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摘要：工业循环水的实质是循环冷却水，由于工业循环水中各类杂质和离子的存在，给循环水管路及设备带来结垢、腐蚀、微生物滋生等危害，为了保证工业循环水的使用效果，必须正确选取阻垢剂、缓蚀剂等处理剂对循环水进行相应的处理。本文浅谈工业循环水处理的机理与方法的研究。
关键词：工业循环水；处理机理；研究方法
工业用水中，工业循环冷却用水所占比重非常大，化学行业及钢铁行业中都需要大量使用到工业循环冷却水，因此，必须对其进行水质稳定控制，避免其对设备以及对管道产生结垢或腐蚀等。冷却水的处理就是针对循环水系统当中水质因子、管路设备材质、运行条件的不同来选用水处理药剂，如缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂等水处理剂，这些处理剂通过合理的配比，产生出有效的水处理配方，通过正确的工艺控制条件，进行循环冷却水的基础处理和正常运行处理。
一、工业循环水处理的机理研究
1.1阻垢机理
冷却水系统中和其它受热面上的结垢都有盐类结晶的析出，其中形成过饱和溶液，生成晶核，晶核成长，形成晶体这三种晶体形成的步骤会影响垢的形成，如果其中之一被破坏，则垢形成的过程立即会被抑制或减缓，阻垢剂干扰晶体生长的基本物理化学过程是螯合反应和表面吸附。
1.1.1阻垢效应
阻垢剂的分子结构在水体系中可能表现出螯合、吸附和分散作用，能够将水处理剂的“剂多效”的功能充分发挥，即一种药剂会具备阻垢、缓蚀、分散以及杀菌等性能中的两种或两种以上，体现出不同的阻垢效应。研究中会发现将多种阻垢剂按一定的比例混合使用的阻垢效果比其中一种药剂单独使用时的效果会更好。
1.1.2凝聚与分散作用
对于聚羧酸盐类的阻垢剂来说，在水中离解成含有羧酸根的游离状态，当与碳酸钙微晶体发生作用时，会产生吸附现象，在微晶体的表面形成了双电层。聚羧酸盐的链状结构可以同时吸附多个具有相同电位的微晶，它们之间存在着静电斥力，因此会阻止微晶之间的相互碰撞，进而避免了晶状体的产生。
1.2缓蚀机理
铬系、钼系、钨系以及磷系是在工业用水中比较常用的缓蚀剂，这几种药剂的缓蚀作用是差别得，但他们的机理都是在装置的金属表面形成不溶于水或难溶于水的一层保护膜，阻碍了金属离子的水合反应或溶解氧的还原反应，已达到保护装置的作用。铬系缓蚀剂会在碳钢表面形成致密且不溶性的Fe203氧化膜，并且与金属之间接合密切，同时，也不会影响热交换器的工作效率，因此，表现出较为良好的防腐效果，但是其对环境的污染严重，最终逐渐的被淘汰。
二、工业循环水的物理处理方法的研究
现阶段，在工业循环水的处理中，较常用的是化学处理方法，但由于其毒性与腐蚀性较高，因此其使用受到了较大的限制。在物理处理方法中，尤以阴极保护与膜处理法发展速度较快。
2.1阴极保护的相关分析
阴极保护指的是利用直流电流，让含有离子的保护介质流至处于保护范围内的金属，而被保护的金属，其负电位能够在该种作用下移至保护的电位圈内，金属则不会被腐蚀。阴极保护方法一般有两种：一种是外加电流的阴极保护，另一种是牺牲阳性的阴极保护，外加电流的阴极保护主要是靠施加外加电流来完成，牺牲阳性的阴极保护则是靠阴、阳两极的偶联来完成。工业循环水的物理处理方法主要是利用循环水的物理特性，以保持工业循环水的特性为前提，实现循环水的净化、冷却利用，该方法的应用前景较为广泛。相关技术人员应不断加大资金投入，并对此进行更深入的分析研究，尽量减少其缺陷，提高其技术性与专业性，使该方法在工业循环水的处理中得到更好的发展。
2.2膜处理法的相关分析
膜处理法指的是通过借助特殊的薄膜对循环水里的某些成分进行选择性的过滤，该方法具体包括了纳滤处理法与反渗透处理法。纳滤处理法在现阶段的工业循环水处理技术中是最为常见、发展较快的一种，其渗透率较高，纳滤的工艺、技术也较为先进；反渗透处理法指的是给工业循环水施加一些压力，循环水由于受到压力作用，会进入到水分离的过程，在该过程中，就可提取出符合标准的工业循环水。反渗透处理法可以对工业循环水进行更深度的净化处理，有效加快水与多余物质的分离速度。与化学处理法相比，膜处理法的毒性与刺激性虽然较低，但其所取得的效果却比不上化学处理法。
三、工业循环水的化学处理方法研究
工业循环水的化学处理方法指的是通过借助阻垢剂、缓蚀剂、杀生剂以及复合水处理剂等处理剂来实现对工业水的冷却处理，使用化学处理方法可以将冷却水的利用率大大提高，可以很好地控制结垢腐蚀，并能有效节约能源、延长设备的使用期限。以下着重对复合水处理剂与杀生剂进行相关研究。
3.1复合水处理剂的相关分析
和单一水处理剂比较，复合水处理剂有许多优点：缓蚀剂和阻垢剂、缓蚀剂和缓蚀剂之间通常会有协同增效的功效；能简化许多加药的手续；能同时实现对多种金属材质腐蚀、污垢产生的控制等。较典型的复合水处理剂一般主要有以下几种配方，分别为：有机磷系水处理药剂配方、铬系水处理药剂配方及钥系水处理药剂配方。
3.1.1有机磷系配方的相关分析
在工业循环水的化学处理中比较有效的方法就是有机磷系配方，这种配方的药剂性能相对较为稳定，且配方药源也相对丰富，而且还具有缓蚀剂与阻垢剂的功效，其高温也相对较高，抗氧化习性也相对较好，使用简单方便，并能在碱性水处理中
3.1.2铬系配方的相关分析
铬系配方可以将工业循环水中锌的稳定性大大提高，起到减少由微生物造成的腐蚀与粘泥，被认为是当前国内药源最丰富以及技术最成熟的配方。值得注意的是，要注重对微生物进行有效控制。
3.2杀生剂的相关分析
在控制工业循环水系统微生物的方法中，杀生剂是最主要的一种。杀生剂一般主要有两种：氧化性杀生剂、非氧化性杀生剂。
3.2.1氧化性杀生剂的相关分析
在氧化性杀生剂中，较常见的有Cl、O3等。Cl一直有用于水中杀菌消毒的历史，其价格较低、杀菌力较强以及操作方便。O3的氧化性较强，并且稳定性较差，但不会使水中的氯离子浓度有所增加，排放时也不会对环境造成污染，且能在光合作用下分解出氧气。
3.2.2非氧化性杀生剂的相关分析
使用频率较高的非氧化性杀生剂主要有洁而灭与新洁而灭。非氧化性杀生剂能在水溶液中分解出阳离子活性基因，高效、毒性低、生物降解性能好是其显著的特点，此外，非氧化性杀生剂的PH使用范围较广，且使用浓度较低，投药十分方便。
四、结束语
总之，如今人们对工业循环冷却水系统中问题的重视度越来越高，对新型的阻垢剂、缓蚀剂以及杀生剂等各种的水处理的应用技术开发和研究，已成为当今人们十分重要的工作任务。在未来的发展中，相关技术人员还应加大资金投入，并加大研究力度，争取找出更多、更好的方法来净化工业循环水，为企业创造更多的效益。
参考文献
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