Guida al trattamento dell'acqua di ricircolo: spiegazione di incrostazioni, corrosione e controllo microbico

I sistemi industriali di circolazione dell'acqua di raffreddamento sono componenti vitali in molti processi. Tuttavia, durante il funzionamento, l'evaporazione dell'acqua e le perdite di deriva portano alla continua concentrazione di acqua circolante. Ciò si traduce in un aumento del contenuto di sale, un aumento dei livelli di anioni e cationi e variazioni significative del valore del pH, che contribuiscono al deterioramento della qualità dell'acqua. Inoltre, la temperatura, il pH e il contenuto di nutrienti dell'acqua circolante creano un ambiente favorevole alla proliferazione microbica, con torri di raffreddamento esposte alla luce solare ideali per la crescita delle alghe. EfficaceTrattamento dell'acqua circolanteè quindi essenziale per gestire la formazione di incrostazioni, controllare la corrosione e inibire l'attività microbica.

Problemi comuni nei sistemi di circolazione dell'acqua

Se non gestiti correttamente, possono sorgere diversi problemi chiave nei sistemi di circolazione dell'acqua:

• Formazione di scaglie: il killer silenzioso dell'efficienza

  Man mano che l'acqua circola ed evapora nei sistemi di raffreddamento, le concentrazioni di sale disciolto aumentano. Quando queste concentrazioni superano la solubilità di alcuni sali, precipitano e formano depositi duri noti come incrostazioni. I tipi comuni includono carbonato di calcio, fosfato di calcio e silicato di magnesio. La scala è densa e riduce significativamente l'efficienza del trasferimento di calore; Un semplice strato di calcare di 0,6 mm può ridurre i coefficienti di scambio termico del 20%. Misure proattive, come l'utilizzo diSistemi ad osmosi inversaPer purificare l'acqua di trucco, può mitigare significativamente l'accumulo di calcare.

• Incrostazioni: oltre lo sporco semplice

  Le incrostazioni sono causate principalmente da materia organica, colonie microbiche e loro secrezioni, limo e polvere sospesi nell'acqua. A differenza delle incrostazioni dure, i foulant sono in genere più morbidi ma ugualmente dannosi. Non solo impediscono il trasferimento di calore, ma promuovono anche la corrosione sotto deposito, riducendo così la durata delle apparecchiature. L'efficace rimozione di questi particolati è una parte fondamentale di unTrattamento acque industriali, che spesso coinvolge vari stadi di filtrazione all'interno di un sistema più ampio.

• Corrosione: il graduale degrado degli asset

  La corrosione nei sistemi di circolazione dell'acqua, in particolare delle apparecchiature di scambio termico, è principalmente elettrochimica. È guidato da fattori quali difetti di fabbricazione nelle apparecchiature, alti livelli di ossigeno disciolto, ioni corrosivi (ad esempio, Cl-, Fe2+, Cu2+) e biofilm formati da secrezioni microbiche. Le conseguenze della corrosione incontrollata sono gravi e possono portare al rapido guasto degli scambiatori di calore e delle tubazioni. L'attuazione di unimpianto di trattamento acqueIl design è fondamentale per un'efficacecontrollo della corrosione.

• Melma microbica: un terreno fertile per i problemi

  L'acqua circolante contiene spesso molto ossigeno disciolto, temperature ottimali e condizioni ricche di sostanze nutritive, che la rendono altamente favorevole alla crescita microbica (batteri, alghe, funghi). La proliferazione microbica incontrollata può portare rapidamente al degrado della qualità dell'acqua, ai cattivi odori e allo scolorimento (ad esempio, l'annerimento). Le torri di raffreddamento possono soffrire di estesi depositi di melma, ostruzioni, efficienza di raffreddamento drasticamente ridotta e corrosione intensificata. PertantoControllo microbico nei sistemi idriciè un aspetto critico del trattamento dell'acqua circolante. Soluzioni come quelle che si trovano nel nostroSterilizzatore, compresi gli sterilizzatori UV e i generatori di ozono, possono essere molto efficaci nella gestione delle popolazioni microbiche.

La minaccia dei microrganismi e il monitoraggio essenziale

I microrganismi nei sistemi dell'acqua di raffreddamento provengono da due fonti principali: i microbi presenti nell'aria durante il funzionamento della torre di raffreddamento e quelli presenti nella rete di rifornimento dell'acqua di reintegro. Le alghe, sotto la luce del sole, svolgono la fotosintesi utilizzando anidride carbonica e bicarbonato, rilasciando ossigeno. Una grande fioritura di alghe può quindi aumentare l'ossigeno disciolto, accelerando i processi di depolarizzazione e corrosione.

La crescita microbica diffusa può far diventare nera l'acqua circolante e sviluppare cattivi odori, inquinando l'ambiente. Porta anche alla formazione di significativi depositi di melma, che riducono l'efficienza della torre di raffreddamento e possono causare il deterioramento del legno. La melma negli scambiatori di calore riduce le velocità di trasferimento del calore, aumenta la caduta di pressione e può avviare una grave corrosione da sottodeposito. Inoltre, questi biofilm possono proteggere il metallo sottostante dagli inibitori di corrosione, rendendoli inefficaci. Alcuni batteri producono anche sottoprodotti metabolici che sono direttamente corrosivi. Questi problemi compromettono collettivamente il funzionamento sicuro e a lungo termine dei sistemi di circolazione dell'acqua, portando a sostanziali perdite economiche. Di conseguenza, il controllo dei rischi microbici è fondamentale quanto, se non di più, della gestione delle incrostazioni e della corrosione.

Il monitoraggio dell'attività microbica nell'acqua circolante può essere ottenuto attraverso queste analisi chimiche:

• Cloro residuo (cloro libero):Quando si utilizza il cloro per la disinfezione, è fondamentale monitorare il tempo di comparsa e il livello di cloro residuo. Elevate cariche microbiche aumentano significativamente la domanda di cloro.
• Ammoniaca (NH3):L'acqua in circolazione dovrebbe idealmente essere priva di ammoniaca. La sua presenza può indicare perdite di processo o contaminazione atmosferica. Indagare sulle fonti e monitorare la presenza di nitriti, mantenendo l'ammoniaca al di sotto di 10 mg/l.
• Nitrito (NO2-):La presenza di ammoniaca e nitrito suggerisce che i batteri nitrificanti stanno convertendo l'ammoniaca. Ciò aumenta notevolmente la domanda di cloro, rendendo difficile raggiungere i residui target. Puntare a livelli di NO2- inferiori a 1 mg/l.
• Domanda chimica di ossigeno (COD):Una grave proliferazione microbica aumenta il COD perché le secrezioni batteriche si aggiungono al carico organico. L'analisi del COD aiuta a tracciare le tendenze microbiche; idealmente, il COD (metodo KMnO4) dovrebbe essere inferiore a 5 mg/l.

I danni causati dai microrganismi nell'acqua circolante sono estesi. Le misure reattive dopo l'insorgere di problemi sono spesso meno efficaci e più costose, richiedendo grandi quantità di biocidi. Pertanto, il monitoraggio proattivo e completo delle condizioni microbiche è indispensabile per un'efficaceTrattamento dell'acqua di raffreddamento.

Il significato del rapporto di concentrazione (cicli di concentrazione)

Il rapporto di concentrazione in un sistema di circolazione dell'acqua si riferisce al grado in cui i solidi disciolti nell'acqua si concentrano a causa dell'evaporazione e della deriva, rispetto all'acqua di reintegro. È un indicatore chiave e completo dell'efficacia del controllo della qualità dell'acqua.

Un basso rapporto di concentrazione significa un maggiore consumo di acqua e volumi di spurgo e un sottoutilizzo dell'efficacia chimica del trattamento dell'acqua. Un rapporto di concentrazione più elevato può ridurre il consumo di acqua e risparmiare sui costi complessivi del trattamento dell'acqua. Tuttavia, un rapporto di concentrazione eccessivamente elevato aumenta la propensione alla formazione di incrostazioni, complica il controllo delle incrostazioni e della corrosione, può portare al fallimento chimico del trattamento e può ostacolare il controllo microbico. Pertanto, il mantenimento di un rapporto di concentrazione ottimale e ragionevole è fondamentale per un funzionamento equilibrato del sistema. Per ulteriori informazioni su come sistemi efficaci contribuiscono alla riduzione dei costi, è possibile esplorare le soluzioni generali all'indirizzoAcqua Spoglia.

Comprendere i meccanismi di formazione delle scale

Le incrostazioni nei sistemi di circolazione dell'acqua si formano da componenti disciolti sovrasaturi. L'acqua contiene vari sali disciolti come bicarbonati, carbonati, cloruri e silicati. Tra questi, i bicarbonati disciolti come il bicarbonato di calcio (Ca(HCO3)2) e il bicarbonato di magnesio (Mg(HCO3)2) sono i più instabili e si decompongono facilmente per formare carbonati. Quando l'acqua di raffreddamento ricca di bicarbonati scorre sulle superfici degli scambiatori di calore, in particolare sulle aree più calde, questi sali si decompongono. Se sono presenti fosfato e ioni calcio, precipiterà anche il fosfato di calcio. A differenza di molti sali comuni, la solubilità del carbonato di calcio e del fosfato di calcio diminuisce all'aumentare della temperatura. Di conseguenza, sulle superfici di trasferimento del calore, questi sali scarsamente solubili raggiungono facilmente la sovrasaturazione e cristallizzano fuori dalla soluzione. Questa tendenza è esacerbata da basse velocità di flusso o superfici ruvide, che portano alla deposizione di questi cristalli sotto forma di scaglie dure. I componenti comuni del calcare includono carbonato di calcio, solfato di calcio, fosfato di calcio, sali di magnesio e silicati. La gestione di questi ioni che formano incrostazioni spesso comporta un pretrattamento e un'attenta selezione diAccessori e componenti per sistemi di trattamento dell'acquacome membrane o mezzi filtranti specifici.

Tecnologie avanzate per il trattamento dell'acqua circolante

Selezione del giustoSoluzioni per il trattamento delle acqueè fondamentale, considerando le caratteristiche specifiche del sistema di circolazione dell'acqua dell'azienda, le condizioni di processo e la qualità dell'acqua locale. Implementando misure come precisi programmi di dosaggio chimico, i parametri dell'acqua circolante possono essere mantenuti entro un intervallo ottimale. Ciò non solo garantisce il funzionamento affidabile e a lungo termine delle apparecchiature di produzione, ma migliora anche significativamente l'efficienza nell'uso dell'acqua. L'applicazione di tecnologie avanzate per il trattamento dell'acqua circolante offre notevoli vantaggi economici alle imprese e risultati ambientali positivi per la società. Pertanto, la sua adozione è altamente necessaria. Stark Water si impegna a fornire servizi all'avanguardiaTrattamento acque industrialitecnologie per affrontare queste sfide in modo efficace.