臭氧作为循环冷却水中单一水质稳定剂的试验研究

摘要

随着社会不断进步,水资源短缺已经成为一个严重制约我国经济发展的因素.循环冷却水是现代工业生产中的重要辅助装置,也是工业企业的用水大户.节约水资源的重点在于节约循环冷却水的用水量.近些年来,臭氧作为单一的水质稳定剂在循环冷却水中应用引起了广泛的注意,在欧美等发达国家得到了广泛的应用.臭氧不但可以控制微生物污垢的增长,而且能够起到阻垢和缓蚀的作用.同时臭氧还具有使系统中原有的污垢脱落的作用,在运行过程中具有提高浓缩倍数,降低工业用水量,不产生二次污染的优点.本文主要研究了臭氧脱垢、阻垢、缓蚀的作用原理,以及臭氧在高浓缩倍数条件下的作用效果.研究结果表明:通过试验提出了臭氧脱垢与臭氧氧化有机物能力有关,污垢中的有机物的含量越高则臭氧的脱垢能力越强,而对于以水垢为主的污垢,循环水中的有机物的含量越高,水垢的脱垢能力越强.臭氧的阻垢作用与冷却水中的COD含量有关,细胞膜中的脂肪酸被臭氧氧化成的羧酸化合物,这种化合物与Ca<'2+>形成络合物,阻止和减缓了污垢的形成.吸附在金属表面的臭氧影响双电层的电极电位,阻止了金属的溶解趋势.金属表面形成的钝化物减少了阳极和阴极区间的腐蚀电流,减少了阴极区金属氧化物的量.对于未经过预膜处理的金属,臭氧也可以起到缓蚀的作用.臭氧可以改变金属的表面状态,形成一层钝化膜,从而使腐蚀速率降低.在臭氧处理冷却水中经过预膜处理的金属的腐蚀速率比较低,符合工业生产的要求.经济分析表明,臭氧处理循环冷却水具有显著的经济、社会和环境效益.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1循环冷却水系统

1.1.1循环冷却水系统

1.1.2敞开式循环冷却水的几个基本概念

1.2循环冷却水处理技术

1.2.1循环冷却水的水垢及其控制方法

1.2.2循环冷却水的腐蚀及其控制方法

1.2.3循环冷却水的生物污垢及其控制方法

1.2.4化学药剂法存在的问题

1.3臭氧处理循环冷却水技术

1.3.1国内外臭氧法处理循环冷却水概况

1.3.2臭氧处理循环冷却水优点

1.4课题的来源及意义

1.4.1课题来源

1.4.2研究内容

1.4.3研究意义

第2章臭氧处理循环冷却水实验手段和方法

2.1臭氧处理循环冷却水实验条件

2.1.1试验流程

2.1.2水质条件

2.1.3水质类型的判断

2.1.4臭氧浓度

2.1.5循环冷却水系统中离子浓度的变化

2.2实验分析方法和手段

第3章臭氧脱垢机理的试验研究

3.1循环冷却水系统脱垢技术概述

3.1.1循环冷却水系统脱垢的必要性

3.1.2循环冷却水系统中污垢的分类

3.1.3循环冷却水系统常用的脱垢方法

3.1.4循环冷却水系统臭氧脱垢

3.2臭氧脱垢试验及分析

3.2.1试验方法

3.2.2结果与讨论

3.3臭氧脱垢的机理探讨

3.4本章小结

第4章臭氧阻垢和缓蚀机理的试验研究

4.1概述

4.2臭氧阻垢试验和机理的研究

4.2.1试验方法

4.2.2结果分析与讨论

4.2.3臭氧阻垢机理的研究

4.3臭氧缓蚀试验与机理研究

4.3.1试验方法和目的

4.3.2水质指标对金属腐蚀影响的研究

4.3.3臭氧缓蚀机理的实验研究

4.3.4臭氧缓蚀机理讨论

4.4臭氧阻垢缓蚀动态模拟试验

4.4.1水质条件

4.4.2动态模拟试验的结果与分析

4.5本章小结

第5章浓缩倍数对臭氧处理循环冷却水的影响

5.1概述

5.1.1试验水浓缩倍数的确定

5.2试验方法

5.2.1水质分析方法

5.2.2试验用水

5.2.3试验步骤

5.2.4水质稳定性的判别

5.3试验结果与分析

5.3.1浓缩倍数对系统结垢的影响

5.3.2浓缩倍数对系统腐蚀的影响

5.4本章小结

第6章臭氧处理循环冷却水的经济评估

6.1概述

6.2循环冷却水系统的用水量分析

6.3实际运行中化学处理法的处理成本

6.4臭氧处理法的成本估算

6.4.1经济估算依据

6.4.2臭氧处理法投资估算与处理成本估算

6.5小结

结论

参考文献

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致谢