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水循环的利用范文1
关键词：城市 水资源 再生循环利用
中图分类号： B834 文献标识码： A
一、前言
在城市发展的过程中，对水资源的需求非常巨大，如何有效的满足城市生产与生活用水成为一个必须面对的问题，城市水资源循环利用是解决这个问题的有效途径。将城市的污水废水看成是一种资源，将这种资源进行合理的回收处理利用，达到区域内本流域水环境平衡，保持社会经济良性的可持续发展，构筑资源节约型城市。
二、目前的城市水资源现状
在流域的城市群中，大多数城市都是临水而建，通过若干年的建设与发展，从城市功能上基本连成一体，一个城市的下游同时是另一个下游城市的上游。作为良好的水环境并不是局部地域而是整个流域。
水是人类生存和发展不可替代的资源，是经济社会可持续发展的基础，而我国目前却面临着严重的水资源短缺问题。近年来我国连续遭受严重干旱，旱灾发生的频率和影响范围扩大，不仅使得农作物灌溉、工业生产、甚至连人们的日常生活都受到严重影响，水问题已经成为当前备受关注的话题之一。资料显示，我国人均水资源量约为2200立方米，占有率不足世界平均水平的1/4，是日本的1/2，美国的1/4，俄罗斯的1/12，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。同时我国水资源还存在时空分布明显不均的情况，长江流域及其以南地区，国土面积只占全国的36.5%，其水资源量却占全国的81%；其以北地区，国土面积占全国的63.5%，其水资源量仅占全国的19%。而在全国600多座城市中就有400多座城市存在缺水问题，其中100多座严重缺水；在32个百万人口以上的特大城市中，有30个长期受缺水困扰，14个沿海开放城市中就有9个严重缺水。北京、天津、青岛、大连等城市缺水都比较严重。据不完全统计，目前我国正常年份缺水量约在400亿立方米，日缺水量为1600万吨。而随着人口的增长，到2030年我国人均水资源占有量将从现在的2200立方米降至1700至1800立方米，缺水问题将更加突出
三、目前国内外在水资源再循环利用方面的情况
水循环经济国内外研究进展 在水循环的研究与实践应用方面，近年来许多国家和地区结合自己的实际做了大量的工作。这些国家和地区包括：澳大利亚、美国、加拿大、纳米比亚、日本、欧盟成员国以及西亚、非洲、拉丁美洲等国家。Asano等认为水资源需求的数量和调配的范围随着人类生活与社会生产力的发展而不断扩大，一方面社会生产力的发展需要扩展水资源的调配范围；另一方面社会生产力的发展也提高了调水的经济和技术实力。Metcalf从污水再生的角度系统论述了污水处理、处置和回用的基本原理。Beekman从节水减污的角度系统论述了水体保护、循环利用的基本原理。Lund对调水的成本与风险交易以及对自然、经济的影响进行了分析。Glenn-Marie建立了国家层面水资源循环体系和水实物量核算投入产出表，并用于南部非洲国家（如纳米比亚）的水资源核算，进而分析水资源对各部门经济的影响，提出产业发展政策。其中，澳大利亚无论在水循环研究方面，还是实践方面，都颇为成功。
从1977年开始，澳大利亚有关部门便开始着手再生水项目的可行性研究，为了成功举办2000年悉尼奥运会，澳大利亚政府相继出台了《国家水资源管理战略框架》和《NSW城市和社区循环水利用导则》，并建立了相应的循环水管理机构、管理制度和标准；目前，在澳大利亚大约有500个污水处理厂，其中有一半从事循环水的开发，每年大约有150 GL到200 GL的废水被循环利用。2004年，在澳大利亚国会资助下，澳大利亚技术科学与工程学院出版了《澳大利亚的水循环研究》报告。这份研究报告介绍了澳大利亚当前水循环利用情况，主要强调生活和工业废水的处理程度和循环利用问题。报告讨论了一系列问题，既有国际的，又有国内的经验，并提出了未来水循环利用和管理的24条建议。
四、再生水的利用
我国是一个水资源短缺的国家。近些年来，随着我国经济的快速发展，水资源的紧缺显得日益突出，在城市尤为严峻。水资源短缺致使城市地表水与地下水的可开采空间越来越小，水位逐年下降，某些大城市甚至出现了地面下沉的严重后果，然而，水资源的供求矛盾依然没有得到缓解，并且有加剧的趋势。许多发达国家对水资源的利用方式已发生重大变化，即从控制水、开发水、利用水转变为以水资源再生为核心的水的循环再用和水生态的修复和恢复，从根本上实现水生态的良性循环，保障水资源的可持续利用。
解决城市缺水，要节流先行，充分利用再生水。鉴于再生水具有诸多优点，对其充分利用变得尤为迫切和必要，这也是符合可持续发展规律的。一个城市的发展必须立足于当地的自然条件，即对自然资源的开发利用既要满足当代人的需求，又不危及后代人满足其需要。污水再生回用既可有效节约清洁水资源，又可减轻水污染。
据统计，城市供水的80转化为污水，污水经收集处理后，其中，70的再生水可循环使用，这就意味着，通过对再生水的充分利用，可使城市供水量增加56左右。对再生水的利用不仅有很好的经济效益，而且，有巨大的生态效益和社会效益。首先，随着城市自来水价格的提高，再生水运行成本的进一步降低，以及回用水量的增大，经济效益将会越来越突出。合理利用再生水能维持生态平衡，有效地保护水资源，改变传统的开采―利用―排放的用水模式，实现水资源的良性循环。
再生水使用方式很多，按与用户的关系可分为直接使用与间接使用，直接使用又可以分为就地使用与集中使用。多数国家的再生水主要用于农田灌溉，以间接使用为主；日本等少数国家的再生水则主要用于城市非饮用水，以就地使用为主；新趋势是用于城市环境水景观的环境用水。
五、城市污水再生利用的具体措施
1.安全供水是促进污水再生利用产业化进程的保障
严格再生水水质管理，市水务局委托市排水监测站定期对正常运行的再生水设施化验，水质市疾病预防控制中心定期对再生水的卫生指标进行监督检测，确保安全供水开发和推广应用。
2．公共财政资金注入是加快再生水输送管网的建设进度保障
要高度重视再生水回用管网建设滞后的问题，管网系统建设的难度和所需资金远远大于再生水处理厂建设本身，因此必须建立稳定规范的财政资金注入渠道，加大投资力度，加快配套管网建设确保污水再生利用设施发挥效益。
3．合理的价格激励机制是污水再生利用市场化运作的基础
目前北京市为鼓励使用再生水定价只能弥补中水厂运营成本，还不能使再生水厂形成良性的可赢利的运营机制，再生水水价根本没有考虑管网的建设和维护费用目前还未形成合理的价格机制，再生水收费与实际成本价格相比相差较大，不能涵盖企业维护运行投资回收及利润回报制约了污水再生利用市场的发展目前再生水的应用处于推广阶段还需政府的相应补贴。
4．加强政府协调力度是落实污水再生利用规划的保证
再生水主要用于园林绿化河道、景观补水、道路冲刷、工业用水、冲厕、洗车施工等方面主要用户是政府和工业用户。由于园林绿化河道景观补水道路冲刷都是政府埋单具体使用单位没有使用再生水的积极性，站在各自企业的利益上，寻找各种理由抵制使用再生水。所以政府的主导作用就显得十分重要，应成立相应机构承担推动和监督工作，出台节水的强制性法律法规，逐步落实再生水回用规划。
5．提高宣传力度是公众克服污水再利用心理障碍的保证
要大力宣传发达国家和我们已有的使用中水的实例，在广大群众中普及中水回用知识，大力开展利用再生水会产生资源环境经济综合效益的宣传教育活动，宣传正确的可持续发展的资源观使本市全体公民掌握科学的水资源知识，树立污水可再生利用成为城市重要水源的正确观念。
六、结束语：
进一步扩展再生水的利用渠道，因地制宜，根据需要确定利用途径，促进对再生水的利用。如今，可持续发展已成为社会的发展方向，也是城市经济发展的必由之路。水作为城市发展的基础性资源和战略性经济资源，其重要性在城市发展进程中日益明显。应牢固树立节约用水，可持续利用水资源的科学理念，政府及相关部门更要重视对再生水的利用，以促进城市经济的可持续发展，为广大市民营造一个经济繁荣、生态优良的宜居环境。
参考文献：
[1]彭澄瑶.城市水资源可持续规划与水生态环境修复[D].北京工业大学-2011年1期 第11页
[2]张惠源,李健,陈双星,关代宇.城市水资源的再生循环与综合利用――以TEDA水资源再生循环利用系统为例[J].中华建设-2012年8期 第99页
水循环的利用范文2
【关键词】淡水；循环利用；环保
水是人类生产和生活中不可或缺的一部分，而淡水资源极其匮乏，人均淡水量不足，即便如此，日常生活中水资源的利用却不够合理，浪费严重。在此形势下，日常生活中淡水的循环利用成为越来越重要的课题，找出一条实现日常生活中淡水循环利用的有效途径、提高淡水利用率，进而缓解城市水资源压力成为了探求者最迫切的任务。本方案着眼于独立式建筑的水循环利用系统，将雨水和生活废水经过过滤除杂等过程转化为可以再次使用的水，提高利用率。
1 储水池的结构和原理
（1）每个独立式建筑都是独立的个体，水在其中循环后使用后，废水自动将水排出，不需要人工操作，环保便捷。
（2）屋顶两侧各有可以进行雨水收集的水道，水道连接位于屋顶的储水池（如图1所示），水都会流入储水池并进行三次过滤后转为可供使用的水。
1）第一层过滤使用不锈钢滤网，过滤掉体积较大的固体杂质；
2）第二层使用海绵进行过滤，除去体积较小的固体杂质；
3）第三层用活性炭进行过滤，利用活性炭的吸附性，除去颗粒物和絮状沉淀物。
2 整个建筑的水循环过程
（1）雨水在楼顶收集经过滤后直通楼下的洗手间阳台，使用时直接从阳台的水龙头流出用于浇灌阳台的花草，也可用于清洗物体。阳台上也可以设置净水机，原理同屋顶的储水装置。
（2）洗手间中水龙头会有两个，一个为过滤后雨水用于清洁物品，另一个为多次杀菌消毒后的净水用于清洁面部，刷牙漱口等。浴缸喷洒龙头中的水也是经杀菌灭毒过的，分冷暖两种。抽水马桶主要利用虹吸原理，我们会在水箱中加入水量控制器，可调节单次出水量，根据实际需要选择合适的水量，实现节约用水的目的。
（3）厨房里会有一个分离装置，用于分离使用过的水中的油污，分离后可用于洗手间的清洁用水灌溉花草，或是收集净化后二次利用。
（4）之后是一楼的喷泉，这是我们计划的核心，因为整栋建筑所有的废水都会汇集至喷泉处净化，废水的净化装置（如图2所示）设在屋顶的阁楼，污水废水通过管道送至阁楼，经净化后再送至喷泉做最后一步的净化后经喷泉喷出净水。喷泉外需设置玻璃罩，因为净化后的水不可再被污染，有喷泉净化设施后可大大提高污水的利用率和本设计的实用性。
最后的项目是被设在外墙的节水设施。因为有时气体液化会在外墙凝成水珠。我们会在外墙钉几个小篮子，接外墙流下的水，可以利用这些水养一些小花草，生长在外墙上既你保护水资源又可以美化建筑的外观。
水循环的利用范文3
关键词：选矿厂 水资源循坏利用
中图分类号： TE08 文献标识码： A
一、选矿废水处理与利用的重要意义
矿物资源是人类社会发展和国民经济建设的重要物质基础，矿业是国民经济的基础产业，是人类社会发展的前提和动力。我国正处于一个经济高速发展的时期，矿业在国民经济中占有很大的比重。矿山在开采过程中需要大量的生产用水，同时排放出大量废水，选矿废水是其主要组成部分之一。根据资料统计，全国矿山选矿厂，每年排放的废水总量约占全国工业排放废水总量的十分之一，是我国工业废水排放量最多的行业之一。选矿用水在矿山生产用水中占有很大比例，一般来讲，有色金属选矿中，每处理1t矿石，浮选法用水4-7m3，重选用水20-26m3，磁选用水23~27m3，绝大部分选矿用水伴随尾矿以矿浆形式流出，经沉淀排放后成为选矿废水。
选矿废水不仅排放量大，同时还含有的大量的有毒有害物质。矿石在洗矿、破碎、磨矿和浮选过程中，其中的金属离子会不同程度的溶解到矿浆中，使废水中有害金属离子含量增加;同时，大量不溶物以微细粒的颗粒进入废水中，使废水中的固体颗粒含量远远超出生活用水。含有重金属离子和固体不溶物的废水如果排放至外部环境中，势必对自然环境和人类健康造成严重的影响。在矿石浮选过程中，加入的大量浮选药剂也会对环境造成严重影响。一般来说，浮选过程中，加入的捕收剂如黄药、黑药，抑制剂如重铬酸钾、氰化钠，以及起泡剂如松醇油等都会在选矿废水中有不同程度的残留。根据相关资料统计，一般浮选药剂残留在选矿废水中的量，占选矿加药量的比例如下:黄药2. 5-3. 5%，松醇油50-90%,酚类70-95%。含有浮选药剂的废水很容易对生活用水造成污染，危及人类的健康和其它生物的生长。另外，在硫化矿选矿过程中，常常根据生产的需要，在矿浆中加入大量的酸或碱来调节浮选的pH值，因此选矿废水的pH值一般都低于或者高于自然水系，达不到国家要求的排放标准，对环境同样也会造成影响。
综上所述，选矿废水具有排放量大、金属离子含量高，固体悬浮物高含量高、残余有机药剂高，同时pH值低于或者高于自然水体等特点，如果直接排放，势必对周边的自然环境造成严重影响，威胁人类和其他生物的生存安全。
矿山生产离不开大量的用水，一般矿山地处偏远，运输交通不方便，有些矿山面临水资源短缺问题，甚至有些矿山因为缺水而影响到正常生产。面对矿山排放的大量废水，如果不加以回收利用，不仅对环境造成不可挽回的影响，同时也浪费了宝贵的水资源。随着全球人口、资源与环境问题日趋严重，对选矿废水进行综合治理以及循环利用、实现矿山清洁生产，在国内外都己经引起高度的重视。
因此实现选矿废水循环利用是解决矿山废水排放和缺水问题的重要技术措施，是实现选矿废水资源化综合利用的前提，具有重大的社会意义和经济意义.
二、选矿废水的来源、组成及特点
1、精矿废水:一般指选厂精矿产品的浓缩和过滤废水，是在精矿的浓缩和脱水作业中产生的。其流量大小与选厂生产规模、浓缩脱水设备的工作效率及生产管理方式相关。该类废水一般含有大量残余药剂、溶解的金属离子、固体悬浮物等，pH值偏离生活用水pH值较多，成分复杂，比较难以处理，是选矿厂废水处理的重点部分。
2、尾矿废水:指选矿过程结束后留下的矿浆中所含的水，该部分废水通常随尾矿输送到尾矿坝，在尾矿坝进行自然澄清净化后排放。这类废水的流量与选厂生产规模紧密相关。尾矿废水由于在尾矿库中经过较长时间的自然沉淀和净化，固体悬浮物含量低，水质一般比较清辙;废水中的金属离子和残余药剂都有不同程度的降低;pH值一般也接近自然水体。因此，这类废水较为容易处理。
3、车间冲洗废水:该部分废水指在生产作业中用于冲洗作业而形成的废水，由碎矿过程中湿法除尘的排水，破碎筛分车间、皮带走廊以及地面冲洗水等组成。这类废水的流量和选厂生产规模、矿石处理方式及生产操作管理等相关。这类水主要含大颗粒固体悬浮物，因此一般经沉淀后即可排放。
4、选矿设备废水:该部分水主要由设备冷却水、仪器设备清洗水、管道清洗水等组成。这类废水流量较小，成分简单，水质清澈，有毒有害物质少。这类废水一般可不经处理直接排放。
5、其他废水:包括地沟污水、雨水以及事故废水等，该类废水流量不定，但通常都很小。该类废水成分较为复杂，不易处理，但是因为流量很小，一般都不经处理经过选厂地沟进入污水厂。
三、选矿废水处理与资源化利用工艺流程
1、选矿废水处理工艺流程
废水净化处理的工艺流程示意图如图
选矿废水净化处理工艺流程图
2、选矿废水的资源化利用
在选矿废水资源化利用过程中，尤其要注意以下几点问题:
1）加强现场药剂制度管理，严格控制浮选加药量。
选矿废水中金属离子及残余药剂量很大一部分是由于现场生产时不注意制药剂使用量造成的。在浮选过程中加入过量的药剂不仅会对生产造成不利影响，而且会使大量残余药剂进入选矿废水中，使选矿废水性质不稳定，从而影响废水的净化处理。因此，一个完善的废水回用系统中，浮选药剂制度的管理非常重要。
2)加强选矿废水澄清净化过程，确保选矿废水的有效净化。
在前文研究的基础上可以看出，选矿废水的回用，是以选矿废水得到有效净化为前提的。因此，选矿废水净化处理过程是确保废水资源化利用的关键。在废水回用过程中，必须加强对废水净化处理的操作和管理，把回水对铜钴浮选过程的影响控制在最小范围内。
3)定期进行选矿废水水质监测，根据废水性质及时调整净化过程。
在废水的循环利用过程中，废水中的金属离子、有机药剂等难免会不断累积，因此必须定期进行废水水中监测，根据废水性质的变化及时调整废水净化处理过程，加强或者降低废水净化力度。
4）部分废水直接回用，减少废水处理量。
在选矿厂实际生产流程中，除了铜钴流程外，还有磁选、重选流程。为减少选矿废水的处理量，降低废水处理成本，在选矿废水回用时，可以使一部分废水不经处理直接回用于磁选、重选作业，实现选矿废水的“部分处理，全部回用”。
结论 ：
本选矿厂对回水的处理和循环利用，经过近几年的实际应用，取得了良好的效果，回水率超过93%，达到同类矿山先进水平。水资源是不可或缺的，但又是有限的，现在各个矿山企业都在考虑循环利用的问题，通过对生产的了解和分析，对生产设备及工艺进行适当的改进，同时加强水循环利用的建设，就会大大减少水资源的浪费，降低对环境的污染，为企业为社会创造更大的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李华锋.选矿厂废水及尾矿处理.中国金属学会,1990:23
[2]周本省.工业水处理技术.北京:化学工业出版社,1997:1520
[3]余必敏.工业废水处理与利用.北京:科学出版社,1979:6一9
[4]张印殿.环保知识400问.北京:冶金工业出版社,2000年
水循环的利用范文4
【关键词】电厂循环水；余热利用
引言
随着我国经济的发展，各行业日益增长的能源需求和储量越来越少的各类能源之间形成难以调和的矛盾。发展资源节约型、环境友好型经济，推行节能减排是实现可持续发展的必然要求。在这样的时代背景下，火电厂浪费的大量余热引起了人们的高度注意。相比于温度较高的烟气，循环水所蕴含的余热由于品位不高，有关其回收利用的进展相对较慢。近年来，热泵技术发展迅速并逐渐成熟，为循环水余热利用提供了有力的技术支持。此外，汽轮机组低真空运行供热也是实现循环水余热回收利用的重要技术。本文通过分析上述两种循环水余热回收技术，对电厂循环水余热利用方案展开了研究。
1.热泵回收余热技术
与常规低温热源相比，电厂循环水具有水质好、污染少，温度稳定等特点。由于电厂循环水蕴含的热量相当大，利用热泵对电厂循环水进行回收利用，可以有效对城市供暖需求进行补充。根据驱动能源的不同，热泵分为吸收式和压缩式。目前，热泵技术在我国的应用已经较为广泛。基于热泵技术的电厂循环水余热利用方案有分布式电动热泵供热、集中式电动热泵供热和集中式吸收热泵供热三种。
分布式电动热泵供热是将热泵分布于小区内的热力站中。电厂循环水经凝汽器出口进入热力站，在热泵机组中放热降温后，回到电厂凝汽器中并再次吸收汽轮机排出的热量，依此循环。热泵利用回收到的热量加热二次网热水，用于供暖或日常使用。这种方式虽然效率较高，但由于需要铺设专门的输水管道，基础建设成本不菲，故一般只适用于向电厂周边小区供热。
集中式电动热泵供热是将热泵机组集中布置于电厂内部。循环水自凝汽器中进入热泵放热降温后返回至凝汽器，形成循环。热泵回收循环水的热量用于加热一次网回水。但是该回水的温度一般低于90℃，所以还需汽―水换热器进行再次加热以供居民使用。这种余热利用方案不需要额外铺设循环水管，投资较少；但由于热网回水的温度达到了约70℃，使得热泵的能源利用效率相对较低，不具备良好的经济性。
集中式吸收热泵供热则是将上述方案的压缩式电动热泵改为吸收式热泵，同样面临着能效低的缺陷，而且利用余热对一次网回水的加热效果也更差，温度升幅不大。
从上述分析可以看出，采用电力驱动的压缩式热泵在布置时相对灵活，投资也较少，但是能源利用率也叫吸收式热泵低。考虑到电能与蒸汽能之间的成本差异，吸收式热泵供热的长期运行成本低于压缩式热泵。因此，在具备电厂循环水热源的附近区域应尽量选择采用吸收式热泵供热方式来实现余热利用。在电厂周围居民较多时，宜采用分布式供热以适应不同用户的用热需求，而在电厂周围居民较少时，采用集中式热泵供热可以降低成本，提高供热效果。
2.汽轮机低真空运行供热技术
汽轮机低真空运行供热技术可以直接将循环水用作供暖热媒。尽管这种改动会降低汽轮机的发电量和相对内效率，但是由于减少了余热浪费，整个系统的能效得到了显著提高。本文对传统低真空运行供热、低温供热和NCB供热模式进行分析。
传统低真空运行供热方式要求汽轮机排汽压力达到0.5×105Pa，需要将热网水加热到约70℃。目前这种供热方式的技术难题主要有两个，即发电功率与热负荷的分离以及汽轮机组的改造。传统低真空运行供热技术通过的蒸汽量由热负荷决定，机组的发电功率与用户热负荷紧密联系，难以分开调节。采用这种供热方案要求热负荷维持在一个相对稳定的状态。对于小型机组而言，为了实现低真空运行而进行改造具有一定的可行性，而对于大型机组，过高的凝汽压力可能会导致严重的安全问题。
低真空运行低温供热方式主要适用于大型机组，其特点是直接将温度不高于45℃的电厂循环水用于辐射供暖。通过采用以热定电的方式，可以极大的提高系统的热效率。这种方案可以实现热电负荷的分离，不过也存在两个明显的缺陷。首先，供热温度低，可利用的范围有限；其次，温差也较低，余热利用效率不高。
何坚忍等提出的NCB新型专用供热机是在抽凝机的基础上，利用低压缸调节阀和供热抽汽控制阀对汽轮机组的工况进行控制，以适应不同的热负荷。在非供热期，汽轮机组处于纯凝工况，保证了高发电效率；在正常供热期，汽轮机组处于抽汽工况，可以根据热负荷调节抽气量，发电效率也能维持在不错的水平；在供热高峰期，汽轮机组处于背压工况，实现供热能力的最大化。
结语
电厂循环水蕴含巨大的热量，研究如何利用这些余热可以提高电厂的能源利用率，实现节能减排的目的。在利用水源热泵技术时应综合考虑输送距离、运行成本等因素合理选择方案；传统汽轮机低真空运行技术目前仍有较大的缺陷和技术瓶颈，NCB供热模式也仍处于理论阶段，有待进一步的研究。
参考文献
水循环的利用范文5
[关键词]工业循环冷却水、水处理药剂
Abstract:Industrial water accounts for a sizeable proportion of the whole community water consumption, and circulating cooling water which is about 80% of the industrial water, holds the largest proportion of industrial water. It will produce equipment and pipeline corrosion, scaling and microbiological slime obstacles if circulating cooling water is not addressed. Therefore, people more and more attention to the treatment of industrial water and circulating cooling water. This article focuses on industrial circulating water system problem and three Pharmacy of circulating water treatment.
Key words：Industrial cooling water, Water treatment chemicals
中图分类号：[F287.2] 文献标识码：A 文章编号：
正文
工业用水在整个社会用水量中占有相当大的比重，而冷却用水在工业用水中又占有最大的比重，约为工业用水的80%左右，如果不加处理，将对设备与管道产生腐蚀、结垢和微生物粘泥等障碍，为此，人们对工业用水、冷却用水的处理倍加重视。因而循环水处理系统中产生的问题与水处理药剂成为了社会关注的焦点。
1 循环冷却水系统产生的问题
冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水的温度升高，水流速度的变化、水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生比直流系统更为严重的各种问题。
1.1金属材质腐蚀的产生
循环冷却水金属设备腐蚀是指设备材料（金属材料或合金）与它所处的介质之间发生化学反应而腐蚀损耗的过程，它的本质是金属失去电子而被氧化，从而引起的金属设备的变质和破坏。
1.2 沉积物的析出和附着
天然水中溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成份。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随循环冷却水蒸发、浓缩而增加，当其浓度达到饱和状态时，会发生下列反应：Ca（HCO3）2= CaCO3+ CO2+ H2O 。CaCO3沉积在管道表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。水垢附着影响产量，增加能耗，严重时，则换热器、管道被堵。
同时循环水系统设备、管道主要材质是碳钢，其腐蚀产物主要是氢氧化物和铁的氧化物的水合物，呈胶体状态，稳定地悬浮于水中，但当通过热交换器时易在受热面胶体相互凝集沉淀。沉淀的Fe2O3由于它的不连续性和不致密性而对金属无保护作用，而且由于它的磁性，粘着力强，且比重大，消除困难，形成污垢。将造成传热不匀、设备腐蚀（垢下腐蚀）、阻塞管路，更可能造成非计划性停机停产。
1.3 微生物的滋生和粘泥
循环冷却水中的微生物一般是指细菌、真菌和藻类，在新鲜水中，一般来说细菌和藻类都较少。但在循环水中，由于养分的浓缩，水温的升高和日光照射，给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。若未得到有效控制，则微生物不断繁殖滋生，大量细菌分泌出的粘液像粘合剂一样，能使水中飘浮的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起，形成粘糊糊的沉积物粘附在设备和管道的内表面，堵塞热交换器，阻碍水的流动，并降低热交换效率；而且在粘泥沉积的地方往往会造成沉积物下腐蚀。黏泥积附在换热器管壁上，除了会引起腐蚀外，还会使冷却水的流量减少，从而降低换热器的冷却效率；严重时，这些生物黏泥会将管子堵死，迫使停产清洗。
2 循环水处理三大药剂
目前工业循环水系统设备已广泛地应用于现在工业的各个行业，为了防止出现金属材质腐蚀、沉积物的析出和附着、微生物的滋生和粘泥等现象，我们必须通过投加水处理药剂来确保循环水系统设备经济、正常、安全运行。
2.1阻垢分散剂
阻垢分散剂是含有羧基、羟基、硫磺酸、膦酸基等基团的共聚物，由于它的直链上和部分支链含有膦酸基，因此具有优异的防垢性能，并有一定的防腐效果，与常用水处理剂配伍性好，使用范围广泛。
2.1.1作用机理
(1）晶格畸变作用
水垢结晶成长过程中，抑制剂被吸附在结晶成长格子中，此吸附作用会改变结晶正常形态，而阻碍其成长为较大结晶。以CaCO3垢为例，它的成长是由正带电荷的Ca2+与带负电荷的CO3-相撞才能彼此结合，并按一定方向成长。当水中加入螯合分散剂时，它的成分物质会吸附到CaCO3晶体的活性增长点上与Ca2+螯合，抑制了晶格向一定的方向成长，使晶体畸变，不在增大。另外，部分吸附在晶体上的化合物，随着晶体增长而被卷入晶格中，使CaCO3晶格发生位错，在垢层中形成一些空洞，分子与分子之间的相互作用减少，使硬垢变软，因而极易被水流冲洗掉。
（2）增溶作用
阻垢分散剂能与水中Ca2+、Fe3+、Mg2+等金属离子形成稳定络合物，从而提高了CaCO3晶粒的析出时的过饱和度，也就是说增加了CaCO3在水中的溶解度。另外，由于有机膦酸吸附在CaCO3晶粒增长点上，使其畸变，即相对于不加药剂的水平来说，形成的晶粒要细小得多。从颗粒分散度对溶解度影响的角度看，晶粒小也就意味着CaCO3溶解度变大，因此提高了CaCO3析出时的过饱和度。
（3）分散作用
螯合分散剂的分子在水中电离成阴离子后，由于物理或化学的作用，有强烈的吸附性，它会吸附到悬浮在水中的一些杂质的粒子上，使粒子表面带有相同的负电荷，因而使粒子间相互静电排斥，避免颗粒碰撞积聚成长，颗粒呈分散状态悬浮于水中。
2.2 缓蚀剂
添加到水溶液介质中能抑制或降低金属和合金属腐蚀速度，改变金属相合金腐蚀电极过程的一类添加剂称为缓蚀剂或腐蚀剂或腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。
2.2.1作用机理
由于金属腐蚀和缓蚀过程的复杂性以及缓蚀剂的多样性，难以用同一种理论解释各种各样缓蚀剂的作用机理，概括起来可以分为两种，即电化学机理和物理化学机理。
水循环的利用范文6
关键字：热泵技术 循环冷却水 废热回收利用
Abstract: with the improvement of people's living standard, stability, reliability and economy of power supply put forward higher requirements. The current our country electric power industry are mainly coal-fired thermal power, condensing steam turbine power belongs to the main form of coal-fired power generation, its output accounts for about 80% of the total generating capacity. However in this type of power plant, the heat energy utilization rate is very low, caused serious waste of energy and brings environmental pollution problems. Taking heat pump technology for circulating cooling water waste heat recycling, improve energy utilization. Based on the analysis of heat pump technology for circulating cooling water waste heat recycling, on the basis of feasibility analysis, studied the working principle and design scheme. By practical application, the heat pump technology for circulating cooling water waste heat recovery and utilization of comprehensive benefit of probing.
Key words: circulating cooling water waste heat recycling heat pump technology
中图分类号：TS734+.9 文献标识码：A
在燃煤发电厂中多应用凝汽式汽轮发电，其热能利用率较低，超过一半以上的热量随着循环冷却水及冷却塔被驱散到大气环境中。因循环冷却水温度多在20-40℃之间，低于50℃，属于低品位热源。很多发电厂对这部分热量缺乏回收利用的意识，导致能量浪费的同时，带来了环境污染等问题。提出应用热泵技术，提高低品位能量品位，扩大循环冷却水废热适用范围，从而进一步提高其利用率，节约能源，保护环境，实现经济与生态效益。
一、热泵技术在循环冷却水废热回收利用中的可行性分析
因火电厂循环冷却水废热温度较低，属于低品位热能，直接应用的可行性较低，且利用效率不高，为此，提出应用热泵技术，进行低品位热能品位提高，从而扩大废热应用范围，进一步提高废热回收利用效率。随着科学技术的不断发展，热泵技术的应用越发广泛，并出现了众多类型，如地源热泵、空气源热泵、太阳能热泵、污水源热泵、工业余热热泵等。因热源存在着特殊性，导致热泵设备在应用中仍存在着一定问题，如地源热泵对地温影响，空气源热泵蒸发器结霜，污染源热泵设备腐蚀等。
火电厂循环冷却水水质较好，其流量及温度相对稳定，应用热泵技术进行冷却水废热回收利用，存在着较多优势，其优势主要表现在以下几个方面：第一，节省投资，位于地面，在安装换热器及管路时不需要进行深竖井开凿；第二，存在的问题较少，相对空气源热泵，循环冷却水热泵其蒸发器不会出现结霜问题，且转热性能较好，启动时间较短，循环水质较好，不存在腐蚀设备等问题；第三，提高发电功率，通过循环冷却水回收利用，可以降低凝汽器进入温度，进一步增加凝汽器真空度，有利于提高汽轮机发电功率。
虽然火电厂循环冷却水能够作为热泵低位热源，但热泵出水温度较低限制着热泵应用的范围的进一步扩大。一般来说，热泵出水温度多为60℃，超高温热泵其出水温度能够达到85℃。
二、热泵技术在循环冷却水废热回收利用中的工作原理及设计
针对热泵技术在循环冷却水中的回收与利用，有学者提出通过热泵回收废热，并应用于供热系统中。但在综合分析研究后发现，热泵供热温度普遍偏低，难以满足大规模供热系统要求，如将其应用于供热系统中，将会增加供热系统运行成本，难以实现供热的经济效益。在分析火电厂生产特征及回收利用问题的基础上，提出通过热泵技术，将电厂中循环冷却水携带废热低位能量进行回收，将循环冷却水废热回收后应用于凝汽器冷凝水预热环节，实现循环冷却水废热不间断回收与利用，实现其综合效益。
（一）热泵在循环冷却水废热回收利用中的工作原理
热泵属于一种能量提升装置，可以将热量由低温环境向高温环境进行输送。在火电厂中应用热泵回收技术，其工作原理为：应用热泵设备，在消耗电能或高温蒸汽等高位能的基础上，吸收循环冷却水中存在的低位热能，并将低位废热与高位能融合在一起，经过热力循环系统，将热能输送到高温环境中，从而实现废热回收利用。一般通过供热系数作为评价热泵机组工作性能的指标，如电动压缩式热泵其供热系数普遍在3-5之间。
（二）热泵在循环冷却水废热回收利用的方案设计
通过热泵技术，将电厂中循环冷却水携带废热低位能量进行回收，将循环冷却水废热回收后应用于凝汽器冷凝水预热环节，实现循环冷却水废热不间断回收与利用。基于以上设计理念，热泵在循环冷却水废热回收利用的方案设计具体下图：
图1：热泵在循环冷却水废热回收利用的方案设计示意图（热泵部分为图中压缩机、热换器、节流阀，箭头为介质流向）
在火电厂中，其汽轮发电机组常规循环冷却水系统主要是由积水池、循环水泵、凝汽器、冷却塔等组成。热泵废热回收系统则是由热泵压缩机、换热器、节流阀等构成。在上图中，换热器1为蒸发器，其主要功能为吸热。换热器2作用则与冷凝器作用相当。将循环冷却水直接引入到换热器1中，经过处理后，水进入到积水池或凝汽器，凝结水则经过热泵换热器2进行加热处理，然后输送给电厂锅炉房，从而实现热泵在循环冷却水中的废热回收与利用，实现了良好的综合效益。
三、热泵技术在循环冷却水废热回收利用中的综合效益分析
如在某企业中应用的是300MW机组，为实现废热回收利用，进行热泵技术的设计并应用，热泵应用的是电动压缩式热泵，其供热系数为3.5。通过热泵技术的应用，提高了冷凝器放热热量，节省了大量煤炭应用量，降低了企业运行成本，为企业实现了经济效益。因每降低一吨煤燃烧，则会减少440kg二氧化碳排放，减少灰渣及烟尘排放，从而实现了废热回收利用的环境效益。
四、结语
电力需求的不断增加，为保障电力供应的稳定性及可靠性，对电力企业发电量提出了更高要求。在我国发电结构中，燃煤发电是其主要形式。然而燃煤发电需要消耗大量的煤炭，并带来严重的污染问题。在燃煤发电厂中，其热能利用率较低，尤其是循环冷却水的回收与利用率较低。提出应用热泵技术，提高循环冷却水废热回收利用率。本文在分析热泵技术在循环冷却水废热回收利用中的可行性的基础上，对热泵技术在循环冷却水废热回收利用中的工作原理及设计方案进行了研究，并结合案例，证明了热泵技术的应用，可以为企业实现良好的经济效益及环境效益。
参考文献：
[1]张鹏飞. 水源热泵回收电厂循环冷却水废热进行集中供热的探讨[J]. 科技风,2011,01:253.
[2]牛永胜,王建学. 煤矿电厂辅机冷却水废热回收利用试验研究[J]. 煤炭科学技术,2012,09:125-128.
