一种替代化学加药技术_全新物理法在冷却水系统的应用_王杭庆

36王杭庆陈尔婷摘要：在余热发电系统、化工厂循环冷却水系统上，引进了德国WELLAN2000量子管通环全新物理法水处理技术产品，在对用户跟踪运行1-3年以上，进行全面总结，确认其效果，以使这项节水节能、环保型的最新物理法技术在大中型水处理的领域能得到更好的推广运用，产生更大的社会效益和经济效益。关键词：量子管通环循环冷却水控制水垢节约能源减少排放1．前言循环冷却水遍及工业生产、生活、商业活动领域，用以实现热量转换的重要介质或载体。由于水中含有的杂质会在冷却设备表面、水线、塔及水池等接触面结垢、腐蚀、生成大量菌藻，而导致系统冷却（传热）无法正常运行，因而长期以来人们采用了包括化学添加法在内的很多方式进行循环冷却水的处理[1]。本物理法处理技术通过案例分析，证明以水运载超精微振波的量子管通环在除垢防垢、防腐、杀菌灭藻领域不仅替代了化学药剂法，而且得到有效的节约能源、减排污水之功效。2．常用的水处理方法2.1化学法由于科学技术认识的客观条件，人们长期的发现和利用，目前许多工业、民用、商业的水处理是采用化学加药，达到循环使用所需要的最低要求。但是冷却水在常规条件下（温度、湿度等），水中的微生物是极易生长的，而许多阻垢剂常常又是微生物的营养源，所以，通常在加阻垢剂的同时，还需加入大量的杀菌剂、灭藻剂、平衡剂等等。化学药剂本身对设备、管道的腐蚀也是很严重的。进行阶段性酸洗虽然比较简单，但需要停设备，影响生产使用，费事费力，另外，清洗的废液对环境的污染也是不可忽视的[2]。总之，在越来越重视环保、强调可持续发展的今天，化学法表现出越来越明显的局限性。2.2物理法物理法常见的一般有电磁、永磁、强磁、高频、静电等多种形式，俗称电子水或电子除垢。人们对电子除垢的研究到目前为止已经经历了半个世纪，效果不理想，尤其在中大型、密集型的用水工况下，现实解决问题的乏术，这也就是为什么尽管化学除垢存在这样或那样的问题，但目前还必须大量使用的关键所在。3.一种全新的物理法理念—德国WELLAN2000量子管通环水处理技术德国WELLAN2000量子管通环（以下简称量子管通环）是不用任何化学方法的水处理设备，其目的是全面保护设备不受腐蚀，没有任何有毒物质产生，保证水质符合要求。3.1作用机理量子管通环具备功能材料37特性，可以储存和释放多种复杂的波形，向水中施加一个能量共振场，作用水及水中几乎所有各种盐类杂质，打破大的水分子团，使其变为小的水分子团簇，甚至单个水分子，并使其能量结构提高到一个亚稳状态，水的活性得到极大增强，极微小的水分子团簇可以渗透、包围、疏松、溶解、去除系统内的老垢。溶解水垢的能力得到增强。同时，水垢等分子在这种波形的作用下，浮在水中的钙离子和碳酸根离子相互碰撞，形成特殊的文石碳酸钙体，其表面无电荷，因此，不能再吸附在管道上，不再形成坚固的碳酸钙晶体附着在管道内壁。由于利用激光[3]与振动技术在环的亚原子级储存并产生相关干扰波形和共振波形作用于流体中不同物质，使这些物质的物理性质发生改变，新安装的管道即不会积垢和生锈，旧管道中的垢会逐渐被消除，锈蚀也逐步消失，并最终在管道内壁形成保护性氧化膜（四氧化三铁），达到防腐的效果。由于极小水分子团簇使菌藻无法产生，达到防菌藻的效果。3.2生物能量充载工艺简图（见下图）3.3量子管通环特点1）高效稳定：按规定方法正确安装，其阻锈除垢、杀菌灭藻效果长时间保持稳定在15年以上。2)安装简便：没有电源，不用切割管道，两个半环用螺栓紧固即可，对现有管道系统不造成任何影响，可实现在线安装，是目前所有物理法除垢装置中安装最为简便的。3)零维护费用：一旦安装即不用任何检测和维护。4)零运行费用：不用电源，无人工、药剂、检测等运行费用。5)绿色环保：无需任何化学添加剂，自然环保。6)节水节能：采用本环可使既有系统水耗和能耗逐步恢复到设计初始状态，新系统维持设计初始状态。7)延长使用寿命：对管路系统在内壁形成保护膜，若管道外无腐蚀，理论上管道寿命将无限期延长。3.4量子管通环安装选型各行业循环冷却水系统不尽相同，南北方地区用水水质要求有所区别，但本质性类似。故应用该技术产品通常综合考虑系统水保有量、单位水循环量、主管口径、加药种类及过流设备数量等因素选择型号。根据近20年的中外应用实践，对于10000吨/时规模以下优先选择安装一台量子管通环，最佳安装点可选在循环水泵出口主管道上（或者集合管）。一旦安装即可完全或渐次停止加药。权衡物理法和化学法的性价比，原则上以达到或稍超过化学加药工艺水平为基准。如果系统中有特别易结垢设备时，再补装小口径量子管通环，具体数量以1~5台大小口径量子管通环为限。以下介绍案例均为主管道安装一台量子管通环的系统。4.量子管通环在循环冷却水系统上的使用4.1A案例----某冶炼公司余热发电2006年9