工业（园区）用水的超分子节能零排放技术

腐蚀和结垢问题是循环水系统存在主要问题

工业循环水系统大部分为敞开式循环冷却水系统，是目前应用最广、类型最多的一种冷却系统。它也是以水冷却移走工艺介质或换热设备所散发的热量，然后利用热水和空气直接接触时将一部分热水蒸发出去，而使大部分热水得到冷却后，再循环使用。循环水系统已经比较成熟，能有效的节能并减少热污染。但循环冷却水在不断高效率的蒸发浓缩过程中，水中的有害离子成倍增加，再加上天气风沙灰尘，冷却塔在室外长年受阳光照射，风吹雨淋，灰尘、杂物的飘落，会产生结垢、腐蚀，由此而产生的污垢将堵塞输水管线，引起腐蚀穿孔、换热效率下降等一系列水质危害，威胁装置的正常运行，主要存在以下几方面问题：

图1 水管结垢 图2 换热器结垢

1.锈垢：碳钢设备主要成分是铁，铁容易生锈，除了由于它的化学性质活泼以外，同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。然而，光有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里时，氧在有水的环境中与铁反应，才会生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，这海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁也就锈蚀得更快。

2.水垢：由于循环冷却水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类的溶解度而沉淀附着在系统管壁上形成水垢。常见的有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。水垢的产生大大的降低了传热效率，0.5毫米的垢厚就使传热系数降低17.9％。

3.泥垢：污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构成，垢的质地松软，不仅降低传热效率而且还引起垢下腐蚀。

4.腐蚀：循环冷却水对换热设备的腐蚀，主要是电化学腐蚀，产生的原因有设备制造缺陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性离子（Cl-、Fe3+、Cu2+）以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素，腐蚀的后果十分严重，不加控制极短的时间就能使设备报废。

工业污水和开、闭式循环水综合处理及水的再利用的零排放技术，其核心瓶颈是循环水的腐蚀、结垢问题，超分子膜化的技术彻底解决了这个瓶颈：

核心的生产装置采用闭式冷却水系统，超分子膜化技术可确保系统不腐蚀、不结垢、少排污；蒸发冷与污水处理系统配合，补水可采用中水。加装腐蚀结垢检测装置，实时监测冷却水运行状况。