某石化企业污水处理冷却塔采用传统塑料填料，运行3年后出现严重结垢问题。循环水中钙镁离子浓度超标（硬度达800mg/L），导致填料表面形成厚达5-10mm的硬垢层，出塔水温升高4℃，冷却效率下降30。每年需停机清洗2次，每次清洗成本超20万元，且填料因老化需每5年更换一次，全生命周期成本高昂。
1.材质选择
选用氧化铝陶瓷（Al₂O₃含量≥92）网格填料，其特性如下：
1.耐高温性：可长期承受120℃高温，适应石化行业高温废水处理需求；
2.耐腐蚀性：对Cl⁻（浓度≤5000mg/L）、SO₄²⁻（浓度≤3000mg/L）及有机溶剂具有优异耐受性，腐蚀速率仅0.001mm/年；
3.表面润湿性：亲水角≤30°，水膜覆盖率达95，远超塑料填料（水膜覆盖率60-70）。
2.结构设计
1.网格参数：网格尺寸15mm×15mm，厚度3mm，比表面积达600m²/m³，较塑料填料（比表面积200-300m²/m³）提升2倍；
2.抗堵塞性：网格间距扩大至15mm，适应高浊度水质（SS≤500mg/L），减少悬浮物沉积；
3.流通性：采用垂直波纹结构，通风阻力系数仅15Pa，较塑料填料（阻力系数25-30Pa）降低40。
1.旧填料拆除与安装
1.采用机械切割+高压水枪冲洗方式，拆除原塑料填料并清理塔内污垢；
2.安装陶瓷网格填料时，采用分层悬挂方式，每层间距500mm，确保横向气流穿透能力≥0.8m/s；
3.使用不锈钢螺栓+尼龙垫片固定，避免电化学腐蚀。
2.水质管理配套
1.投加阻垢缓蚀剂（浓度30mg/L），控制循环水pH值在7.5-8.5；
2.安装旁滤系统（过滤精度50μm），降低悬浮物含量至SS≤100mg/L；
3.增设碳酸氢根离子监测探头，实时反馈水质数据，自动调节加药量。
1.防结垢性能
1.运行1年后检测，陶瓷网格填料表面结垢厚度仅0.2mm，较塑料填料（结垢厚度5mm）降低96；
2.碳酸氢根离子浓度稳定在150mg/L以下，未出现因钙镁离子沉淀导致的结垢加剧现象。
2.冷却效率提升
1.出塔水温降低3℃，冷却数提升25（由1.2提升至1.5），满足工艺要求；
2.通风阻力降低30，风机能耗减少18（由0.35kW·h/吨水降至0.29kW·h/吨水）。
3.经济性与环境效益
1.初始投资：陶瓷网格填料费用120万元（塑料填料更换周期5年，累计费用100万元）；
2.年节约成本：水量损失费用8万元+维护费用15万元+电费3.2万元=26.2万元；
3.投资回收期：4.6年（塑料填料投资回收期6年）；
4.环境效益：年减少COD排放2.1吨，符合《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）。
1.材质适配性
氧化铝陶瓷网格填料耐高温、抗腐蚀，尤其适用于石化、冶金等高温高腐蚀性污水处理场景。
2.结构优化
扩大网格间距、增加波纹深度，可平衡抗堵塞与热交换效率，适应高浊度水质。
3.系统协同
配套水质监测、阻垢剂投加及旁滤系统，可大化发挥陶瓷填料的防结垢性能。
4.长期成本考量
虽初始投资高于塑料填料，但全生命周期成本降低50以上，作为高温冷却塔填料升级方案。
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