XỬ LÝ NƯỚC CHO HỆ THỐNG GIẢI NHIỆT

Chất lượng nước sử dụng cho hệ thống giải nhiệt ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả, chi phí vận hành và mức độ tin cậy của mọi hệ thống giải nhiệt công nghiệp. Lựa chọn thiết bị hoặc giải pháp xử lý nước phù thuộc nhiều vào: (i) loại hệ thống giải nhiệt, (ii) tính chất của nguồn nước cấp và (iii) chất lượng nước cần đạt được sau xử lý.

1. Tổng quan về hệ thống giải nhiệt
Là một thiết bị hoặc một hệ thống gồm nhiều thiết bị được sử dụng để giảm nhiệt độ của dòng nước bằng cách trích nhiệt từ nước và thải ra khí quyển. Hiên nay, tháp giải nhiệt được ứng dụng cho nhiều ngành sản xuất khác nhau như:
  • Ngành điện lạnh: sản xuất điều hòa, làm đá viên,…
  • Ngành chế biến thủy hải sản
  • Ngành nhựa: hỗ trợ ép khuôn nhựa hay các loại bao bì nhựa.
  • Ngành dược phẩm: bảo quản dược phẩm ở nhiệt độ thích hợp.
  • Ngành luyện kim: làm lạnh các sản phẩm từ thép, nhôm…
  • Ngành cáp điện
  • Một số ngành nghề khác: cáp điện, sản xuất rượu bia, xử lý nước thải…
Các hệ thống giải nhiệt phổ biến hiện nay
  • Hệ thống giải nhiệt không tuần hoàn (One-through system): Nguồn nước sử dụng cho loại tháp giải nhiệt này thường là từ nơi có trữ lượng dồi dào và rẻ như sông, suối và nhiệt độ đầu vào của nước thấp. Nước đầu vào thường phải xử lý để chống cáu cặn và vi sinh.
  • Hệ thống giải nhiệt tuần hoàn hở (Open recirculating system): Đây là loại tháp giải nhiệt sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp. Theo phương pháp này, nước tuần hoàn bị hao hụt do bay hơi và được liên tục cấp bù một lượng tương đương, do vậy chất lượng nước thay đổi liên tục. Ngoài ra, do có dòng không khí đi qua tháp nên nước dễ bị hấp thu oxy và có các chất bụi bẩn.
  • Hệ thống giải nhiệt tuần hoàn kín (Closed circulating system): Trong hệ thống tuần hoàn kín, có rất ít hoặc không có mất mát về nước (có nghĩa là luôn có một lượng nước xác định trong đường ống). Nước cấp (nếu có là rất ít) để duy trì cho hệ thống luôn được đầy. Ngoài ra, trong hệ thống tuần hoàn kín, nước luôn có áp lực nên khí dư thừa có thể được loại bỏ thông qua các thiết bị thông khí tự động.
 
Các thông số quan trọng của nước giải nhiệt
Các thông số quan trọng của nước giải nhiệt là: độ dẫn điện, tổng chất rắn hòa tan (TDS), độ cứng, độ pH, độ kiềm và chỉ số bão hòa.
  • Độ dẫn điện và tổng chất rắn hòa tan (TDS): Độ dẫn điện là một thước đo khả năng dẫn điện của nước và nó tương quan với số lượng các chất rắn hòa tan (TDS) trong nước. Nước cất tinh khiết có độ dẫn rất thấp (khoáng chất thấp) và nước biển sẽ có độ dẫn cao (khoáng chất cao). Sự hiện diện của các chất rắn hòa tan trong nước dễ tạo thành các kết tủa khoáng không tan trên bề mặt truyền nhiệt, thường được gọi là "cáu cặn". Cáu cặn cố bám dính vào bề mặt, từ từ trở nên nhiều hơn và bắt đầu tác động vào hệ thống đường ống, ảnh hưởng đến sự truyền nhiệt và áp lực nước.
  • Mục tiêu duy trì chính trong hầu hết các hệ thống nước tuần hoàn là giảm thiểu sự hình thành cáu cặn. Độ dẫn điện có thể được sử dụng là giá trị kiểm soát khi mà mối quan hệ TDS / độ dẫn điện đã được xác định.
  • PH là thước đo tính axit / bazơ của nước. Phạm vi đo 0-14, với 7 là trung tính. Kiểm soát độ pH là rất quan trọng đối với hầu hết các chương trình xử lý nước làm mát. Nhìn chung, khi độ pH biểu thị môi trường axit, khả năng ăn mòn tăng và khi độ pH biểu thị trường kiềm, khả năng đóng cặn tăng.
  • Độ Cứng: Lượng canxi và magiê hòa tan trong nước xác định "độ cứng" của nó. Độ cứng tổng được chia thành hai loại: Độ cứng Cacbonat hoặc độ cứng tạm thời và độ cứng phi-cacbonat hoặc độ cứng vĩnh viễn. Độ cứng, đặc biệt là độ cứng tạm thời là phổ biến nhất và chịu trách nhiệm cho sự lắng đọng của cáu cặn cacbonat canxi trong đường ống, thiết bị.
  • Chỉ số bão hòa: Chỉ số bão hòa của nước hoặc chỉ số Langlier Saturation (LSI) là thước đo của sự ổn định của các nước liên quan đến sự hình thành cáu cặn. Khi LSI dương thì nước có xu hướng hình thành cáu cặn, và khi LSI âm thì nước có xu hướng ăn mòn. LSI từ 0 – 1,0 được coi là ổn định.
  • Do bình ngưng có nhiệt độ cao 40-42 °C nên các ion Ca++, Mg++ có trong nước cứng dễ tạo thành Cacbonat đóng cứng trên bề mặt trao đổi nhiệt làm giảm hệ số truyền nhiệt, tăng trở lực lên đường ống dẫn đến giảm hiệu suất hệ thống giải nhiệt. Ở tháp giải nhiệt, nước ấm tạo môi trường thuận lợi cho sự phát triển rong, tảo, vi khuẩn độc hai làm nhiễm bẩn và giảm công suất của hệ thống giải nhiệt.
2. Xử lý nước thải cho hệ thống giải nhiệt
Mục đích xử lý nước cho tháp giải nhiệt
  • Loại bỏ rác thô có thể làm tắc nghẽn hệ thống làm mát như thảm thực vật, rác…
  • Loại bỏ chất lơ lửng trong nước để ngăn chặn sự hình thành tích lũy cặn sẽ ảnh hưởng xấu đến hiệu quả truyền nhiệt và có thể gây ăn mòn. Ngoài ra tích lũy cặn lớn có thể làm tắc nghẽn hệ thống làm mát
  • Để loại bỏ khí cacbonic dư thừa, loại bỏ các kim loại có trong nước như sắt, mangan
  • Ức chế sự phát triển của vi sinh vật trên bề mặt trao đổi nhiệt
  • Loại bỏ khả năng gây ăn mòn tháp làm mát do lượng oxy hòa tan trong nước, muối hòa tan, kiềm hoặc vi sinh vật phát triển
 Xử lý nước cho tháp giải nhiệt hiện nay
Để xử lý nước đầu vào cho hệ thống giải nhiệt, tránh nguy cơ tắc nghẽn đường ông và thiết bị do vấn đề cáu cặn và rong rêu gây ra, có một số phương pháp xử lý như sau:
  • Xử lý nước đầu vào bằng các cách như làm mềm nước, khử kiềm, trao đổi ion để loại bỏ các chất khoáng gây cáu cặn trong nước cấp;
  • Giảm độ pH – khả năng hình thành cáu cặn được giảm thiểu trong môi trường axit, tức là độ pH thấp;
  • Châm hóa chất – đưa các chất ức chế Cáu cặn và điều hoà vào trong nước tuần hoàn;
  • Kiểm soát quá trình cô đặc – tức là giới hạn nồng độ chất khoáng gây cáu cặn. Điều này thực hiện bằng cách xả đáy, định kỳ hoặc liên tục, tức là cố ý xả ra một phần nước để ngăn chặn các chất khoáng hình thành kết tụ;
  • Xử lý nước bằng phương pháp vật lý – lọc, cạo gỉ.
Xử lý nước bằng thiết bị lọc do NES cung cấp
Trong các giải pháp xử lý nước NES luôn cố gắng KHÔNG SỬ DỤNG các loại hóa chất để tránh gây ra ô nhiễm thứ cấp cũng như giảm thiểu chi phí vận hành cho khách hàng. Giải pháp có tính chính xác cao, đa dạng từ lọc thô, lọc tinh, đến tái sử dụng nước cho sản xuất các mặt hàng đòi hỏi chất lượng nước cao. Làm mềm nước, chống rỉ, ăn mòn hay loại bỏ vi sinh, tạo bằng phương pháp điện phân. Các giải pháp này còn áp dụng hiệu quả để xử lý nước cho hệ thống Điều hòa trung tâm, hệ thống lò hơi.

DANH MỤC CHÍNH