一、循環冷却水システム及びその水処理概況：

1、循環冷却水システムの概略：

人間の日常生活はお湯から離れず、工業生産も同様にお湯から離れない。工業生産の発展に伴い、用水量はますます大きくなり、多くの地域ではすでに給水不足の現象が現れているため、合理的かつ節水はすでに工業生産を発展させる上で重要な問題となっている。

工業用水は主にボイラー用水、技術用水、洗浄用水と冷却用水、汚水などを含む。その中の用水量は冷却用水であり、工業用水量の約90%以上を占めている。異なる工業システムと異なる用途は水質に対する要求が異なる、しかし、各工業部門が使用する冷却水の水質に対する要求は基本的に一致しており、これにより冷却水質の制御が応用技術として急速に発展した。工場では、冷却水は主に蒸気を凝縮し、製品や設備を冷却するために使用されており、冷却効果が悪いと生産効率に影響を与え、製品の収率や製品の品質を低下させ、生産事故を引き起こすこともある。

水と同様に、空気も一般的な冷却媒体です。水も空気も熱伝導性が悪く、0℃では水の熱伝導率は0.49キロカロリー/メートル・時間・℃、空気の熱伝導率は0.021キロカロリー/メートル・時間・℃であるが、水は空気に比べて水の熱伝導率は空気より24倍程度高い。そのため、冷却効果と同時に、空気で冷却する機器よりも水で冷却する方がはるかに小さい。大手工業企業や用水量の多い工場では一般的に水冷却が採用されている。常用する水冷システムは3種類に分けることができて、つまり直流システム、密閉システムと開放蒸発システム、後の2種類の冷却水はすべて循環して使用するので、循環冷却水システムとも呼ばれています。

冷却水システムが水を用いてプロセス媒体を冷却するシステムを冷却水システムと呼ぶ。冷却水システムには通常、直流冷却水システムと循環冷却水システムの2種類がある。

直流冷却水システムは直流冷却水システムにおいて、冷却水は熱交換設備を一度通過し、使用後に水が排出されるため、その用水量は大きく、排出水の温度上昇は小さく、水中の各種ミネラルとイオンの含有量は基本的に変わらない。

1.2循環冷却水システム

循環冷却水システムはまた閉鎖式と開放式の2種類に分けられる。

1.2.1密閉型循環冷却水システム

密閉型循環冷却水システムは密閉型循環冷却水システムとも呼ばれる。このシステムでは、冷却水は使用後すぐに排出されるのではなく、回収して再使用される。

1.2.2開放型循環冷却水システム

開放蒸発システムは現在広く、タイプの多い冷却システムである。また、水冷却でプロセス媒体や熱交換設備から放出された熱を取り除き、お湯と空気が直接接触したときに一部のお湯を蒸発させ、大部分のお湯を冷却してからリサイクルします。したがって、このようなシステムは開放循環冷却水システムとも呼ばれる。お湯と空気の接し方によって、いろいろなタイプに分けることができます。開放循環冷却水システムの分類を表1に示す。

冷却水は循環ポンプからシステム内の各熱交換器に送られ、プロセス熱媒体を冷却し、冷却水自体の温度が上昇し、温水になり、この循環水量Rの温水は冷却塔頂部に送られ、布水配管から塔内充填材に噴霧される。空気は塔底ルーバーの隙間から塔内に入り、塔頂ファンに吸い上げられ上昇し、落下した水滴とフィラー上の水膜と出会い熱交換を行い、水滴と水膜は下降中に徐々に冷たくなり、冷却池に到着すると、水温はちょうど冷却水の要求に合うまで下がった。空気は塔内を上昇する過程で徐々に熱くなり、塔の頂部から脱出し、同時に水蒸気を持ち去る。この部分の水の損失を蒸気損失Eと呼ぶ。塔の頂部から下に熱湯が噴霧される場合、外気の吹き付けとファンの吸引の影響により、循環水には一定のスパッタ損失と空気に伴うミストニップ損失がある。これらの損失により失われた水は、総称して風吹損失Dと呼ばれる。循環水中の一定のイオン濃度を維持するためには、システムに補充水量Mとシステム外に一定の汚水を排出し続けなければならない。この部分の水量を汚染物質排出損失Bと呼ぶ。

冷却塔の種類は多く、塔の構造や空気の流れ具合によって区分されており、自然通風冷却塔と機械通風冷却塔の2種類がある。塔内を空気と水が相対的に流れる状況に応じて、逆流式と横流式に分けることができる。さまざまなタイプの冷却塔の構造と特徴については、関連する参考文献を参照してください。機械換気冷却塔は冷却効果がよい。設計において循環比を総合的に考慮すべきであり、それは3〜5倍であるべきである。

2、濃縮倍数：

循環冷却水の濃縮倍数は、この循環冷却水の塩含有量とその補充水の塩含有量との比である。

循環冷却水の濃縮倍数を高め、補充水の使用量を下げることができ、それによって水資源を節約することができる、また、汚染水の排出量を低減することができ、環境への汚染と廃水の処理量を低減することができる。また、濃縮倍数を高めることで水処理剤の消費量を節約し、冷却水の場所でのコストを削減することもできる。しかし、濃縮倍数を上げすぎると、循環冷却水の硬度、アルカリ度、濁度が高くなりすぎ、水のスケールが大きくなる傾向があり、スケール制御の難しさが大きくなりすぎ、循環冷却水中の腐食性イオン（例えばClとSO 4）と腐食性物質（例えばH 2 S、SO 2とNH 3）の含有量を増加させ、水の腐食性を強化し、それによって腐食制御の難度を増加させる、濃縮倍数を過剰に増加させると、冷却水システム内の薬剤（例えばポリリン酸塩）の滞留時間が増加して加水分解される。そのため、冷却水の濃縮倍数は高ければ良いというものではなく、一般的な熱電システムは5〜8倍、化学工業、製油は2〜4倍制御できる。

石英砂フィルタを冷却水処理に応用

石英砂ろ過は水中懸濁物を除去する有効な手段の一つであり、下水深さ処理、下水再利用及び給水処理において重要な手段である。その作用は水の中ですでに凝集した汚染物をさらに除去することであり、それは濾材の滞留、沈降と吸着作用を通じて、浄水の目的を達成する。

二、適用範囲：

1、水の濁度≦5 mg/Lが飲用水質基準に適合することを要求するための工業用水、生活用水及び市政給水システム、

2、工業汚水中の懸濁物、固体物の除去；

3、イオン交換法の軟化、塩分除去システムにおける前処理設備として使用でき、水質に対して要求の高くない工業給水の粗ろ過設備、及びプール循環処理システム、冷却循環水浄化システムなどに用いられる。

三、設備画像：