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1.為何軟水系統硬度偏高? · 2.甚麼是導電度? · 3.加藥會不會影響PH及導電度? · 4.為何加藥還要排水(排放)? · 5.藥量過高過低對系統有無影響 · 6.冷卻塔的導電度是依據甚麼來設定 ...
1.為何軟水系統硬度偏高?
現今工業上最常用的軟水製造方式是採用鈉(Na+)型陽離子樹酯將水中的鈣`鎂離子進行交換去除,但一旦樹酯經過一定的產水量(設計水量)的交換後會逐漸飽和而需要進行再生.因此通常會有幾種以下幾種狀況下會使得生產的軟水硬度偏高
1.若在某一時段內用水量突增,超過設計產水量未進行再生的情形下
2.自動控制設定故障或自動頭`閥件等異常,使得再生流程無法準時或正常進行時
3.樹酯經使用後會逐漸有少量破損流失,累積一段時間後樹酯總量將不足,未能即時補充,造成總交
換量不足時
4.原水品質變異(如前處理不佳),造成樹酯受汙染(如鐵份或汙泥),交換能力下降,未能即時進
行前處理設備異常排除或將樹酯進行清洗恢復功能
5.補水硬度升高,造成樹酯總交換產水量下降,未適當縮短在生周期時
2.甚麼是導電度?
導電度又可稱為電導度,主要是反應水中溶解鹽類及固型物的量,大約1µs/cm導電度水中會有0.6-0.65ppm總溶解固型物(TDS)
3.加藥會不會影響PH及導電度?
一般冷卻水的加藥量約在200ppm以內,因此影響PH及導電度是比較輕微的,通常PH的影響會在±0.3以內,導電度的影響會在±50µs/cm以內.但如果是密閉式系統因加藥量通常在2000-5000ppm之間,對於PH及導電度就會隨所添加藥劑的數值而有較大的變化,有時為了調高系統水的PH值來減低腐蝕傾向,會刻意調配較高PH質的藥品進行使用,此時的影響就會更大一點了
4.為何加藥還要排水(排放)?
在各種循環冷卻水的加藥保養中,專業的廠商會參考補水水質狀況建議選用適當的添加藥劑以達到日後循環水正常運行時能避免水質惡化嚴重,進而造成的系統障害(如耗能增加`設備損害`影響正常生產等).水處理藥品的功能主要有二:1.抑制減緩及減少水中雜質的產生(如微生物汙泥`腐蝕物沉積等).2.是提高系統對循環水中雜質的容忍度.所以,雖然添加藥品,但冷卻水經過散熱濃縮或長時間循環使用,會使得水中的雜質逐漸累積增加,而必須進行排放來維持設定的最佳操作水質標準.藥劑的添加並非為了提供100%的不排放,而是在最經濟的添加量下達到需要的效果,同時藉著適當的排放來達到水質的穩定及平衡
5.藥量過高過低對系統有無影響
許多的事物及操控都講求適當,過與不及都將有不好的影響.循環冷卻水藥劑的添加也是一樣.藥量過低無法達到我們控制的效果及目的,而藥量過高雖不會有甚麼不良影響,甚至讓控制效果提升,但這是一種不經濟的浪費的做法,所以藥劑添加還是以適當的量來進行維護操作才是正確
6.冷卻塔的導電度是依據甚麼來設定?
一般冷卻塔水質會依補水水質來進行需要操作的的濃縮倍數設定,而濃縮倍數的設定則以補水水中特定幾樣數值的濃度來考慮,一般常態的是以鈣硬度及二氧化矽為依據,特殊的補水水質則視內含物質濃縮後會不會產生障害而另行考慮.
當決定好濃縮倍數後,將補水導電度乘以濃縮倍數,就可以設定冷卻塔循環冷卻水要操作的導電度範圍.
7.PH值及導電度過高時應做何處理
一般PH及導電度過高可能的原因有:
1.補水導電度或PH變高
2.過度濃縮(排放系統未正常運作)
因此需要的處置重點是:
1.找出補水水質變異的原因並加以克服改善,但若補水水質無法恢復且會長期
改變,則需要變更藥品添加設計(針對PH),或改變操作的濃縮倍數(針對導電
度.)
2.檢查調整及恢復所有排放機制功能,使能進行正常排放.即可
8.冷卻水塔添加氧化性殺菌劑須注意事項
1.注意冷卻水殘留餘氯不可過高,殘留餘氯過高會增加系統的腐蝕,一般殘留餘
氯的控制,瞬間(3小時內)不超過1.5ppm,連續以不操過0.5ppm為準
2.注意泡沫產生,若泡沫量多會產生困擾時,需進行消泡劑添加.
3.若需穩定控制,可採用投料器並搭配餘氯自動控制器或定時器來進行控制
9.何謂製程冷卻水(PCW)?其主要之功能為何?
1.PCW(PROCESSCOOLINGWATER)就是製程冷卻水,主要供給生產設備做為冷卻的一套密閉式的冷卻循環系統水源,一般要求溫度不能太低,溫度控制要求在16℃~22℃。
若溫度控制過低,在潔淨室裏濕度比較高情況下,會出現設備結露現象;若溫度過高責達不到設備冷卻的要求。
2.製程冷卻水(PCW),其主要之功能為用在冷卻機台或真空幫浦上使用,通常使用RO水或軟水來做水源就可以了,這是為了不讓機台或真空幫浦端的高溫使得冷卻水管結垢,他會不斷的在冰水機與設備端循環使用而不會大量被消,其系統主要由板式換熱器,泵,PCW水箱,分冷凍水側(冰水)和PCW水側等部分構成.從水箱抽水經水泵至板式換熱器通過控制冷凍水(冰水)的量來保證PCW的水溫,送至生產線設備,再回到水箱.構成PCW密閉式迴圈.冷凍水側直接回冷凍機.
10.製程冷卻水系統的主要問題為何?
製程冷卻水系統的主要問題大致如下:
(1) 一般密閉式系統因不受日光照射,菌類不易滋生繁殖,尤其是較大的微生物,故沒有藻類或黏泥阻塞的問題,但若必要需控制真菌或霉菌的生長.
(2)本系統不會吸收外界的塵埃,油氣及其他污染物,系統亦較能保持乾淨.
(3)密閉式系統水量蒸發少且不飛散損失,正常狀況下系統水不會造成過度濃縮,不容易產生水垢,系統中的沉積物主要也來自腐蝕.
綜合以上,開放式冷卻循環系統的一般性問題,在密閉式系統裡較不必擔憂,但也正因如此,在密閉系統中低鹼度及低硬度以及溶氧較高等因素下,密閉系統反而有相當大的腐蝕顧慮,這是主要也是務必克服的問題.
11.製程冷卻水系統為什麼要加藥防止腐蝕?在操作上應注意之事項為何?
就如同汽車的散熱水箱需加水箱精預防腐蝕一樣,也因為水箱精的普遍使用,使得汽車水箱的壽命大大的延長,以往腐蝕漏水造成引擎溫度過高導致嚴重後果的情形,已較為少見,這便是使用者已能重視保養的成效.
※密閉系統是否添加藥劑做防蝕處理,也對設備有相當大影響,主要是:
(1)設備壽命:有加藥防蝕的密閉系統,可大幅延長壽命,與未加藥劑的系統比較,甚至會有達到一倍的壽命差距,故防蝕處理可有效降低設備成本.
(2)能源消耗:腐蝕所產生的氧化物,其熱傳導率只有一般金屬的1/10~1/30,故止腐蝕確可節省能源的消耗,故乾淨不腐蝕的系統才能的設備效率,減少對生產或品質的影響.加藥防蝕實為最經濟簡便及最省時省力且高效益的保養方式.
(3)一般在製程冷卻水水質之控制須注意以下之情形
◎鐵腐蝕率低於2mpy,銅腐蝕率低於0.2mpy。
◎須具備維生物分散劑之功能,以防止微生物黏膜產生及沉積問題。
◎須避免因藥劑濃度控制不當而造成藥垢生成。
◎藥品不可含磷酸鹽類成份及重金屬,以防止沉積及公害問題。
◎防蝕劑濃度常態需控制在70mg/L。
(4)一般製程冷卻水水質檢測項目及控制範圍如下:
(僅供參考,實際之控制之控制範圍仍需依現場之狀況、補水源之水質及或設備商之水質要求為準)
檢測內容
標準範圍
酸鹼值
pHValue
8~10
M-鹼性度
ppmasCaCO3
30~100
P-鹼性度
ppmasCaCO3
N/A
總硬度
ppmasCaCO3
<100
鈣硬度
ppmasCaCO3
<60
鎂硬度
ppmasCaCO3
氯離子
ppmasCl
<300
二氧化矽
ppmasSiO2
<50
生菌數
<103
鐵
ppmasFe
<1.0
導電度
μS/cm,25℃
500~750
穩定指數
S.I
6~8
防蝕劑濃度
ppm
70±10
其他說明:
(1) 由於設備的使用經驗,大部份有密閉式冰水(熱水)系統的單位,一般現在均已有相當注重其防蝕處理,因密閉系統一旦發現損壞通常都極為嚴重,不但使昂貴設備提早喪失功能,平時的效率或突發狀況,更造成浪費能源,影響品質,生產停頓等等損失,實應正視其保養需求.正常的加藥控制即可得良好的效果,但一段時間亦需實施一次換水更佳.
若狀況需要亦可添加小量的微生物控制劑,以控制真菌、硝化菌等生長.
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