工業（園區）用水的超分子節能零排放技術

腐蝕和結垢問題是循環水系統存在主要問題

工業循環水系統大部分為敞開式循環冷卻水系統，是目前應用最廣、類型最多的一種冷卻系統。它也是以水冷卻移走工藝介質或換熱設備所散發的熱量，然后利用熱水和空氣直接接觸時將一部分熱水蒸發出去，而使大部分熱水得到冷卻后，再循環使用。循環水系統已經比較成熟，能有效的節能并減少熱污染。但循環冷卻水在不斷高效率的蒸發濃縮過程中，水中的有害離子成倍增加，再加上天氣風沙灰塵，冷卻塔在室外長年受陽光照射，風吹雨淋，灰塵、雜物的飄落，會產生結垢、腐蝕，由此而產生的污垢將堵塞輸水管線，引起腐蝕穿孔、換熱效率下降等一系列水質危害，威脅裝置的正常運行，主要存在以下幾方面問題：

圖1 水管結垢 圖2 換熱器結垢

1.銹垢：碳鋼設備主要成分是鐵，鐵容易生銹，除了由于它的化學性質活潑以外，同時與外界條件也有很大關系。水分是使鐵容易生銹的物質之一。然而，光有水也不會使鐵生銹，只有當空氣中的氧氣溶解在水里時，氧在有水的環境中與鐵反應，才會生成一種叫氧化鐵的東西，這就是鐵銹。鐵銹是一種棕紅色的物質，它不像鐵那么堅硬，很容易脫落，一塊鐵完全生銹后，體積可脹大8倍。如果鐵銹不除去，這海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分，鐵也就銹蝕得更快。

2.水垢：由于循環冷卻水在冷卻過程中不斷地蒸發，使水中含鹽濃度不斷增高，超過某些鹽類的溶解度而沉淀附著在系統管壁上形成水垢。常見的有碳酸鈣、磷酸鈣、硅酸鎂等垢。水垢的產生大大的降低了傳熱效率，0.5毫米的垢厚就使傳熱系數降低17.9％。

3.泥垢：污垢主要由水中的有機物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉塵等構成，垢的質地松軟，不僅降低傳熱效率而且還引起垢下腐蝕。

4.腐蝕：循環冷卻水對換熱設備的腐蝕，主要是電化學腐蝕，產生的原因有設備制造缺陷、水中充足的氧氣、水中腐蝕性離子（Cl-、Fe3+、Cu2+）以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素，腐蝕的后果十分嚴重，不加控制極短的時間就能使設備報廢。

工業污水和開、閉式循環水綜合處理及水的再利用的零排放技術，其核心瓶頸是循環水的腐蝕、結垢問題，超分子膜化的技術徹底解決了這個瓶頸：

核心的生產裝置采用閉式冷卻水系統，超分子膜化技術可確保系統不腐蝕、不結垢、少排污；蒸發冷與污水處理系統配合，補水可采用中水。加裝腐蝕結垢檢測裝置，實時監測冷卻水運行狀況。

1/5