《循环冷却水处理》由会员分享，可在线阅读，更多相关《循环冷却水处理（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、工业水处理技术2008-9-2一、 敞开式循环冷却水处理的重要性；二、 敞开式循环冷却水系统主要故障原因；三、 敞开式循环冷却水系统的运行管理；四、 化学处理配方的确定；五、 循环冷却水水质对水处理药剂的影响；六、 敞开式循环冷却水系统节水减排措施一、敞开式循环冷却水处理的重要性；冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水的温度升高，水流速度的变化、水的蒸发、各种无机物离子和有机物离子的浓缩，冷却塔和冷却池在室受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，造成循环水水质恶化。在冷却水系统产生腐蚀、结垢、粘泥 、微生物故障，威胁和破坏工厂长周期地安全生产，造成经济损
2、失。 循环冷却水处理的重要性；冷却水长期使用后，必然会带来沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生这三个问题， ，而循环水处理就是通过水质处理的办法解决这些问题。这样做法的好处如下。1、稳定生产；没有沉积物附着、腐蚀穿孔和粘泥堵塞等危害，冷却水系统中的换热器就可以始终在良好的环境中工作。除计划中的检修外，意外的停产检修事故就会减少，从而在循环冷却水方面为工厂的长周期安全生产提供保证。2、节约水资源；通过提高循环冷却水浓缩倍数，大大节约工业耗水量。3、减少环境污染；由于循环冷却水可以大大减少冷却污水的排放，对于排放的少量污水通过处理，即可达到所允许的排放标准，不会对环境造成污染。4、提高设备利用率；如果
3、做好了循环冷却水处理工作，就可以减少换热器更换的台数，提高经济效益。二、敞开式循环冷却水系统主要故障原因（一）敞开式循环冷却水产生的问题；1、 沉积物的析出和附着；一般天然水中都溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要原因。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到过饱和状态时，或者经过换热器转热表面时水温升高时会发生下列反应；Ca（HCO 3） 2CaCO 3 CO 2 H 2O冷却水经过冷却塔向下喷淋时。溶解在水中的 CO2 要逸出，这就促使上述反应向右方进行。CaCO3 沉积在换热器传热表面形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差，水垢的形成必然会影响换热器
4、的传热效率，影响设备正常运行，严重时则管道堵塞造成停车。其他，污垢、腐蚀产物、磷酸盐、硫酸盐、硅酸盐等。2、设备的腐蚀；在循环冷却水系统中腐蚀的类型有：均匀腐蚀、垢下腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、点蚀、应力金属腐蚀破裂、气蚀、磨蚀和微生物腐蚀。水处理中主要要解决的腐蚀问题；均匀腐蚀、垢下腐蚀、点蚀、微生物腐蚀。3、微生物滋生粘泥；（二）敞开式循环冷却水系统腐蚀性主要因素；1、水中溶解氧。一般来说，循环冷却水在 300C，左右时，溶解氧只有 8-9mg/L，往往不会超过临界值，所以溶解氧常是加速腐蚀的主要原因。2、水中溶解盐。Cl -、SO 42-等离子的含量高时，增加水的腐蚀性。Cu 2+、Fe
5、3+等具有氧化性的氧离子，能促进阴极去极化作用，是有害的。水的温度。腐蚀率随水温度升高而成比例增加。一般水温每升高 100C，钢铁的腐蚀率增加 30%。4、水的 pH 值。CaCO 3 保护膜在 pH 值偏酸性时不易形成，其腐蚀速度比偏碱性时高。5、水流速。一般来说，水流速在 0.6-1m/s 时，腐蚀速度最小。（三）敞开式循环冷却水系统水处理主要解决的问题1、水垢问题。2、污垢问题。3、腐蚀问题。4、微生物问题。三、敞开式循环冷却水系统的运行控制管理1、浓缩倍数的控制和管理；2、冷却水 pH 值的控制和管理；3、加缓蚀阻垢剂的管理；4、微生物的的控制和管理；5、冷却水中钙硬度和碱度的管理；6
6、、冷却水中浊度的管理；7、冷却水中杂物的管理。（一） 、浓缩倍数；在敞开式循环冷却水中，由于蒸发使循环水中的盐类不断累积浓缩，水的含盐量大大高于补充水的含盐量，两者的比值称为浓缩倍数。通常将循环水及补充水中的某一特征的浓度的比值作为循环水的浓缩倍数。浓缩倍数主要由强制排污来控制。浓缩倍数难控制的原因；（1） 、强制排污以外的非正常排水。（2） 、非正常向循环水补充水。（3） 、出现系统热介质泄漏或粘泥大量滋生而超标，必须大量排水时。（4） 、当使用不同水源作为补充水或使用部分软化水作为补充水时补充水离子含量浓度不同，计算浓缩倍数时失真。（二） 、pH 值的控制和管理；循环冷却水的 pH 值是一
7、个重要的控制指标，因为 pH 值的变化会对腐蚀和结垢产生直接的影响，尤其是对低 pH 值的水质稳定剂配方，pH 值更是一个十分敏感的参数。即使是自然 pH 值运行方案，也要注意监测 pH 值的变化，从 pH 值的变化的异常发现水质的变化，找出问题。对于 pH 值的控制主要是通过加酸调节 pH 值来控制循环水的pH 值在管理目标范围内。控制方式有人工加酸调节和计量泵加酸调节，还有如我们公司 pH 值自动控制系统，pH 值精度能达到0.2。（三） 、加缓蚀阻垢剂的管理；正确投加缓蚀阻垢药剂很重要，其中加药方式对处理效果的影响是很大的。从目前看有以下几种加药方式；间断式加药、连续加药、自动加药。1、
8、间断式加药；是指每班或每天加药 1-2 次，由人工向塔池倾倒或输送泵定时定量间歇性加入系统。这种加药方式药剂浓度极不稳定，波动大。计量低了影响缓蚀阻垢效果，剂量高了易产生不良后果，如产生药垢。2、连续加药；是将缓蚀阻垢药剂溶成一定浓度的液体，有计量泵定量地连续加入系统。这种加药方式在根据水质分析结果调整加药量，可以保证冷却水中药剂浓度比较稳定、波动较小。3、自动加药；自动加药方式除了根据设定的加药量，将药剂准确、定量、比例式自动投加外，还可以感应系统本身发生某些特殊信号参数，对加药量的增减作出相应的调整，保证系统药剂含量更加稳定。（四）微生物的的控制和管理；1、循环冷却水中微生物的种类；有细菌
9、、藻类、真菌和原生动物。2、循环冷却水中微生物生长因素；温度（对许多微生物来说，20-30 0C 最适宜） ；光照强度（对藻类发生特别重要） ；pH 值或酸碱度；溶解氧与溶解硫化物的含量；无机物（SiO 2、NO 2-、N、NH 4-、HCO -3、PO 43-、Fe、Mn 等）的浓度；有机物（COD 或 BOD）的浓度；循环水的浓缩倍数。3、循环冷却水中微生物的危害；微生物在循环冷却水中大量繁殖，会使冷却水颜色变黑，发生恶臭，污染环境，同时会形成大量粘泥使冷却塔的冷却效率降低，木材变质腐烂。粘泥沉积在换热器内，使换热效率迅速降低和水头损失增加，沉积在金属表面的粘泥会引起严重的垢下腐蚀，同时也
10、隔绝了药剂对金属的作用，使药剂不能发挥应有的缓蚀阻垢效能。所有这些问题导致冷却水系统不能长期安全运行，影响生产，造成严重的经济损失。因此微生物危害与水垢、腐蚀对冷却水系统的危害一样的严重，甚至可以说，三者比较起来控制微生物的危害是首要的。4、掌握控制微生物的规律；每一套冷却水系统都有自身的矛盾和特殊性，应该通过实践，模索总结该套系统微生物控制方面的规律。其中包括水源变化规律、季节变化规律、环境影响规律、工艺介质泄漏规律、微生物种群规律、粘泥形成规律、杀生剂使用规律等。并制定出自己的控制标准，把微生物控制在一个不致引起严重问题的水平上。5、循环冷却水中微生物主要控制方法；控制冷却水系统中微生物生
11、长最有效和最常用的方法之一是向冷却水系统中添加杀生剂。杀生剂又称杀菌灭藻剂。通过向冷却水系统中，周期性的或连续的添加适当浓度的杀生剂，控制冷却水系统中微生物的繁殖和生长，从而控制冷却水系统中微生物腐蚀和微生物粘泥。使用杀菌灭藻剂要充分考虑；冷却水系统水质对杀菌灭藻剂效能的影响，如水温、pH 值等。还有考虑杀菌灭藻剂对系统的影响，如缓蚀、阻垢、环境等。（五）冷却水中钙硬度和碱度的管理；1、循环冷却水中最易成垢的是碳酸钙，使用磷系配方的常有磷酸钙垢。通常把钙离子、镁离子的总浓度看作水的总硬度。在天然水中，碱度主要是由 HCO3-的盐类组成。2、当水中碳酸盐达到能够析出的数量，既有结垢的倾向。如果碳
12、酸盐在水中能全部溶解，在金属表面完全没有水垢保护层，既有腐蚀倾向。因此水中钙硬度和碱度在很大程度上决定了水的结垢倾向和腐蚀倾向。3、水处理剂配方是针对水中钙硬度和碱度研制的。这种配方要求循环冷却水中的钙硬度和碱度必须控制在规定的目标管理范围内。4、控制方法；通过强制排污，降低循环冷却水的浓缩倍数，将钙硬度和碱度控制在管理指标内。通过加酸降低冷却水的碱度。通过补加一定量的化学药剂来提高冷却水的硬度和碱度。（六） 、冷却水中浊度的控制管理；1、影响循环冷却水的浊度的因素；补充水的浊度；循环冷却水在冷却塔内反复与大量工业大气接触，把大气中的尘埃洗涤下来并带入循环冷却水中形成悬浮物；循环冷却水中生成的
13、腐蚀产物、微生物繁衍生成的粘泥都会成为悬浮物。2、如何控制循环冷却水的浊度；采用有效的旁滤处理，这是日常管理最主要手段。控制补充水的浊度。在风沙大的地区，应在冷却塔周围砌上短墙，防止风沙入侵到冷却水系统。控制微生物的繁衍，防止粘泥的大量产生。注意清除塔池积泥。（七） 、冷却水中杂物的管理；水中杂质是指侵入到循环冷却水中的砖石、塔填料碎片、塑料袋、杂草、树叶等。这些杂物极易堵塞冷却器，尤其在长周期运行中这个问题更应重视。在塔池与吸水池中间应设立滤网，定期清理。（八）循环冷却水系统应具有哪些功能：循环冷却水生产运行管理和调度管理系统实现循环冷却水的运行自动化控制；在线测定浓缩倍数，并自动补排水，实
14、现浓缩倍数的自动控制。 塔池液面的自动控制。循环水泵的控制和监控。pH 值的自动控制。自动加药系统。冷却塔风机监测和控制系统。腐蚀和结垢在线监测系统。补水和循环水水质在线监测分析系统。循环水水温测量系统。四、化学处理配方的确定；1、冷却水的化学处理；是指加入化学药品的方法来防止循环冷却水系统腐蚀、结垢和粘泥等问题的产生。2、水质稳定剂；是指利用物理或化学的方法，控制冷却水中碳酸钙与二氧化碳的含量达到平衡状态，使之既不产生结垢，又不腐蚀的处理过程。利用化学方法进行水质稳定处理的化学药剂通称为水质稳定剂。3、处理配方配方和处理方案；为了防止冷却水在循环过程中引起水冷却器的腐蚀、结垢和粘泥等故障，必
15、须使用由缓蚀剂、阻垢剂、杀菌剂等组合的一套药剂，而这一套药剂必须在一定的控制条件下使用的。把这种在控制一定条件下所使用的一套药剂称为化学处理配方或称之为化学处理方案。4、选定化学处理配方需要考虑因素；循环冷却水使用原水的水质；水冷却器的材质；循环冷却水系统的参数；预期要达到的目的；处理成本。5、化学水处理时决定水质稳定的五个重要因素；pH 值、钙硬度、总碱度、水温、总溶解固形物。6、循环冷却水系统要五项重点水质指标；补充水的 pH 值、钙硬度、碱度、氯离子、硫酸根。7、确定化学处理配方预期要达到的效果和目标；平均腐蚀速度；0.046mm/a 很好级0.0460.093 mm/a 好级0.093
16、0.116 mm/a 允许级粘附速度；15mcm 很好级15-30 mcm 好级30-40 mcm 允许级mm/a 毫米 /年 mcm毫克/平方厘米.每月上述评价指标是以运行 8000h(即一年一检修) 制定的，随着装置运行周期的延长，指标应提高。五、循环冷却水水质对水处理药剂的影响循环冷却水水质中对水处理药剂的有主要影响的是 浊度、氯离子、硫酸根、微生物、铁离子等。浊度高的颗粒物质带有电荷，高分子阴离子物质比小分子阴离子化合物更容易与带电颗粒物质发生吸附作用，从而破坏了复合药剂沉积和阻垢分散能力的平衡，使含高分子聚合物复合剂的缓蚀效果大幅度下降，要控制在 20mg/L 以下。氯离子是水中常见的阴离子，含量高时是水中引起水质腐蚀性的催化剂能强烈地推动和促进金属
