Nội dung chính [ Ẩn ]
Quá trình xử lý nước tháp giải nhiệt vô cùng cần thiết để ngăn chặn vi sinh vật phát triển, hạn chế tắc nghẽn, ăn mòn, đường ống,... Đồng thời đảm bảo rằng hiệu suất giải nhiệt của tháp không bị ảnh hưởng. Để hiểu hơn về hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt, hãy cùng chúng tôi tham khảo những thông tin sau đây.
Hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt là gì?
Hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt là việc sử dụng các công nghệ lọc và sản phẩm hóa học chọn lọc để loại bỏ tạp chất, rong rêu và cặn bám có hại ra khỏi hệ thống tháp giải nhiệt. Thông qua việc xử lý nước của tháp giải nhiệt, bạn có thể giải quyết các vấn đề hàng đầu của tháp giải nhiệt, bao gồm rong rêu và cáu cặn.
Hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt rất quan trọng
Cụ thể cấu hình của hệ thống xử lý nước sẽ phụ thuộc vào một số điều, bao gồm:
- Đơn vị bạn sử dụng loại tháp giải nhiệt nào (tuần hoàn hở, tuần hoàn kín).
- Chất lượng nguồn nước cấp cho tháp.
- Thành phần hóa học trong nước tuần hoàn.
- Yêu cầu chất lượng của nhà sản xuất khuyến nghị với việc làm mát tháp và thiết bị.
- Những yêu cầu quy định về xả thải.
- Lượng xả đáy có được xử lý để tái sử dụng cho quá trình làm mát của tháp không?
- Loại thiết bị trao đổi nhiệt.
- Chu kỳ tập trung.
Hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt gồm những bộ phận nào?
Như đã đề cập ở trên, các thành phần của một hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt phụ thuộc vào chất lượng nước cấp và các thành phần hóa học của nước tuần hoàn,... Nhưng nhìn chung, hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt cơ bản thường bao gồm một số bộ phận như sau:
- Bộ phận khử trùng
- Lọc hoặc siêu lọc
- Trao đổi ion/ làm mềm
- Hóa chất duy trì
- Giám sát tự động
Nước trong tháp giải nhiệt cần được xử lý
Tùy thuộc vào tạp chất có trong nước mà có sự kết hợp của các bộ phận tạo nên hệ thống xử lý nước. Vì vậy điều quan trọng là phải tham khảo ý kiến chuyên gia xử lý nước để đảm bảo hệ thống phù hợp cho tháp giải nhiệt. Tùy thuộc vào nhu cầu của tháp giải nhiệt và quy trình xử lý nước của bạn, các thành phần tiêu chuẩn trong hệ thống xử lý nước thường đầy đủ. Tuy nhiên, nếu tháp của bạn yêu cầu một hệ thống xử lý nước có nhiều tùy chỉnh hơn sẽ bổ sung thêm một số tính năng hoặc công nghệ.
Hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt hoạt động như thế nào?
Các quy trình xử lý cụ thể khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu của tháp giải nhiệt và chất lượng/ hóa học của nước cấp và nước tuần hoàn, nhưng hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt điển hình thường sẽ bao gồm các bước sau:
Lượng nước cấp cho tháp giải nhiệt
Nước cấp cho tháp giải nhiệt có thể là nước máy, nước tái chế trong nhà máy, nước giếng,.. Tùy thuộc vào chất lượng nguồn nước này mà bạn có thể cần hoặc không cần xử lý. Nếu cần một hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt ở nước cấp thì thường là công nghệ loại bỏ độ cứng và silic hoặc ổn định và điều chỉnh độ pH.
Xử lý nước trước khi vào tháp
Lọc và siêu lọc
Bước tiếp theo thường là chạy nước tháp giải nhiệt thông qua một số loại lọc để loại bỏ bất kỳ hạt lơ lửng nào như trầm tích, độ đục và một số loại chất hữu cơ nhất định. Việc loại bỏ chất rắn lơ lửng ở đầu nguồn có thể giúp bảo vệ đường ống, tấm tản nhiệt,... khỏi bị tắc nghẽn sau này trong quy trình tiền xử lý.
Trao đổi ion/làm mềm nước
Nếu nguồn nước của bạn có độ cứng cao, cần phải xử lý để loại bỏ độ cứng bằng cách sử dụng hạt Cation để làm mềm thay vì vôi. Một quá trình trao đổi cation axit mạnh diễn ra, trong đó hạt Cation được tích điện với ion natri và khi độ cứng đi qua, nó có tính hấp dẫn cao hơn với canxi, magie và sắt nên nó sẽ lấy phân tử đó và giải phóng phân tử natri vào nước giúp làm mềm nước.
Bổ sung hóa chất
Trong hệ thống xử lý nước tháp giải nhiệt sẽ thường sử dụng các hóa chất, để giảm ăn mòn, rong rêu, vi khuẩn,... chẳng hạn như:
- Chất ức chế ăn mòn (ví dụ bicarbonate) để trung hòa axit và bảo vệ các thành phần kim loại.
- Thuốc diệt tảo và thuốc diệt khuẩn (ví dụ nước brom) để giảm sự phát triển của vi khuẩn và màng sinh học.
- Chất ức chế cặn (ví dụ axit photphoric) để ngăn chặn các chất gây hình thành cặn bám.
Bổ sung hóa chất để xử lý nước tháp giải nhiệt
Xử lý xả đáy
Phần cuối cùng của quá trình xử lý nước trong tháp giải nhiệt là xả đáy hoặc xả nước từ tháp. Nếu nước từ quá trình xả đáy được xả ra môi trường thì mọi hoạt động xả thải mà hệ thống của bạn tạo ra sẽ cần phải đáp ứng tất cả các yêu cầu quy định của địa phương.
Tại sao phải xử lý nước cho tháp giải nhiệt?
Cần phải xử lý nước thích hợp trong hệ thống tháp giải nhiệt của bạn để giảm thiểu nguy cơ ăn mòn, đóng cặn và tích tụ vi sinh vật. Những vấn đề này có thể làm giảm năng suất của tháp giải nhiệt, ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất của máy móc và yêu cầu thay thế thiết bị tốn kém.
Khi nồng độ khoáng chất trong nước làm mát tăng lên sẽ làm tăng khả năng ăn mòn. Lâu dần sẽ làm hư hỏng các bộ phận, hiệu quả làm việc vì thế mà bị giảm, thiết bị hỏng hóc đòi hỏi phải sửa chữa.
Ngoài ra, nước không được xử lý còn dẫn đến việc đóng cặn, kết tủa các cặn cứng, dày đặc trên bề mặt tấm tản nhiệt và đường ống. Điều này sẽ làm giảm hiệu quả tổng thể của hệ thống làm mát và tăng chi phí vận hành.
Nếu không xử lý nước thì sẽ có thể xuất hiện cáu cặn, rong rêu
Cuối cùng, nồng độ khoáng chất cao hơn làm tăng nguy cơ ô nhiễm sinh học - gây phát sinh rong rêu, chúng thường bám vào các khu vực dòng chảy thấp và chặn các bộ lọc và vòi phun. Điều này sẽ thúc đẩy sự hình thành màng sinh học, khuyến khích sự phát triển của vi sinh vật theo cấp số nhân.
Điều kiện ấm áp và ẩm ướt trong hệ thống làm mát tạo môi trường lý tưởng cho vi khuẩn sinh sôi. Nếu không được kiểm soát, những vi khuẩn này có thể nhân lên và lây lan khắp hệ thống làm mát, ức chế dòng chảy và truyền nhiệt. Nó cũng có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh Legionnaires cho người lao động.
Vì vậy, điều tối quan trọng là người vận hành phải có khả năng kiểm soát nồng độ khoáng chất trong nước để hệ thống có thể hoạt động với hiệu suất tối đa. Quá trình xử lý nước tháp giải nhiệt là vô cùng cần thiết, đảm bảo quá trình làm mát nước hiệu quả, ổn định.
>>> Xem thêm các phương pháp xử lý cáu cặn tháp giải nhiệt hiệu quả nhất
Tiêu chuẩn nước cho tháp giải nhiệt
Để đảm bảo bộ bền cũng như quá trình làm mát hiệu quả của tháp giải nhiệt thì nước chạy trong tháp cần phải đạt được các tiêu chuẩn nước tháp giải nhiệt như sau:
Nước tháp giải nhiệt phải đáp ứng các tiêu chuẩn
- Độ PH: khoảng từ 6,5 đến 8,5.
- Hàm lượng chất rắn hòa tan: thường được giới hạn dưới 1000 ppm (parts per million) hoặc thậm chí thấp hơn tùy vào yêu cầu của từng ngành công nghiệp.
- Hàm lượng chất rắn không hòa tan trong nước: nên được giữ dưới 5 mg/L.
- Hàm lượng vi khuẩn: được giới hạn dưới 10^5 CFU/mL (đơn vị đếm vi khuẩn).
- Hàm lượng kim loại: phụ thuộc vào yêu cầu từng ngành công nghiệp. Ví dụ, hàm lượng sắt thường giới hạn dưới 0,3 ppm, kẽm dưới 5 ppm, hàm lượng đồng dưới 0,2 ppm và nhôm dưới 0,2 ppm.
- Độ cứng của nước: được đo bằng ppm CaCO3 và yêu cầu thường ở trong khoảng 100-500 ppm CaCO3.
- Hàm lượng clo: thông thường nằm trong khoảng từ 0,5 đến 2,0 ppm.
Những thông số quan trọng khi xử lý nước
Trong quá trình xử lý nước tháp giải nhiệt thì bạn cần lưu ý đến một vài thông số quan trọng như sau:
Độ dẫn điện và chất rắn hòa tan
Độ dẫn điện là thước đo khả năng dẫn điện của nước, nó có mối liên hệ chặt chẽ với lượng chất rắn hòa tan trong nước. Nước có độ dẫn điện thấp khi lượng khoáng chất trong nước thấp và nước có độ dẫn điện cao khi lượng chất rắn hòa tan trong nước cao. Quá nhiều các chất rắn hòa tan có khả năng kết hợp, phản ứng với nhau tạo thành kết tủa khoáng không tan trên bề mặt tháp giải nhiệt được gọi là cáu cặn.
Chất lượng nước không đảm bảo có thể gây cáu cặn, ăn mòn
Độ pH của nước trong tháp giải nhiệt
Chỉ số pH là thước đo tính axit hay bazơ của nước với thang đo từ 0 - 14. Nếu nước có nồng độ pH < 7 là môi trường axit, sẽ có xu hướng ăn mòn, pH > 7 là môi trường bazơ sẽ có xu hướng cáu cặn. Độ pH được đo theo đơn vị logarit, mỗi số đại diện cho sự thay đổi 10 lần nồng độ axit hay bazơ. Ví dụ nước có độ pH 4 sẽ có tính axit bằng 10 lần so với nước có nồng độ pH 5.
Chỉ số bão hòa
Chỉ số bão hòa của nước là thước đo sự ổn định của nước liên quan đến khả năng hình thành cáu cặn trong hệ thống tháp giải nhiệt. Khi chỉ số bão hòa của nước dương (+) thì nước sẽ có xu hướng hình thành cáu cặn, còn chỉ số này âm (-) thì nước có xu hướng ăn mòn. Chỉ số bão hòa nước từ 0 – 1,0 được coi là ổn định, cho nên các đơn vị sử dụng tháp giải nhiệt đều cố gắng giữ nước ở mức này.
Độ cứng của nước
Độ cứng của nước xác định bằng lượng canxi và magie hòa tan ở trong hệ thống tháp làm mát nước. Độ cứng được chia thành hai loại là độ cứng cacbonat (độ cứng tạm thời) và độ cứng phi-cacbonat (độ cứng vĩnh viễn).
Độ cứng tạm thời phổ biến nhất trong các nguồn nước đầu vào tháp giải nhiệt, nó chịu trách nhiệm cho tình trạng lắng đọng của cáu cặn cacbonat canxi ở trên thân tháp hay hệ thống đường ống. Về mặt hóa học thì bất kỳ ion kim loại hóa trị hai nào (sắt, mangan,...) đều có thể tạo nên độ cứng cho nước, nhưng canxi và magie là thường gặp nhất.
Nước không đảm bảo sẽ gây rong rêu cho tháp
Top 6 cách xử lý nước tháp giải nhiệt hiệu quả nhất hiện nay
Để xử lý nước tháp giải nhiệt, chúng ta có thể tham khảo các phương pháp sau đây.
Xử lý nước đầu vào
Xử lý nước đầu vào sẽ giúp loại bỏ chất khoáng trong nước gây đóng cặn. Để xử lý nước đầu vào người dùng có thể thực hiện các cách như: làm mềm nước, khử kiềm,... Căn cứ vào nước ở từng khu vực mà có phương pháp phù hợp.
Điều chỉnh pH
Độ pH nên ở mức trung tính để tránh ăn mòn cũng như cáu cặn. Cách này sẽ được thực hiện thông qua việc bổ sung hóa chất xử lý nước cho tháp giải nhiệt để làm thay đổi tính chất hình thành cặn bẩn trong nước thành các chất dễ hòa tan.
Trao đổi ion
Để làm mềm nước tháp giải nhiệt, người ta còn dùng phương pháp trao đổi ion. Người dùng sẽ kết hợp các ion Ca2 + và Mg2+ để hoà tan trong nước, tạo thành những hợp chất không tan, dễ lắng và lọc.
Qua phương pháp trên, chúng ta có thể loại bỏ được ion Magie và Canxi, từ đó làm giảm độ cứng của nước. Tùy vào chất lượng nguồn nước khác nhau cũng như yêu cầu làm mềm nước được đặt ra mà chúng ta có thể lựa chọn những loại hóa chất khác nhau.
Sử dụng hạt nhựa để trao đổi ion để xử lý nước tháp giải nhiệt
Kiểm soát quá trình cô đặc
Tức là giới hạn nồng độ chất khoáng trong nước gây cáu cặn. Điều này thực hiện bằng việc xả đáy định kỳ hoặc liên tục. Có nghĩa là xả ra một phần nước để ngăn chặn những chất khoáng hình thành kết tụ;
Xử lý nước bằng phương pháp vật lý – lọc, cạo gỉ
Nếu như bể lắng không thể loại bỏ hoàn toàn các vật chất có kích thước nhỏ trong nước thải thì hệ thống lọc sẽ đảm nhận nhiệm vụ này. Nước thải đi qua lớp vật liệu lọc sẽ giữ lại các tạp chất. Các dạng lọc thường được sử dụng là lọc kim loại, lọc bằng giấy, lọc vải, lọc cát.
Vật liệu lọc bao gồm: sỏi, cát thạch anh, than hoạt tính. Tùy thuộc vào từng loại nước khác nhau mà sẽ tiến hành sử dụng các loại vật liệu lọc thích hợp.
Dùng hóa chất xử lý nước tháp giải nhiệt
Sử dụng hóa chất là một trong những cách xử lý nước tháp giải nhiệt phổ biến nhất. Một số loại hóa chất xử lý nước tháp giải nhiệt hiệu quả và thông dụng nhất là:
Dùng hóa chất để xử lý nước tháp giải nhiệt
GENGARD G8220
Hóa chất này cho khả năng ức chế quá trình đóng cặn, ngăn ngừa ăn mòn, kết tủa và loại bỏ các mùi hôi tốt. Hóa chất GENGARD G8220 không chứa Cromat, kẽm hay ion nặng nên gần như không gây độc hại cho người dùng. Nó có thể hòa tan trực tiếp vào hệ thống hoặc bơm định lượng.
SPECTRUS NX1100
Hóa chất này cho khả năng kiểm soát vi sinh vật xuất hiện ở trong hệ thống tháp, giúp ngăn ngừa sự phát triển của rong rêu, diệt vi sinh bám trên thành hệ thống,... Có thể dùng hóa chất này để xử lý nước tháp giải nhiệt thông qua bơm định lượng nhằm hòa vào hệ thống.
BSG 100
Hóa chất này có khả năng ức chế vi khuẩn tốt, với tính bao phủ, hóa chất có thể ngăn cản sự phát triển và trao đổi chất của vi khuẩn với môi trường.
Trên đây là những thông tin tổng hợp về quy trình xử lý nước tháp giải nhiệt. Việc xử lý nước vô cùng quan trọng, đảm bảo hiệu quả vận hành cũng như chất lượng máy.
>>> Xem thêm ngay quy trình vệ sinh tháp giải nhiệt chi tiết từ A-Z
