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1、 循环水处置技术循环水处置技术工程公司2021年12月主要内容循环冷却水的根本概念循环冷却水的处置技术化学处置技术物理处置技术循环水水质分析常检参数水处置设备简介水处置设备选用本卷须知第一节 循环冷却水的根本概念循环水根底知识循环系统类型与特点敞开式循环冷却水的损耗方式敞开式循环冷却水浓缩过程表征循环冷却系统普遍存在的问题与成因循环冷却水处置的关键环节1.1 冷却水根底知识冷却水系统通常有两种：直流冷却水系统：冷却水用后直接排放循环冷却水系统：冷却水用后并不排放，而是回流冷却再利用。循环冷却水系统又分封锁式和敞开式。1.2 两种循环冷却水系统特点1.3 敞开式循环冷却水的损耗方式蒸发损失：以水
2、蒸气的方式蒸发掉，留意这部分蒸蒸发损失：以水蒸气的方式蒸发掉，留意这部分蒸发掉的水中不含盐分发掉的水中不含盐分风吹损失：在冷却塔喷洒过程中，有部分流量被风风吹损失：在冷却塔喷洒过程中，有部分流量被风吹走吹走渗漏损失：在管道和贮水系统中有部分流量渗漏掉渗漏损失：在管道和贮水系统中有部分流量渗漏掉排污损失：为了控制由水量损失引起的浓缩过程，排污损失：为了控制由水量损失引起的浓缩过程，必需定期排污必需定期排污1.4 循环冷却水的浓缩过程表征新水量：循环过程中，为补偿水量损耗而补充的新新水量：循环过程中，为补偿水量损耗而补充的新颖水。补充水量即上述四项损失之和。颖水。补充水量即上述四项损失之和。浓缩过
3、程：循环水中由蒸发方式散失的循环水中的浓缩过程：循环水中由蒸发方式散失的循环水中的盐类遗留在水中，补充水含盐量大于零，随着蒸发盐类遗留在水中，补充水含盐量大于零，随着蒸发损失和补水过程，循环水的含盐量逐渐增大。损失和补水过程，循环水的含盐量逐渐增大。浓缩倍数浓缩倍数K K循环水的循环水的ClCl浓度浓度/ /补充水的补充水的ClCl浓度浓度1.5 循环水系统存在的问题和成因污垢：循环水系统在运转的过程中，会有各种物质堆积污垢：循环水系统在运转的过程中，会有各种物质堆积在换热器的传热管外表，主要由水垢、腐蚀产物、生物在换热器的传热管外表，主要由水垢、腐蚀产物、生物堆积物和淤泥构成。堆积物和淤泥构
4、成。结垢：在换热设备中，温度升高，水中的暂时性硬度转结垢：在换热设备中，温度升高，水中的暂时性硬度转化为永久性硬度，溶解度小的难溶盐析出，构成水垢。化为永久性硬度，溶解度小的难溶盐析出，构成水垢。腐蚀：冷却水浓缩过程中导致含盐量的添加，添加了水腐蚀：冷却水浓缩过程中导致含盐量的添加，添加了水的导电性，加强管路原电池反响，促进腐蚀过程；的导电性，加强管路原电池反响，促进腐蚀过程；微生物滋长：日光、水温暖不断从空气融入循环水中的微生物滋长：日光、水温暖不断从空气融入循环水中的营养成分，为多种微生物的繁衍发明了适宜的条件；营养成分，为多种微生物的繁衍发明了适宜的条件；1.5 产生结垢和腐蚀的缘由结垢
5、和腐蚀的本质：结垢和腐蚀的本质：CaCO3的溶解平衡遭到破坏。的溶解平衡遭到破坏。 CaCO3CO2H2O Ca(HCO3)2 Ca2+2HCO3反反响响平平衡衡时时，水水中中各各种种组组分分的的含含量量坚坚持持不不变变，不不会会产产生生结垢和腐蚀景象，这种水称为稳定的水。结垢和腐蚀景象，这种水称为稳定的水。结结垢垢：HCO3碱碱度度过过量量时时，反反响响左左移移，出出现现CaCO3沉沉淀淀，沉淀附在管壁及用水设备外表上。沉淀附在管壁及用水设备外表上。腐腐蚀蚀：CO2含含量量过过量量时时，反反响响右右移移，管管壁壁及及用用水水设设备备外外表表上上原原有有的的CaCO3维维护护膜膜会会逐逐渐渐被
6、被溶溶解解下下来来，最最后后使使金金属外表和水直接接触，产生腐蚀。属外表和水直接接触，产生腐蚀。第二节 水的化学处置方法简介化学处置法为传统水处置技术，运用范围极广泛化学处置技术包括循环水的预处置和过程控制：循环水的预处置：软化、除盐循环水的过程控制：对堆积物、腐蚀和微生物三者的综合控制。2.1 循环水的预处置水的软化：去除硬度盐钙、镁离子的方法。水的软化：去除硬度盐钙、镁离子的方法。加热软化法加热软化法石灰纯碱软化法石灰纯碱软化法离子交换法软化法离子交换法软化法水的除盐：减少水中溶解盐类的总量，包括水水的除盐：减少水中溶解盐类的总量，包括水中的各种阴、阳离子。中的各种阴、阳离子。电渗析法软化
7、脱盐电渗析法软化脱盐2.1.1 石灰纯碱软化法石灰纯碱软化法是一个利用化学沉淀原理去除水中硬度的方法。碳酸盐硬度暂时性硬度的去除：石灰非碳酸盐硬度永久性硬度的去除：钙的非碳酸盐硬度：用纯碱(碳酸钠)镁的非碳酸盐硬度：同时运用石灰和纯碱如今，这种方法已被离子交换法所替代。2.1.2 离子交换法软化法离子交换树脂构造：一种反响性性高分子电解质，由交联构造的高分子骨架(母体)与交换离子两部分构成。离子交换树脂任务原理：交换离子能与水中带有同种电荷的离子进展置换反响，即阳离子交换树脂交换阳离子，阴离子交换树脂交换阴离子。反响可逆。离子交换法软化水的过程：经过阳离子交换树脂进展。阳离子交换树脂又分为钠型
8、和氢型两种。树脂经过一段时间运用后会失效，需求再生。2.1.2 钠型阳离子交换树脂钠型交换树脂软化水的原理：把水中的钙、镁盐类转化为钠盐。钠盐溶解度很大，而且随着温度上升溶解度添加，不会沉淀出来，从而到达软化的目的。用钠型树脂软化的结果：水中的钙、镁离子被钠离子取代，水中阳离子的分量发生变化；阴离子成分不发生变化，软化后水的碱度不变。2.1.2 氢型阳离子交换树脂氢型树脂的特点：水中的钙、镁离子都变成氢离子；水中的钠离子也参与交换，被氢离子取代；交换后的氢离子与水中原有的阴离子结合，构成稀酸溶液，降低原水中的碳酸盐含量。留意：用氢型树脂交换后的水实践上是稀酸溶液，腐蚀性很大，需求中和提高水的碱
9、度。2.1.3 水的除盐：阴、阳离子交换树脂可以将原水的离子取代为氢离子和氢氧根离子，可以到达除盐的目的。目前有关水的除盐技术运用最多、最为广泛的是膜过滤技术，包括超滤、纳滤、反浸透等。以后专人讲述该问题。2.1.4 电渗析法软化脱盐电渗析法是在外加直流电场作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使水中阴、阳离子作定向迁移，从而到达水中离子与水分别的一种物理化学过程，其本质是离子交换除盐的一种方式。详细运用专人讲述。2.2.1 循环水的过程控制腐蚀控制：用来控制腐蚀过程的药剂缓蚀剂。缓腐蚀控制：用来控制腐蚀过程的药剂缓蚀剂。缓蚀的机理是在腐蚀电池的阴极或阳极覆盖一层维蚀的机理是在腐蚀电池的阴极或阳
10、极覆盖一层维护膜，从而抑制腐蚀过程。护膜，从而抑制腐蚀过程。堆积物控制：坚持结垢成分处于溶解或分散形状；堆积物控制：坚持结垢成分处于溶解或分散形状；使结垢成分转化为易于排掉的泥渣。污垢的控制使结垢成分转化为易于排掉的泥渣。污垢的控制药剂有分散剂、泥渣流化剂和外表活性剂三类。药剂有分散剂、泥渣流化剂和外表活性剂三类。2.2.1 循环水的过程控制微生物控制：控制微生物繁衍的药剂可以分为微生物控制：控制微生物繁衍的药剂可以分为杀生物剂和抑制生物剂两类。杀生物剂的作用杀生物剂和抑制生物剂两类。杀生物剂的作用是杀死微生物；抑制生物剂的作用是抑制生物是杀死微生物；抑制生物剂的作用是抑制生物繁衍的作用。通常
11、采用复方药剂，利用杀菌剂繁衍的作用。通常采用复方药剂，利用杀菌剂间的增效作用。而且为了防止微生物对杀菌剂间的增效作用。而且为了防止微生物对杀菌剂产生抵抗力，要几种杀菌剂轮换运用。产生抵抗力，要几种杀菌剂轮换运用。2.2.2 投药方法投药在换热器管壁上构成的全面完好的维护膜是控制腐蚀、堆积物和微生物的根底。预膜步骤：1 首先清洁金属外表，再进展预成膜处置。 2 预膜剂水溶液在设备内循环或浸泡设备。维护膜必需在几小时内完成，所以投药量很大。预膜剂的配方可以采用正常运转下的缓蚀剂配方，也可以采用别的缓蚀剂配方，只需两者是相洽的。运转过程中所加的缓蚀剂只是维护和修补维护膜。第三节 循环水的物理处置方法
12、 循环水的物理处置方法种类物理方法处置循环水的作用原理不同物理法的优点与缺乏几种物理方法的适用条件3.1 循环水的物理处置技术种类从本世纪40年代起，最早的是用磁法，开展到如今，已有磁法、静电法、高频法等，各种方法机理不同。3.1 循环水的物理处置技术种类其它物理除垢防垢方法：超声波、永磁、扫频、脉冲冲击波等。超声波：空化作用永磁：切割磁力线，提高水分子溶垢才干扫频：多频率波段，尤其适于杀藻灭菌脉冲冲击波：机械能电化学防垢：诱使垢在水体中生成3.2 物理方法的作用原理防垢机理：水分子防垢机理：水分子产生偶极子，包生偶极子，包围成垢离子，防止垢成垢离子，防止垢的堆的堆积。除垢机理：除垢机理：电解
13、水放出微量氧，改解水放出微量氧，改动了垢的晶体了垢的晶体结垢，垢，使垢松散堆使垢松散堆积。缓蚀机理：水机理：水电解放出微量活性氧，使解放出微量活性氧，使锈Fe2O3Fe2O3继续氧化成氧化成稳定物定物质Fe3O4Fe3O4的反响更容易的反响更容易进展，防止展，防止了了“红水的水的产生。生。杀菌菌灭藻：活性氧藻：活性氧对水中微生物有水中微生物有强大的大的杀伤力，另外力，另外高高频电磁磁场可以可以击破微生物的破微生物的细胞壁。胞壁。3.3 不同物理法的优点与缺乏磁法水处置仪是利用在水中产生磁场使水分子磁化磁法水处置仪是利用在水中产生磁场使水分子磁化改动水中离子的陈列，到达阻垢的目的；缺陷是随改动水
14、中离子的陈列，到达阻垢的目的；缺陷是随着运用时间的延伸，磁场会减弱，影响运用效果。着运用时间的延伸，磁场会减弱，影响运用效果。静电水处置仪是采用高压静电技术，使水分子有序静电水处置仪是采用高压静电技术，使水分子有序陈列；缺陷是由于高压静电技术对水中的水分子团陈列；缺陷是由于高压静电技术对水中的水分子团处置效果较差，处置不够完全，效果不理想。处置效果较差，处置不够完全，效果不理想。不同物理法的优点与缺乏高频电子水处置仪采用电子线路产生高频振荡，使高频电子水处置仪采用电子线路产生高频振荡，使水分子基团内的氢键断裂，构成单个水分子，包围水分子基团内的氢键断裂，构成单个水分子，包围在钙、镁等离子的周围
15、，减少了水中离子的有效碰在钙、镁等离子的周围，减少了水中离子的有效碰撞，到达阻垢的目的。被激活的水分子不断碰撞管撞，到达阻垢的目的。被激活的水分子不断碰撞管壁，管壁上的老垢逐渐松软，零落。水中存在的微壁，管壁上的老垢逐渐松软，零落。水中存在的微电流杀死水中的菌藻细胞，从而起到杀菌、灭藻的电流杀死水中的菌藻细胞，从而起到杀菌、灭藻的作用。作用。3.4 几种物理方法的适用条件本表中的温度是指运转中的最高温度。含盐量与总硬度不一样，总硬度是指以CaCO3计的钙、镁盐的总量，而含盐量是指水中含盐的数量，包括钙盐、镁盐第四节 循环水水质分析常检参数硬度：水的硬度原指沉淀肥皂的程度，这主要是硬度：水的硬度
16、原指沉淀肥皂的程度，这主要是钙和镁盐的作用。普通来说，以碳酸钙计硬度大钙和镁盐的作用。普通来说，以碳酸钙计硬度大于于140mg/L(ppm)的水为中等硬水，大于的水为中等硬水，大于280 ppm的水为硬水，大于的水为硬水，大于540 ppm的水为极硬水。的水为极硬水。1ppm=17.86*德国度数值德国度数值=10*法国度数值法国度数值循环水水质分析常检参数碱度：指水中能与强酸发生中和作用的全部物碱度：指水中能与强酸发生中和作用的全部物质总量。以酚酞和甲基橙为指示剂，用盐酸滴质总量。以酚酞和甲基橙为指示剂，用盐酸滴定至终点，分别为酚酞碱度、甲基橙碱度。定至终点，分别为酚酞碱度、甲基橙碱度。循环
17、水水质分析常检参数pHpH值：值： pH pH值可间接地表示水的酸碱程度。天然值可间接地表示水的酸碱程度。天然水的水的pHpH值多在值多在6 69 9范围内。范围内。 pH pH值受水温影响而值受水温影响而变化，测定时应留意温度。变化，测定时应留意温度。 pH pH值的测定应在现值的测定应在现场进展。场进展。循环水水质分析常检参数ClCl浓度：可用于表征循环水的浓缩倍数，浓度：可用于表征循环水的浓缩倍数，同时可以作为监测水的腐蚀才干大小的标同时可以作为监测水的腐蚀才干大小的标志。测定方法是以铬酸钾溶液为指示剂，志。测定方法是以铬酸钾溶液为指示剂，用硝酸银络合滴定。用硝酸银络合滴定。循环水水质分
18、析常检参数电导率：电导率表示溶液传导电流的才干。纯水的电导率：电导率表示溶液传导电流的才干。纯水的电导率很小，当水中含有无机酸、碱或盐时，使电电导率很小，当水中含有无机酸、碱或盐时，使电导率添加。电导率常用于间接推测水中离子的总量。导率添加。电导率常用于间接推测水中离子的总量。与与pHpH值一样，电导率的测定也应在现场进展。值一样，电导率的测定也应在现场进展。循环水水质分析常检参数其它工程：水质分析的工程还有：矿化度、浊其它工程：水质分析的工程还有：矿化度、浊度、总铁量、硫酸盐等，根据详细情况而定。度、总铁量、硫酸盐等，根据详细情况而定。循环水水质分析常检参数在太阳能热水系统中，普通需求检测总
19、硬度、PH值、CL等。假设是城市自来水，水厂都有公布的水质目的全国城市自来水水质符合国家自来水规范，总硬度以CaCO3计 450 mg/L 6.5 PH 8.5村镇小型集中式供水和分散式供水部分水质目的及限值总硬度以CaCO3计 550 mg/L ，6.5 PH 9.5假设水源为自打井，可以让用户到检测部门进展测定或者用硬度测试盒、硬度测试纸进展测定。水处置设备简介全自动软水器加药硅磷晶高频电子水处置仪静电水处置内磁水处置强磁水处置水处置设备简介-全自动软水器技技术性能参数性能参数原水硬度：原水硬度：8mmol/L出水硬度：出水硬度：0.03mmol/L原水水原水水压：0.2-0.6Mpa(如
20、如95，除垢率95。水处置设备简介-高频电子水处置仪安装条件安装条件配置：安装位置配置：安装位置1.5米范围内应有技术性能参数中要求米范围内应有技术性能参数中要求交流电源，电源的负载才干要留交流电源，电源的负载才干要留1倍以上的余量。倍以上的余量。水处置仪应安装在需维护的设备之前，尽量接近设备水处置仪应安装在需维护的设备之前，尽量接近设备的入水口；在循环系统中，要求一切的循环水必需经的入水口；在循环系统中，要求一切的循环水必需经过电子水处置仪；过电子水处置仪；电控器上方应留有电控器上方应留有600毫米以上的无妨碍空间以利于检毫米以上的无妨碍空间以利于检修。同时留意防水、防雨、防潮。修。同时留意
21、防水、防雨、防潮。水处置设备简介-静电水处置运转原理运转原理 接通接通220伏伏50HZ电源时，静电水处置器的控制器即供电源时，静电水处置器的控制器即供应副机释能器能量，使之阴、阳极间构成高压静应副机释能器能量，使之阴、阳极间构成高压静电场。被处置水经过释能器时，受场作用，水分子的电场。被处置水经过释能器时，受场作用，水分子的偶极矩增大并按正负取向呈链状陈列；同时，水的一偶极矩增大并按正负取向呈链状陈列；同时，水的一些物理性能发生变化电导率、溶解氧、粘滞力、外些物理性能发生变化电导率、溶解氧、粘滞力、外表张力等。表张力等。 水处置设备简介-静电水处置分类分类: 静电水处置器静电水处置器:利用高
22、压静电场进展处置。利用高压静电场进展处置。 电子水处置器：利用低压静电场进展处置。电子水处置器：利用低压静电场进展处置。 内磁水处置器：利用磁场进展水处置。内磁水处置器：利用磁场进展水处置。 水处置设备简介-静电水处置适用条件：适用条件： 静电水处置器具有除垢、杀菌灭藻功能，易于安装，静电水处置器具有除垢、杀菌灭藻功能，易于安装，便于管理，运转费用较低等特点。可作为小流量，便于管理，运转费用较低等特点。可作为小流量，水质以结垢型为主，浓缩倍数小条件下采用。水质以结垢型为主，浓缩倍数小条件下采用。主要适用于结垢成分是碳酸盐型水，当水中含有磷主要适用于结垢成分是碳酸盐型水，当水中含有磷酸盐时要慎用
23、，水中主要结垢成分是磷酸盐时要慎用，水中主要结垢成分是磷 酸盐、硅酸酸盐、硅酸盐时不宜运用。盐时不宜运用。 水处置设备简介-内磁水处置运转原理运转原理永久磁体产生的超高强磁场，在不改动水原有的化学永久磁体产生的超高强磁场，在不改动水原有的化学成份条件下，使水中矿物质的物理构造发生变化。原成份条件下，使水中矿物质的物理构造发生变化。原来缔合链状的大分子，断裂成单个小分子，水分子偶来缔合链状的大分子，断裂成单个小分子，水分子偶极距发生偏转。水中溶解盐类的正负离子垢分子极距发生偏转。水中溶解盐类的正负离子垢分子被单个水分子包围，使水中的钙、镁等结垢物的针状被单个水分子包围，使水中的钙、镁等结垢物的针
24、状结晶改动为粒状结晶体，相互粘附与聚积特性遭到了结晶改动为粒状结晶体，相互粘附与聚积特性遭到了破坏，从而在受热面或管理壁上不结硬垢，粒状结晶破坏，从而在受热面或管理壁上不结硬垢，粒状结晶体那么随排污孔排出体那么随排污孔排出 水处置设备简介-内磁水处置施工、安装要点施工、安装要点: 可程度或垂直安装可程度或垂直安装,但不应设在系统总干管上，以防在但不应设在系统总干管上，以防在系统减少流量时设备内流速降低而影响处置效果。系统减少流量时设备内流速降低而影响处置效果。 内磁水处置器前应设置过滤器。内磁水处置器前应设置过滤器。 定期排污，宜延续排污排污量为循环水量定期排污，宜延续排污排污量为循环水量0.
25、5%。 隔隔12年要检查磁场强度，当降低至设计强度的年要检查磁场强度，当降低至设计强度的40%左左右，就应互换永久磁铁后运用。右，就应互换永久磁铁后运用。 磁水器应防止振动，以免磁化效应减弱。磁水器应防止振动，以免磁化效应减弱。 磁水器安装在金属管道上时，应接跨越导线，以免杂磁水器安装在金属管道上时，应接跨越导线，以免杂散电流干扰磁场。散电流干扰磁场。 水处置设备简介-强磁水处置功能原理功能原理强磁水处置器是利用磁场对水进展处置，在不改强磁水处置器是利用磁场对水进展处置，在不改动水的化学成份的前提下改动水的物理构造，利动水的化学成份的前提下改动水的物理构造，利用钕铁硼稀土永磁资料蕴藏的宏大能量
26、，经优化用钕铁硼稀土永磁资料蕴藏的宏大能量，经优化设计，构成多波峰垂直中心磁场，且流速越快，设计，构成多波峰垂直中心磁场，且流速越快，产生的电动势越大，效果也越理想产生的电动势越大，效果也越理想,从而到达防垢、从而到达防垢、除垢的目的除垢的目的 。水处置设备简介-强磁水处置技术特点技术特点 高科技：美国航空航天管理局高科技：美国航空航天管理局NASA首研胜利并予首研胜利并予运用，我国对其加深研讨，并获艰苦突破，是国家科运用，我国对其加深研讨，并获艰苦突破，是国家科委和建立部引荐的一种高新科技产品；委和建立部引荐的一种高新科技产品； 平安性：任务电压低；平安性：任务电压低； 环保性：无需化学药剂
27、，无二次污染；环保性：无需化学药剂，无二次污染； 节能、节水、寿命长，可延续运转节能、节水、寿命长，可延续运转15年以上。体积小、年以上。体积小、易安装，无需管理；易安装，无需管理； 投资小、回收快、中央空调系统投资小、回收快、中央空调系统12年收回全部本钱。年收回全部本钱。工业水系统半年内可全部收回本钱。工业水系统半年内可全部收回本钱。 水处置设备选用本卷须知水处置设备的选型是根据流量和水质来选择，太阳能热水系统中的水温相对比较高，普通都会超越50度以上，所以普通的物理法水处置设备对于除垢和防垢的效果都不明显，或者是没有效果。太阳能循环热水处置的设备选型与水质的硬度有最直接的关系，普通情况下不建议采用物理方法进展处置，除非水质硬度低于50mg/L，并且水处置加在靠进集热器进水端，才干有效的进展维护集热器太阳能热水工程中普通用加药硅磷晶来处置水的结垢问题，对于水质硬度比较高的地域或者甲方有要求的情况下采用软化水设备进展处置。谢谢！
