Guide de traitement de l’eau en circulation : le tartre, la corrosion et le contrôle microbien expliqués

Les systèmes industriels de circulation d’eau de refroidissement sont des composants essentiels dans de nombreux processus. Cependant, pendant le fonctionnement, l’évaporation de l’eau et les pertes par dérive entraînent une concentration continue de l’eau en circulation. Cela se traduit par une augmentation de la teneur en sel, une augmentation des niveaux d’anions et de cations et des changements significatifs de la valeur du pH, ce qui contribue à la détérioration de la qualité de l’eau. De plus, la température, le pH et la teneur en nutriments de l’eau en circulation créent un environnement favorable à la prolifération microbienne, les tours de refroidissement exposées à la lumière du soleil étant idéales pour la croissance des algues. Efficacetraitement de l’eau de circulationest donc essentiel pour gérer la formation de tartre, contrôler la corrosion et inhiber l’activité microbienne.

Problèmes courants dans les systèmes d’eau circulante

Plusieurs problèmes clés peuvent survenir dans les systèmes d’eau circulante s’ils ne sont pas correctement gérés :

• Formation de l’échelle : le tueur d’efficacité silencieux

  À mesure que l’eau circule et s’évapore dans les systèmes de refroidissement, les concentrations de sels dissous augmentent. Lorsque ces concentrations dépassent la solubilité de certains sels, ils précipitent et forment des dépôts durs appelés tartre. Les types courants comprennent le carbonate de calcium, le phosphate de calcium et le silicate de magnésium. Le tartre est dense et réduit considérablement l’efficacité du transfert de chaleur ; Une simple couche de tartre de 0,6 mm peut réduire les coefficients de transfert de chaleur de 20 %. Mesures proactives, telles que l’utilisationSystèmes d’osmose inversePour purifier l’eau de maquillage, peut réduire considérablement l’accumulation de tartre.

• L’encrassement : au-delà de la simple saleté

  L’encrassement est principalement causé par la matière organique, les colonies microbiennes et leurs sécrétions, le limon et la poussière en suspension dans l’eau. Contrairement au tartre dur, les salissures sont généralement plus molles mais tout aussi préjudiciables. Non seulement ils entravent le transfert de chaleur, mais ils favorisent également la corrosion sous dépôt, ce qui raccourcit la durée de vie de l’équipement. L’élimination efficace de ces particules est un élément clé d’uneTraitement des eaux industriellesimpliquant souvent différentes étapes de filtration au sein d’un système plus vaste.

• Corrosion : la dégradation progressive des actifs

  La corrosion dans les systèmes de circulation d’eau, en particulier des équipements d’échange de chaleur, est principalement électrochimique. Elle est due à des facteurs tels que les défauts de fabrication de l’équipement, les niveaux élevés d’oxygène dissous, les ions corrosifs (par exemple, Cl-, Fe2+, Cu2+) et les biofilms formés par les sécrétions microbiennes. Les conséquences d’une corrosion incontrôlée sont graves, ce qui peut entraîner une défaillance rapide des échangeurs de chaleur et de la tuyauterie. Mise en œuvre d’unstation d’épuration de l’eauconception est cruciale pour uneContrôle de la corrosion.

• La bave microbienne : un terreau fertile pour les problèmes

  L’eau qui circule contient souvent beaucoup d’oxygène dissous, des températures optimales et des conditions riches en nutriments, ce qui la rend très propice à la croissance microbienne (bactéries, algues, champignons). Une prolifération microbienne incontrôlée peut rapidement entraîner une dégradation de la qualité de l’eau, des odeurs nauséabondes et une décoloration (par exemple, un noircissement). Les tours de refroidissement peuvent souffrir d’importants dépôts de boue, de blocages, d’une efficacité de refroidissement considérablement réduite et d’une corrosion intensifiée. DoncContrôle microbien dans les systèmes d’eauest un aspect critique du traitement de l’eau circulante. Des solutions telles que celles que l’on trouve dans notreStérilisateur, y compris les stérilisateurs UV et les générateurs d’ozone, peuvent être très efficaces dans la gestion des populations microbiennes.

La menace des micro-organismes et la surveillance essentielle

Les micro-organismes présents dans les systèmes d’eau de refroidissement proviennent de deux sources principales : les microbes en suspension dans l’air aspirés pendant le fonctionnement de la tour de refroidissement et ceux présents dans l’alimentation en eau d’appoint. Les algues, sous la lumière du soleil, effectuent la photosynthèse en utilisant le dioxyde de carbone et le bicarbonate, libérant de l’oxygène. Une grande prolifération d’algues peut ainsi augmenter l’oxygène dissous, accélérant ainsi les processus de dépolarisation et de corrosion.

Une croissance microbienne généralisée peut faire noircir l’eau en circulation et développer des odeurs nauséabondes, polluant ainsi l’environnement. Cela conduit également à la formation d’importants dépôts de boue, qui réduisent l’efficacité de la tour de refroidissement et peuvent entraîner la détérioration du bois. La boue dans les échangeurs de chaleur réduit les taux de transfert de chaleur, augmente la chute de pression et peut initier une corrosion sévère sous dépôt. De plus, ces biofilms peuvent protéger le métal sous-jacent des inhibiteurs de corrosion, ce qui les rend inefficaces. Certaines bactéries produisent également des sous-produits métaboliques qui sont directement corrosifs. Collectivement, ces problèmes compromettent le fonctionnement sûr et à long terme des systèmes d’eau en circulation, ce qui entraîne des pertes économiques substantielles. Par conséquent, le contrôle des dangers microbiens est aussi essentiel, sinon plus, que la gestion du tartre et de la corrosion.

La surveillance de l’activité microbienne dans l’eau en circulation peut être réalisée grâce à ces analyses chimiques :

• Chlore résiduel (chlore libre) :Lorsque vous utilisez du chlore pour la désinfection, il est essentiel de surveiller l’apparition, le temps et le niveau de chlore résiduel. Des charges microbiennes élevées augmentent considérablement la demande en chlore.
• Ammoniac (NH3) :L’eau qui circule doit idéalement être exempte d’ammoniaque. Sa présence peut indiquer des fuites de processus ou une contamination atmosphérique. Examinez les sources et surveillez les nitrites, en maintenant l’ammoniac en dessous de 10 mg/l.
• Nitrite (NO2-) :La présence d’ammoniac et de nitrite suggère que les bactéries nitrifiantes convertissent l’ammoniac. Cela augmente considérablement la demande de chlore, ce qui rend difficile l’atteinte des valeurs résiduelles cibles. Visez des niveaux de NO2- inférieurs à 1 mg/l.
• Demande chimique en oxygène (DCO) :Une prolifération microbienne sévère augmente la DCO, car les sécrétions bactériennes s’ajoutent à la charge organique. L’analyse de la DCO permet de suivre les tendances microbiennes ; idéalement, la DCO (méthode KMnO4) doit être inférieure à 5mg/l.

Les dommages causés par les micro-organismes dans l’eau en circulation sont considérables. Les mesures réactives après l’apparition de problèmes sont souvent moins efficaces et plus coûteuses, nécessitant de grandes quantités de biocides. Par conséquent, une surveillance proactive et complète des affections microbiennes est indispensable pourTraitement de l’eau de refroidissement.

L’importance du rapport de concentration (cycles de concentration)

Le rapport de concentration dans un système d’eau en circulation fait référence au degré auquel les solides dissous dans l’eau se concentrent en raison de l’évaporation et de la dérive, comparé à l’eau d’appoint. Il s’agit d’un indicateur complet clé de l’efficacité du contrôle de la qualité de l’eau.

Un faible rapport de concentration signifie une consommation d’eau et des volumes de purge plus élevés, ainsi qu’une sous-utilisation de l’efficacité chimique du traitement de l’eau. Un rapport de concentration plus élevé peut réduire la consommation d’eau et économiser sur les coûts globaux de traitement de l’eau. Cependant, un rapport de concentration excessivement élevé augmente la propension à la formation de tartre, complique le contrôle du tartre et de la corrosion, peut entraîner une défaillance des produits chimiques de traitement et peut entraver le contrôle microbien. Ainsi, le maintien d’un rapport de concentration optimal et raisonnable est crucial pour un fonctionnement équilibré du système. Pour plus d’informations sur la façon dont des systèmes efficaces contribuent à la réduction des coûts, vous pouvez explorer des solutions générales à l’adresse suivante :Eau austère.

Comprendre les mécanismes de formation des tartres

Le tartre dans les systèmes d’eau en circulation se forme à partir de composants dissous sursaturés. L’eau contient divers sels dissous comme les bicarbonates, les carbonates, les chlorures et les silicates. Parmi ceux-ci, les bicarbonates dissous tels que le bicarbonate de calcium (Ca(HCO3)2) et le bicarbonate de magnésium (Mg(HCO3)2) sont les plus instables et se décomposent facilement pour former des carbonates. Lorsque l’eau de refroidissement riche en bicarbonates s’écoule sur les surfaces de l’échangeur de chaleur, en particulier les zones les plus chaudes, ces sels se décomposent. Si des ions phosphate et calcium sont présents, le phosphate de calcium précipitera également. Contrairement à de nombreux sels courants, la solubilité du carbonate de calcium et du phosphate de calcium diminue à mesure que la température augmente. Par conséquent, sur les surfaces de transfert de chaleur, ces sels peu solubles atteignent facilement la sursaturation et cristallisent hors de la solution. Cette tendance est exacerbée par de faibles vitesses d’écoulement ou des surfaces rugueuses, conduisant au dépôt de ces cristaux sous forme de tartre dur. Les composants courants du tartre comprennent le carbonate de calcium, le sulfate de calcium, le phosphate de calcium, les sels de magnésium et les silicates. La gestion de ces ions anticalaires implique souvent un prétraitement et une sélection minutieuse desAccessoires et composants du système de traitement de l’eaucomme des membranes spécifiques ou des médias filtrants.

Technologies avancées de traitement de l’eau de circulation

Choisir le bonSolutions de traitement de l’eauest primordiale, compte tenu des caractéristiques spécifiques du système d’eau circulante de l’entreprise, des conditions de traitement et de la qualité de l’eau locale. En mettant en œuvre des mesures telles que des programmes de dosage précis de produits chimiques, les paramètres de l’eau en circulation peuvent être maintenus dans une plage optimale. Cela garantit non seulement le fonctionnement fiable à long terme des équipements de production, mais améliore également considérablement l’efficacité de l’utilisation de l’eau. L’application d’une technologie avancée de traitement de l’eau de circulation offre des avantages économiques considérables aux entreprises et des résultats environnementaux positifs pour la société. Par conséquent, son adoption est hautement nécessaire. Stark Water s’engage à fournir desTraitement des eaux industriellestechnologies pour relever efficacement ces défis.