工业循环冷却水处理技术的应用探讨

1 工业循环冷却水处理技术应用现状

1.1 行业应用分布

化工行业的生产过程往往伴随着高温、高压以及多种腐蚀性介质的存在，循环冷却水系统不仅要承担冷却任务，还需应对腐蚀性物质对设备的侵蚀，因此，化工行业在采用化学处理技术的同时，还会选用耐腐蚀的管材和设备，并加强对循环水水质的实时监控。

冶金行业的循环冷却水系统具有用水量大、水温高、水质复杂等特点，水中含有大量的悬浮物、金属离子等杂质，容易造成管道和设备的堵塞、腐蚀。为此，冶金行业通常采用物理处理（如过滤、沉淀）与化学处理相结合的方式，先去除水中的悬浮物和杂质，再通过投加药剂控制结垢和腐蚀。

制药行业对循环冷却水的水质要求最为严格，不仅要求水中无杂质、无微生物，还需避免药剂残留对药品质量产生影响。因此，制药行业多采用生物处理技术（如紫外线消毒、臭氧氧化）与精细过滤技术相结合的方式，确保循环冷却水达到极高的纯度标准。

1.2 技术应用普及率与效果

近年来，工业循环冷却水处理技术的应用普及率得到了显著提升。据不完全统计，目前我国大型工业企业循环冷却水处理技术的普及率已超过90% ，中小型工业企业的普及率也达到了 70% 以上。从应用效果来看，通过采用有效的循环冷却水处理技术，企业普遍实现了以下目标：一是设备腐蚀速率显著降低，多数企业的设备腐蚀速率控制在 0.05mm/a 以下，远低于国家规定的 0.125mm/a 的标准；二是换热设备的结垢情况得到有效控制，换热效率维持在设计值的 90% 以上，避免了因结垢导致的换热效率下降问题；三是微生物滋生得到抑制，循环水中的异养菌总数控制在 1×10～5 个/mL 以下，减少了生物黏泥对管道和设备的堵塞；四是水资源利用率大幅提高，循环水的浓缩倍数从传统的2-3 倍提升至4-5 倍，部分先进企业甚至达到 6-8 倍，有效减少了新鲜水的补充量和污水排放量。然而，在技术应用过程中，不同规模、不同地区的企业之间仍存在较大差距。大型企业由于资金实力雄厚、技术水平较高，往往能够采用先进的处理技术和设备，并建立完善的水质监测和管理体系，处理效果较为理想；而中小型企业受限于资金、技术和人才等因素，部分企业仍采用传统的、简单的处理方式，处理效果不佳，不仅造成了水资源的浪费，还增加了设备故障的风险。

2 工业循环冷却水处理技术应用中存在的问题

2.1 技术选择不合理

部分工业企业在选择循环冷却水处理技术时，缺乏对自身生产工艺、水质特点以及设备运行条件的全面分析，盲目跟风选择市场上流行的技术或价格低廉的技术，导致技术与实际需求不匹配，处理效果不佳。例如，一些水质硬度较低、腐蚀性较强的循环水系统，却选用了以阻垢为主的处理技术，而忽视了缓蚀技术的应用，导致设备腐蚀问题严重；一些含有大量有机物的循环水系统，仅采用传统的化学处理技术，而未结合生物处理技术或吸附技术，导致水中的有机物无法有效去除，微生物滋生严重，生物黏泥大量产生。

2.2 运行管理不规范

运行管理不规范是影响工业循环冷却水处理技术应用效果的重要因素之一。部分企业缺乏专业的水处理技术人员和完善的运行管理制度，对循环水系统的运行参数（如水温、pH 值、浓缩倍数、药剂浓度等）监测不及时、不准确，无法根据水质变化及时调整处理方案，导致处理效果不稳定。例如，未能定期监测循环水的浓缩倍数，导致浓缩倍数过高，水中的离子浓度超过药剂的处理能力，引发严重的结垢和腐蚀问题；对药剂的投加量控制不当，投加量不足导致处理效果不佳，投加量过多则造成药剂浪费和水质恶化。

2.3 环保与成本矛盾突出

随着国家环保法规的日益严格，工业企业面临着越来越高的环保要求，需要投入更多的资金用于循环冷却水处理系统的升级改造和污染物排放控制。然而，部分企业为了降低生产成本，往往会减少在水处理方面的投入，导致处理技术落后，无法满足环保要求，甚至出现偷排、漏排等违法行为。例如，一些中小型企业为了节省药剂成本，减少或停止投加杀生剂和缓蚀剂，导致循环水水质恶化，污水排放量增加，对周边环境造成污染。另一方面，一些先进的循环冷却水处理技术（如膜过滤技术、生物处理技术）虽然具有良好的处理效果和环保性能，但初期投资和运行成本较高，许多中小型企业难以承受，导致这些先进技术的推广应用受到限制。例如，一套处理量为 1000m³/h 的超滤膜过滤系统，初期投资高达数百万元，运行成本（包括膜更换、药剂、电费等）每年也需要数十万元，这对于资金实力有限的中小型企业来说，无疑是一笔巨大的负担。

3 工业循环冷却水处理技术应用的优化策略

3.1 科学选择处理技术

企业在选择工业循环冷却水处理技术时，应首先对自身的生产工艺、循环水水质（如硬度、pH 值、氯离子含量、有机物含量、微生物种类和数量等）、设备材质和运行条件（如水温、压力、流速、浓缩倍数要求等）进行全面、详细的分析，明确处理目标和需求。在此基础上，结合各种处理技术的原理、特点、适用范围以及成本效益，进行多方案对比和技术经济分析，选择最适合自身实际情况的处理技术或技术组合。

3.2 加强运行管理

建立完善的运行管理制度和监测体系是确保工业循环冷却水处理技术稳定、高效运行的关键。企业应配备专业的水处理技术人员，负责循环水系统的日常运行管理、水质监测和处理方案调整。同时，应建立健全水质监测制度，定期对循环水的水温、pH 值、电导率、浊度、硬度、氯离子含量、COD、氨氮、微生物数量等参数进行监测，及时掌握水质变化情况，并根据监测结果调整药剂投加量、浓缩倍数等运行参数，确保水质稳定在规定的范围内。

加强对循环水系统的清洗和维护工作，定期对管道、换热器、冷却塔等设备进行物理清洗或化学清洗，去除设备内的水垢、生物黏泥和杂质，恢复设备的换热效率和通水能力。一般来说，循环水系统的清洗周期应根据水质情况和设备运行状况确定，通常为 3-6 个月一次。同时，应加强对设备的日常巡检和维护，及时发现和处理设备泄漏、堵塞等问题，确保系统的正常运行。

3.3 平衡环保与成本

企业应正确认识环保与成本之间的关系，树立绿色发展理念，将环保要求纳入企业的长远发展战略中，加大对循环冷却水处理技术的投入，推动处理技术的升级改造，实现环保与经济效益的双赢。一方面，企业可以通过采用先进的节水技术（如提高浓缩倍数、采用闭式循环冷却系统）减少新鲜水的补充量和污水排放量，降低水资源消耗和污水处理成本；另一方面，通过优化处理工艺、合理选择药剂和设备，提高处理效率，减少药剂用量和设备能耗，降低运行成本。例如，企业可以通过提高循环水的浓缩倍数，从传统的 3 倍提高到 5 倍，新鲜水的补充量可减少 40% 以上，污水排放量可减少 60% 以上，同时药剂的用量也可相应减少，显著降低了水资源和药剂成本。此外，企业还可以采用药剂复配技术，将多种功能的药剂（如缓蚀、阻垢、杀生）复配使用，减少药剂的种类和用量，降低药剂成本。

4 结语

总之，工业企业应充分认识到循环冷却水处理技术的重要性，加强对处理技术的研究和应用，不断优化处理方案，提高处理效果，以适应日益严格的环保要求和不断发展的工业生产需求，为实现工业绿色、可持续发展做出积极贡献。

参考文献：

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