
4. Eau désionisée: 290–310 parties
5. Acide acrylique: 178–185 parties

Procédure:

1. Mélanger l'eau déionisée et l'anhydride maléique dans une bouilloire de réaction jusqu'à dissolution.
2. Ajouter lentement l'acide acrylique, la solution de phosphate et l'initiateur sur 2,8 à 3,0 heures à 60–70 degrés.
3. Après l'addition, maintenez la température à 68 à 72 degrés et remuez pendant 3 à 4 heures.
4. Fraîchement à température ambiante pour obtenir un liquide visqueux transparent avec 30 à 50% de teneur en solide.

Préparation de l'inhibiteur composite
Mélanger uniformément l'acide polyépoxysuccinique et le PBTCA, puis ajouter séquentiellement le HMDTMP, le dispersant préparé, l'eau déionisée et enfin le benzotriazole tout en remuant à 20–35 degrés pendant 30 à 60 minutes pour obtenir l'inhibiteur composite final.

Étant donné les niveaux élevés de nutriments dans l'eau récupérée, le contrôle microbien est crucial. Une combinaison de biocides oxydatifs et non-}, ainsi qu'un biodispersant, est utilisé:

• Oxyder le biocide: L'agent préféré est le bromochlorodiméthylhydantoin (BCDMH), dosé à 20 mg / L deux fois par semaine.
• Non - biocide oxydant: Sel d'ammonium quaternaire modifié, dosé à 100 mg / L toutes les deux semaines.
• Biodispersant: Non -} surfactant ionique, dosé à 20 mg / l une fois par semaine.

Tous les produits chimiques sont dosés manuellement dans la zone turbulente du réservoir de collecte, en fonction du volume total d'eau du système, pour assurer l'efficacité du dosage des chocs et prévenir la résistance microbienne.

Le système intègre leSyzl ∑sigmaSystème automatisé de surveillance et de dosage automatisé du phosphore pour le contrôle intelligent des postes de dosage chimique et de la purge:

• Dossing Concentration: 10–15 mg / L (basé sur le volume d'eau de Make -)
• Phosphore total: Contrôlé dans les 4 à 7 mg / L
• Rapport de concentration: Maintenu vers 5.0
• Traitement de l'eau: Côté - Filtration de flux avec moniteur d'échangeur de chaleur QYC-120 pour le suivi des performances

Selon la normeHG / T 2160-2008 - Méthode de test de simulation dynamique pour l'eau de refroidissement, l'inhibiteur composite a été testé sur l'eau de l'échantillon décrit dans le tableau 1. Les résultats des tests (voir les tableaux 1 et 2) confirment une excellente inhibition de l'échelle et un contrôle de la corrosion, avec des taux de corrosion bien en dessous des limites spécifiées dansGB 50050-2007.

Cette méthode a été appliquée dans un essai pilote dans une usine de méthanol à charbon - à -, en utilisant des eaux usées de charbon récupéré comme make - up water:

• Dosage des inhibiteurs: 12 mg / L
• Biocide oxydant (BCDMH): 20 mg / L, dosé deux fois par semaine
• Non - biocide oxydant: 80 mg / L, dossier dosé
• Biodispersant: 15 mg / L, dossier dose

Les trois agents ont été dosés à intervalles alternés. Sur six mois de fonctionnement, le système a maintenu un excellent contrôle sur la mise à l'échelle et la corrosion.

Le système de circulation comprenait l'unité de contrôle Syzl ∑sigma et le moniteur de l'échangeur de chaleur QYC-120, fonctionnant à un rapport de concentration de ~ 5,0 avec réapprovisionnement automatisé et purge.

1. Dispersant personnaliséDémontre une excellente inhibition du carbonate de calcium, du sulfate de calcium et en particulier la mise à l'échelle du phosphate de calcium, et disperse efficacement les oxydes de fer, les boues, l'argile et les contaminants d'huile, ce qui le rend bien - adapté aux applications d'eau récupérées.
2. Contrôle microbiologiqueest essentiel en raison de la teneur élevée en azote et en phosphore dans l'eau récupérée. Une approche de traitement combinée utilisant des biocides oxydants, non - biocides oxydants et biodispersants aide à prévenir la résistance microbienne et à supprimer pleinement le biofouling.
3. Fonctionnement du systèmeest optimisé par un rapport de concentration contrôlé (~ 5,0), la filtration du flux côté- et la prévention de l'encrassement proactive aux surfaces de l'échangeur de chaleur.
4. La méthode est facile à utiliser, hautement automatiséet soutient les objectifs des entreprises de conservation de l'énergie et de réduction des coûts, démontrant un progrès technologique clair et un potentiel d'application.