水处理技术的适用形势

上一篇 / 下一篇 2008-02-19 15:56:49

水处理技术的适用形势

不少地方正在研究将城市污水处理后作冷却水的补充水，当集中空调使用范围内的生活污水经过深度处理后，用作空调冷却水在技术上是可行的，在水量上是充足的。这样做以后不但减少了污水的排放量，还相当于开辟了城市第二水源。然而对于水质的化学处理提出了更高的技术要求。城市二级污水经过深度水处理以后，尽管去除了绝大部分的BOD、SS和COD，但与新鲜水相比，除磷和氨氮之外，其含Cl-、硬度和无机溶解性盐类较高。当污水回用到循环冷却系统，污水在冷却塔中蒸发浓缩，当达到一定的浓缩倍率时，水中的Ca2+、磷酸根等会引起腐蚀结垢。因此，城市污水井不等同于天然水，在冷却水系统中，除了要考虑常规冷却水处理的结垢、腐蚀和杀菌等问题，还要注意城市污水回用带来的许多新问题。

污水中的氨氮对铜合金有严重的腐蚀作用，少量氨在潮湿的空气或含氧水中引起铜和铜合金应力腐蚀开裂；水处理中的氨还会使氯等氧化性杀菌剂的杀菌效果降低或消耗增加。研究证明，城市污水中的氨氮在冷却系统内由于吹脱、硝化和解吸作用，使得氨氮在冷却水中不会富集和积累，有的甚至消失。城市污水中一般含磷为2 0—30mg/L，磷一方面是微生物的营养物质，水处理会滋生大量的微生物，造成循环水中生物粘泥的增多，杀菌剂量的提高；另一方面磷酸盐会引起系统结磷酸钙垢。磷酸钙或羟基磷灰石是一种硬垢，不易除去，清洗困难。在深度水处理时，可利用冷石灰或铝盐等混凝去除回用水中的PO43-或通过添加适当的磷酸钙垢的分散剂，有效控制磷酸钙结垢。

任何水处理药剂都需要清洁的金属表面，才能使药剂与金属更好地结合。化学清洗是常用的方法之一。针对金属表面的不同沉积物，选用适合的化学药剂，有与金属氧化物络合的乙二胺四乙酸、聚合磷酸盐、有机磷酸盐等，有分散渗透的聚羧酸、水处理多元共聚物和聚氧乙烯山梨糖醇酐油酸酯、十二烷基二甲基节基溴化铵、聚氧乙烯醚琥珀酸等表面活性剂。空调水系统在设计时，往往存在排水不畅或排水不完全现象，靠水处理机房处的排污管一般需要几个小时、有时需要十几个小时才能排尽清洗液：同时系统的补水又往往依靠膨胀水箱，在管道气阻的影响下，向“系统注满水又需要很长时间，这些因素一定纳入化学清洗的系统工程中。设想一个水处理化学清洗方案：药剂清洗二次，每次3－4小时、漂洗二次，每次1—2小时、中和保护一次约三小时，但在实际操作时，多次的补排水时间远远超过正常作用时间，残留药液对金属的作用不可忽视，有时留下的隐患是灾难性的。对于反渗透大型集中空调系统，利用专门水泵向立管中快速注水和利用运转水泵排水或在管道的最低位置迅速排水可取得更好清洗效果。

一些水处理工作者结合各地实际情况提出一些空调用水宜达到的指标。对于其中指示系统腐蚀、结垢的指标很有实际意义，如总铁、铜离子或钙镁离子含量的变化。但一些指标应与水处理药剂功能结合起来加以衡量，如使用无机盐作缓蚀剂时，水质的含盐量和电导率可以很高：协同效应理想的缓蚀阻垢剂的复配，可以使水质的极限碳酸盐硬度达到较高的水准；即使是水中细菌总数，只要不影响城市公共卫生，现代技术可以做到向水中投加特定酶的水处理方法，使水中的微生物不产生粘泥，不粘附在金属表面或冷却塔的填料上，从而使水中的异养菌总数超过109/mL也放心地运行。
各类水处理药剂的共同功能，均在金属表面生成表面膜，但这层极薄的膜在不断的溶解和积聚、损坏和修补。这种物理或化学的反应过程都与金属表面的药剂的浓度有关。特别是有机水处理剂靠静止的扩散迁移药剂，其速度很慢。当水流动时：尤其当水以湍流方式运动时，药剂较容易地到达金属表面，实现表面膜的完整与致密。空调水往往是间隙运行的，有的白天运行、晚上待机，有的夏季运行、春秋冬三季待机，特别是有的先进设计的机组，在春秋季利用外界自然气候，通过反渗透板式热交换器调节楼宇内部温度，机组的某一部分管道中的水总长期处于静止状态。