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1、循环冷却水水质稳定处理16循环冷却水水质稳定处理16.1钢铁工业循环冷却水系统概况钢铁工业是各工业部门中的用水大户之一， 例如，一座年产600万t钢的钢铁联合企业，总 用水量约为400万m3/d，其中冷却用水占85% 以上。这样大的水量，从节能、经济及环境保护 三方面来考虑，冷却用水都应该事先循环利用。钢铁工业生产工艺复杂，用水要求各异，种 类繁多，致使与之相应的循环供水系统增多。 钢 铁厂直接冷却水用户较多，如高炉煤气洗涤水； 转炉烟气净化水，连铸机二次喷淋冷却水；轧机 冷却水等。高热流高度(热负荷强度)冷却设备 较多，如高炉炉体、高炉封口、热风炉热风阀； 转炉的氧枪、眼罩；连铸机的结晶器等
2、。连铸机 结晶器的热流密度高达 209.34 104W/m2180 X04kcal/(m2 h)，远远高于 国家标准工业循环冷却水处理设计规范中热 流密度不宜大于 5.82 X04W/m 25)104kcal/(m2 h) 的规定值。根据以上特点，在进行循环冷却水水 质稳定处理时，应与其他工业部门通常采用的方法有所区别钢铁工业循环冷却水系统分为直接冷却开 路循环水系统（以下简称浊循环水系统）及简介 冷却循环水系统。渐渐冷却循环水系统又分为敞 开式系统（即渐渐冷却水开路循环水系统， 以下 简称敞开式系统）及密闭式系统（及简介冷却闭 路循环水系统，以下简称密闭式系统）两种。16.2 基础资料的收集
3、16.2.1设计基础资料循环冷却水水质稳定处理设计，需收集下列 资料：水质分析；垢层和腐蚀产物的分析（旧厂改造）；换热设备资料。16.2.1.1水质分析原水成分是确定适当的水处理方案、选择合 理的水处理流程，采用 的水处理药剂及计量， 进行水处理设计计算的重要基础资料。 原水水质 分析项目及格式见表16-1。水质分析经校核后， 可作为循环冷却水水质稳定试验的依据。A水质全分析项目水质全分析项目见表16-1表16-1水质全分析项目水样名称：取样地点：取样时间：温度：C离子分析mg/lH+mmol/L项目(单位)K+色度mg/LNa+溶解固体mg/LCa2+悬浮固体mg/L阳Mg 2+灼烧减量(4
4、50 C)mg/LFe2+固体残渣(900 C)mg/L离Fe3+电导率gS/cm子Mn 2+pH值Al3+溶解氧mg/LCu2+总硬度mmol/LY阳离子碳酸盐硬度mmol/LHCO 3-非碳酸盐硬度mmol/LCO32-酚酞碱度mmol/L阴Cl-甲基橙碱度mmol/L离SO42-游离CO 2mg/LNO3-COD (以 O2计)mg/L子NO2-BOD5 （以 O2）mg/LPO43-硅酸(SiO2计)mg/LY阴离子油mg/L注：分析单位提供分析报告时需注明分析结果是如何计算的，如钙的含量需注明是以Ca2+计还是以CaCO 3计或以H +mmol/L 计。水质分析中涉及有较多硬度和碱度
5、如何表达的问题。硬度一般指水中Ca2+、Mg 2+混合物的浓度。严格说“硬度”所指的概念不够确切，在表达时应指出其基本单元，可以写成：硬度(Ca2+Mg2+)。本手册为方便起见，一律将硬度(Ca2+Mg 2+)”简略写为“硬度”。硬度的常用单位是 mmol/L或mg/L (以 CaCO 3计)。过去常用的 mg-N/L现在用H+mmol/L代替。一般没摩尔硬度可以取代2mol氢离子，所以1mg -N/L=1H +mmol/L=0.5mmol/L 。ISO6O59 T984 附录中规定了毫摩尔/升(mmol/L )硬度单位与废 止的毫克当量/升 ( meq/L或mg-N/L )的关系1mmol/
6、L=2meq/L，也就是取(Ca2+Mg 2+ )为硬度的基本单 元。1991年1月我国国家技术监督局以技监量发1991003号文件认可了 1mmol/L=2meq/L的规定。由于硬度并非是由单一金属离子或盐类形成的，因此，为了有一个系统的比较标准有必要换算为另一种盐类， 通常用CaCO 3的质量浓度来表示。当硬度为0.5mmol/L (即1H+mmol/L )时，等于50mg/L (HCO 3-+0.5CO 32-+OH -)或碱度H+。为简便起见，本手册采用“碱度H+ ”的写法。碱度1H +mmol/L=50mg/L 的CaCO 3。硬度单位和碱度单位的换算分别见表16-2和表16-3。C
7、OD测定方法是Mn或Cr应注明。硬度单位mmol/LH +mmol/L德国度法国度英国度美国度mmol/L125.60810.0887.006100.088H +mmol/L0.522.8045.00443.50350.044德国度0.178320.3566511.78321.248317.832法国度0.099910.199820.560810.700010.000英国度0.142730.285460.80111.4286114.2857美国度0.0099910.019980.05600.10000.07001注：1H+mmol/L硬度表示能够接受1mmol/LH +离子的硬度量，相当于1m
8、eq/L或1mg-N/L的硬度; 德国度：1度相当于1L水中含10mgCaO;法国度：1度相当于1L水中含10mgCaCO3；英国度(dark degree) : 1度相当于0.7L水中含10mgCaCO 3美国度：1度相当于1L水中含10mgCaCO3。表16-3碱度单位的换算H +mmol/L(mg-N/L)CaCO 3/mg L-1Na2CO 3/mg L-1NaOH/mg L-1HCO 3-/mg L-1CO32-/mg L-1OH-/mg L-115053406130170.0211.060.81.220.60.340.01890.94310.7551.1510.5660.3210.
9、0251.251.32511.5250.750.4250.01640.820.8690.65610.4920.2790.03331.6671.7671.3332.03311.5670.05882.9413.1182.3533.5881.7651注：1 碱度1H+mmol/L表示能够接受1mmol/LH +离子的碱度量，即碱度(OH-+0.5CO32+HCO门1mmol/L ,也即碱度1mg - N/L。水中的碱度一般不能固定架组成，所以总碱度如以碱度(OH -+CO 32+HCO 3-) mmol/L 表示时，与H +mmol/L 的关系不是固定的比例，即碱度(OH -+CO 32+HCO 3
10、-)1mmol/L=12 。2 H+mmol/L，无法准确换算。B水质分析结果的校核a水质分析结果阴阳离子总量的校核水溶液中的阴阳离子是平衡的。所以，按能提供或接受H+离子的物质的量计算，阳离子的 总和应该等于阴离子的总和(即阳离子的总当量数应等于阴离子的总当量数)。但是，水质分析 结果往往有误差，故需用阳离子综合和阴离子总量进行分析校正。按平衡:+K=仝39.10+2+2+2+3+3+NaCaMg FeFeAl NH4, , n+ LL 23.0020.0412.15 27.9218.618.9918.04A=HCO3+空+空+邑+叫如lL 61.0230.0035.4548.03 62.0
11、146.01100%式中 SK原水中各种阳离子浓度的总和， H +mmol/L ;SA 原水中各种阴离子浓度的总和，H +mmol/L ;分析误差，一般认为3的绝对值w2%是允许的；K+、Na+、HCO3-、CO32-、皆以 mg/L 计；39.10、23.00、61.02、30.00为相应化学元素或化学式符号表示的H+毫摩尔质量含盐量与溶解固体的校核含盐量=SK1 + SA1RG=(SiO2)全 +R2O3+ K1+ A1- HCO3 2RG RGRG RG100%SK1原水中除铁、铝离子外的阳离子浓度总和，mg/L ;SA1原水中除SiO2外的阴离子浓度 总和，mg/L ;RG原水中溶解固
12、体的实测值，mg/L ;RG 原水中溶解固体的计算值， mg/L ;(SiO2)全过滤水样中的全硅含量，mg/L ;R2O3原水中铁、铝氧化物的含量，mg/L ;S 分析误差，对于含盐量v 100mg/L的水样，5的绝对值w 10%是允许的；对于含盐量 100mg/L的水样，5的绝对值w 5% 是允许的。c pH的值的校核对于pH8.3的水样，其pH可按下式近似 计算得出：pH =6.35+lgHCO 3-lgCO 2=pH-pH式中 pH 原水中pH的实测值；pH原水中pH的计算值；HCO叮原水中 HCO 3-含量，H +mmol ；C02原水中有利CO2含量，H +mmol ;8分析误差，一般认为 3的绝对W 0.2是允许的。d HCO 3、Ca2+ Mg 2+、 HCO 3-+ SO42-关系的校核对于一般含盐量的水(即含盐量 1000mg/L)，最普遍的关系式为：HCO3Ca2+Mg 2+K +Na+(H +mmol)；总硬度大 于总碱度。当有负硬度存在时，应当没有Hy。此时 总硬度等于碳酸盐硬度。负硬度=总碱度-总硬度Ca2+Mg2+ HCO s(H +mmol)钙、镁离子总和应近于总硬度。即:2+2+Ca Mg +、Ho +(H mmol)20.0412.15如果以上计算值和实测值不同，一般可以认 为总硬度与Ca2+分析是正确，据此修正 Mg2+。
