دليل معالجة المياه المتداولة: شرح المقياس والتآكل والتحكم الميكروبي

تعد أنظمة مياه التبريد المتداولة الصناعية مكونات حيوية في العديد من العمليات. ومع ذلك ، أثناء التشغيل ، يؤدي تبخر الماء وخسائر انحراف الرياح إلى التركيز المستمر للمياه المتداولة. ينتج عن هذا زيادة محتوى الملح ، وارتفاع مستويات الأنيون والكاتيون ، وتغيرات كبيرة في قيمة الأس الهيدروجيني ، وكلها تساهم في تدهور جودة المياه. علاوة على ذلك ، فإن درجة الحرارة ودرجة الحموضة ومحتوى المغذيات للمياه المتداولة تخلق بيئة مواتية للتكاثر الميكروبي ، حيث تعتبر أبراج التبريد المعرضة لأشعة الشمس مثالية لنمو الطحالب. فعالمعالجة المياه المتداولةلذلك ضروري لإدارة تكوين الترسبات الكلسية والتحكم في التآكل وتثبيط النشاط الميكروبي.

المشاكل الشائعة في أنظمة المياه المتداولة

يمكن أن تنشأ العديد من المشكلات الرئيسية في أنظمة المياه المتداولة إذا لم تتم إدارتها بشكل صحيح:

• تشكيل المقياس: قاتل الكفاءة الصامت

  عندما يدور الماء ويتبخر في أنظمة التبريد ، تزداد تركيزات الملح المذاب. عندما تتجاوز هذه التركيزات قابلية ذوبان بعض الأملاح ، فإنها تترسب وتشكل رواسب صلبة تعرف باسم المقياس. تشمل الأنواع الشائعة كربونات الكالسيوم وفوسفات الكالسيوم وسيليكات المغنيسيوم. المقياس كثيف ويقلل بشكل كبير من كفاءة نقل الحرارة ؛ يمكن لطبقة المقياس 0.6 مم فقط أن تقلل من معاملات نقل الحرارة بنسبة 20٪. التدابير الاستباقية، مثل استخدامأنظمة التناضح العكسيلتنقية مياه المكياج ، يمكن أن تخفف بشكل كبير من تراكم الترسبات الكلسية.

• القاذورات: ما وراء الأوساخ البسيطة

  يحدث القاذورات في المقام الأول بسبب المواد العضوية والمستعمرات الميكروبية وإفرازاتها والطمي والغبار المعلق في الماء. على عكس القشور الصلبة ، عادة ما تكون القاذرات أكثر نعومة ولكنها ضارة بنفس القدر. فهي لا تعيق نقل الحرارة فحسب ، بل تعزز أيضا التآكل الناقل من الرواسب ، وبالتالي تقصر من عمر المعدات. تعد الإزالة الفعالة لهذه الجسيمات جزءا أساسيا من الإزالة الشاملةمعالجة المياه الصناعيةاستراتيجية ، غالبا ما تتضمن مراحل ترشيح مختلفة داخل نظام أكبر.

• التآكل: التدهور التدريجي للأصول

  التآكل في أنظمة المياه المتداولة ، وخاصة معدات التبادل الحراري ، هو في الأساس كهروكيميائي. إنه مدفوع بعوامل مثل عيوب التصنيع في المعدات ، ومستويات الأكسجين المذاب العالية ، والأيونات المسببة للتآكل (على سبيل المثال ، Cl- ، Fe2 + ، Cu2 +) ، والأغشية الحيوية التي تتكون من الإفرازات الميكروبية. عواقب التآكل غير الخاضع للرقابة وخيمة ، مما قد يؤدي إلى فشل سريع للمبادلات الحرارية والأنابيب. تنفيذ السليممحطة معالجة المياهالتصميم أمر بالغ الأهمية للفعاليةالتحكم في التآكل.

• الوحل الميكروبي: أرض خصبة للمشاكل

  غالبا ما تحتوي المياه المتداولة على كمية وفيرة من الأكسجين المذاب ودرجات الحرارة المثلى والظروف الغنية بالمغذيات ، مما يجعلها مواتية للغاية لنمو الميكروبات (البكتيريا والطحالب والفطريات). يمكن أن يؤدي التكاثر الميكروبي غير المنضبط بسرعة إلى تدهور جودة المياه والروائح الكريهة وتغير اللون (مثل السواد). يمكن أن تعاني أبراج التبريد من رواسب الوحل الواسعة ، والانسدادات ، وانخفاض كفاءة التبريد بشكل كبير ، والتآكل المكثف. لذلكالمكافحة الميكروبية في أنظمة المياههو جانب حاسم من معالجة المياه المتداولة. حلول مثل تلك الموجودة فيمعقميمكن أن تكون الفئة ، بما في ذلك معقمات الأشعة فوق البنفسجية ومولدات الأوزون ، فعالة للغاية في إدارة التجمعات الميكروبية.

خطر الكائنات الحية الدقيقة والمراقبة الأساسية

تنشأ الكائنات الحية الدقيقة في أنظمة مياه التبريد من مصدرين رئيسيين: الميكروبات المحمولة جوا التي يتم سحبها أثناء تشغيل برج التبريد وتلك الموجودة في إمدادات مياه المكياج. تقوم الطحالب ، تحت أشعة الشمس ، بإجراء عملية التمثيل الضوئي باستخدام ثاني أكسيد الكربون والبيكربونات ، وتطلق الأكسجين. وبالتالي يمكن أن يؤدي تكاثر الطحالب الكبيرة إلى زيادة الأكسجين المذاب ، مما يؤدي إلى تسريع عمليات إزالة الاستقطاب والتآكل.

يمكن أن يتسبب النمو الميكروبي الواسع النطاق في تحول المياه المنتشرة إلى اللون الأسود وظهور روائح كريهة ، مما يؤدي إلى تلويث البيئة. كما أنه يؤدي إلى تكوين رواسب كبيرة من الوحل ، مما يقلل من كفاءة برج التبريد ويمكن أن يتسبب في تدهور الخشب. يقلل الوحل في المبادلات الحرارية من معدلات نقل الحرارة ، ويزيد من انخفاض الضغط ، ويمكن أن يبدأ تآكلا شديدا في الترسيب. علاوة على ذلك ، يمكن لهذه الأغشية الحيوية حماية المعدن الأساسي من مثبطات التآكل ، مما يجعلها غير فعالة. تنتج بعض البكتيريا أيضا منتجات ثانوية أيضية مسببة للتآكل بشكل مباشر. هذه القضايا تضر بشكل جماعي بالتشغيل الآمن طويل الأجل لأنظمة المياه المتداولة ، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة. وبالتالي ، فإن السيطرة على المخاطر الميكروبية أمر بالغ الأهمية ، إن لم يكن أكثر من إدارة الحجم والتآكل.

يمكن رصد النشاط الميكروبي في المياه المتداولة من خلال هذه التحليلات الكيميائية:

• الكلور المتبقي (الكلور الحر):عند استخدام الكلور للتطهير ، من الضروري مراقبة وقت الظهور ومستوى الكلور المتبقي. تزيد الأحمال الميكروبية العالية بشكل كبير من الطلب على الكلور.
• الأمونيا (NH3):يجب أن تكون المياه المتداولة خالية من الأمونيا. قد يشير وجوده إلى تسرب عملية أو تلوث جوي. تحقق من المصادر وراقب النتريت ، مع الحفاظ على الأمونيا أقل من 10 مجم / لتر.
• النتريت (NO2-):يشير وجود كل من الأمونيا والنتريت إلى أن البكتيريا الآززة تحول الأمونيا. هذا يزيد بشكل كبير من الطلب على الكلور ، مما يجعل من الصعب تحقيق المخلفات المستهدفة. تهدف إلى مستويات NO2 أقل من 1 مجم / لتر.
• الطلب على الأكسجين الكيميائي (COD):يزيد التكاثر الميكروبي الشديد من مرض الدفع القابل لأن الإفرازات البكتيرية تضيف إلى الحمل العضوي. يساعد تحليل COD في تتبع الاتجاهات الميكروبية. من الناحية المثالية ، يجب أن يكون COD (طريقة KMnO4) أقل من 5 مجم / لتر.

الضرر الذي تسببه الكائنات الحية الدقيقة في المياه المنتشرة واسع النطاق. غالبا ما تكون التدابير التفاعلية بعد ظهور المشاكل أقل فعالية وأكثر تكلفة ، وتتطلب كميات كبيرة من المبيدات الحيوية. لذلك ، لا غنى عن المراقبة الاستباقية والشاملة للظروف الميكروبية لتحقيق فعاليةمعالجة مياه التبريد.

أهمية نسبة التركيز (دورات التركيز)

تشير نسبة التركيز في نظام المياه المتداولة إلى الدرجة التي تتركز بها المواد الصلبة الذائبة في الماء بسبب التبخر والانجراف ، مع قياس مياه المكياج. إنه مؤشر شامل رئيسي لفعالية مراقبة جودة المياه.

تعني نسبة التركيز المنخفضة زيادة استهلاك المياه وأحجام التفجير ، ونقص استخدام الفعالية الكيميائية لمعالجة المياه. يمكن أن تقلل نسبة التركيز الأعلى من استخدام المياه وتوفر التكاليف الإجمالية لمعالجة المياه. ومع ذلك ، فإن نسبة التركيز العالية بشكل مفرط تزيد من الميل إلى تكوين الترسبات الكلسية ، وتعقد التحكم في الحجم والتآكل ، وقد تؤدي إلى فشل كيميائي في المعالجة ، ويمكن أن تعيق التحكم الميكروبي. وبالتالي ، فإن الحفاظ على نسبة تركيز مثالية ومعقولة أمر بالغ الأهمية لتشغيل النظام المتوازن. لمزيد من المعلومات حول كيفية مساهمة الأنظمة الفعالة في توفير التكاليف، يمكنك استكشاف الحلول العامة علىمياه ستارك.

فهم آليات تكوين المقياس

يتشكل المقياس في أنظمة المياه المتداولة من مكونات مذابة مفرطة التشبع. يحتوي الماء على أملاح مذابة مختلفة مثل البيكربونات والكربونات والكلوريدات والسيليكات. من بين هذه البيكربونات الذائبة مثل بيكربونات الكالسيوم (Ca (HCO3)2) وبيكربونات المغنيسيوم (Mg (HCO3)2) هي الأكثر استقرارا وتتحلل بسهولة لتكوين الكربونات. عندما تتدفق مياه التبريد الغنية بالبيكربونات على أسطح المبادل الحراري ، وخاصة المناطق الأكثر سخونة ، تتحلل هذه الأملاح. في حالة وجود أيونات الفوسفات والكالسيوم ، فسوف يترسب فوسفات الكالسيوم أيضا. على عكس العديد من الأملاح الشائعة ، تقل قابلية ذوبان كربونات الكالسيوم وفوسفات الكالسيوم مع زيادة درجة الحرارة. وبالتالي ، على أسطح نقل الحرارة ، تصل هذه الأملاح القابلة للذوبان بشكل ضئيل بسهولة إلى التشبع الفائق وتتبلور خارج المحلول. يتفاقم هذا الاتجاه بسبب سرعات التدفق المنخفضة أو الأسطح الخشنة ، مما يؤدي إلى ترسب هذه البلورات على شكل مقياس صلب. تشمل مكونات المقياس الشائعة كربونات الكالسيوم وكبريتات الكالسيوم وفوسفات الكالسيوم وأملاح المغنيسيوم والسيليكات. غالبا ما تتضمن إدارة هذه الأيونات المكونة للقشور المعالجة المسبقة والاختيار الدقيق لملحقات ومكونات نظام معالجة المياهمثل أغشية معينة أو وسائط مرشح.

تقنيات معالجة المياه المتداولة المتقدمة

اختيار الحقحلول معالجة المياهأمر بالغ الأهمية ، مع الأخذ في الاعتبار الخصائص المحددة لنظام المياه المتداولة للمؤسسة ، وظروف العملية ، وجودة المياه المحلية. من خلال تنفيذ تدابير مثل برامج الجرعات الكيميائية الدقيقة ، يمكن الحفاظ على معلمات المياه المتداولة ضمن النطاق الأمثل. هذا لا يضمن فقط التشغيل الموثوق به على المدى الطويل لمعدات الإنتاج ولكنه يعزز أيضا بشكل كبير كفاءة استخدام المياه. يوفر تطبيق تقنية معالجة المياه المتداولة المتقدمة فوائد اقتصادية كبيرة للشركات ونتائج بيئية إيجابية للمجتمع. لذلك ، فإن اعتماده ضروري للغاية. تلتزم Stark Water بتوفير أحدث التقنياتمعالجة المياه الصناعيةتقنيات لمواجهة هذه التحديات بفعالية.