Đề tài Nước cấp cho thiết bị làm lạnh

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN – ĐẠI HỌC QGHN 
KHOA MÔI TRƯỜNG 
XỬ LÝ NƯỚC CẤP 
Đề tài: Nước cấp cho thiết bị làm lạnh 
Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS Đồng Kim Loan 
 TS. Phạm Thị Thúy 
 Hoàng Minh Trang 
Nhóm 1: Nguyễn Việt Hoàng 
 Nguyễn Quốc Hưng 
 Hoàng Thị Thùy 
Mục lục 
I. Mở đầu ............................................................................................ 1 
II. Nước cấp cho thiết bị làm lạnh ....................................................... 1 
1. Ảnh hưởng của nước cấp đến mục đích sử dụng ......................... 1 
1.1 Ăn mòn (gỉ) .............................................................................. 1 
1.2 Cặn .......................................................................................... 2 
1.3 Sự lắng đọng vi sinh vật .......................................................... 3 
2. Yêu cầu chất lượng nước cấp ....................................................... 3 
3. Các hệ thống nước làm lạnh ......................................................... 4 
3.1 Hệ thống xả thẳng ................................................................... 5 
3.2 Hệ thống tuần hoàn ................................................................ 5 
III. Đề xuất các công nghệ xử lý ......................................................... 6 
1. Hệ thống làm lạnh xả thẳng.......................................................... 8 
1.1 Loại trừ cặn bám (chủ yếu là CaCO3): ..................................... 8 
1.2 Ngăn ngừa lớp phủ sinh vật .................................................... 8 
1.3 Ngăn ngừa quá trình gỉ ống và thiết bị làm lạnh ..................... 9 
2. Hệ thống làm lạnh tuần hoàn ....................................................... 9 
IV. Công nghệ thực tế áp dụng ........................................................ 10 
V. Kết luận.......................................................................................... 12 
VI. Tài liệu tham khảo ...................................................................... 12 
1 
I. Mở đầu 
Nước là tài nguyên vô giá. Tất cả các hoạt động của con người đều cần sử 
dụng đến nước. Nước được sử dụng vào rất nhiều hoạt động với mục đích khác 
nhau: nông nghiệp, công nghiệp, sinh hoạt, giải trí... Để cung cấp nước sạch có 
thể khai thác từ nguồn nước thiên nhiên (thường gọi là nước thô) từ nước mặt, 
nước ngầm, nước biển. Theo tính chất của nước có thể phân ra: nước ngọt, 
nước mặn, nước lợ, nước chua phèn, nước khoáng và nước mưa. 
Mỗi loại nước cấp cho mục đích sử dụng khác nhau có yêu cầu về chất lượng 
khác nhau. Do đó, cần áp dụng các quy trình xử lý nước khác nhau cho các mục 
đích sử dụng nước khác nhau đó. Chất lượng nước cấp cho sản xuất đòi hỏi rất 
khác nhau, tùy thuộc vào mục đích sử dụng của mỗi ngành công nghiệp có thể 
chia ra các loại như sau: 
 Nước cấp cho ngành công nghiệp thực phẩm, công nghiệp dệt, giấy, phim 
ảnh...yêu cầu chất lượng đạt được như nước ăn uống 
 Nước để làm nguội gần như là nhu cầu chung của rất nhiều ngành công 
nghiệp và chiếm một số lượng rất lớn (ví dụ: làm nguội các thiết bị hóa 
chất các lò đúc gang, thiết bị ngưng tụ của máy và tuabin hơi, thiết bị làm 
nguội không khí...), nước làm nguội yêu cầu hàm lượng cặn và độ cứng 
tạm thời nhỏ và nhiệt độ càng thấp càng tốt. 
 Nước cấp cho nồi hơi yêu cầu chất lượng cao. Nước không được có cặn, 
độ cứng toàn phần phải rất nhỏ. Ngoài ra phải hạn chế mức thấp nhất sự 
có mặt của các hợp chất axit silic (H2SiO3). 
Trong bài tiểu luận này, nhóm tập trung nghiên cứu về nước cấp cho các thiết bị 
làm lạnh được khai thác từ nguồn nước mặt và nước ngầm 
II. Nước cấp cho thiết bị làm lạnh 
1. Ảnh hưởng của nước cấp đến mục đích sử dụng 
Những vấn đề chính liên quan đến nước làm mát bao bồm 
1.1 Ăn mòn (gỉ) 
Là quá trình oxi hóa – khử trong đó kim 
loại phản ứng trực tiếp với các chất oxi 
hóa trong môi trường. 
Oxy hòa tan trong nước làm lạnh ở nhiệt 
độ cao gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại. 
Nhân tố khác đẩy mạnh quá trình gỉ là 
cacbonat, nitrat, clorit và trị số pH thấp. 
Thường quá trình gỉ kèm theo việc tạo ra 
trên thành ống lớp cặn lắng đọng mấp mô 
2 
làm ảnh hưởng xấu tới quá trình trao đổi nhiệt, tăng tổn thất áp lực trong 
đường ống, làm giảm lưu lượng của máy bơm cấp nước làm lạnh 
Các đặc tính của nước ảnh hưởng đến sự ăn mòn bao gồm: 
 Oxy và các khí hòa tan khác 
 Chất rắn hòa tan và lơ lửng 
 Tính kiềm và axit 
 Nhiệt độ 
 Hoạt động của vi sinh vật 
1.2 Cặn 
Là một lớp phủ dày của vật liệu vô cơ là chủ 
yếu hình thành từ sự kết tủa các thành 
phần hòa tan trong nước. 
Thành phần chủ yếu của cặn lắng đọng trên 
các bề mặt làm lạnh là CaCO3. Nó được tạo 
ra do sự phân hủy ion HCO3- có trong nước 
làm lạnh: 
HCO3- CO32- + H2O + CO2 
Khi nước bị đun nóng, CO2 trong nước bị bay hơi làm cho cân bằng chuyển dịch 
về phía phải, từ đó nồng độ CO32- tăng lên. Trong nước sẵn có Ca2+ sẽ tác dụng 
với ion cacbonat tạo ra màng rắn chắc trên toàn bộ thành ống của tuyến dẫn 
nước. Khi nước có trị số pH cao (pH > 10), nước sau khi xử lý bằng vôi để giảm 
độ cứng cacbonat thì trong thành phần của cặn lắng đọng và cặn bám có cả 
Mg(OH)2 
Khi nước làm lạnh có hàm lượng cặn lớn (cát, sét, cặn lơ lửng khác) chúng có thể 
lắng đọng trên các đoạn ống của hệ thống làm lạnh khi vận tốc chuyển động của 
dòng nước trong ống thấp. Nếu trong hệ thống làm lạnh xảy ra việc tạo cặn bám 
thì cùng với canxi cacbonat trên bề mặt cần làm lạnh và thành ống của hệ thống 
dẫn nước có thể dính bám cả cặn lơ lửng vì CaCO3 xi măng hóa chúng. Việc tích 
lũy cặn lơ lửng trên bề mặt làm lạnh và trên thành ống có thể xảy ra cả trong 
trường hợp khi trên thành ống có lớp phủ sinh vật. Lớp này sẽ thu hút cặn lơ 
lửng trong nước, làm dày lớp cặn bám vào thành ống. 
Khi trong nguồn nước cấp cho hệ thống làm lạnh có sắt (nước ngầm) thì trong 
hệ thống ống dẫn, trên bề mặt làm lạnh có thể lắng đọng cặn hydroxit sắt, vì