循环水处理方案

1、循环冷却水系统水处理技术方案2005年4月一、前言随着我国工业的发展，淡水耗量急速增加，我国北方地区更是面临严重的 水源紧缺状况。据报道我国人均拥有水量为 2400吨，而北方地区的人均拥有水 量为240吨。在城市用水中，工业用水约占总用水量的6080%,而工业冷却水用量占整个工业用水量的 7080%。然而，有关资料显示我国的工业用水重 复利用率平均为4050%。我国城市工业万元产值耗水量达 340立方米，是发 达国家的1020倍，耗水量高，重复利用率低，是我国工业系统水资源利用的 突出问题。因此，节约工业冷却水，使有限的水源得到最大限度的利用，是工业 领域节水工作的重中之重。采用循环冷却水技术

2、是工业领域节水的主要方法。在工业循环冷却水系统的运营管理中，浓缩倍数是判定系统状态的一个重 要技术指标。采用循环冷却水处理技术后，当浓缩倍数达到2.0倍时与直流水相比，可节约淡水95%以上。本技术方案在现场实施后，可达到下列水处理技术指标：(1) 腐蚀率：不锈钢< 0.005mm/y(2) 污垢热阻 ：<3.44X 10 4 m2C/w(3) 异养菌总数： < 5X 105个/ml (夏天)< 1 x 105 个 /ml (冬天)二、循环水系统工况条件及水质条件2.1工况条件：系统保有水量：300m3循环水量：600m3/h补充水量：12m3/h蒸发水量：9 m3/h排

3、污水量：3 m3/h循环水温差 ：10C换热设备材质：不锈钢浓缩倍数：4.0 (目前运行值)2.2水质条件：系统循环水及补充水的分析数据如下:分析项目单位补充水循环水八2+ Camg/l7.358.172+ Mgmg/l3.474.46总硬度mmol/l0.330.39总碱度mmol/l6.49.6-Clmg/l36.83111.46SiO2mg/l1840总铁mg/l0.231.2 3.正磷（以PO4计）mg/l1.1166.12总无机磷（以PO43-计）mg/l1.869.31总磷（以PO43-计）mg/l1.75271.91从分析结果看出，系统补充水届丁高碱度水质，浓缩运行后，极易发生结

4、垢 现象。从循环水水质分析结果可以看出系统目前已经发生了结垢问题，需要我们及时采取有效处理措施，一方面将系统运行浓缩倍数控制在适度的范围内；另一方面尽快实施投加水处理药剂的保护措施，使系统的运行恢复正常状况。根据我 们多年处理循环水的经验，并参考循环水系统最佳运行浓缩倍数测试软件的测试 结果，我们建议厂方最好将循环水系统运行浓缩倍数控制在3.0左右。这样的话，可以确保加药处理的最佳缓蚀阻垢效果。 系统目前的运行浓缩倍数（4.0 ）,已经 远远超出了水处理药剂的处理极限，运行时间不长就会产生严重的结垢和垢下腐 蚀，提请厂方重视这一问题。三、冷却水处理方案的确定思路系统补充水为高碱度结垢型水质且水

5、中存在一定的腐蚀性离子，随着水温、 pH值的上升以及浓缩倍数的提高，结垢趋势将更加严重，腐蚀在一定程度上将 受到阻垢效果的影响，因此在确定水处理药剂及配套控制条件上一定要严格控制 结垢，同时兼顾缓蚀，另外也要控制菌藻的滋生。缓蚀阻垢剂产品要求：第一、产品具有优良的阻垢性能和缓蚀性能， 选定的 阻垢分散剂不仅对碳酸钙垢、磷酸钙垢具有优异的阻垢性能，而且对氧化铁、粘 泥及水中浊度物质也有良好的分散作用；选定的缓蚀阻垢剂容易在金届表面形成一层薄而致密的防腐膜；第二、产品在循环水中的稳定性，耐氯分解能力强，适 应高浓缩倍数要求产品在水中停留时间长的特点；第三，尽量选用低磷环保型产品，随着工业的发展环境

6、问题日益引起人们的重视。近年来由丁江河污染，海水富营养化，赤潮现象屡见不鲜，世界各地禁磷呼声越来越高，因此选择低磷、无 磷等环保型水处理药剂是今后冷却水处理技术的发展方向。一般而言水中钙硬度（以 CaCO3计）与总碱度（以CaCOs计）之和大丁 1000mg/l时，药剂的阻垢性能会急剧下降，在此条件下，生产装置中个别高温、 低流速换热器就会出现严重的结垢现象。 目前，国际上在对待结垢型水质提高浓 缩倍数的问题上，也是普遍采用优异缓蚀阻垢剂，可达到可观的节水、节药、增 加经济效益的目的。四、试验情况4.1试验用水水质:根据水质分析结果，配水模拟现场浓缩倍数为3.0的循环水4.2阻垢试验：4.2.

7、1试验条件：温度60C, 24hr4.2.2试验结果：广叩编亏不同使用浓度卜的阻垢率（%）50ppm60ppm70ppm80ppmHZ-185.2491.1795.2295.46HZ-284.5690.3093.8294.28HZ-387.5092.7095.9896.86HZ-483.8284.7888.2690.35HZ-584.2791.0294.1695.07HZ-689.4593.9397.9298.174.2.3试验结论：从上述试验结果可以看出，综合考虑产品的技术经济性，HZ-6缓蚀阻垢剂配方产品的阻垢效果最佳，使用浓度为70ppm时，完全可以满足现场的阻垢要 求。4.3腐蚀试验：

8、4.3.1试验条件：采用旋转挂片腐蚀仪水浴温度：50C,精度土 1.0C,时间：72hr转速：75r/min，精度土 3%4.3.2试验结果：广叩编亏不问使用浓度下材质的腐蚀率(mm/y)50ppm60ppm70ppm80ppmHZ-10.0100.0070.0060.003HZ-20.0090.0070.0050.002HZ-30.0060.0050.0030.002HZ-40.0090.0090.0080.006HZ-50.0050.0030.002未检出HZ-60.0020.001未检出未检出4.3.3试验结论：从上述试验结果可以看出，综合考虑产品的技术经济性，HZ-6缓蚀阻垢剂配方产品

9、的缓蚀效果最佳，使用浓度为70ppm时，完全可以满足现场的缓蚀 要求。4.4缓蚀阻垢剂的耐氯氧化能力选定的HZ-6缓蚀阻垢剂在无活性氯的情况下是相当稳定的，在用氧化性杀菌 剂控制循环冷却水中微生物滋生时，正常剂量的活性氯，对 HZ-6的氧化分解能 力很轻微，不会对缓蚀阻垢剂性能产生明显影响，但是当活性氯严重偏高(例如 余氯2ppm)持续时间太长，将影响缓蚀阻垢剂的缓蚀阻垢性能。4.5缓蚀阻垢剂与杀菌灭藻剂配伍性选定的HZ-6缓蚀阻垢剂与目前国内通用的非氧化性杀菌灭藻剂具有良好的 共存性。4.6缓蚀阻垢剂的复配性能试验选定的HZ-6缓蚀阻垢剂按照大生产程序复配后，放置丁冰箱内冷藏数天, 4产品依

10、然稳定。五、循环冷却水系统的日常运行方案鉴丁目前循环水水质日趋恶化，在实施水处理方案之前，应先对系统水质进 行置换排放，恢复正常水质状况后，开始药剂的基础投加。5.1基础投加一次性向水池中投加HZ-6缓蚀阻垢剂120ppm,即37.5公斤，控制循环水 中总磷>7.0ppm。进入浓缩运行后，控制排污量1m3/hr,并按HZ-6缓蚀阻垢剂70 ppm进行 补药，即每天补药2.0公斤（具体补药量依分析结果调整，控制循环水中总磷5.0 6.0 ppm。当循环水浓缩至3.0倍后，控制循环水中总磷4.06.0 ppm。5.2日常运行当循环水浓缩至4.0倍时，转入日常运行操作：1、每天投药量，计算公式

11、如下：70g/m3 x 排污量 m3/hx 24hHZ-6缓蚀阻垢剂（公斤）= x K1000当排污量B=4.5 m3/hr,药剂损失量系数K=1.2时，每天补药量为9公斤。2、控制指标：pH:维持自然平衡总磷：4.0 6.0 ppm浊度：< 20 mg/lCa2+:< 50 mg/lCl :< 150 mg/l浓缩倍数：3.03、补药方式应通过分析监测，调整每天配药量，使之在控制指标内，若水中药量缺的太 多时，应按下式计算补药量，一次性投入水池中。（总磷控制指标一水中总磷分析值）g/m3x系统贮水量 m31000 x 6.0%5.3杀菌灭藻剂的投加1、氧化性杀菌灭藻剂，每周

12、投加一次，投加浓度 2030ppm；2、非氧化性杀菌剂考虑两种交替投加， 每次投加100ppm,即30公斤，夏季 每15天投加一次，冬季每月投加一次。投加杀菌灭藻剂时应减少排水和补水，保持药剂运行24小时后，恢复正常补排水控制。六、分析监测项目及频率序号分析项目补充水循环水1pH一次/周一次/天2电导率一次/周一次/天3Cl 一_次/周一次/4小时4总磷一次/4小时5入2+ Ca一次/周一次/天6总碱度一次/周一次/天7浊度一次/周一次/天七、循环水岗位加药操作浓缩倍数HZ-6缓蚀阻垢剂加药量（公斤/天）3.03.27.23.23.46.53.43.66八、循环水岗位补药操作按每天正常加药量操作后，测定循环水中总磷值，假如低丁4.0mg/l,可按下表追加药量。总磷分析值与 4.0mg/l的差值（mg/l）对应缓蚀阻垢剂补药量（公斤）0.10.50.21.00.31.50.42.00.52.50.63.00.73.50.84.00.94.51.05.0九、水处理药剂年用量及费用计算:9.1计算依据:系统保有水量：300m3循环水量：600m3/h 补充水量：12m3