Guia de Tratamento de Água Circulante: Controle de Incrustação, Corrosão e Microbiano Explicado

Os sistemas industriais de circulação de água de resfriamento são componentes vitais em muitos processos. No entanto, durante a operação, a evaporação da água e as perdas de vento levam à concentração contínua da água circulante. Isso resulta em aumento do teor de sal, aumento nos níveis de ânions e cátions e alterações significativas no valor do pH, contribuindo para a deterioração da qualidade da água. Além disso, a temperatura, o pH e o teor de nutrientes da água circulante criam um ambiente favorável para a proliferação microbiana, com torres de resfriamento expostas à luz solar sendo ideais para o crescimento de algas. EficazTratamento de água circulanteé, portanto, essencial para gerenciar a formação de incrustações, controlar a corrosão e inibir a atividade microbiana.

Problemas comuns em sistemas de circulação de água

Vários problemas importantes podem surgir nos sistemas de circulação de água se não forem gerenciados adequadamente:

• Formação de Escala: O Assassino da Eficiência Silenciosa

  À medida que a água circula e evapora nos sistemas de resfriamento, as concentrações de sal dissolvido aumentam. Quando essas concentrações excedem a solubilidade de certos sais, elas precipitam e formam depósitos duros conhecidos como incrustações. Os tipos comuns incluem carbonato de cálcio, fosfato de cálcio e silicato de magnésio. A incrustação é densa e reduz significativamente a eficiência da transferência de calor; Uma mera camada de incrustação de 0,6 mm pode diminuir os coeficientes de transferência de calor em 20%. Medidas proativas, como a utilização deSistemas de Osmose ReversaPara purificar a água de reposição, pode mitigar significativamente o acúmulo de incrustações.

• Incrustação: Além da Sujeira Simples

  A incrustação é causada principalmente por matéria orgânica, colônias microbianas e suas secreções, lodo e poeira suspensa na água. Ao contrário da escama dura, os incrustantes são tipicamente mais macios, mas igualmente prejudiciais. Eles não apenas impedem a transferência de calor, mas também promovem a corrosão sob o depósito, reduzindo assim a vida útil do equipamento. A remoção eficaz dessas partículas é uma parte fundamental de uma abordagem abrangenteTratamento de água industrialestratégia, muitas vezes envolvendo vários estágios de filtragem dentro de um sistema maior.

• Corrosão: a degradação gradual dos ativos

  A corrosão em sistemas de circulação de água, particularmente de equipamentos de troca de calor, é principalmente eletroquímica. É impulsionado por fatores como defeitos de fabricação em equipamentos, altos níveis de oxigênio dissolvido, íons corrosivos (por exemplo, Cl-, Fe2+, Cu2+) e biofilmes formados por secreções microbianas. As consequências da corrosão não controlada são graves, levando potencialmente à rápida falha de trocadores de calor e tubulações. Implementando umEstação de tratamento de águadesign é crucial para umaControle de corrosão.

• Lodo microbiano: um terreno fértil para problemas

  A água circulante geralmente contém amplo oxigênio dissolvido, temperaturas ideais e condições ricas em nutrientes, tornando-a altamente propícia ao crescimento microbiano (bactérias, algas, fungos). A proliferação microbiana descontrolada pode levar rapidamente à degradação da qualidade da água, odores desagradáveis e descoloração (por exemplo, escurecimento). As torres de resfriamento podem sofrer de extensos depósitos de lodo, bloqueios, eficiência de resfriamento drasticamente reduzida e corrosão intensificada. PortantoControle microbiano em sistemas de águaé um aspecto crítico do tratamento de água circulante. Soluções como as encontradas em nossoEsterilizadorincluindo esterilizadores UV e geradores de ozônio, pode ser altamente eficaz no gerenciamento de populações microbianas.

A ameaça dos microrganismos e o monitoramento essencial

Os microrganismos nos sistemas de água de resfriamento se originam de duas fontes principais: micróbios transportados pelo ar atraídos durante a operação da torre de resfriamento e aqueles presentes no abastecimento de água de reposição. As algas, sob a luz solar, realizam a fotossíntese usando dióxido de carbono e bicarbonato, liberando oxigênio. Uma grande proliferação de algas pode, portanto, aumentar o oxigênio dissolvido, acelerando os processos de despolarização e corrosão.

O crescimento microbiano generalizado pode fazer com que a água circulante fique preta e desenvolva odores desagradáveis, poluindo o meio ambiente. Também leva à formação de depósitos significativos de lodo, que reduzem a eficiência da torre de resfriamento e podem causar deterioração da madeira. O lodo em trocadores de calor reduz as taxas de transferência de calor, aumenta a queda de pressão e pode iniciar corrosão severa sob o depósito. Além disso, esses biofilmes podem proteger o metal subjacente dos inibidores de corrosão, tornando-os ineficazes. Algumas bactérias também produzem subprodutos metabólicos que são diretamente corrosivos. Essas questões comprometem coletivamente a operação segura e de longo prazo dos sistemas de circulação de água, levando a perdas econômicas substanciais. Consequentemente, o controle dos riscos microbianos é tão crítico quanto, se não mais, o gerenciamento de incrustações e corrosão.

O monitoramento da atividade microbiana na água circulante pode ser obtido por meio dessas análises químicas:

• Cloro residual (cloro livre):Ao usar cloro para desinfecção, é vital monitorar o tempo de aparecimento e o nível de cloro residual. Altas cargas microbianas aumentam significativamente a demanda de cloro.
• Amônia (NH3):Idealmente, a água circulante deve ser livre de amônia. Sua presença pode indicar vazamentos no processo ou contaminação atmosférica. Investigue as fontes e monitore o nitrito, mantendo a amônia abaixo de 10mg/l.
• Nitrito (NO2-):A presença de amônia e nitrito sugere que as bactérias nitrificantes estão convertendo amônia. Isso aumenta drasticamente a demanda de cloro, dificultando o alcance dos resíduos desejados. Apontar para níveis de NO2- abaixo de 1mg/l.
• Demanda Química de Oxigênio (DQO):A proliferação microbiana severa aumenta a DQO porque as secreções bacterianas aumentam a carga orgânica. A análise de DQO ajuda a rastrear tendências microbianas; idealmente, a DQO (método KMnO4) deve estar abaixo de 5mg/l.

Os danos causados por microrganismos na água circulante são extensos. As medidas reativas após o surgimento de problemas são muitas vezes menos eficazes e mais dispendiosas, exigindo grandes quantidades de biocidas. Portanto, o monitoramento proativo e abrangente das condições microbianas é indispensável para umaTratamento de água de resfriamento.

O significado da razão de concentração (ciclos de concentração)

A razão de concentração em um sistema de circulação de água refere-se ao grau em que os sólidos dissolvidos na água se concentram devido à evaporação e deriva, comparados com a água de reposição. É um indicador abrangente e chave da eficácia do controle da qualidade da água.

Uma baixa taxa de concentração significa maior consumo de água e volumes de purga e subutilização da eficácia química do tratamento de água. Uma taxa de concentração mais alta pode reduzir o uso de água e economizar nos custos gerais de tratamento de água. No entanto, uma taxa de concentração excessivamente alta aumenta a propensão à formação de incrustações, complica o controle de incrustações e corrosão, pode levar à falha química do tratamento e pode dificultar o controle microbiano. Assim, manter uma taxa de concentração ideal e razoável é crucial para uma operação equilibrada do sistema. Para obter mais informações sobre como os sistemas eficazes contribuem para a economia de custos, você pode explorar soluções gerais emÁgua Pura.

Entendendo os mecanismos de formação de incrustações

A incrustação nos sistemas de circulação de água se forma a partir de componentes dissolvidos supersaturados. A água contém vários sais dissolvidos, como bicarbonatos, carbonatos, cloretos e silicatos. Dentre estes, os bicarbonatos dissolvidos como o bicarbonato de cálcio (Ca(HCO3)2) e o bicarbonato de magnésio (Mg(HCO3)2) são os mais instáveis e se decompõem facilmente para formar carbonatos. Quando a água de resfriamento rica em bicarbonatos flui sobre as superfícies do trocador de calor, especialmente as áreas mais quentes, esses sais se decompõem. Se os íons fosfato e cálcio estiverem presentes, o fosfato de cálcio também precipitará. Ao contrário de muitos sais comuns, a solubilidade do carbonato de cálcio e do fosfato de cálcio diminui à medida que a temperatura aumenta. Consequentemente, em superfícies de transferência de calor, esses sais moderadamente solúveis atingem facilmente a supersaturação e cristalizam a partir da solução. Essa tendência é exacerbada por baixas velocidades de fluxo ou superfícies ásperas, levando à deposição desses cristais como incrustações duras. Os componentes comuns da escala incluem carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, fosfato de cálcio, sais de magnésio e silicatos. O gerenciamento desses íons formadores de incrustações geralmente envolve pré-tratamento e seleção cuidadosa deAcessórios e componentes do sistema de tratamento de águacomo membranas específicas ou meios filtrantes.

Tecnologias avançadas de tratamento de água circulante

Selecionando o direitoSoluções de tratamento de águaé fundamental, considerando as características específicas do sistema de circulação de água do empreendimento, as condições do processo e a qualidade da água local. Ao implementar medidas como programas precisos de dosagem de produtos químicos, os parâmetros da água circulante podem ser mantidos dentro de uma faixa ideal. Isso não apenas garante a operação confiável e de longo prazo do equipamento de produção, mas também aumenta significativamente a eficiência do uso da água. A aplicação de tecnologia avançada de tratamento de água circulante oferece benefícios econômicos consideráveis para as empresas e resultados ambientais positivos para a sociedade. Portanto, sua adoção é altamente necessária. A Stark Water está comprometida em fornecer tecnologia de pontaTratamento de água industrialtecnologias para enfrentar esses desafios de forma eficaz.