工业冷却水处理概1

1、第一章 冷却水概论第二章 冷却水常发生之困扰 第一节 腐蚀困扰 第二节 水垢及沉积物困扰 第三节 微生物困扰第三章 冷却水困扰解决 第一节 腐蚀控制 第二节 水垢及沉积物控制 第三节 微生物控制第四章 系统处理考虑因素第一章 冷却水概论l悬浮固体物：泥沙、粘土及胶体物等l溶存固体物：Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、SO42-、K+、Na+、NO3-、SiO2及铁、锰化合物等l溶 存 气 体： CO2、O2、H2Sl有 机 物：COD、BOD、TOC不 纯 物 名 称不 良 影 响1.硬度、碱度在热交换器及管壁形成水垢2.溶存气体CO2、O2及H2S等易导致金属腐蚀现象的发生3.铁、锰离

2、子金属表面退色、失去光泽并形成沉积物4.硅酸根离子形成硅酸盐水垢5.氯离子导致金属腐蚀，尤其是不锈钢材质6.硫酸根离子导致金属腐蚀，且可能形成硫酸钙水垢沉积7.悬浮物(S.S)易沉淀形成沉积物及引伸沉积物下方的腐蚀8.有机物易繁殖微生物及其黏泥沉积，并产生腐蚀9.油污及制程泄漏易繁殖微生物，并对腐蚀抑制剂产生干扰l直流式冷却系统l开放循环式冷却系统l密闭循环式冷却系统第二章 冷却水常发生之困扰均匀腐蚀流电腐蚀点蚀裂隙腐蚀晶粒间隙腐蚀选择性溶解或剥离冲击腐蚀应力腐蚀摩擦腐蚀疲劳腐蚀温度PH值溶存气体悬浮固体物阴离子微生物、流速电位差应力金属结构沉积物水垢泥泞物碳 酸 钙硫 酸 钙磷 酸 钙硅酸钙

3、、镁氧 化 铁泥 沙、 尘 土腐 蚀 产 物微 生 物 黏 泥油污等有机物胶状氢氧化物l悬浮物颗粒大小及密度l悬浮物粒子与金属表面静电的情形l水流速l水温与PH值l微生物活性l不当的抑制剂或抑制剂控制不当l离子浓度过饱和沉淀l制程泄漏l热传效率及冷却能力降低l水流速减低l增加沉积物下方腐蚀之机会l助长微生物的生长及繁殖l有助水垢的形成l排放增加，导致用水成本增加l停车次数增加既维护费用提高名 称分 子 式在 32 oF在 212 oF重碳酸钙Ca（HCO3）21620分解碳酸钙CaCO31513氯化钙CaCl2336000554000硫酸钙CaSO412901250重碳酸镁Mg（HCO3）23

4、7100分解碳酸镁MgCO310175氯化镁MgCl2362000443000硫酸镁MgSO4170000356000水垢主要成分水 垢 经 酸 溶 解 后 的 情 况碳酸盐垢加酸之后有大量气泡产生硅酸盐垢在热HCl和HNO3中缓慢溶解，产生白色不溶物氧化铁垢加HNO3溶解，产生黄色溶液铜垢加HNO3溶解，产生蓝色和黄绿色溶液磷酸盐垢加钼酸铵试液再加HNO3溶解，产生黄色溶液，然后再加氨水会使沉淀物溶解，即为磷酸盐垢微 生 物藻 类细 菌真 菌微生物种类能 源繁殖所需营养源藻类、光合成细菌太阳能只利用无机物就能繁殖铁细菌、硫细菌、硝化细菌无机物的氧化燃烧只利用无机物就能繁殖丝状菌、丝状细菌有机

5、物的氧化燃烧没有无机物就不能繁殖l形成黏泥，降低热交换率。l堵塞管路与热交换器。l泵压上升，流量减少。l沉积物下方腐蚀（严重的局部腐蚀）。l堵塞三水孔，降低冷却水塔的效率。l破坏冷却水塔的木材，减少使用寿命。l冷却水塔的填料变形、压坏或脱落。l处理药剂易被吸附，增加用药成本。第三章 冷却水困扰解决lPH值的调整l稳定指数(R.S.I.)等之控制l添加腐蚀抑制剂l选用耐腐蚀材料的换热器l使用防腐蚀的涂料涂覆1. 钝化型阳级抑制剂（氧化膜型抑制剂） (ANODIC PASSIVATING INHIBITORS)2. 阴级抑制剂（沉淀膜型抑制剂） (CATHODIC PRECIPITATION IN

6、HIBITORS)3. 有机抑制剂（吸附膜型抑制剂） (ADSORPTIVE INHIBITORS)l软化处理lPH值调整l稳定指数(R.S.I.)等之控制l添加水垢抑制剂及分散剂l增设旁流过滤器l门限效应l离子封锁性l去胶凝作用l水解安定性l增加水垢的溶解度（门限作用）l晶格畸变作用l分散无定形不溶性物质l减少沉积物下方腐蚀之问题l控制腐蚀保护膜之厚度及成长l选择耐微生物腐蚀的金属材料l补充已消毒且经混凝沉淀、低浊度之补充水l使用防腐涂料l阴极防蚀l防止阳光直接照射l增设旁流过滤器l增加杀菌灭藻剂 氧化性杀菌剂：氧化性杀菌剂： 优点：杀菌力强且快速，成本费用较便宜！ 缺点：添加过量会对系统金

7、属材质腐蚀严重！ 非氧化性杀菌剂：非氧化性杀菌剂： 优点：添加过量不会对系统金属材质腐蚀！ 缺点：添加量较高，成本费用较贵！第一节 水质第二节 系统状况第三节 环境污染限制第四节 处理方案选择PH值悬浮固体物（S.S）（ppm）总硬度（T.H）(ppm as CaCO3)M碱度(M-alk.)(ppm as CaCO3)溶存固体物（TDS）（ppm）钙硬度（Ca2+）(ppm as CaCO3)P碱度(M-alk.)(ppm as CaCO3)氯离子（Cl-）（ppm）镁硬度（ Mg2+ ）(ppm as CaCO3)电导率（ s/cm）硫酸根（SO42-）（ppm）总铁（T-Fe）（ppm）

8、总固体物（T.S）（ppm）二氧化硅（SiO2）（ppm）铝离子（ Al3+ ）（ppm）项 目单 位要 求 和 操 作 条 件允 许 量PH值-根据药剂配方与客户要求而定6.89.2M碱度ppm as CaCO3根据药剂配方与制程条件而定500悬浮固体物ppm水走管内时（管侧）20水走管外时（壳侧）或板式等10Cl-ppm热交换器为碳钢材质时1000热交换器为不锈钢材质时300SO42-ppmSO42-+Cl- 1500,减少腐蚀SO42- Ca2+ 500,0001400SiO2ppmMg2+ SiO2 35,000175Fe2+ppm根据药剂配方而定0.5Al3+ppm注意原水处理时铝盐之携出0.5油脂含量ppm炼油厂冷却水系统10其他一般工厂冷却水系统5热交换器 金属材质 制程最高温度 种类型式 冷却水流动情形 水流速 水走管内或管侧 水温最高点 最易产生问题