循環冷卻水中水處理劑在線監測方法的建立及相應儀器的研發.pdf

1、工業循環水系統中存在三大問題：結垢、腐蝕和微生物生長。為此，人們研制開發出各種水處理試劑，包括阻垢劑、緩蝕劑、絮凝劑等，以減輕此類現象。目前國內外生產的水處理試劑已基本上可以控循環水中存在的問題，但在系統中如何保持合適濃度的有效試劑，成為控制技術的關鍵。因此，快速、準確地測定工業水系統中水處理劑的濃度至關重要。 本研究圍繞循環冷卻水系統中水處理劑的在線監測這一課題展開，主要研究內容和結果如下： (1)根據鋼廠凈循環水系統

2、的現場運行情況，設計水處理劑在線監測的技術路線，即將水處理劑和熒光示蹤劑按一定比例混合投入系統，對熒光示蹤劑進行在線監測，以熒光示蹤劑的濃度推算出水處理劑濃度，對水處理劑含量進行間接監測。 (2)選定羧基磺基萘二甲酰亞胺(CSN)作為熒光示蹤劑，以斑馬魚作為受試生物，進行CSN的毒性試驗，試驗表明，斑馬魚在CSN濃度為500 ng/mL下曝露96 h后，CSN未對受試生物斑馬魚構成可見的威脅。根據鋼廠循環冷卻水系統的水質參數，考

3、察溫度、pH值、殺生劑等參數對CSN熒光強度的影響。試驗結果顯示，CSN除受殺生劑的影響導致熒光值降低外，在循環冷卻水中其他水質參數條件下，CSN能保持很好的惰性，可作為循環冷卻水的熒光示蹤劑。 (3)從集成化、專用化、小型化的現代分析儀器設計理念出發，研制專用的在線熒光監測儀。儀器部件包括電源模塊、激發光源模塊、流通池、光信號過濾聚焦裝置、檢測器、數據分析處理和結果顯示裝置等。 (4)通過實驗室試驗，考察在線熒光監測儀

4、的穩定性，以及所研發的監測方法及儀器的精密度、檢出下限等性能指標。結果顯示，儀器的性能達到設計要求。 (5)應用動態模擬裝置，初步驗證了熒光示蹤方法在線間接監測水處理劑含量的可行性。試驗結果顯示，當循環冷卻水濃縮倍數值小于2.5時，熒光示蹤劑濃度與總磷濃度之間有很好的相關性，采用CSN與水處理劑以一定比例混合的熒光示蹤方法，結合研制的在線熒光監測儀，可對循環水濃縮倍數低的循環水系統，如鋼廠凈循環冷卻水系統中的水處理劑含量實行在線