低溫蒸發(fā)器加熱系統(tǒng)的防結垢設計,核心是從 “抑制結垢成因” 和 “及時清除初期結垢” 兩方面入手,結合預處理、結構設計、運行調控與主動清洗,避免高鹽廢水中的鈣、鎂、硅等離子在加熱面析出附著,具體通過以下 4 類關鍵措施實現(xiàn):
預處理提前去除易結垢離子,從源頭減少結垢基礎加熱系統(tǒng)結垢的核心誘因是廢水中的鈣、鎂、硅離子,因此會在廢水進入加熱系統(tǒng)前,通過化學軟化(投加碳酸鈉、氫氧化鈉,使鈣鎂離子生成沉淀)、硅去除(投加鎂鹽形成硅酸鎂沉淀)、精密過濾(過濾粒徑≥5μm 的懸浮物)等預處理工藝,將廢水硬度(以 CaCO?計)控制在 50mg/L 以下,硅含量降至 100mg/L 以內,從根源減少加熱面的結垢 “原料”,避免后續(xù)加熱過程中離子超飽和析出。
加熱面結構與材質優(yōu)化,降低結垢附著概率在加熱組件設計上,會通過結構與材質適配減少結垢附著:一是采用降膜式、板式等高效換熱結構,讓廢水在加熱面形成薄層液膜并快速流動(流速 1.0~2.0m/s),減少離子在加熱面的停留時間,同時避免局部死水區(qū)域;二是選用鈦合金、316L 不銹鋼等表面光滑、耐腐的材質,降低結垢晶體與加熱面的附著力(光滑表面結垢易被水流沖刷);部分系統(tǒng)還會在加熱面涂覆防結垢涂層(如聚四氟乙烯涂層),進一步減少結垢附著。
運行參數(shù)精準調控,避免局部超飽和結垢通過 PLC 系統(tǒng)實時調控加熱系統(tǒng)的關鍵參數(shù),規(guī)避結垢條件:一是控制加熱溫差(加熱介質與廢水的溫差 15~25℃),避免溫差過大導致加熱面局部過熱(局部溫度過高會加速離子析出);二是穩(wěn)定廢水流速(保持 1.0~2.0m/s 湍流狀態(tài)),利用湍流沖刷加熱面,打破初期結垢層;三是控制濃縮倍數(shù)(根據(jù)鹽分溶解度設定,如 NaCl 廢水濃縮倍數(shù)≤8 倍),避免廢水過度濃縮導致鹽分超飽和,從工況上抑制結垢生成。
主動清洗系統(tǒng),及時清除初期結垢加熱系統(tǒng)會配套自動清洗(CIP)或定期手動清洗機制,及時清除微量初期結垢:常規(guī)每 15~30 天啟動一次在線酸洗(用 5%~8% 檸檬酸溶液或適配濃度的稀鹽酸,循環(huán)清洗 2~4 小時),溶解鈣鎂垢;若有硅垢,會添加氟化物輔助清洗;對于頑固結垢,會定期停機拆解加熱組件,用高壓水槍(5~10MPa)沖洗或酸洗浸泡,確保加熱面無結垢殘留,維持換熱效率。