Guía de tratamiento de agua circulante: explicación del control de incrustaciones, corrosión y microbios

Los sistemas industriales de circulación de agua de refrigeración son componentes vitales en muchos procesos. Sin embargo, durante el funcionamiento, la evaporación del agua y las pérdidas por viento conducen a la concentración continua de agua circulante. Esto da como resultado un aumento del contenido de sal, un aumento en los niveles de aniones y cationes, y cambios significativos en el valor del pH, todo lo cual contribuye al deterioro de la calidad del agua. Además, la temperatura, el pH y el contenido de nutrientes del agua circulante crean un entorno favorable para la proliferación microbiana, y las torres de enfriamiento expuestas a la luz solar son ideales para el crecimiento de algas. EficazTratamiento de agua circulantepor lo tanto, es esencial para gestionar la formación de incrustaciones, controlar la corrosión e inhibir la actividad microbiana.

Problemas comunes en los sistemas de circulación de agua

Varios problemas clave pueden surgir en los sistemas de circulación de agua si no se gestionan adecuadamente:

• Formación de escalas: el asesino silencioso de la eficiencia

  A medida que el agua circula y se evapora en los sistemas de refrigeración, las concentraciones de sal disuelta aumentan. Cuando estas concentraciones superan la solubilidad de ciertas sales, precipitan y forman depósitos duros conocidos como incrustaciones. Los tipos comunes incluyen carbonato de calcio, fosfato de calcio y silicato de magnesio. Las incrustaciones son densas y reducen significativamente la eficiencia de la transferencia de calor; Una simple capa de incrustaciones de 0,6 mm puede disminuir los coeficientes de transferencia de calor en un 20%. Medidas proactivas, como la utilización deSistemas de ósmosis inversapara purificar el agua de reposición, puede mitigar significativamente la acumulación de incrustaciones.

• Incrustaciones: más allá de la simple suciedad

  El ensuciamiento es causado principalmente por materia orgánica, colonias microbianas y sus secreciones, limo y polvo suspendidos en el agua. A diferencia de las incrustaciones duras, las incrustaciones suelen ser más blandas pero igualmente perjudiciales. No solo impiden la transferencia de calor, sino que también promueven la corrosión debajo del depósito, acortando así la vida útil del equipo. La eliminación efectiva de estas partículas es una parte clave de un proceso integralTratamiento de aguas industrialesestrategia, que a menudo involucra varias etapas de filtración dentro de un sistema más grande.

• Corrosión: la degradación gradual de los activos

  La corrosión en los sistemas de circulación de agua, particularmente en los equipos de intercambio de calor, es principalmente electroquímica. Es impulsado por factores como defectos de fabricación en el equipo, altos niveles de oxígeno disuelto, iones corrosivos (por ejemplo, Cl-, Fe2+, Cu2+) y biopelículas formadas por secreciones microbianas. Las consecuencias de la corrosión no controlada son graves, lo que puede provocar un fallo rápido de los intercambiadores de calor y las tuberías. La implementación de unPlanta de tratamiento de aguaEl diseño es crucial para que la eficaciaControl de la corrosión.

• Baba microbiana: un caldo de cultivo para problemas

  El agua circulante a menudo contiene abundante oxígeno disuelto, temperaturas óptimas y condiciones ricas en nutrientes, lo que la hace muy propicia para el crecimiento microbiano (bacterias, algas, hongos). La proliferación microbiana descontrolada puede provocar rápidamente la degradación de la calidad del agua, malos olores y decoloración (por ejemplo, ennegrecimiento). Las torres de enfriamiento pueden sufrir extensos depósitos de limo, bloqueos, reducción drástica de la eficiencia de enfriamiento y corrosión intensificada. Por lo tantoControl microbiano en sistemas de aguaes un aspecto crítico del tratamiento del agua circulante. Soluciones como las que se encuentran en nuestroEsterilizadorincluyendo los esterilizadores UV y los generadores de ozono, pueden ser muy eficaces en el manejo de las poblaciones microbianas.

La amenaza de los microorganismos y el seguimiento esencial

Los microorganismos en los sistemas de agua de enfriamiento se originan en dos fuentes principales: los microbios transportados por el aire durante el funcionamiento de la torre de enfriamiento y los presentes en el suministro de agua de reposición. Las algas, bajo la luz solar, realizan la fotosíntesis utilizando dióxido de carbono y bicarbonato, liberando oxígeno. Por lo tanto, una gran floración de algas puede aumentar el oxígeno disuelto, acelerando los procesos de despolarización y corrosión.

El crecimiento microbiano generalizado puede hacer que el agua circulante se vuelva negra y desarrolle malos olores, contaminando el medio ambiente. También conduce a la formación de importantes depósitos de limo, que reducen la eficiencia de la torre de enfriamiento y pueden causar el deterioro de la madera. El limo en los intercambiadores de calor reduce las tasas de transferencia de calor, aumenta la caída de presión y puede iniciar una corrosión grave debajo del depósito. Además, estas biopelículas pueden proteger el metal subyacente de los inhibidores de la corrosión, lo que los hace ineficaces. Algunas bacterias también producen subproductos metabólicos que son directamente corrosivos. Estos problemas comprometen colectivamente el funcionamiento seguro a largo plazo de los sistemas de circulación de agua, lo que provoca pérdidas económicas sustanciales. En consecuencia, el control de los peligros microbianos es tan crítico, si no más, que el control de las incrustaciones y la corrosión.

El monitoreo de la actividad microbiana en el agua circulante se puede lograr a través de estos análisis químicos:

• Cloro residual (cloro libre):Cuando se utiliza cloro para la desinfección, es vital controlar el tiempo de aparición y el nivel de cloro residual. Las altas cargas microbianas aumentan significativamente la demanda de cloro.
• Amoníaco (NH3):Lo ideal es que el agua circulante esté libre de amoníaco. Su presencia puede indicar fugas en el proceso o contaminación atmosférica. Investigue las fuentes y controle el nitrito, manteniendo el amoníaco por debajo de 10 mg/l.
• Nitrito (NO2-):La presencia de amoníaco y nitrito sugiere que las bacterias nitrificantes están convirtiendo el amoníaco. Esto aumenta drásticamente la demanda de cloro, lo que dificulta el logro de los residuos objetivo. Trate de obtener niveles de NO2- inferiores a 1 mg/l.
• Demanda química de oxígeno (DQO):La proliferación microbiana grave aumenta la DQO porque las secreciones bacterianas se suman a la carga orgánica. El análisis de DQO ayuda a rastrear las tendencias microbianas; idealmente, la DQO (método KMnO4) debe estar por debajo de 5 mg/l.

El daño causado por los microorganismos en el agua circulante es extenso. Las medidas reactivas después de que surgen problemas suelen ser menos efectivas y más costosas, y requieren grandes cantidades de biocidas. Por lo tanto, el monitoreo proactivo y exhaustivo de las condiciones microbianas es indispensable paraTratamiento de agua de refrigeración.

La importancia de la relación de concentración (ciclos de concentración)

La relación de concentración en un sistema de agua circulante se refiere al grado en que los sólidos disueltos en el agua se concentran debido a la evaporación y la deriva, comparada con el agua de reposición. Es un indicador integral clave de la efectividad del control de la calidad del agua.

Una relación de concentración baja significa un mayor consumo de agua y volúmenes de purga, y una subutilización de la eficacia química del tratamiento del agua. Una relación de concentración más alta puede reducir el uso de agua y ahorrar en los costos generales de tratamiento del agua. Sin embargo, una relación de concentración excesivamente alta aumenta la propensión a la formación de incrustaciones, complica el control de las incrustaciones y la corrosión, puede provocar fallos químicos en el tratamiento y puede dificultar el control microbiano. Por lo tanto, mantener una relación de concentración óptima y razonable es crucial para un funcionamiento equilibrado del sistema. Para obtener más información sobre cómo los sistemas eficaces contribuyen al ahorro de costos, puede explorar soluciones generales enAgua descarnada.

Comprensión de los mecanismos de formación de incrustaciones

Las incrustaciones en los sistemas de agua circulante se forman a partir de componentes disueltos sobresaturados. El agua contiene varias sales disueltas como bicarbonatos, carbonatos, cloruros y silicatos. Entre estos, los bicarbonatos disueltos como el bicarbonato de calcio (Ca(HCO3)2) y el bicarbonato de magnesio (Mg(HCO3)2) son los más inestables y se descomponen fácilmente para formar carbonatos. Cuando el agua de enfriamiento rica en bicarbonatos fluye sobre las superficies del intercambiador de calor, especialmente las áreas más calientes, estas sales se descomponen. Si el fosfato y los iones de calcio están presentes, el fosfato de calcio también precipitará. A diferencia de muchas sales comunes, la solubilidad del carbonato de calcio y el fosfato de calcio disminuye a medida que aumenta la temperatura. En consecuencia, en las superficies de transferencia de calor, estas sales escasamente solubles alcanzan fácilmente la sobresaturación y se cristalizan fuera de la solución. Esta tendencia se ve exacerbada por bajas velocidades de flujo o superficies rugosas, lo que lleva a la deposición de estos cristales como incrustaciones duras. Los componentes comunes de las incrustaciones incluyen carbonato de calcio, sulfato de calcio, fosfato de calcio, sales de magnesio y silicatos. El manejo de estos iones formadores de incrustaciones a menudo implica un tratamiento previo y una selección cuidadosa deAccesorios y componentes del sistema de tratamiento de aguacomo membranas específicas o medios filtrantes.

Tecnologías avanzadas de tratamiento de agua circulante

Selección de la derechaSoluciones de tratamiento de aguaes primordial, teniendo en cuenta las características específicas del sistema de agua circulante de la empresa, las condiciones del proceso y la calidad del agua local. Mediante la implementación de medidas como programas precisos de dosificación de productos químicos, los parámetros del agua circulante se pueden mantener dentro de un rango óptimo. Esto no solo garantiza el funcionamiento fiable a largo plazo de los equipos de producción, sino que también mejora significativamente la eficiencia en el uso del agua. La aplicación de la tecnología avanzada de tratamiento de agua circulante ofrece considerables beneficios económicos a las empresas y resultados ambientales positivos para la sociedad. Por lo tanto, su adopción es muy necesaria. Stark Water se compromete a proporcionar productos de vanguardiaTratamiento de aguas industrialestecnologías para abordar estos desafíos de manera efectiva.