水循环本质篇1
关键词：炼油；循化水；效率；能耗；改进；措施
中图分类号：tU991.4文献标识码：a文章编号：1006-8937（2014）32-0022-02
随着炼油产业的不断发展，炼油设备进行了不断的更新，作为炼油生产装置的重要组成部分，循环水系统必须保证稳定运行，才能保证炼油生产正常进行。防止循环水系统设备污染、结垢、腐蚀是循环水系统运行需要采取的一系列措施，并且在运行过程中要达到节能减排的要求，这就需要改进炼油设备循环水系统，保证炼油装置平稳运行。随着炼油装置不断扩能改造，原油加工量翻番，但循环水系统却没有任何改进。本身已经超负荷运行的循环水装置，在高温季节更加影响炼油装置的运行，减少了原油的加工量和降低了炼油产品的质量。为了保证水温，只能采用不断向循环水池加入新鲜的低温水，从而满足因炼油装置加工量增加而带来水温过高。新鲜水的大量加入加大了排污费用，更造成了水资源的浪费。炼油设备的老化，造成原油泄漏到循环水系统，污染了水质和设备，增加了排污费用和造成环境污染。我国是个水资源比较贫乏的国家，合理控制冷却水使用量是合理使用水资源的有效途径。为了防止循环水系统的恶性循环，扩大循环水处理装置的能力、消除腐蚀隐患、降低循环水泵用能耗和改善水质，就需要对循环水系统进行技术改进，保证炼油装置平稳运行。本文通过调研循环水系统装置的现状和新技术应用情况，为切实保障装置长周期运行、降低循环水装置运行成本、提高产业的经济效益，提出了通过“三连系统”（排水系统、补水系统、加药系统）、旁滤系统、循环水凉水塔和循环水泵的积水改进方案。
1循环水系统存在的问题及解决思路
1.1循环水系统存在的问题
循环水系统流程就将循环水厂供应的冷却水，经过冷却器、冷凝器等制冷设备后，通过水泵加压循环到炼油装置，循环后的污水进入暗沟进行污水预处理。同时，为了补充循环损失的水分，需要在循环过程中加入新鲜水。循环水场包括加长轴行风机、玻璃钢面板围护逆流式凉水塔、核桃壳旁滤器、加药装置和真空加氯机五个部分。人工加药操作增加了处理费用，更影响了水质的稳定，需要改进使用自动补药系统。由于配水不均、部件老化，冷却凉水塔不能满足对水量增加之后的要求，也达不到热力性能的设计标准。由于炼油装置系统介质泄漏，循环水中油性超标，为此，只能通过大量排泄污水来保证水质。循环水系统需要大量的水补充，浪费了大量水源，增加了污水处理的成本。设备的老化，特别是旁滤器的密封系统缺陷，造成水浊度过高，并造成滤料损失。以上问题存在于当前炼油装置循环水系统中，是循环水系统亟待解决的问题，对此，我们提出以下解决思路。
1.2解决思路
充分利用原有的风机动力系统和冷却塔框架结构，利用先进的收水和配水技术对冷却塔收水器系统、配水系统、填料系统进行技术改造，提高凉水塔的效率，从而保证生产正常运行。为了安稳生产、减少排污水量，实现加药、排水、补水的连续性，需要对“三连”系统流程进行优化，增加循环水的浓缩倍数和提高循环水水质。改进加药系统和采用先进的过滤设施，实现加药的自动连续性和延长旁过滤器反冲洗周期，防止藻类、菌类的生长，提高循环水水质。降低电能和设备防腐的实现，则需要应用先进的防腐材料改进循环水泵。
2循环水系统问题分析
循环水系统包括凉水塔、旁流处理器、循环水杀生系统、加药系统和循环水泵五部分，所以分析循环水系统问题也需要从这五个部分进行。凉水塔就是把循环热水冷却成循环冷水，降低循环水的温度，使循环水达到使用标准。手工糊制的钢化玻璃填料表面积小，在长期水泡过程中，易发生变形和开裂，严重影响循环水的水温。旁路过滤器作用就是降低循环水的浊度，将部分循环水引入旁路过滤器，经过滤再返回集水池继续循环。由于核桃壳过滤料长期使用，悬浮物和污油吸附在上边，堵塞了过滤材料，严重影响了过滤性，导致排出水浊度不达标。循环水杀生系统就是采用氯气过滤的方式对循环水进行杀菌消毒。由于炼油装置长期发生泄漏，导致循环水中细菌、藻类生长过快，简单的氯气无法达到杀生的要求，这就要求大量使用新鲜水，水资源浪费严重。
目前循环水系统中的加药系统采用高位槽重力加药方式加药，加药连续性和加量控制性差，无法保证循环水中药剂应有的浓度，这就无法保证药剂的效果，导致循环水装置腐蚀、结垢，影响水质。人为的操作加药也容易造成药剂的浪费，增加了生产成本，造成巨大的经济损失。由于循环水泵内部粗糙，水流阻力大，这就造成了巨大的电力浪费。由于循环中存在腐蚀介质，容易造成水泵叶轮、内壁腐蚀、腐烂，影响循环水系统的正常运行。
3循环水系统技术改进研究
通过研究循环水系统存在的问题中，发现存在器件老化破损、冷却塔热力性能不达标、水质不达标、系统配水不足和处理能力不足等问题。针对这些问题，对循环水系统进行改造，达到了提高冷却塔热力性能不达标、降低了能耗、提高了水质和扩大了循环水处理能力等效果。配水喷头作为凉水塔的关键部件，必须进行改进，将原有的蝶式反射型喷头更换为三溅式防松喷头，因为三溅式防松喷头具有防堵、可调节、三次溅喷水的特点，克服了原有喷头的缺点。带筋弧形高效收水器则克服了原有收水器因长期浸泡易变性、开裂的缺点，提高了收水效果。“三连”系统基本处于人工操作阶段，存在很大的滞后性和盲目性，且增加了劳动成本。
为此，采用以总磷在线分析为核心的自动加药系统能够及时根据水质进行加药，防止了加药滞后的现象，降低了劳动成本，更解决了水质恶化的问题。旁路过滤器则采用先进的高纤维过滤器，该过滤器过滤阻力小而且拥有巨大的表面积，能够高效过滤循环水中的颗粒。采用高纤维过滤器能够提高水质，减少旁流处理器的泄漏次数，而且能够迅速提高浓缩倍数。为了防止微生物在循环水中繁殖发展，可以采用两种以上的杀生剂复合使用，不仅杀生效果好，而且经济实用。根据调研发现，循环水可以采用氯气作为主要的杀生剂，同时辅以季铵盐类杀生剂，可以有效地控制循环水的水质。循环水水泵主要通过超滑金属涂层工艺进行改造，降低水流阻力，从而节省电力能源，并且能够有效的方式水泵内壁、叶轮的腐蚀。
参考文献：
[1]张.循环水喷雾冷却塔的技术改造[J].冶金动力，2001，（2）.
水循环本质篇2
【关键词】物质循环综合效益循环经济系统
一、引言
我们要建设资源节约型社会，必然离不开循环经济，而这种全新的发展形式，是建立在资源再循环与高效利用的基础上，来对环境、社会与经济发展之间的不平衡进行有效调整的。因此，循环经济的发展将会成为经济发展的必然之势。另一方面，针对资源再循环的高效利用，在投入与产出的比较上，有着非常强的选择性。循环利用行为还存在一定的问题，有一定的不足：缺少循环利用程度的评判标准、循环路径延伸、循环过度与不足现象突出。而且，市场经济中，环境、社会与经济之间的矛盾对循环经济行为的影响案例比较少，如废弃物的循环利用，是由经济可循环度决定的，由于内外部条件，循环经济的发展受到了制约，循环利用受到经济环境、政策、技术的影响，所表现出的循环行为也是有限度的。
有些循环利用，比如水污染的治理再利用，成本比较大，投入也比较大，与新物质的使用比较，没有优势，其循环行为的发生也就没有必要。由此可以看出，一种资源或废弃物再循环、再利用还是需要一定的投入的，当原始产品高于再利用产品的使用成本时，两者都是有市场的，而且回收中心的规模效益也会随之增加。循环经济中的部分经济效益来源，是由在经济社会的发展中，社会、生态的因素，成本和收益组成，也产生社会效益和环境效益。在这种基础之上，集经济、环境、社会效益的综合效益最大化是循环经济发展的最优循环程度，因此，循环不完全或过量，都不能实现最优的综合效益。由此可知，研究意义上的最优循环度，就是对最适合的循环形式、最便捷的循环途径进行最佳选择，以实现循环经济快速而健康的发展。
二、衡量循环经济的循环度指标及影响因素
1.循环度是指对废旧资源或物质的再循环、再利用程度。其程度有其最大值，但是循环度的最大值，并不能保证是最优循环程度。所以，能保证综合效益最大化才能达到最优循环度，这同样也是它的限制条件，只有这样才能促进循环经济的进一步发展。
2.循环强度全面反映了循环经济的发展方向，增强了总体利用率。在发掘和利用物质资源时，只有对有用的资源加以充分开发和利用，这样总体利用率才能提高，比如，铁矿石的发掘和开采过程中，不仅严重影响生产安全，而且还大规模的污染环境，由此可以看出，形成良好的经济、环境，社会效益同样和进行商业开发密不可分。因此，循环度的衡量指标，仍然是总体利用率。
（1）循环时间是指持续循环利用的时间长度。资源利用得越持久，其使用价值就越能发挥得淋漓尽致，人们对资源的需求也能有效降低，便于实现可持续发展的目标，对节约能源大有益处。因此，对于新投入的社会生产消费系统，应当看到此产品的相关价值，它必须有成为资源的潜质，因此，如果产品的更新周期越长，消耗的时间也较长，这样就能很好地促进循环经济的发展。
（2）循环尺度，是对循环度进行衡量的重要标准。一般地，可以从两个方面进行资源的循环再利用：纵向循环与横向循环再利用。横向循环可以实现资源的多种用途，充分扩大资源的循环范围。不同的循环方向有着不同的作用，而纵向循环又充分体现了纵向循环次数、阶段、级别等。因纵向循环次数的增多，参与循环阶段的增加，循环级别才有所提高，循环经济的目标才能快速实现。
3.影响循环经济循环度的主要因素明显在于循环对象的内在特质。由此总结得出，循环度是受到内、外部两方面影响因素的限制。
（1）循环对象的内在特质是指资源的含量标准。例如：煤层气和天然气，虽然有着不同的形成环境，但其内在特质是相同的，循环方向也是一致的。而关于废旧资源的含量标准，对其被循环利用的可能性起到决定的作用，在对资源循环利用的过程中有时会更多地考虑到废旧资源。如地下水开采，在煤炭开采过程当中就会遇到，因其水质不同，致使其用途不同，之所以使用途径不同，是因为，其资源含量水平不同，极不经济的方法，就是将水全部处理成饮用水的标准。因此，循环程度不同，就会产生不同的环境效益和经济效益，由此得出，其循环度的基本决定因素是内在性质或资源含量水平。
（2）物质资源合理地集中流动，政策是发展循环经济的重要保障。发展循环经济过程当中的支持性因素便是外部因素。而外部因素则主要源自技术、政策、物流及所处的经济氛围。政策的扶持与鼓励是循环经济发展的重要外在因素。相关政策的施行，能够为企业带来一定的经济效益，使企业有动力去扩大物质或资源的循环度，可以提高企业的积极性，促进循环经济的发展；但是如果企业不提高物质的循环度，不发展循环经济，企业将会增加生产成本，因此，政策确保了企业的综合效益，促进了循环经济的快速发展。
水循环本质篇3
一、研究背景
内部审计的发展经历了从最初的揭露错误和舞弊的消极防弊模式到对经济责任、经济效益进行审计监督、提供管理建议以提升经济效益的积极兴利模式的转变，深化风险管理、公司治理及价值增值为一体的管理审计模式成为未来发展的趋势。内部审计的职能范围大大拓宽了，现在内部审计不仅仅着眼于监督控制，还侧重于服务职能，即评价和改善风险管理、内部控制以及管理过程的有效性，从而为提升企业价值和改善组织的经营管理服务。因此，提升内部审计质量管理水平对于公司治理具有重要而积极的作用。2005年，中国内部审计协会了《内部审计具体准则第19号——内部审计质量控制》，从内部自我质量控制和外部评价两个方面对企业内部审计质量控制作了详细的阐述，标志着我国内部审计质量控制制度体系的初步形成。审计质量管理体系的完善程度和项目实施效果有密切的关系，但是大部分企业现有内部审计质量管理体系的系统性及协调性均有待进一步提升。目前，内部审计质量管理体系的研究主要集中在针对现有体系存在的问题，提出自己的建议或构建多要素的体系结构，解决的一般是现存部分问题，属于静态策略范畴，无法适应审计领域新的发展要求。因此，探索能够适应内部审计发展要求的质量管理体系具有重要的理论意义和迫切的现实需要。
pDCa循环，又称质量环或戴明环，是管理学中通用质量控制模型。pDCa循环最早由“统计质量控制（SQC）之父”休哈特（waltera.Shewhart）提出。自1950年开始，美国质量管理专家戴明（edwardsDeming）进一步将之运用于改善产品或项目质量，使之成为管理活动有效进行的基本方法之一，尤其在质量管理中获得了广泛的应用。pDCa循环为内部审计全面质量管理提供了一个全新的视角，对提升内部审计质量管理水平具有重要的借鉴意义。本文的研究思路是通过引入pDCa循环理论，构建多个层面上多层次的pDCa循环内部审计质量管理模式。
二、文献综述
pDCa循环在内部审计质量管理中的应用研究主要集中在具体项目管理方面。国外研究起步较早，初期主要是方法论的介绍，为内部审计质量控制提供一种崭新的视角。直到2009年paulC.palmes系统地将pDCa循环作为一种新的方法引入iSo9001：2008内部审计质量管理中，具有很强的实用性。国内对pDCa循环的应用已经有一定的研究，内部审计质量控制方面也取得了一定的进展，王霞辉（2009）将pDCa循环应用到审计管理链条中，主张分步骤实施内部审计质量控制。曹耿群（2011）将pDCa引入内部审计项目管理，详细提出按照四个循环步骤开展内部审计。上述研究提出的方法在一定程度上能够指导内部审计项目实施，但是在长期持续的内部审计全面质量管理中，pDCa循环模式的动态性、螺旋阶梯式特点发挥依旧不足，没有形成动态集成化的系统运作机制。如何构建动态集成、综合实用的多层面上多层次pDCa循环质量管理体系正是本文研究的重点和创新点。
三、pDCa循环理论
pDCa循环包括计划（plan）、实施（Do）、检查（Check）、处理（action）四个步骤。计划是根据要求和组织的方针，分析存在的问题及影响要素，进一步制定解决问题计划采取的措施；实施是计划实施的过程；检查是对计划实施的过程进行监视和测量，确定是否达到预期的效果；处理是针对实施的效果总结，好的经验进行标准化，如形成制度、作业指导书或流程图等，依旧存在的问题进入下一个pDCa循环，从而实施持续的管理。pDCa循环适用于质量改进的全部过程，四个步骤周而复始地进行。完成单个循环仅仅解决了当前部分的问题，其他或即将面临的新问题需要在接下来更高阶段循环中逐步解决。pDCa循环可以在每一个过程中开展，也可以在整个过程系统开展。比如在内部审计质量管理中，pDCa循环既可以在具体项目质量控制中实施，又可以在整个内部审计体系中实施，从而实现全面动态的质量管理。pDCa循环基本模型如图1所示。
我们可以发现pDCa循环具有如下特点：
（一）周而复始
pDCa循环运行一次并没有完结，而是周而复始地进行，每个循环结束仅解决了部分问题，剩余的问题或出现的新问题将在以后的pDCa循环解决。
（二）环环相扣
如果把整个单位的工作作为大的pDCa循环，那么每个部门乃至一个项目均有各自小的pDCa循环，大环循环运转驱动小环，小环循环运转亦为大环运转提供动力支持，这样就构成了一个有机互动、相辅相成的体系。
（三）阶梯式提升
pDCa循环并非长期在同一水平上低效率运转，而是通过每次循环解决部分问题，进一步巩固取得的循环成果，每一次循环都将到达新水平，从而实现通过阶梯式发展持续提高管理质量的目标。
四、多层次pDCa循环内部审计质量管理模式
多层次pDCa循环内部审计质量管理模式中每个层次上单个pDCa循环从本质上讲就是通过计划（plan）、实施（Do）、检查（Check）、处理（action）四个步骤、综合应用科学管理方法（如控制图、统计分析表等质量管理工具），揭露现有质量管理体系的现存问题并加以解决，为本层次下一个pDCa循环或上一层次的pDCa循环提供更高水平的阶梯。站在更高阶梯的下一步pDCa循环除了需要考虑已经发生改变的现实状况外，还要将上一循环遗留的问题纳入，利用前期固化形成成功管理经验改进解决现有问题，从而达到环环相扣、循环不断、阶梯爬升全面质量管理要求。多层次pDCa循环内部审计质量管理模式以各层次单周期循环为依托，环环相扣，阶梯提升，在持续改进内部审计质量水平中周而复始地运行，使内部审计质量管理水平得以螺旋式上升。
根据多层次pDCa循环建立的内部审计质量管理模式整体结构如图2所示，此模式将内部审计全面质量管理体系看作一个空间系统。该系统分为三个层面：项目层面、功能层面以及组织层面。每一层面上pDCa循环多层次螺旋式持续运转，为上一层面提供支持和动力，上一层面循环亦为其下一面次的循环提供了持续改进的方向，从而构造出三大层面循环互动、各层面上多层次pDCa循环提升的动态集成化内部审计全面质量管理模式。
（一）项目层面
项目层面上，本文构建的pDCa循环模式具有动态性、集成化的特点，明确了计划（plan）、实施（Do）、检查（Check）、处理（action）四个步骤中各个环节以及每一环节中涉及的部门、人员，具有较强的实用行、可操作性，详见图3。该流程图具有以下特点：
1.程序清晰。项目管理作业流程上主要分为四个阶段：计划阶段包括确定审计工作计划至批准方案；实施阶段包括送达审计通知书至项目总结；报告阶段包括三级复核审计报告至审计报告发出并督促整改；总结阶段主要是归档、经验总结及依旧存在的问题等。四个阶段不是孤立存在的，而是紧密联系、相辅相成，而且每一阶段中可包含微小的pDCa循环。
2.管理闭环。从开始审计计划确定到利用非现场审计发现数据库实施现场审计，到形成审计报告并督促完成整改问责，再到进行后续审计，最后进行归档总结提升形成经验库、问题库等成果，形成了完整的闭环回路。
（二）功能层面
在功能层面上，内部审计需要明确本身的职能，逐步从传统财务导向审计、业务导向审计向风险导向审计、管理导向审计转变，从揭露错误和舞弊的消极防弊模式到对经济责任、经济效益进行审计监督、提供管理建议以提升经济效益的积极兴利模式的转变，进一步深化风险管理、公司治理及价值增值为一体的审计功能模式。可以通过多层次pDCa循环，不断提升本单位内部审计功能水平，拓展内部审计功能。比如，可以初步构建如图4功能框架，在循环上升中，持续丰富内部审计功能，提升内部审计质量控制水平。
表1给出了功能层面pDCa循环的步骤，为单位进行功能优化提升提供了简单的框架，实施单位可以根据企业实际情况进行丰富改进，最终实现功能层面pDCa循环。
（三）组织层面
内部审计的独立性和权威性对内部审计质量管理效果有着重要的影响，因此，加强内部审计组织层面管理将发挥根本性的作用，是进行pDCa循环提升管理质量的关键环节。内部审计组织架构设置应合理保证内部审计的独立性和权威性，保证其职责的顺利履行，保证内部审计对企业的经济责任、经营行为和职能部门实施有效地控制和监督，这样才能为内部审计质量控制提供可靠的基础。表2提供了组织层面pDCa循环的步骤。
本文构建的基于pDCa循环模式的审计质量管理体系包含多个层次的pDCa循环，从整体到局部均形成了螺旋上升的pDCa循环。该模式具有动态、集成的特点，首先是动态性，持续改进是该体系的本质属性，计划、目标与应对措施根据循环的不同阶段和不同层次上的循环需要不断做出动态调整；其次是集成化，pDCa循环模式建立在多层次pDCa模式基础上的质量管理体系，整体结构以及局部各组成要素之间形成集成优化组合，而且这种优化组合不断发展。同时，该模式能够满足多个层面管理的要求，还具有很强的操作性，各个单位可以根据实际情况，调整部分环节，丰富各循环阶段的具体内容，就可以应用到本单位的内部审计管理中，通过持续循环运作提升全面质量管理水平。
五、结论与启示
本文构建的内部审计质量控制多层次pDCa循环模式在项目、功能、组织三个层面形成了多层次循环的全面质量管理体系，具有动态性、集成化、综合性、实用性的特点。该体系针对性地解决了目前内部审计体系中存在的部分突出问题，该循环模式有效保证了内部审计质量管理体系的持续改进，实现内部审计质量管理水平螺旋阶梯式提升。因此，该体系的构建对内部审计质量管理具有较强的理论意义和现实意义。
水循环本质篇4
随着石化行业加工装置长周期运行要求，工业循环冷却水水质要保证长期稳定、优质、节水减排等工艺要求。而循环水场除了要有高效的缓蚀、阻垢、杀菌药剂外，还要有好的旁流过滤系统来去除水中的杂质。旁滤器要求高效、节水、经济，改变老式旁滤效率低、浪费反洗水、维修成本高的缺点。
关键词：浅层砂过滤器、循环水场过滤
中图分类号：tp65文献标识码：a
1、1概述：
中石化荆门荆门分公司一循旁滤系统现采用的过滤设备是普通快滤池，由于普通快滤池设备自身的特点，存在着许多缺陷：
1、人工操作，劳动强度大；
2、过滤滤速低；
3、过滤精度低；
4、反洗水消耗量大；
5、设备自身占地面积大；
6、维修成本高。
随着循环水浓缩倍数的提高，和节水减排的要求，急切需要一种新型过滤装置或设备，来替代现有旁滤系统所用的砂滤。
本次运用超细颗粒永久过滤介质的浅层砂全自动过滤器，以测定该过滤器出水水质是否达到循环水旁滤系统的出水水质要求，并测定和核算其节水效果是否优于普通快滤池等常用的循环水旁滤。
1、2运用的目的
1、测定浅层砂过滤器出水水质是否达到循环水旁滤系统的出水水质要求。
2、测定和核算其节水效果是否优于砂滤等常用的循环水旁滤器。
3、确定浅层砂过滤器装置的运行参数，为应用提供确切的依据。
4、确定浅层砂过滤器设备替代砂滤作为炼油厂循环水旁滤系统是否完全可行。
2运用的工艺
运行流程：从循环水回水管线上取水，让循环水按规定的测试流量由运行入口管进入过滤器，通过过滤器的进水和独特的顶端布水器，保证水压及水流的均匀分布，并流经罐体内过滤介质层，经过过滤器超细颗粒介质滤层的过滤，然后通过底部的横向出水装置和过滤器运行出口管流出后进入循环水池。
反洗流程：当过滤器运行一定时间或者达到一定压差后，过滤器自动进入反洗。来自其他过滤器过滤后的循环水由超细颗粒介质过滤器运行出口管反向进入超细颗粒介质过滤器，通过过滤器底部的横向出水装置进入过滤器，反向流动的方向流经罐体内过滤介质层，使滤料呈沸腾状态，在水力作用下，将滤料表面固体杂质被冲洗出来。反洗效果可由反洗观察阀观察到，反洗强度也可通过反洗观察阀调节反冲洗排水量来实现。
3.浅层砂过滤器的工作原理
超细颗粒介质全自动过滤器采用滤层过滤技术，使用直径只有0.25/0.18毫米的细小的均质滤料作为过滤介质（滤料直径类似于食用的精盐），过滤精度高、反洗水量小。
过滤时滤料在水压的作用下紧密地结合在一起，就像一块“坚冰”，由于滤料本身非常细小，因此滤料之间的缝隙随着滤层的深度增加也越来越小，可通过的杂质颗粒也越小。从实际运行来看，在500毫米的滤层中，杂质能够穿透的只有约50毫米，其余450毫米的滤料都是保护层，可保证过滤水质的稳定性；
在反洗时，由于滤料本身非常细小，因此只需要很小的原水压力（0.1mpa）和很少的水量（3.3m3）就可以将滤料全部反洗起来，从玻璃人孔上看进去，过滤时的“坚冰”在反洗的瞬间被完全击破，整个滤层就像是在水中沸腾的沙子，任何杂质都不能残留在滤层内，均被完全清洗除去，根本不可能堵塞滤层。由于反洗的水源并不直接来于用户的原水，而是来源于其他过滤器的滤后洁净水，反洗压力则来源于超细颗粒介质全自动过滤器本身的自增压系统，（用户提供水源压力只要满足0.1mpa，设备就可运行和反洗）因此反洗的强度、反洗时间、反洗水量都可以根据用户从玻璃人孔和透明反洗观察环中看到的情况进行人为调控，同时由于滤料比重非常大，可以保证只将杂质冲洗出去，而不会损失滤料。
4过滤器的运行水质控制参数
1、浊度；
2、色度。
5.浅层砂过滤系统的管线冲洗和运行
1、首先断开过滤器装置进水管线法兰，开启循环水回水管线至试用装置间连接管的水阀，向试验装置送水，对过滤器装置入口前段管线进行冲洗。
2、冲洗合格后，关闭上述所开启的阀门，连接好断开的过滤器装置进水管线法兰，重新缓慢打开循环水回水管线至试验装置间连接管的水阀，打开过滤器排气阀，过滤器进行充水排气。充水排气结束后，关闭过滤器排气阀，投运过滤装置，同时调循环水回水管线至试验装置间连接管的水阀开度，按过滤装置运行控制参数调整好进水流量、观察进水端口压力、出水端口压力。
3、当过滤器运行一定时间或者达到一定压差后，过滤器自动进入反洗。
4、反洗过程：循环水由过滤器运行出口管反向进入需反洗的过滤器，通过过滤器底部的横向出水装置进入过滤器，反向流动的方向流经罐体内过滤介质层，使滤料呈沸腾状态，在水力作用下，将滤料表面的固体杂质被冲洗出来。反洗效果可由反洗观察镜观察到，反洗强度也可通过反洗观察镜调节反冲洗排水量来实现。
注意：过滤器第一次反洗应手动进行操作，目的是防止反洗强度过大，滤料跑失。
6总结及结论
6、1试用设备的优点：
1、过滤水量大，过滤效果好。
2、体积小，易安装，节省土建造价。
3、旁滤系统扩展容易，易于拆迁
4、反洗水量小，反洗效果好。
5、装置运行安全可靠。
6、自动化程度高，长期运转费用低。
6、2结论：
1、从装置运行出水结果上看，过滤器出水水质稳定，浊度小于3ntU（去除色度影响），出水水质优于普通快滤池，去除率也远高于普通快滤池，完全能够达到循环水旁滤系统的出水水质要求。装置投运后在未更换水的情况下，在半个月左右的运行中，系统总体浊度下降明显。
水循环本质篇5
关键词：循环水；水质；水垢
企业在生产经营过程中,有些企业的循环水投用污水回用水，冷却水重复使用是节水减排的必然趋势,一方面,在水的重复利用过程中随着水的蒸发作用。水中溶盐类、悬浮固体和非挥发性有机物质的浓度增加,超过一定的质量浓度时管道设备特别是在传热表面发生结垢;另一方面,在水中溶解氧存在的条件下,对铁素体阳极发生反应能促进形成腐蚀电池,造成严重的垢下腐蚀,污垢覆盖下的贫氧区与的富氧区之间也能形成氧浓度差电池，使金属遭受局部腐蚀。相反,腐蚀也将改变金属表面形状,使结垢愈演愈烈。所以,结垢、腐蚀相互促进,形成了复杂的协同效应,影响甚至破坏了生产系统的正常运行。本文主要分析了影响循环水水质的因素,并提出了相应的保证循环水水质的措施。
一、影响循环水水质的因素分析
1、污垢的影响。循环水冷却塔不是一个封闭的系统,塔池直接与外部世界接触,由外面的世界带来的污染物更多。因在塔池周围的粉尘、泥沙、杂草、树叶等杂物,在有风的日子里极易进入冷却塔水池。这些有机和无机杂质,可以跟水通过管道、热交换器,在其表面沉积下来形成污垢。如果热交换器漏油量大、这些漏油和其它污物会附着在换热器和管壁上。由于温度高,通过复杂的效果,也可以形成较硬的污垢。在夏季气温高就会将藻类在水冷却构筑物与水接触的漏光部位大量繁殖，因为藻类群体的生长,影响了水和空气的流动,而藻类脱落后将污垢沉淀。除此之外,它们的群体体积很大，阻碍了热传递，同时有机污垢也能引发强烈的腐蚀。所以污垢对循环水的伤害巨大,不仅使传热效率下降,过水断面减少，也加重了腐蚀。极大的影响了冷却水系统的正常运行，影响生产甚至会出现严重的事故。
2、水垢影响。因为水中含有Ca、ma等离子硬度，就会在换热器及管道表面形成沉积，而形成水垢。水垢的主要危害可使传热效率降低,过水断面减少，影响换热器的正常使用。我厂采用除盐水系统补水,应该说软化水硬度小。几乎为零。但在实际中每天通过检测实验室硬度都不超过0.01mgn/l,有时超高有三个主要原因;一个是系统中含有少量的盐,硬度不等于零。通过蒸发、风等损失一些循环水，增加了循环水浓缩效果。浓缩比的倍数增大,导致该系统的含盐量相对增加。第二是装置操作不当,有串新鲜水的现象。因为新鲜水含有盐类硬度较大,如果系统有新鲜水的加入,可使系统的硬度不可能在短时间内消除(除非加上处理药剂)。三是软化水本身处理的除盐水有时就不合格,为生水,所以也会使系统中的硬度增高。因此在当前操作生产、硬度的消除十分困难,要得到合乎要求的循环水也是比较难的，水垢的消除还需要进一步进行处理。
二、解决循环水水质差的措施
1、确保补充水质，给排水车间严格按照回用水补入循环水水场的水质指标进行控制,控制补充水和循环水的污浊度，控制泥沙等悬浮物进入循环水中,严格控制量补充水的水量,每个补水或根据冷水塔的液位进行补水。
2、设立专职的加药工,根据有机磷的含量调整缓蚀阻垢剂的投加量,用计量泵添加,以确保药剂在水里的滞留时间、使用一块管连接到一个泵出口处引到吸水池内,确保24小时'连续加药,避免了有机磷的浓度出现波动、杀菌浓度可以喷洒很容易滋生菌藻的部位,如凉水塔的填料、压缩机的冷排等处。
3、根据数据分析来调整操作方法,如浓缩倍数的控制通过改变补充水量和污水量进行操作:而浓度倍数的检测是依靠测定循环冷却水和补充水的某些离子的含量来实现。本厂采用ca+测定浓缩倍数,在运行中每班集中测量一次,如果发现浓度倍数高于或低于其规定值,立即增加或减少废水排量,或者加大或减少补水量，使其稳定在2.5左右。又如,当总铁浓度大于0.5毫克/升)的时候,应该增加排污水数量:浊度大于15毫克/升的时候,检查系统内有没有物料泄漏,一旦发现就要及时采取措施,检查旁虑池是否有问题,如果过滤器进出口浊度一样，就要进行反洗。
4、微生物控制严格日常检查系统。时常检查冷却塔、池壁、水池虑网上有没有黏液和藻类等：对监测挂片进行检验,通过外观的检测、腐蚀速度测量和对蚀孔的监控,确定腐蚀循环冷却水系统的金属腐蚀速度,使冷却水系统中微生物的数量降到最低,微生物不容易恢复到原来的状态。通过压缩机循环回水管视镜的观察,改变给药的投放方式产生的藻类显著降低;加强各岗位的无泄漏的管理,禁止任何排放,为了避免泄漏nH3和H2S进入冷却水系统,从而引起硝化细菌和硫氧化细菌的繁殖，降低杀生剂的杀生能力。
5、建立台账管理制度工艺上设立分析台账，设备上记录各种水冷器的检修周期及异常情况。对各种有关数据进行跟踪、整理、记录、对比，以便对水质进行更好的监控。
6、循环水加入软化水,那么它会增加水的质量合格率。虽然在实际操作中加的除盐水,但是通过风吹、蒸发损耗等很多原因,水的浓缩倍数增加、离子浓度增加,这样就会产生结垢的可能性。与上述因素的分析、产生水垢不可避免的。同时还考虑成本因素,无限的大量补充软化在水质不合格时大量投入。选好药剂是保证水质合格的重要保证,如添加剂及缓蚀阻垢剂将有助于防止腐蚀停止结垢的双重作用。根据水质的情况,通过试验分析,每天充填一定量的缓蚀阻垢剂和杀菌剂(夏季)药剂。这样水质情况每天通过药剂量进行调节使指标减小到最低限度，满足水循环系统对水质的要求。并且它将很好的解决结垢和腐蚀等问题,广泛应用于生产实际效果理想,是有效的解决方案。能够确保生产的长周期、满负荷运行。
水循环本质篇6
关键词炼钢连铸；浓缩倍数；水系统；过滤器
中图分类号：tU991文献标识码：a文章编号：1671—7597（2013）022-074-2
伊朗扎兰德钢铁公司拟新建一座3×120t转炉炼钢厂，项目分两期工程建设。
一期工程建设2座1300t混铁炉、1套复合喷吹铁水脱硫预处理站、2座120t顶底复吹转炉、2座120t钢包精炼炉（LF）、1座120t真空脱气装置（VD）、2台R9m6机6流方坯连铸机及相关公辅设施，新建转炉炼钢厂一期工程年产合格钢水～156万t，合格铸坯～150万t。
二期工程再建设1套铁水预处理站、1座120t顶底复吹转炉、1座120t钢包精炼炉（LF）、1座120t真空脱气装置（VD）、1台R9m6机6流方坯连铸机及相关公辅设施。
1给排水系统
依据炼钢工艺及相关专业提供的用水技术要求，拟建炼钢一期工程的给排水系统有：
1）间冷闭式循环冷却水系统。
2）间冷开式循环冷却水系统。
3）直冷开式循环冷却水系统。
4）旁滤水系统。
5）原水、生产、除盐水、生活、消防供水系统。
6）生产、生活、雨水排水系统。
笔者仅对间冷闭式循环冷却水系统、间冷开式循环冷却水系统及直冷开式循环冷却水系统工艺流程做简要介绍。
1.1间冷闭式循环冷却水系统
连铸结晶器冷却采用除盐水，冷却水量为1920m3/h，接点压力为1.0mpa，供水温度≤40℃，用后仅水温升高（回水温度≤50℃），水质未受污染，使用后回水通过自清洗管道过滤器，经蒸发式空冷器冷却降温后，由供用户泵加压循环使用。循环系统中有少量的损失水量由缓冲稳压罐供给。
1.2间冷开式循环冷却水系统
主要有转炉炉体、转炉氧枪、LF炉、VD炉及连铸设备等冷却用水，冷却水经用水设备后仅水温升高，水质未受污染，回水利用余压上冷却塔，冷却降温后自流入综合循环水泵站冷水池，经供用户泵加压通过自清洗管道过滤器循环使用。
1.3直冷开式循环冷却水系统
笔者仅对转炉除尘直冷开式循环冷却水系统、VD炉冷凝器直冷开式循环冷却水系统及连铸二冷喷淋直冷开式循环冷却水系统工艺流程进行简要描述。
1.3.1转炉除尘直冷开式循环冷却水系统
本系统主要供给转炉烟气除尘净化系统“饱和冷却塔”、“文氏管”喷淋水，喷淋水量为1140m3/h，接点压力为0.40mpa，供水温度40℃。“饱和冷却塔”、“文氏管”回水经架空流槽自流入粗颗粒分离装置，分离池出水经分配槽流入高效集成式沉淀器，沉淀器出水自流入废水处理站水泵间热水池，经泵加压上冷却塔，冷却降温后自流入废水处理站水泵间冷水池，经供用户泵组加压循环使用。
沉淀器排出的泥浆约16m3/h，含水率约70%，通过螺旋输泥机排至污泥脱水间泥浆搅拌罐，经泥浆泵加压送至板框压滤机进行脱水，脱水后的泥饼外运。滤后水自流入底层脱水间集水坑，经泵加压至高效集成式沉淀器回收利用。
1.3.2VD炉冷凝器直冷开式循环冷却水系统
本系统主要供VD炉装置的冷凝器喷淋冷却及真空泵用水，总用水量950m3/h，接点压力0.3mpa～0.5mpa，供水温度≤35℃，悬浮物含量≤50mg/L，回水不仅温度升高，回水水质含有灰尘等杂质，悬浮物含量≤100mg/L，排水自流入车间内封闭热井，经热井泵提升至高速过滤器，过滤后出水利用余压上冷却塔，冷却降温后自流入综合循环水泵站冷水池，经供用户泵组加压循环使用。
高速过滤器反洗水来自反洗水水池，经反洗泵加压反洗后自流入反洗缓冲水池，通过提升泵加压至高效集成式沉淀器处理，处理后水作为转炉除尘系统补充水。
1.3.3连铸二冷喷淋直冷开式循环冷却水系统
本系统主要供给连铸二冷用水及设备喷淋冷却用水，冷却水量为900m3/h，接点压力为1.0mpa，回水经铁皮流槽进入旋流沉淀池沉淀后，部分水经泵加压送至化学除油器，进一步通过加药澄清去除水中细小氧化铁皮颗粒及油脂成分，经溢流堰管流入综合循环水泵站热水池中；通过泵加压至高速过滤器，过滤后水利用余压上冷却塔，冷却降温后自流入综合循环水泵站冷水池，经供用户泵组加压通过过滤器循环使用。
化学除油器沉淀后泥浆排入泥浆储池，由渣浆泵加压至废水处理站泥浆搅拌罐，与转炉污泥混合后经渣浆泵加压送入板框压滤机脱水处理。
2设计中几点思考
2.1过滤器的选择
循环水过滤器是一种利用滤网或其他介质直接拦截水中的杂质，去除水体中悬浮物、颗粒物，降低浊度，净化水质，减少系统污垢、菌藻、锈蚀等产生，以净化水质循环再利用的一种装置。
笔者通过几个角度对浅层砂过滤器及高速过滤器进行比较。
1）水处理效果；两种过滤器均为介质过滤器，滤料均可采用石英砂滤料。但高速过滤器滤料层较浅层砂过滤器滤料层厚，处理污、废水能力更强，出水水质更好。
2）经济角度及自动化程度：两种过滤器反洗均可自动反洗，过滤器反冲洗原理基本一致，均靠进出水压差控制系统自动反洗，但高速过滤器自动化程度较浅层砂过滤器低，高速过滤器需单独设置一组反洗水泵及水池，当进出水压差达到设定值时，水泵自动启动；浅层砂过滤器依靠进出水管上设置水力阀，通过进出水压差的变化水力阀调整启闭状态完成自动反冲洗，无需设置反洗水泵及水池，而且高速过滤器一般较浅层砂过滤器体积大，设置房间占地空间大，造成工程投资大。
鉴于以上两点及对不同水质、设置布局的考虑，本水系统流程中净环水旁滤采用浅层砂过滤器，VD炉冷凝水回水及连铸二冷水的二次处理采用高速过滤器。
2.2浓缩倍数的确定
浓缩倍数是循环冷却水的含盐浓度与补充水的含盐浓度的比值。它是敞开式循环冷却水系统日常运行中需要控制的一个很重要的控制和管理指标。一般情况下，浓缩倍数低，耗水量就大，排污水量也大，循环水相对不易结垢；反之，浓缩倍数高，耗水量就小，排污水量也小，循环水相对容易结垢。
本设计中采用生产新水作为循环系统补充水源，生产新水水质指标如表3所示。
从表中可以看出生产新水作为补充水，水质好，远好于净环及浊环系统用水水质要求。
笔者认为一般情况下，敞开式循环冷却水系统水量由蒸发水量、补充水量、风吹及强制排污水量达到动态平衡。平衡时浓缩倍数与补充水中各离子含量的乘积即循环水中各离子含量，均满足循环水水质要求，若出现不满足水质要求情况可通过提高排污量而调整浓缩倍数，从而达到用水要求，强制排污水量可起到调整浓缩倍数的作用，本工程中循环冷却水水质与生产新水水质的比值很高，即浓缩倍数较高，从系统中损失的水量很小，冷却塔风吹损失及过滤器定期排污量可使循环系统水质达到动态平衡，而该时循环水水质均能满足规范要求，因此考虑取消强制排污水，提高系统循环水的重复利用率。
2.3废水零排放
本工程水系统中无强制排污水，所产生的生产废水均为高速过滤器反洗排水，由于反洗排水定期排放悬浮物较高废水，设计中考虑将该部分废水回流至粗颗粒高架流槽，经斜板沉淀器处理后循环利用，降低生产新水补充水量。
3结束语
伊朗扎兰德钢厂炼钢-连铸项目水系统采用国内较为成熟工艺流程以确保工程顺利投产。在此基础上优化设计，降低工程投资成本，主要有以下几方面。
1）净环旁滤采用浅层砂过滤器，占地面积小，自动化程度高，反洗耗水量少。
2）转炉炉体设备回水采用集水器统一将回水利用余压上冷却塔，节省上冷却塔泵及回水吸水井的设置。
3）通过生产废水回收利用，降低生产新水补充量，提高循环水系统重复利用率。
参考文献
水循环本质篇7
关键词：冷却器;泄漏;腐蚀
0前言
冷却器是炼油企业生产中重要的设备，主要用于介质的冷凝和冷却。由于长期运行，以及循环水水质较差等原因，很容易使冷却器发生泄漏，影响装置的正常运行。因此，了解装置冷却器泄漏对循环水水质产生的危害，并找到查漏的有效途径，对于循环水的管理至关重要，有利于节水减排。
1冷却器泄漏对循环水系统的危害
冷却器泄漏严重污染循环水。循环水是密闭循环系统，一旦被污染，得不到及时处理，水质将发生变化，给循环水系统造成了较大危害，泄漏时间越长，对循环水系统危害越严重。同时泄漏介质给循环水系统中微生物的迅猛繁殖提供了丰富的营养物，随着时间的推移，泄漏介质及其变性物被微生物所消耗。迅猛繁殖的细菌、细菌代谢产物及其所粘附的泥沙形成了危害更大的生物粘泥。因为生物粘泥附着的地方，将成为垢下腐蚀及点蚀的部位，导致冷却器管束的泄漏。随之而来循环水系统用大量新鲜水置换，造成水资源的严重浪费。
因此，做好循环水系统的管理，尽早发现物料泄漏征兆，尽快找出漏点并及时将泄漏冷却器从系统中切除，是保证循环水水质的一个重要手段。
2冷却器泄漏的原因分析
2.1系统简述
中国石油哈尔滨石化公司是石油化工企业。共有三座循环水凉水塔，总循环供水能力为：2.4万立方米/小时，分别由循环水场供给。近几年来，装置中的冷却器，有很多曾发生过泄漏现象。
2.2引起冷却器的泄漏主要有如下几方面因素
（1）换热介质腐蚀性较强。比如装置掺炼俄罗斯原油，硫化氢的含量较高，引起冷却器管束介质侧发生泄漏。
（2）微生物腐蚀。在循环水系统中，适宜的环境极易繁殖大量的微生物，从而引起微生物腐蚀。循环水中含有铁离子，它很容易繁殖铁细菌。铁细菌是好氧菌，它可以将二价铁氧化为三价铁沉淀下来，同时产生大量粘液，构成锈瘤。由于它们耗氧，而生成的锈瘤又阻碍氧的扩散，锈瘤下面的金属表面常常处于缺氧状态，从而构成氧浓差电池，引起管束腐蚀穿孔。
（3）循环水水质差。水中的泥沙、尘埃、腐蚀产物、水垢以及水中氯离子等在水中形成沉积物，覆盖在金属表面，从而引起冷却器的缝隙腐蚀或点蚀。
（4）生产装置操作不平稳，介质压力突然升高，也会引起冷却器短时间内泄漏。
另外，因冷却器的制造问题而使冷却器发生泄漏的现象在实际生产中也会碰到。
3泄漏物料的判断
3.1轻柴油冷却器泄漏的判断
轻柴油不溶于水，遇水易发生乳化。轻柴油漏入循环水中，即发生乳化，能从循环水中析出黄白色的油沫，使循环水的颜色灰白。
3.2轻组分冷却器泄漏的判断
压缩富气、液化气均为轻组分，以C1－C4组分为主，在常温常压下以气体的状态存在，因此发生泄漏后，最明显的反应是系统压力有异常波动，在凉水塔下有油汽味。从分析数据中也可得出，压缩富气的硫化物含量较高，2000－3000mg/l，液化气中硫化物含量略低些，1500－2500mg/l，这两种介质泄漏一段时间后，循环水的硫化物含量上升，CoD上升，硫细菌将循环水中硫化物转化为硫酸，循环水的碱度、pH值下降。
4查找漏点的手段
装置发生泄漏后，首先应找出泄漏的冷却器，及时从系统中切除。因此查漏的手段是否健全、快速、有效是关键。
4.1pH值监测方法
如果泄漏的物料有明显的酸碱性，可以利用pH值来确定冷却器是否发生泄漏。
4.2油含量监测方法
如果泄漏的物料为较重组分的油，如轻柴油、重柴油等，通过冷却器出入口油含量的差值，判断冷却器是否发生泄漏。
4.3CoD监测方法
CoD的多少反映了循环水中有机物的含量。炼油厂泄漏的介质基本为有机物，因此通过监测目标冷却器出入口CoD值能很直观地判断出冷却器是否发生泄漏。
4.4用特定的仪器监测
美国Ge－Betz公司生产一种查轻组分泄漏的专用仪器，利用这种仪器采集目标冷却器出入口的气体，对采集的气体进行色谱分析，根据检测结果判断冷却器是否泄漏，泄漏的是何种介质。这种监测方法仪器安装比较繁琐，气体采集时间较长，但准确度较高。
4.5粘泥监测箱存集气体监测
在线安装粘泥监测箱。轻组分介质泄漏会在系统存集大量气体，在粘泥监测箱内能很直观地体现出来。将粘泥监测箱密封好，在上部开一采样孔，当粘泥监测箱内原存集的空气被泄漏的轻组分置换完全后，用双联球采样器采集箱内气体，用色谱分析气体组分，确定泄漏的组分，定位泄漏的冷却器。这种监测方法要求粘泥监测箱密封要好，同时要将箱内的空气置换干净之后再采集气样，否则会干扰组分的判断。
5系统管理上采取的措施
（1）水质专业管理部门加大管理力度，投用循环水水质监测设备，加强药剂检定工作，同时对各装置的水冷器不定期的进行监测。
（2）加强水冷器泄漏检查，相关装置工艺人员积极配合采样分析，查找漏点，在最短的时间内发现漏点，避免影响循环水水质。
（3）完善循环水管理制度，制定相应的奖惩措施，提高装置管理人员的水质管理意识。采取多种形式向装置人员灌输循环水水质对装置生产的影响，使装置人员对循环水水质管理意识提高，积极主动参与循环水水质的管理，不随意排放循环水，出现问题积极主动解决。目前开展的装置操作人员每班自查冷却器泄漏，就起到良好的效果。
（4）引进先进的水处理技术，更新水处理理念。近年来国内外出现了很多先进的水处理技术和水处理设施，比如加药方式由随机的冲击式加药可以改为有目的、有方向性的连续加药；加药设施可以改为自动加药等。现场监测设备发展也很快，根据需要适当投用粘泥、腐蚀等监测设备，使我们可以从多方位、多角度来衡量和判断系统的运行状况及出现的问题。
6结论
介质的泄漏是影响循环水水质指标的首要因素，因此发生泄漏后，关键是要掌握各种冷却的介质进入循环水后，会出现何种现象，带来何种危害，然后根据分析数据及水质的表观现象，借助现场监测仪器，准确地判断泄漏的是何种介质，有针对性地去查找漏点。根据泄漏介质的不同，选择合适的查漏方法，采取适宜的处理方案来改善水质，避免水质恶化对系统产生的腐蚀，从而减少水资源浪费，有利于节水减排。
参考文献
水循环本质篇8
关键词：循环经济；可持续发展；政策体系
所谓循环经济，本质上是一种生态经济；它要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动。与传统经济相比，循环经济的不同之处在于：传统经济是一种“资源-产品-污染排放”单向流动的线性经济，其特征是高开采、低利用、高排放。在这种经济中，人们高强度地把地球上的物质和能源提取出来，然后又把污染和废物大量地排放到水系、空气和土壤中，对资源的利用是粗放的和一次性的，通过把资源持续不断地变成为废物来实现经济的数量型增长。与此不同，循环经济倡导的是一种与环境和谐的经济发展模式。它要求把经济活动组织成一个“资源一产品一再生资源”的反馈式流程，其特征是低开采、高利用、低排放。所有的物质和能源能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用，以把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。循环经济为工业化以来的传统经济转向可持续发展的经济提供了战略性的理论范式，进而从根本上消解长期以来环境与发展之间的尖锐冲突。“减量化、再利用、再循环”是循环经济最重要的实际操作原则。
一、发展循环经济的必要性
(一)有限的资源决定了我国必须发展循环经济
我国是资源匮乏的国家。人均水资源拥有量为2250立方米／人年，不到世界平均水平的1／4；水资源的时空分布不均匀，600多个城市中，有300余座城市缺水，其中严重缺水城市有100余个；每年因缺水造成的经济损失约2000亿元。我国的能源资源也十分有限。虽然已探明的煤炭储量占世界储量的ll％，原油占2．4％，天然气占1．2％，但人均能源资源占有量不到世界平均水平的一半。原材料和能源的不足将成为我国总体经济规模扩张的“瓶颈”。
(二)可持续的经济增长方式决定我国必须走循环经济发展之路
我国经济的高速增长主要是靠巨额的投资推动的，经济效益不高，呈现明显的高投入、高消耗、低质量、低效益的粗放型特征。1996年，我国的单位产值能耗为1172吨油当量／百万美元，远远高于美国(384)、日本(162)、德国(229)、英国(292)及世界平均水平(397)。1990年底，我国的煤炭探明可开采储量为1661．23亿吨，储采比(年末剩余探明储量／当年产量)为166，低于世界平均水平(238)。按照我国目前的平均回采率32．6％计算，上述煤炭探明储量可供开采50—60年；而若按1980—1987年我国煤炭产量与所消耗的煤炭探明量的推算，上述煤炭探明储量只可供开采30～35年。
(三)发展循环经济是环境保护的必然要求
随着我国经济的快速增长，环境问题越来越突出。2000年，全国主要污染物排放总量仍处于较高水平，其中二氧化硫和CoD排放量远远超过环境承载能力；七大水系干流中，只有57．7％的断面达到或优于国家地面水环境质量三类标准，城市河段、沿海河口地区及城市附近海域污染严重；城市空气质量处于严重的污染水平，区域性酸雨污染严重；工业废弃物排放量3186万吨，其中近200万吨危险废物直接向环境排放；城市生活垃圾年产生量以每年8％的速度递增。要从根本上改善我国的环境质量，扭转生态恶化的趋势，就必须发展循环经济。
(四)发展循环经济是应对新贸易保护主义的迫切需要
在经济全球化的发展过程中，关税壁垒作用日趋削弱，而包括“绿色壁垒”在内的非关税壁垒日益凸显。我们要高度重视，积极应对，尤其是要全面推进清洁生产，大力发展循环经济，逐步使我国产品符合资源、环保等方面的国际标准。
总之，发展循环经济有利于形成节约资源、保护环境的生产方式和消费模式；有利于提高经济增长的质量和效益；有利于建设资源节约型社会；有利于促进人与自然的和谐；充分体现了以人为本，全面协调可持续发展观的本质要求，是全面建设小康社会宏伟目标的必然选择，也是关系中华民族长远发展的根本大计。
二、中国发展循环经济的难点
1996年全国人大八届四次会议批准的《中华人民共和国国民经济和社会发展“九五”计划和二o—o年远景目标纲要》正式把可持续发展确定为国家的发展战略。1997年开始，中央每年召开人口、资源与环境工作专题座谈会，可持续发展战略日益受到重视。同时，可持续发展战略也体现在各级规划计划之中，全国各地积极推进可持续发展战略的实施。
我国对污染严重及治理无望的企业实行关、停、并、转；另外，还加快了资源与环境保护的立法进度，制定、修改了一系列有关资源利用、管理及环境保护方面的法律法规，初步形成了适合社会主义市场经济的环境与资源保护的法律体系框架，使中国可持续发展战略的实施逐步走向法制化、制度化和科学化的轨道。
水循环本质篇9
关键词循环冷却水系统；正磷；结垢；腐蚀
中图分类号tQ085文献标识码a文章编号1674-6708（2012）71-0096-02
0引言
敞开式循环冷却水系统通常采用投加化学药剂的方法来控制系统的结垢、腐蚀等问题。工业循环水系统大多采用以有机磷、聚合磷为主要成分的磷系缓蚀阻垢剂，但其受水温、系统pH值等因素的影响，磷系缓蚀阻垢剂易发生水解。正磷过高既可能引起腐蚀也可能产生结垢现象。因此在投加磷系缓蚀阻垢剂时应考虑多方面的因素，如补水水质、系统水温和pH值等，在综合考虑这些因素后，合理地投加药剂以达到系统平稳运行的效果。
1循环水系统中正磷的来源
正磷的来源主要有两个方面：一是水稳剂的水解，磷系配方的水稳剂易受多种因素的影响发生水解，水解速度会随这些影响因素的不同而有所不同。二是循环水的补水也有可能带入正磷。另外，循环水场的不断浓缩水质，各种离子浓度不断增大，也是正磷含量升高的另一个原因。
2正磷含量对系统的影响
为了尽可能节约水资源，循环水系统通常是在高浓缩倍数的情况下运行的，浓缩倍数越大要求系统的稳定性就越高，稍微的腐蚀或是结垢倾向都会对循环水系统造成很大的影响。缓蚀阻垢剂水解产生的正磷酸盐易与水中的钙、锌离子产生磷酸盐垢，容易形成难以去除的硬垢，影响换热器的换热效果；生成的磷酸盐垢还会引起垢下腐蚀，使换热器穿孔而损坏。
正磷酸盐还是菌藻的营养物，大量的菌藻会吸附系统中的悬浮物及泥沙、尘土等，形成附着或堆积的软泥性沉积物。这些沉积物不仅会降低换热器的换热效果，引起设备的腐蚀、降低药剂的效能。
3正磷含量对循环水系统影响实例
燕山石化水务管理中心五供水六循的补水以地下水为主，钙离子浓度为300mg/L左右，浓缩倍数长期在4左右运行，循环水钙离子浓度在1200mg/L左右，属于高钙高硬循环水；下面以五供水六循2010的实际运行情况为例说明。
六循4月份～9月份水质及补水情况如下表所示：
从表中可以看出，5月～7月循环水中正磷和钙离子浓度均较高，系统粘附率一直居高不下，但系统腐蚀速率偏低。对表格中数据作如下分析：
1）药剂配方不合理。药剂配方中含有正磷加上水解产生的正磷，使循环水中正磷含量过高，产生了过多的磷酸盐沉淀，致使系统粘附速率偏高；2）锅炉冷凝水补水。冷凝水中正磷含量为3.0mg/L～4.0mg/L范围内，当将冷凝水补进循环系统后，系统正磷过高，产生磷酸盐沉淀，使系统粘附速率偏高，腐蚀速率偏低。
针对以上原因，采取以下方法来改善水质状况。
1）改变药剂配方
8月开始将药剂改为有机磷＋磺酸共聚物的配方，药剂中不含正磷，循环系统中有机磷的含量相对提高。总磷控制在7.0mg/L～8.0mg/L范围内，但从8月的实际运行效果看，系统的粘附速率与7月相比没有下降，分析原因为冷凝水的补水对循环系统正磷含量有一定的影响。
2）提高系统总磷含量
维持系统冷凝水补水量，将总磷提高到9.72mg/L运行，系统粘附速率从8月的18.8m.c.m降到了9月的12.9m.c.m，循环系统结垢趋势得到了缓解。
4结论
通过长期的现场监测数据分析，水稳剂配方中正磷含量对循环水系统有较大影响。正磷含量偏高，则会使循环水系统偏结垢；正磷含量偏低，在循环水系统表面不能形成有效的保护膜，使循环水系统偏向腐蚀，设备得不到有效的保护。实际运行中需合理的选择药剂配方和药剂投加量，充分发挥正磷的积极作用，最大限度的减少其负面影响；
在实际生产过程中，根据每月的实时水质监测数据，分析循环水系统的结垢和腐蚀趋势，补水各种离子浓度的高低以及正磷含量的多少，及时的更改药剂的投加量，调整好总磷的控制指标，保证水体中的有机磷含量，使其能对系统起到良好的保护作用。另外，根据每种药剂配方的性质不同，及时调节循环水系统的pH值控制范围，避免缓释阻垢剂发生水解和变质，充分发挥药剂的缓释阻垢能力，可以避免大量的水耗药耗浪费，节省生产成本。
参考文献
[1]吴凯宁.循环水浊度、总铁、正磷高原因浅析[J].大氮肥，2002，23(5)：338-339.
水循环本质篇10
内循环水泵计算
根据输送介质及适用工况，系统选用的水泵皆为离心泵，选择立式还是卧式可根据实际安装条件来确定，此处均选用立式离心泵。闭式循环系统中水泵的作用是输送内循环水，使闭式循环中的水流动起来，同时因管路、设备等安装固定，输送距离恒定，可选用大流量低扬程的单级立式离心泵。离心泵的主要性能参数包括水泵的流量、压力等，现根据系统要求对泵的相关参数进行计算。
1）流量。根据输送原理，水泵的最小流量Qmin应为主驱动电机及内外周密封夹套冷却水量之和，即Qmin＝150L／min。
2）扬程。根据目前冷却水泵的安装位置及盾构机的实际尺寸，输送管径选用Dn50管路，水泵每循环输送距离大约为L＝120m（阀门及弯管等折合量）。根据电机冷却水的要求及整体管路计算，同时考虑到定流量阀的有效工作范围，则pmin＝p1＋Hs＋pk＋pb＋pD＝0．52mpa，pmax＝p2＋Hs＋pk＋pb＋pD＝083mpa。式中：Hs＝0．18mpa（150m管路理论扬程损失），pk＝0．003～0．1mpa（单向阀开启压力），pb＝004mpa（其他设备压力损失）。因此，内循环水泵的计算最小流量为150L／min，输出压力在0．52～083mpa。因以上计算均为理想状态下的理论计算，同时须考虑泵入口要保留一定的压力，因此，对离心泵的选型需留有一定余量。根据以上流量和扬程的计算，参照离心泵的性能原理和特性，同时考虑到加快内循环冷却水的速率，选定泵的最终型号为SLS50－250，泵的额定流量为12．5m3／h。为确保离心泵能在优先工作区内运行，在离心泵出口安装分流支路及节流阀，对泵的出口流量进行适度调节，使泵可以以稳定的状态高效率地运行。
储水罐容量计算
冷却系统中通常设置膨胀罐，这是为了收集因水加热体积膨胀而增加的水容积，防止系统损坏，同时利于排除水系统中的空气，稳定系统中的压力。目前常见的膨胀罐有普通型和气囊型，本系统从经济耐用的角度考虑选择普通型膨胀罐。本系统设置的储水罐与常用的膨胀罐作用略有不同。本系统储水罐的主要作用有：1）向密闭式循环水系统提供稳定的压力；2）作为系统补水的指示，由储水罐液位控制发出报警信号确认系统是否补水；3）作为内循环水泵的入口容器，避免水泵在实际运行中因管路泄露或其他原因而造成吸空和气蚀现象。
储水罐的有效容积可根据水膨胀体积及管路输送特点计算，并留有足够余量，在一定范围内储水罐越大越好。
水膨胀有效容积的计算公式是Vp＝αΔtVs＝45L。式中：α为水的膨胀体积系数，约为0．0006（1／℃）；Δt为最大水温变化值，℃，通常情况下水温变化值不会超过15℃；Vs为系统总水容量，即系统管道及设备水的总容量，经计算参数约为5m3。储水罐的容积应大于此容积。以上计算均为理想状态下的理论计算，与其他厂家的盾构机对比后，设定储水罐的容积为150L。
换热器计算
对本系统内的冷热介质进行热交换应选用传热效率高、体积小、重量轻、便于拆装的人字型波纹板式换热器。介质在板式换热器中的换热过程很复杂，由于介质进出口温度存在误差，因此，在换热器内部的不同位置，换热情况都有所不同。为了便于计算选型，一般认为介质在换热器中处于理想状态，鉴于目前的参数和使用要求，板式换热器的选型热工计算选用对数平均温差法，使用准则方程进行计算。在具体的选型计算中，均须设计计算和校核计算。
设计计算从工况出发，首先，根据给定的进出口温度、进口水流量等参数，计算热负荷、对数平均温差及冷却水流量等；然后，根据工况条件，如承压、压降、流量、温度等要求，初步选择一个换热器型号，通过计算管间流速，并根据准则方程计算冷热介质的雷诺数、普朗特数和努赛尔数；最终，根据冷热介质的相关参数计算出总换热系数K。
如换热系数K过小，可以通过提高板间流速进行重新计算。确定换热系数后，计算换热面积，将理论换热面积和预计值相比较。若二者误差在5％以内，则计算结果正确；若超过该范围，则需对板型或流程组合做重新计算，直到理论值与预计值相接近为止。确定相关换热参数后计算冷热介质的欧拉数，并计算压降，当实际压降超过允许值时应改变板型或流量组合，重新计算传热及压降，以符合工况要求。
根据实际应用及电机允许温度，本盾构机设定的条件为：内循环内热水温度为50℃，要求冷却后水温度为35℃，内循环须冷却水量约12．5m3／h（根据上述计算所选的泵的额定流量），因外供水通常选用地下水或河水，所以，此处假设外供冷却水温度为30℃，允许升温8℃，换热器允许压降40kpa。因具体的板式换热器计算比较繁琐，本文不做详细的计算。根据以上分析计算，本系统选择的换热器型号为BR0．23，换热面积为9．3m2，双道流程组合，材质为304不锈钢，密封垫选nBR。
外循环计算
经上述计算，外循环水量约为23437．5kg／h。因外循环水还须供前方用水，并且避免沿路泄漏损失。因此，需留一定余量，选定外循环水水量为25m3／h，最小压力约为0．3mpa，水温在一定范围内越低越好。目前实际施工现场出现的问题通常都是水温过高，而不是水温过低。由于液压油和油有下限温度，而且外循环水是在与内循环水热交换后才供给油冷却器；因此，外循环供水水温通常要求在25℃以下，此为施工经验值。根据外循环水量及管路压损得知，Dn80～Dn125管路最适合输送外循环。从经济及隧道通常长度计算，外循环管路选用Dn80或Dn100冷拔无缝钢管。
因外循环供水通常根据现场环境就地取水，水的温度并不稳定。如果水温高于25℃，通常需要冷却塔或制冷机等相关设备对其进行冷却，冷却至25℃才能供盾构机使用，该问题需要在具体施工过程中根据现场使用情况做出判断和解决。
水质要求
水质是盾构机工业水循环系统的重要组成部分，对盾构机的正常使用有着极其重要的意义。
1内循环水
内循环水在管中流动，除换热设备的物料泄漏及部分钢管腐蚀外，没有其他因素会改变循环水的水质。为防止在换热设备中造成盐垢，冷却水通常选用凝结水和除盐水，为了防止换热设备被腐蚀，应经常加入缓蚀剂。
2外循环水
外循环水为开式系统，水与大气接触，灰尘、微生物等进入循环水，管路通常选用的钢管容易生锈，这些都会改变循环水的水质。虽然管路内设置了水过滤器，但水过滤器通常只能过滤直径较大的杂质，而其他杂质和水垢等容易堵塞冷却器内部的水道，致使冷却器不能正常冷却。为确保循环水水质满足要求，减少管道内的结垢和控制管道的腐蚀，通常会在循环水系统中投入水质稳定的药剂和杀菌剂等水处理药剂，同时，对外循环水还需要做其他处理，如沉积物控制（沉淀池）等。通常盾构机设计厂家会对水质有一定的要求，表1为国外某盾构机厂家提供的水质要求。
结论与建议
目前6150mm日立盾构机工业水循环系统在北京、南昌、无锡、沈阳等地的众多地铁隧道施工中得到了应用，冷却效果明显，主驱动温度基本在35℃以下，盾构机内部环境温度明显降低，给施工人员创造了良好的作业环境。