Xử lý nước trong tháp giải nhiệt bằng Ozone là công nghệ tiết kiệm nước và năng lượng mới để giảm chi phí vận hành tháp giải nhiệt.
Nội dung bài viết
Đối mặt với chi phí hóa chất ngày càng tăng, hệ thống đường ống tháp giải nhiệt xuống cấp và chi phí sửa chữa bảo dưỡng cao đối với rò rỉ đường ống, National Starch & Chemical Co. (NSC) quyết định thí nghiệm xử lý bằng ozone tại nhà máy Plant 98.
Hóa chất hữu cơ đặc biệt của NCS tại nhà máy Plant 98 yêu cầu kiểm soát nhiệt độ từ 5 đến 165 độ C, do đó, phần vỏ của lò phản ứng được cung cấp hỗn hợp propylene glycol / nước để hoạt động từ 5 đến 20 độ C (chế độ 1) ; tháp giải nhiệt nước để hoạt động từ 15 đến 25 độ C (chế độ 2); phun hơi vào nước tháp giải nhiệt hoạt động từ 25 đến 110 độ C (chế độ 3); và hơi nước để hoạt động từ 110 đến 165 độ C (chế độ 4).
Mỗi vỏ lò phản ứng được thổi sạch không khí trước khi chuyển sang chế độ vỏ tiếp theo. Ngay cả với thời gian xả hơi kéo dài, một số glycol còn sót lại vẫn còn trong đường ống của vỏ lò phản ứng, làm ô nhiễm nước tháp giải nhiệt. Một loạt các chương trình xử lý hóa chất cho tháp giải nhiệt đã được thử nghiệm trong 10 năm qua, nhưng mang lại rất ít hiệu quả.
Cơ chế chính của sự ăn mòn trong hệ thống tháp giải nhiệt liên quan đến vi khuẩn. Có giả thuyết được đưa ra rằng glycol còn sót lại cùng với lượng chất hữu cơ tự nhiên từ không khí đã tạo môi trường cho vi khuẩn phát triển quá mức, dẫn đến ăn mòn đường ống nghiêm trọng.
Đối mặt với chi phí hóa chất ngày càng tăng, hệ thống đường ống tháp giải nhiệt xuống cấp và chi phí sửa chữa bảo dưỡng cao đối với rò rỉ đường ống, NSC quyết định thử xử lý nước trong tháp giải nhiệt bằng ozone.
Xử lý nước trong tháp giải nhiệt bằng Ozone được lựa chọn do sức mạnh oxy hóa vượt trội và khả năng tạo ra tại chỗ. Quá trình tạo ozone được thực hiện bằng cách cho dòng điện xoay chiều cao áp (8-20kV) qua khe phóng điện điện môi mà qua đó không khí được làm giàu ôxy được đưa vào. Khi oxy tiếp xúc với dòng điện, một số phân tử liên kết với oxy đơn nguyên tử và kết hợp với các phân tử oxy diatomic.
Sau đó, dòng khí giàu ozone được đưa vào nước tháp giải nhiệt thông qua một dòng phụ sử dụng ống venturi làm thiết bị phun.
Xử lý Ozone cho nước tháp giải nhiệt nằm trong hệ thống HVAC hoặc công nghiệp nhẹ đã được chứng minh thành công với chỉ với những yêu cầu tối thiểu (chủ yếu là vật liệu hữu cơ trong không khí). Tuy nhiên phương pháp này lại chỉ đạt được thành công hạn chế trong các quy trình công nghiệp nặng hoặc tháp giải nhiệt hoạt động với tải trọng hữu cơ cao, nhiệt độ nước lớn hơn 40 độ C, nước bù kém chất lượng; và hệ thống đường ống dài.
Khi xác định kích thước của một hệ thống ozone điển hình, quy tắc chung là áp dụng 0,1 gam / giờ / tấn trong công suất tháp giải nhiệt. Nhà máy 98 có một tháp nặng 209 tấn tuần hoàn ở tốc độ 600 gpm. Do đó, một hệ thống ozone tạo ra 21 gam ozone / giờ (0,1 x 209) đã được yêu cầu.
Máy xử lý ozone ban đầu là Marley Ozone Model # MOL140 với ba điện cực, mỗi điện cực tạo ra khoảng 10 gam / giờ / điện cực, tổng cộng là 26,5 gam ozone mỗi giờ.
Sau khi làm giàu oxy của không khí cung cấp, dòng khí cấp kết quả là khoảng 90 phần trăm oxy. Các điện cực trong máy tạo ozone biến đổi ôxy để dòng khí đi ra khỏi các điện cực chứa khoảng 3 đến 5 phần trăm ozone (tổng lưu lượng không khí khoảng 15 scfh).
Dòng khí ozone hóa được đưa vào bằng cách thông qua đường ống venturi đưa vào dòng phụ của tháp giải nhiệt được cung cấp bởi một máy bơm 0,75 HP tạo ra 25 gpm ở 25 psi. Một kim phun venturi với áp suất chênh lệch từ 5 đến 7 psi cung cấp chân không thích hợp để kéo dòng khí vào nước.
Dòng nước phụ dẫn đến bộ phun Ozone được cung cấp từ đáy của bồn tháp giải nhiệt, và dòng hồi lưu chất lỏng đã được ozone hóa được dẫn vào các đầu của bồn tháp giải nhiệt thông qua các ống phân phối có chứa các lỗ khoan để phân phối đều.
Điểm đặt điện thế oxy hóa-khử mục tiêu (ORP) cho thiết bị được đặt ở 600 mV, với ozone được cung cấp ở công suất tối đa cho đến khi đạt đến điểm đặt. Khởi động ban đầu của hệ thống dẫn đến việc tiêu diệt vi khuẩn ngay lập tức trong bồn tháp, tiếp theo là sự giải phóng của lớp màng sinh học / hạt gỉ từ bề mặt của đường ống cấp và trở lại của tháp giải nhiệt.
Sắt bị oxi hóa thành sắt đen, làm cho nước có màu đỏ. Điều này khẳng định mức độ nghiêm trọng của vấn đề ăn mòn và tính hiệu quả của hệ thống ozone. Cần phải xả toàn bộ hệ thống đường ống để loại bỏ tải chất rắn lơ lửng ban đầu và tránh làm sạch bộ gia nhiệt và ống trao đổi nhiệt máy nén.
Khi dư lượng ozone thâm nhập sâu hơn dọc theo hệ thống đường ống, các chất rắn lơ lửng bổ sung được tạo ra và việc vệ sinh / xả tháp thường xuyên được lên lịch hai tháng một lần.
Chất lượng nước bổ sung tốt, với TDS dưới 250 mg / L dưới dạng CaCO3, độ đục ở 7-10, pH ở 7,15 và độ cứng thấp, vì vậy chất lượng nước tuần hoàn của hệ thống tiếp tục được cải thiện khi xả đáy.
Sau thời gian khởi động và làm sạch ban đầu là ba tháng trong quý thứ hai đến quý thứ ba của năm 2000, hệ thống có thể duy trì ở hoặc gần điểm đặt ORP của nó trong các tháng mùa thu và mùa đông năm 2000-2001.
Tuy nhiên, trong suốt mùa hè năm 2001, hệ thống ozone không thể duy trì điểm đặt ORP trong phần lớn thời gian do nhiệt độ nước cao hơn và tải lượng COD cao hơn dự kiến từ glycol dư.
Để đạt được hiệu suất hệ thống mong muốn (ORP ổn định là 600 mV) trong những tháng mùa hè trong tương lai, các điện cực bổ sung đã được lắp đặt trong tháng 12 năm 2001 để tăng công suất hệ thống ozone. Các điện cực bổ sung này cung cấp thêm 8,9 gam ozone / giờ dựa trên khuyến nghị rằng lượng ozone dư thừa được cung cấp theo tỷ lệ 0,5: 1 của lượng ozone áp dụng cho tải hữu cơ vượt quá 8 mg / L TOC trong nước trang điểm.
Điều này đã làm tăng tổng công suất của hệ thống ozone lên 30 phần trăm, hay 34 gam ozone / giờ, gần như gấp đôi công suất của hệ thống ozone điển hình cho kích thước tháp của Nhà máy 98.
Các cải tiến bổ sung cho hệ thống bao gồm nâng cấp máy bơm dòng nước của tháp giải nhiệt từ 25 gpm lên 75 gpm để cải thiện thời gian tiếp xúc / luân chuyển, hướng dòng hồi lưu dòng phụ vào góc dưới của mỗi đầu bồn tháp giải nhiệt để cung cấp hành động dòng chảy quét để ngăn chặn sự tích tụ chất rắn đằng sau đường ống phân phối dòng hồi lưu và thay thế bộ lọc sàng hiện có bằng hệ thống lọc túi để loại bỏ hiệu quả hơn các chất rắn lơ lửng nhỏ.
Bất chấp việc giải phóng đáng kể các hạt đường ống bị ăn mòn trong quá trình phá hủy màng sinh học khi khởi động hệ thống ozone, số lượng rò rỉ đường ống và chi phí sửa chữa bảo dưỡng liên quan ngay lập tức cho thấy sự giảm đáng kể.
Một cuộc kiểm tra đường ống vỏ bọc lò phản ứng được tháo ra sau sáu tháng vận hành hệ thống ozone cho thấy các lỗ còn sót lại do sự ăn mòn của vi khuẩn cổ điển, nhưng bề mặt đường ống bên trong sạch sẽ, nhẵn ở mọi nơi khác.
Trước khi có hệ thống ozone, tốc độ ăn mòn được đặc trưng là kém hoặc ít hơn kém dựa trên dữ liệu sửa chữa bảo trì, với các vấn đề bao gồm rỗ và hỏng hóc lặp đi lặp lại ở khuỷu tay và phụ kiện.
Tỷ lệ ăn mòn thép không gỉ và đồng được coi là lý tưởng, cùng với tỷ lệ ăn mòn thép được kiểm soát ở mức tốt. Sự can thiệp của lớp thụ động bởi chất nhờn glycol đã được lý thuyết là lý do cho tốc độ ăn mòn thép thay đổi.
Tuy nhiên, nếu pH nước trong tháp giảm xuống dưới 7 và độ dẫn điện dưới 300 uS / cm, thì tỷ lệ ăn mòn đối với thép nhẹ đã tăng lên.
Nguồn: watertechonline.com
Trên đây Goldsun đã dịch lại và giới thiệu đến các bạn về thí nghiệm phương pháp xử lý ozone cho tháp giải nhiệt. Nếu có nhu cầu về Tháp giải nhiệt hoặc các linh kiện, hãy liên hệ ngay với chúng tôi qua số 0934 899 800. Chúng tôi rất hân hạnh được tư vấn và hỗ trợ cho bạn.
Xem thêm:
CÔNG TY TNHH THÁP GIẢI NHIỆT CÔNG NGHIỆP GOLDSUN VIỆT NAM
Follow Social
![[www.pvccoolingfill.com][161]cooling-tower-fill-banner](https://goldsuncoolingtower.com/wp-content/uploads/2021/03/www.pvccoolingfill.com161cooling-tower-fill-banner-300x94.jpg)
