冷却循环水加药装置

1、潍坊山水环保机械制造冷却循环水加药装置一、 概述在冷却水循环使用的过程中,通过冷却构筑物的传热与传质交换,循环水 中Ca2+、Mg2+、CL-、SO2等离子,溶解性固体,悬浮物相应增加,空气中污 染物如尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水,致使微 生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥,造成换热 器换热效率降低,能源浪费,过水断面减少,通水水平降低,甚至使设备管道 腐蚀穿孔,酿成事故.循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害, 使系统可靠地运行.循环水中能产生的盐垢有许多种,如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化钮、 硅酸钙等,其中以碳酸钙

2、垢最为常见,危害大.二、循环冷却水处理设计的原那么和要求1、平安生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷却水处理 设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面.在符合平安生产要求方 面：循环冷却水处理不当,首先会使用权冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀, 导致能耗增加,严重时不仅会损坏设备,而且会引起工厂停车、停产和减产的 生产事故,造成极大的经济损失.因此,平安生产首先应保证循环冷却水处理 设施连续、稳定地运行并能到达预期的处理要求.其次,在循环冷却水处理的 各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加 药问等,设计中都应考虑生产上平安操作的要求.特别是使用的

3、各种药剂如酸、 碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等,常常是有腐蚀性、有素,对人体有害的.因此, 对各种药剂的贮存、运输、配制和使用,设计上都必须有保证工作人员卫生、 平安的设施.并按使用药剂的特性,具体考虑其防火、防腐、防素、防尘等安 全生产要求.2、循环冷却水处理,可以概括为去除悬浮物、限制泥垢、限制腐蚀及微 生物等四个方面.3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后,以冷却塔与大气直接接 触,二氧化碳逸散,溶解氧和浊度增加,水中溶解盐类浓度增加以及工艺介质 泄漏等,使循环水水质恶化,给系统带来结垢、腐蚀、污泥和菌藻问题.4、根据?工业循环冷却水处理设计标准?敞开式循环冷却水系统阻垢、 缓蚀剂的加药量

4、,可按以下公式计算：Gt=Q t g/1000 (N-1 )式中 Gt系统运行时的加药量(kg/h )；Qt烝发水量m /h .三、工艺流程确实定根据以上原那么,本循环水处理系统确定本工艺流程.1、工艺流程图水池热交换器冷却塔杀菌剂加药装置阻垢剂加药装置水质稳定剂加药装置软水器补充水售滤过滤器2、工艺流程简介1、经过冷却塔的循环水,经过蒸发、风飘损失等,循环水量越来越少,水中的含盐量逐渐升高.向循环水中补充一定量的水量.根据贵方要求,贵方循环水为淮河水.根据循环水设计标准,循环水补充水水量分别为：100m 3/h和150m 3/h ;2)、循环水池为敝开式,有大量的泥沙及大量的飘浮物进入水池.

5、为保持循环水质的清洁,对其循环水进行处理.根据循环水设计标准,浓缩倍数按4进行设计.3)、由于蒸发、风吹损失等因素,经过一定时间的运行,循环的水质逐渐 恶化.同时由于循环水的温度较高,比拟适应于菌类的繁殖.因此在整个循环 系统中,向循环水中投加水质稳定剂、杀菌剂及阻垢剂.以利于循环水系统的 正常运行.四、循环水系统设计参数1、循环水量：根据贵方提供的数据,循环水水量分别为 2000m 3/h和2X1500m 3/h ,各 自成独立系统.2、补充给水的水质条件检测结果工程水水样二样品数平均值超标率最大超标倍数样品数平均值超标率(%)最大超标倍数PH247.9267.89电导率1241.5632.

6、5(ms/m )溶解氧248.866.3高钮酸钾指数243.563.9化学需氧量2413615五日生化需氧量121.061.0氨氮240.35860.379总磷120.1533.330.2060.2133.220.65总氨120.72860.8333.330.09总铜120.01160.02总锌120.0260.02氟化物120.3160.38总神120.00460.004总汞120.0000760.00008总镉120.000160.0001六价铭120.00260.002总铅120.00160.001总氟化物120.00260.002挥发酚180.00160.001石油类120.0260.

7、02硫化物120.18660.186粪大肠菌群个/L126486677悬浮物12阳离子外表活性剂123、冷却水系统水质限制指标国标冷却水水质限制参数限制范围单位电导率10001500(js/cmPH8.68.9浊度<20FTU总硬度以CaCO3计450650ppm钙硬度以CaCO3计300480ppm总碱度以CaCO3计300450ppm氯离子以Cl计<500ppm总铁<3ppm总正磷3.55.5ppm锌0.81.5ppm余氯0.20.5ppm细菌总数105Cfu/ml4、腐蚀指标工程限制标准公司限制标准国家限制标准腐蚀速度,mpy<3<5微生物限制,CFU/ml

8、<106<5X105环保限制排污水符合GB8978-1996?污水综合排放标准?五、设计标准标准设备原材料、设备设计、制造、包装、运输等过程中执行以下标准:GB7190.2-1997?大型玻璃纤维增强塑料冷却塔?DL/T742-2001?冷却塔塑料部件技术条件?HG20522-92?化业企业冷却水设计规定?GBJ102-87?工业循环冷却水设计标准?GB/T2577-89?玻璃钢树脂含量试验方法?GB/T1449-83?玻璃纤维增强塑料弯曲性能试验方法?GBJ87-85?工业企业噪声限制设计标准?GB/J17-88?工业企业噪声限制设计标准?GBJ50009-200?建筑结构福载规

9、沱?1GBJ20001-200?建筑抗震设计标准?1HG/T3132-199«L型冷却塔风机?8GB213(4)-78?机械设备安装工程施工、验收标准?GB8237?玻璃纤维增强塑料玻璃钢用液体不饱和树脂?GB1446?纤维增强塑料性能试验方法总那么?GB11352-89?一般工程用结构钢技术条件?GB708-88?冷扎制钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差?GB/T13274-91?一般用途轴流风机技术条件?JB/TQ337-84?通风机转子平衡?GB1236-85?通风机空气动力性能试验方法?JB/TQ334-84?通风机振动精度?JB/TQ332-83?通风机油漆技术条件?G

10、B/T 13306GB/T13384-92?机电产品包装通用技术条件?GB 4064?电气设备安装导那么?GB4208-84?外冗根本按木要求GB191-90?包装储运图标记?GB3538-83?运输包装件各部件的标识方法?GB6388-86?运输包装收发货标志?GB12348-90?工业企业厂界噪声标准?Q/LB08-95?钢筋混凝土结构冷却塔安装?六、药剂选用原那么循环水系统处理分成二大局部,第一局部：补充水处理,第二局部：循环 水处理.循环水处理可以概括为去除悬浮物、限制泥垢及结垢、限制腐蚀及微 生物杀菌等四个系统.泥垢及结垢、限制腐蚀及微生物等一般采用加药限制.七、补充水及旁滤处理根据

11、贵方要求,补充水及循环水旁滤局部本方案均不作处理.循环水处理1.结垢的限制循环水中能产生的污垢有许多种,如碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、碳酸镁、 氢氧化锐、硅酸钙等,其中以碳酸钙垢最为常见,危害最大.在循环水中常添 加药剂,使水垢成分发生改变.结垢的限制方法,目前常用向循环水中投加阻垢、分散剂的方法来预防盐 类垢.采用阻垢剂有以下优点：a阻垢效果好.即使在Mg2+、Ca2+、SiO2含量较大时,仍有较好的阻垢 效果.b化学稳定性好.在高浓缩倍数和高温情况下,以及与缓蚀剂、杀生剂并 用时,阻垢效果也很稳定,不会明显下降.c无毒或低毒,易于生物降解.d配制、投加、操作等简便.e原料易得,易于制备、运输、

12、贮存及价格低廉.常用的阻垢剂为：聚磷酸盐.聚磷酸盐对胶体颗粒具有分散稳定作用,对钙镁离子螯合水平也很强,也与沉淀在管壁上的胶体结合,或与附在管壁上的Ca2+和Mg 2+等形成络合或螯合离子,然后借布朗运动或紊流作用,把管壁的这些物质重新分散到水中.聚磷酸盐在水中可掺和在碳酸钙晶体中,使晶体结构发生畸变,预防出现碳酸钙沉淀,因而它对碳酸钙有良好的阻垢性能.聚磷酸盐不仅是阻垢剂,而且还是缓蚀剂,它的缓蚀、阻垢作用,随聚合值 n不同而稍有差异.聚磷酸盐中常用 的是三聚磷酸钠.三聚磷酸钠加药量：三聚磷酸钠以100%计的加药量,一般按25mg/l计算,其极限碳酸盐硬度约为5mg-N/l .聚磷酸盐在水中

13、会分解生成正磷酸盐的现象,此现象称为磷酸盐的水解.在应用磷酸盐时必须注意的问题：影响聚磷酸盐水解的因素有PH值、温度、时间、微生物等.在采用三聚磷酸盐时,须注意以下几个事宜：1用于阻垢作用,聚磷酸盐通常是短链的,一般 n=37.2 PH值范围在6.57.5之间.3水温在45 c50 c之间.4水中有些微生物可分泌出磷酸酶,使聚磷酸盐迅速水解,故应注意杀菌.5药品在系统内停留时间不大于5小时.6注意系统排污对环境富营养化的影响.2.腐蚀的限制循环水系统中的金属腐蚀一般可分为三种类型：化学腐蚀、电化学腐蚀及微生物腐蚀.腐蚀的形式有均匀腐蚀、点蚀、浸蚀、选择性浸蚀、缝隙腐蚀和腐蚀开裂等.影响腐蚀的因

14、素有：1水中溶解固体及悬浮物2氯离子3 PH 值4溶解气体5金属的相对面积效应6温度7流速8微生物限制循环水系统腐蚀的方法有很多种,药剂法是其中的一种,药剂法缓蚀 是通过向循环水中投加并保持一定量的缓蚀药剂,使之在金属外表生成一层致 密连续的金属氧化膜或其他类型的膜,以抑制腐蚀过程,从而到达限制腐蚀的 目的.缓蚀剂有许多种,一般采用聚磷酸盐.聚磷酸盐是一种阴极缓剂.聚磷酸根与水中钙离子或其他两价金属离子 络合,形成一个带正电的络合离子,它以胶溶状态存在于水中,当它与钢铁的 腐蚀产物Fe2+相遇时,那么络合生成以聚磷酸钙铁为主要成分的络合离子.以腐 蚀电流的作用下沉积在阴极外表形成沉淀膜,这种膜

15、具有一定的致密性,能产 生阴极化作用,阻挡溶解氧扩散到阴极,从而阻止腐蚀反响的进行.当沉淀逐 渐加厚时,腐蚀电流逐渐减少,沉积也就逐渐减弱.聚磷酸盐也具有较弱的阳极效应,由于能把金属离子包含在膜内.15mg/l低剂量的聚磷盐,具有良好的阻垢作用,而大多数情况下,是以缓蚀剂 而作用的.具剂量为2025mg/l ,水中钙离子浓度要大于50mg/l.聚磷酸盐在使用上的注意点：1） 水中必须有一定的溶解氧大于2mg/l和二价金属离子,聚磷酸盐才 能起到缓蚀效果.2） 要求有一个活化的清洁的金属外表.3） 聚磷酸盐不宜单独使用.4） 水温过高时,易水解生成羟基磷灰石污泥,腐蚀会加剧.5） PH值通常限制

16、在67.3.微生物的限制在循环冷却水系统中,水温和 PH值均适宜多数微生物的生长,微生物的 浓度和它们生长所需的营养源均因循环浓缩而增加,冷却塔循环水池又常年露 置于室外,阳光充足,有利于微生物的生长.循环水中微生物常见有四类：即藻类、真菌、细菌和原生动物.限制微生物生长,首先要弄清微生物类型,然后确定限制方法,选择有效 的限制微生物的杀生剂.微生物的限制一般有以下几种方法：1预防日光照射：水池可以加盖.2采用旁滤装置：循环水中一局部用旁滤池过滤,去除水中浊度、藻类等 微生物.3增强补充水的前处理,改善水质：经过处理的水,不仅可以除去悬浮物, 也可除去局部浮游生物和细菌.4投加杀生剂：这是目前

17、抑制微生物的通行方法.杀生剂的种类有许多种,现在一般采用：优氯净.优氯净的作用机理与氯相同,但效果明显优于氯片.在使用优氯净的过程中,为能到达最大的杀生效果,应注意以下几个方面的问题：1水中的PH值不能太高,在水中应保持一定的余氯量,一般在一段时间内保持余氯量在0.51.0mg/l.2沉淀于水中的污泥,消耗大量的氯气,要及时排除,以保持余氯量,一般在要求的范围内.3含油量大的水不宜用氯,油对氯有吸附作用.4预防碱性物质,如氨的泄漏.5注意药剂与氯的反响,铜缓蚀剂琉基苯骈曝唾能被氯氧化,预防同时 投加.敞开式循环冷却水的加氯量处理宜采用定期投加,每天投加13次,余氯量限制在0.51.0mg/l之

18、内.每次加氯时间采用 34h.加氯量按下式计算：Gt=Q gt/1000式中Gt加氯量Kg/h Q循环冷却水量m3/hgt单位循环冷却水的加氯量,采用 24mg/l九、清洗与预膜处理循环冷却水系统开车前,应进行清洗、预膜处理.循环冷却水系统清洗、 预膜水应通过旁路管直接回到冷却塔集水池.A、清洗在安装或运行中,不可预防地会有油污、铁锈、泥沙、灰尘、水垢等进入 系统,由于这些杂质的存在很难使金属外表活化,影响缓蚀剂形成的保护膜. 清洗是处理过程中极为重要的一项操作,无论新老系统都必须对金属外表进行 清洗,以除去杂质,为下一步预膜做好准备工作.清洗方法有物理清洗及化学清洗两种.1)物理清洗物理清洗

19、的优点： 可以省去化学清洗所需的药剂费用. 预防了化学清洗后清洗废液带来的排放或处理问题. 不易引起被清洗设备的腐蚀.物理清洗的缺点： 一局部机械清洗方面需在冷却水系统中断运行后才能进行. 对于粘结性强的硬垢和腐蚀产物,机械清洗的效果不佳. 清洗操作比拟费工.2)化学清洗：化学清洗就是利用酸、碱或有机螯合剂,分散剂等化学药 剂,通过化学作用将附着的水垢、污泥等沉积物溶解、清洗干净的方法.在确 定采用化学清洗法时,首先需要了解沉积物的化学组成,然后针对各种不同组 成的垢,选择适合的化学药剂和清洗程序.如污垢组成是碳酸盐、磷酸盐和金 属氧化物,用酸清洗效果好.最好先做沉积物溶解试验,再确定清洗配方

20、.(1) 酸洗：酸洗主要用来除去易溶解于酸的硬垢, 金属氧化腐蚀产物等, 一般可采用盐酸、硫酸、磷酸、柠檬酸等.主要为盐酸和硫酸两种,其中以盐酸用得最普遍.两种酸常用的浓度是 5%10% o如果系统中有不锈钢设备那么不 能选用盐酸,而宜选用10%的稀硝酸或15%的磷酸清洗较适宜.盐酸清洗的温 度,一般限制在2030 c之间.(2) 碱洗：碱洗主要是对新设备清洗以除油脂,或使运转后设备里的硬 垢变软.新设备清洗时可以外表活性剂为主体,如磺化琥珀酸钠等,并添加一 些碱性剂进行；对硬垢进行处理时,可增加药剂浓度及延长时间和提升温度.(3) 投加清洗剂：清洗剂中除了酸、碱之外,还有一些特殊的或专用的清

21、洗剂如络合物、聚电解质、杀生剂、有机溶剂等,通常是一类外表活性剂, 用于清洗金属外表的油污、砂泥、浮锈等杂物.磺化琥珀酸钠就是一种阴离子 外表活性剂,以有机磷酸盐和聚丙烯酸钠的混合物作为清洗剂,也有较好的效 果.(4) 清洗操作与限制： 开车前清洗：新系统开车之前或者系统经过停车检修后重新开车,均需进行清洗,然后再进行预膜处理.停车前清洗：有时当循环冷却水系统长期运转后、生物污泥严重、在决 定停车清洗时,常先对整个系统进行一次清洗剥离,然后根据清洗的效果和打 开换热器情况,而决定主要换热器单台设备清洗方式.清洗剥离主要是针对系统中的生物粘泥严重,采取杀菌分散的方法.清清剥离时间一般3-5d ,

22、第一天以杀菌剥离为主,可在循环水中投加大剂量的杀菌剂,并通以大量氯气,使余氯量限制在12mg/L ,同时PH限制在66.5范围 内,第二天以分散清洗为主,在循环水中投加大剂量的清洗剂,第三天再加杀 菌剂,并通大量氯气,第四天那么加分散剂和清洗剂.经过如此反复清洗剥离, 根本上可洗去生物粘泥,但对硬垢和锈瘤的清洗效果较差.不停产清洗：即在系统中参加大剂量的分散剂.一般常用聚丙烯酸 100mg/L以上,经过24h清洗后,对提升换热器的传热效率和延续生产周期有 一定效果.也可用螯合剂如EDTA,柠檬酸等药剂清洗.清洗完后,一般都就将 清洗排放,置换干净的清水,再进行下一步的操作如预膜等.清洗过程中,

23、必须定时测定浊度的变化,以掌握清洗效果.一般浊度起先 随着清洗时间的延长,逐渐增高,到最大值后,稳定几小时,又逐渐下降,后 参加补充水稀释,直至与补充水的浊度相近时清洗终止.清洗过程中浊度变化 幅度大,说明清洗效果好.单台设备清洗,根据设备的材质,分别选用盐酸、硝酸或硫酸等,同时配 合相应的缓蚀剂,作为酸洗的药剂.B、预膜1) 预膜的目的：预膜就是在系统正常运行之前,先投加预膜剂,使金属 外表形成一层完好的缓蚀的保护膜,然后投入正常运行.由于保护膜的开成比 较缓慢,需要相当长的时间,因此加大初期投加浓度,可以加快保护膜的形成. 当预膜转入正常处理后,就业可以使用低浓度的缓蚀剂,以对保护膜起维持

24、和 修补的作用.另一种预膜方式是采取专用预膜剂,例如六偏磷酸钠加硫酸锌.实距证实预膜与否及预膜操作的好坏对缓蚀效果影响很大.循环冷却水系统除了在运行时必须进行预膜外,在发生以下情况进也需进 行重新预膜：年度大检修系统停水后.系统进行酸洗之后. 停水40h或换热设备暴露空气中12h.循环水系统PH<4达2h.6预膜剂：预膜剂一般采用与正常缓蚀剂同一体系的配方,应根据试验 或相似条件的运行经验确定.十、 药剂的选用及投药量1、阻垢、缓蚀剂的复合配方阻垢、缓蚀剂本系统采用组合成缓蚀阻垢剂的低磷复合配方.缓蚀阻垢剂的复合配方为：铭酸盐+聚磷酸盐投加量：投加量须根据循环水水质情况而确定,一般其投加

25、量为4060mg/l o该种配方药剂具有以下优点：1、对不同的水质适应性强.2、缓蚀效果好,对钢铁、铜及其合金、铝都有缓蚀效果.2、投药量计算循环水中的投药量不考虑系统的渗漏损失1） 蒸发水量由于蒸发水量缺乏数据,现暂按补充水量进行计算根据前面所述系统补充水量分别为：2000m 3/h 循环水系统：100m 3/h2X1500m 3/h 循环水系统：150m 3/h注：正常情况下,蒸发水量小于补充水量,现按补充水量为基准,是出于对系统平安考虑.2） 药剂投加量A、2000m 3/h循环水系统160Kg/天c Q g 24100 60 24G33B% 1030.90 103补充:B、2X1500

26、m 3/h循环水系统G 3 150 60 24 240kg/天B% 1030.90 103注：Q蒸发水量m3/hB%药剂商品纯度g投药剂量3、杀生剂杀生剂选用以非氧化性杀菌剂为主,辅以氧化性杀生剂,尽可能减少循环 水中氯离子含量,考虑到贵方换热设施为不锈钢,本方案其投加量应根据循环 水的水质情况确定,一般情况为25mg/l.本方案投加量按下限取值,投加量: 2mg/l ,余氯：余氯量保持在 0.51.0mg/l之间.A、2000m 3/h循环水系统(1)非氧化性杀菌剂投加量：2 mg/l X2000m 3/h X24/1000=96kg/d(2)非氧化性杀菌剂：200Ppm VS保有水量(主要看水池内水量,单位： T)一周加1-2次,人工添加B、2X1500/h 循环水系统非氧化性杀菌剂投加量：2 mg/l X (2Xl500m 3/h ) X24/1000=144kg/dH-一、投药设备的选型A、2000m 3/h循环水系统1、缓蚀阻垢剂加药装置根据前面计算可知,本系统缓蚀阻垢剂加药量为 160kg/天,(