循环冷却水处理手册
循环冷却水系统各术语定义和计算公式
在工业用水中，冷却水的用量最l大。近年来，由于水源紧张和水源污染，使可利用的水资源日趋减少。这样，大量使用冷却水的工厂，都纷纷摈弃了使用一次后就直接排放的直流冷却方法，而采用或正考虑采用循环冷却的水系统。
作为循环冷却水系统，水处理工程，可分为密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却水系统。密闭式循环冷却水系统由于要求较高，目前未广泛应用。水的循环利用必定会使系统产生-系列问题，故需对系统进行化学处理。为便于对冷却水系统化学处理各概念及计算进行讨论，现以敞开式循环冷却水系统为例进行说明。
冷却塔内通常设有布水器、收水器及填料等，以增加淋水与空气的接触机会。冷却塔分自然通风和机械通风，以机械通风的冷却塔效率高并且最l经济。在塔内水被降温冷却，循环水带来的75~80%的热量，被水吸收，其中部分被汽化而带走。其余的20~25%的热量传给空气，即当湿球温度低于水温，热由水传给空气，本身被冷却。
现代膜技术与水处理工艺
概述
我国污水处理产业发展进步较晚，建国以来到改革开放前，我国污水处理的需求主要是以工业和国防尖l端使用为主。改革开放后，国民经济的快速发展，人民生活水平的显著提高，拉动了污水处理的需求。进入20世纪90年代后，我国污水处理产业进入快速发展期，污水处理需求的增速远高于全球水平。
1990年以来，全球污水处理表观消费量以年均6%的速度增长，而90年代的十年间，我国污水处理表观消费量年均增长率达到17.73%，是世界年均增长率的2.9倍。进入21世纪，我国污水处理产业高速增长。
2000～2004年，我国污水处理消费量从188万吨增长到447万吨，增加了2.3倍，年平均增长率在27%以上。其中，2001年，我国污水处理表观消费量达到225万吨，超过美国成为世界第l一污水处理消费大国。同时，污水处理进口也大幅度增加。
1998年，我国污水处理进口100万吨，由此成为世l界l上l最l大的污水处理进口国。2004年与1998年比，污水处理进口增长幅度年均达到27.14%。
2005～2010年，中国污水处理表观消费量达到500万～800万吨，进口仍将保持在300万～430万吨。
伴随着污水处理市场的快速发展，我国污水处理产量也结束了长期徘徊的局面，实现了高速增长。我国污水处理产量从2000年的46万吨增长到2004年的236万吨，年平均增长率在82.6%，占国内市场需求的比重也由2000年的24.47%提高到2004年的52.80%。而同期，世界污水处理产量则仅以6%左右的速度增长。
从20世纪90年代后期起，我国太钢、宝钢以及宝新、张浦等国有和合资企业通过引进和技术改造，先后建成了一系列污水处理生产线，污水处理工艺技术装备达到国l际先l进水平，污水处理生产初具规模。污水处理品种结构也发生了积极的变化，污水处理产品质量迅速提高。特别是国内污水处理冷轧板增长迅速，2003年，国内冷轧板产量达到170万吨，首l次超过进口量，自给率达到66%；2004年，国内冷轧板产量达到200万吨，自给率达到70%以上。从2004年底到2005年底，国内冷轧污水处理产能增加了约150万吨，基本满足国内市场需求。到2010年，我国已成为污水处理的净出口国。
从总体上看，我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，空调循环水处理，污水处理需求将逐步实现自给。
就生活用水（或城镇公共给水）而论，取自高质量水源（井水或防护良好的给水专用水库）的原水，只需消毒即为成品水；取自一般河流或湖泊的原水，先要去除泥沙等致浊杂质，然后消毒；污染较严重的原水，还需去除有机物等污染物；含有铁、锰的原水（例如某些井水），需要去除铁、锰。生活用水可以满足一般工业用水的水质要求，但工业用水有时需要进一步的加工，如进行软化、除盐等。
当废水的排放或再用的水质要求较低时，只需用筛除和沉淀等方法去除粗大杂质和悬浮物（常称一级处理）；当要求去除有机物时，一般在一级处理后采用生物处理法（常称二级处理）和消毒；对经过生物处理后的废水，所进行的处理过程统称三级处理或深度处理，如当废水排入的水体需要防止富营养化所进行的去除氮、磷过程即属于三级处理（见水的物理化学处理法）。当废水作为水源时，成品水水质要求以及相应的加工流程随其用途而定。理论上，现代的水处理技术，可以从任何劣质水制取任何高质量的成品水。
简单讲，一般“水处理技术”便是通过物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的物质的过程。是为了适用于特定的用途而对污水进行的沉降、过滤、混凝、絮凝，以及缓蚀、阻垢等水质调理的过程。水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。
① 蒸馏法水处理技术是指将水煮沸，然后收集蒸汽，使之冷却和凝结成液体。蒸馏水是极安全的饮用水，但有一些问题要进一步探讨。由于蒸馏水不含矿物质，这成为反对者提出人的寿命容易老化的理由。另外利用蒸馏法成本较高，耗费能源，酒店水处理，不能去除水中挥发性物质。
② 软化法水处理技术是指将水中硬度（主要指水中钙、镁离子）去除或降低一定程度的水。水在软化过程中，只是软化水质，而不能改善水质。
③ 煮沸法水处理技术指自来水煮沸后饮用，这是一种古老的方法，在国内普遍地应用。水煮沸可杀l死细菌，但对一些化学物质和重金属不能去除，即使其含量极低，所以饮用仍是不安全的。
④ 矿化法水处理技术指在净化的基础上再向水中增添对人体有益的矿物元素（如钙、锌、锶等元素）。市售净水器一般通过在净水器中添加麦饭石来达到矿化的目的，但国家卫l生l部已经明令指出：“涉水产品不得宣传任何保健功能”。臭氧、紫外线杀菌这些方面都只能杀菌，去除不掉水中的重金属和化学物质，经杀l死的细菌尸l体仍残留在水中，而成为热原。
⑤ 磁化法水处理技术指利用磁场效应处理水，称为水的磁化处理。磁化处理的过程就是水在垂直于磁力线的方向通过磁铁后，即完成磁化处理的过程。我国对水的磁化处理，到目前为止仍是处于实践和研究的初级阶段，国外的净水器没有磁化功能的要求，因为磁化水不属于净水的范围，而是属于医l疗方面的问题。
⑥ 电解法水处理技术把净化后的水进行电解，始于日本，这种设备称为电解水机。它是把水先进行净化处理，然后再进行电解活化，其碱性活化水与人体内环境之ph值相对应，对人体有保健作用，适于饮用；酸性活化水可用于洗脸、洗澡，有美容作用。不过，电解水对人体到底有多大的好处，尚需进一步探讨。
⑦ 活性炭吸附法可分为以下三种形态。
a.渗银活性炭法水处理技术：将活性炭和银结合在一起，不仅对水中有机污染物有吸附作用，还具有杀菌作用，而且在活性炭内不会滋长细菌，解决了净水器出水有时出现亚l硝l酸l盐含量高的问题。当水通过渗银活性炭时，银离子就会慢慢释放出来，起到消毒l杀菌作用。由于活性炭对除去水中l色、嗅、氯、铁、酚等具有较好效果，除l菌效果90%以上，因此被应用小型净水器中。
b.颗粒活性炭法水处理技术：较为常用，多用本质、煤质、果壳（核）等含碳物质通过化学法或物理活化法制成。它有非常多的微孔和比表面积，因而具有很强的吸附能力，能有效地吸附水中的有机污染物。此外在活化过程中，活性炭表面的非结晶部位形成一些含氧官能团，这些基团使活性炭具有化学吸附和催化氧化、还原性能，能有效去除水中一些金属离子。
c.纤维活性炭法水处理技术：活性炭纤维经处理后形成的一种新型吸附材料，具有发达的微孔结构，巨大的比表面积，以及众多的官能团。国外在采用纤维活性炭进行溶剂回收、气体净化等方面已取得了显著的成就；在水处理应用方面也做了大量的研究工作。
⑧ ro逆渗透膜法水处理技术是一种通过目前国际流行的反渗透等办法，对原水进行过滤处理（物理法）后不添加任何化合物而生产出可供人类直接饮用的纯净水机器（也称为终端净水设备）。采用水质符合中国卫l生l部《生活饮用水水质卫生规范》（2001）规定的市政自来水为原水，通过2个活性炭滤芯（1个颗粒活性炭、1个烧结活性炭）1个ppf溶喷滤芯对原水进行预过滤，从化水处理，再对预过滤水施加压力令其通过孔径大小为万分之一微米的ro（反渗透，英文reverse osmosis）膜，最后通过材质为果壳（椰壳）的载银活性炭（又名小t33）调节水的酸碱度（使制出的ro逆渗透净水机，引进美国先进的超低压逆渗透技术和配件，生产出国内最为先进的家用和团体用纯净水装置，该装置产水优质、安全运行、稳定可靠、操作简单，占地面积小，有效地去除水中钙、镁、细菌、有机物、无机物、金属离子和放l射l性l物质等，经过该装置净化出的水晶莹清澈、甜美甘醇。该装置适用于家庭和宾馆、酒店、医院等企事业单位饮用净水使用。
反渗透技术是美国太空总署集合多国科学家，在政府支持下，花费数十亿美元，经过多年研究而成。反渗透的原理是在原水一方施加比自然渗透压力更大的压力，使水分子由浓度高的一方逆渗透到浓度低的一方。由于的孔径远远小于病例毒和细菌的几百倍乃至上千倍以上，故各种病毒、细菌、重金属、固体可溶物、污染有机物、钙镁离子等根本无法通过逆渗透膜，从而达到水质软化净化的目的。
⑨ 复合法法水处理技术。当一种工艺难以去除水中有害物质时，采用两种或两种以上的工艺即为复合型。如活性炭吸附、紫外线杀菌、活性炭吸附/反渗透、活性炭吸附/微过滤（超过滤）、聚l丙l烯超细纤维/活性炭/微过滤（超过滤）等。在复合型净水器中，膜技术复合净水器净水性能优良，特别在去除微生物（细菌、藻类等）方面有比较显著的效果，其中一些品质优良的净水器出水可以直接生饮，得到了广大消费者的欢迎，已成为净水器当前发展的热点。
⑩ 微过滤及超过滤法法水处理技术是用纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一孔径来截留水中的微粒、细菌、胶体等，使其不通过滤膜而被去除。这种微孔膜过滤技术又称粒密过滤技术，能够过滤微米或纳米级的微粒和细菌。超过滤和微过滤都属于膜分离技术，两者之间不存在明显的界限，超过滤的工作压力一般为0.3mpa左右，可去除水中大分子物质、细菌、病毒等，但通量较低。
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