循环水知识培训(1)

1、 工业循环水知识探讨 2003年9月工业用水分类及要求工业用水包括： 工艺用水 洗涤用水 锅炉用水 空调用水 冷却用水用水作为冷却介质的特点化学性质稳定，不易分解；热容量大，常温下不会产生明显膨胀或压缩；沸点高，通常条件下在换热器中不致汽化；流动性好，易于输送和分配；价格低。对于冷却水质要求水温要尽可能低一些 水温对于冷却效果有明显作用，同时水温高用水量要加大，但是水温控制（降温）需要借助动力实现，因此从经济性来讲必须综合处理水温的高低；对于冷却水质要求水的浑浊度要低 水中悬浮物带入冷却系统，会沉积在换热管道中，甚至使管子堵塞；浑浊度过高还会加速金属设备的腐蚀，在国外一般控制在2ppm以内，在

2、国内根据不同用途可控制在10ppm（）、50ppm（），100ppm（）对于冷却水质要求水质不易结垢工业冷却水控制的一个重要因素水质对金属设备不易产生腐蚀水质不易滋生菌藻不免因菌藻繁殖而形成大量的粘泥污垢，过多的粘泥污垢会使管道堵塞和腐蚀循环冷却水处理封闭式循环冷却水系统 1234敞开式循环冷却水系统循环冷却水处理水源123循环冷却水处理原水处理方法1.自然沉淀利用泥沙与水的密度差2.混凝杂质与水形成溶胶状态的胶体微粒，无法用沉淀法去除因此采用混凝法循环冷却水处理水垢的控制 在循环水中一般无过量的PO43-和SiO2，最容易生成水垢的是碳酸钙垢，因此控制水垢主要是防止碳酸盐水垢的析出。一.从冷

3、却水中除去成垢的Ca2+1.利用离子交换树脂法2.石灰软化法（CaO和Ca（OH）循环冷却水处理水垢的控制二.加酸或通CO2，降低pH，稳定重碳酸钙1.加酸加酸降低pH值，但是很难控制2通CO2Ca（HCO3）2 CaCO3+H2O+CO2由于在敞开式冷却塔CO2容易逸散，故不易控制循环冷却水处理水垢的控制三.投加阻垢剂阻垢剂阻垢机理：破坏晶粒的增长1.晶格畸变论2.增加成垢化合物的溶解度3.吸附分散作用和减低沉降速度投加阻垢剂常用阻垢剂及性质）1.聚磷酸盐（缓蚀消垢效果不理想，在水中会水解）2.有机膦酸（能与其他药剂混合使用，效果良好，属于无毒药剂）ATMP EDTMP HEDP 等3.有机

4、磷酸酯（POE）（对于含油冷却水处理效果好）4.聚合电解质（对于泥土、粉尘等无定型不溶物起到分散作用，同时对于含油冷却水处理效果好）循环冷却水处理冷却水腐蚀的控制一.腐蚀的机理1.金属表面的不均匀a.化学成分和金相组织不均匀b.应力分布不均匀c.金属表面有伤痕、裂缝2.氧的去极化作用O2+2H2O+4e=4OH-循环冷却水处理腐蚀的形态1.均匀腐蚀2.局部腐蚀（点蚀、斑点腐蚀、垢下腐蚀、磨损腐蚀）3.奥式体不锈钢的应力腐蚀（Cl-）控制方法1.投加缓蚀剂法（重点介绍）2.电化学保护法（护屏保护、外加电流）3.图层覆盖法（费用高、施工难）缓蚀剂的分类及机理一.分类阳极性缓蚀剂、阴极性缓蚀剂、混合

5、型缓蚀剂1.阳极性缓蚀剂（铬酸盐、亚硝酸盐）属于氧化剂使金属钝化，加入量必须大，否则不但不能起到钝化反而引起点蚀，同时对于水体污染较大）2.阴极性缓蚀剂（聚磷酸盐）使阴极过程变慢，比较安全循环冷却水处理微生物的控制一.循环水中常见的微生物1.细菌2.真菌3.藻类二.控制1.防止日光照射微生物的控制2.采用过滤装置可采用旁滤法除去悬浮的混浊物、藻类过滤设备有a用铺沙子或无烟煤的过滤池（目前所用的）B微过滤机3.加强原水前的处理、改善4.投加杀菌剂和粘泥剥离剂微生物的控制杀菌剂的应用一.氧化性杀菌剂(氯、次氯酸钙、次氯酸钠）具有较强的氧化性破坏微生物的细胞 在pH在6.57时使用效果最佳,在加杀菌

6、剂时必须过了“转化点”后有多余的氯才能起到杀菌作用，一般余氯保持在0.11.0PPm，接触时间在4h常用的氧化性杀菌剂目前有：1.氯及次氯酸钠：微生物的控制2.二氧化氯：它不与氨及其它粘泥等有机物反应，性质比较稳定，不受pH、温度等因素的影响，实际消耗量小，相对经济，同时对环境没有影响。3.臭氧：与氯基本相近，但是它不会增加水中的氯离子，但是成本较高。二.非氧化性杀菌剂 其杀菌效果比氧化性要好，通常为了使杀菌效果控制范围更广泛，就将氧化性和非氧化杀菌剂交替使用。非氧化性杀菌剂常用非氧化性杀菌剂1.氯代酚类：与细胞质作用形成胶体，使蛋白质沉淀（毒性大，污染严重）2.季胺盐类：在碱性条件下最有效，

7、吸附到细胞壁并产生压力引起细胞的溶解和死亡，系统如果有灰尘、油污大大降低效果杀生剂使用注意事项1.应采用冲击式间接加药2.杀生剂必须考虑与阻垢剂、缓蚀剂相互适应3.杀生剂的使用受冷却水温度、pH值的影响。循环水系统参数、操作一.主要参数1.浓缩倍数：循环水中某种离子（稳定）浓度与补充水相应离子浓度的比值。 K=C循/C补 这种离子要求它的浓度除了随着浓缩过程改变而增加外，不受其它条件的干扰。常选用的有Cl-、SiO2、K+2.蒸发损失E（m3/h） E=a（R-B） a=e（t1-t2）%式中：a：蒸发损失率 R：系统中循环水量m3/h B：系统中排污量m3/h t1、 t2：循环水进、出水温

8、度 e：损失系数 夏季：0.150.16；冬季0.06-0.08；春秋：0.1-0.12循环水系统参数、操作3.风吹损失D（ m3/h）D=（0.20.5%）R4.渗漏损失F （ m3/h）如果系统管理完善一般不考虑5.排污量B （ m3/h） B=E/（K-1）6.补水量M=E+D+B+F7.旁滤处理量S （ m3/h） 经验值：（15）%R精确值：S=MCM（1+n）-BC/C-CSn=(c/Kcm)-1目前循环水的参数补充水量M：45.78 m3/h蒸发水量E：24.47 m3/h排污水量B：18.31 m3/h浓缩倍数K：2.5如何确定浓缩倍数确定循环水最适宜的浓缩倍数涉及到诸多因素：

9、水源供应、冷却塔形式、操作条件，冷却水温差流速等。1.冷却塔的形式和操作条件当管路损失很小、风损失小，存在以下关系：M/R=ak/（K-1+a）M：补水量R：循环量K：浓缩倍数a：蒸发损失率如何确定浓缩倍数K与M和R的关系 M R从图中发现：浓缩倍数过高或过低在节约补充水量上没有意义循环水系统参数、操作二.处理过程对于一个循环水系统要经过三步处理1.系统的清洗 对于新系统在开车之前必须对系统进行清洗处理，清除系统内的焊接碎屑、切削物、润滑剂、建筑碎片，如不清洗或清洗质量不高对与后道工序甚至系统运行有很大危害；对于旧系统也应定期清洗。1.1物理方法A人工清洗 B.冲洗 C空气搅动 D旁滤1.2化

10、学清洗1.2.1酸洗（盐酸、硫酸、硝酸）盐酸用于清洗碳钢设备，硫酸、硝酸用于清洗不锈钢但是浓度应控制在510%，由于酸对金属腐蚀因此必须与缓蚀剂配合使用，酸洗后用0.2%NaOH中和后再用清水冲洗循环水系统参数、操作1.2.2碱洗：有效清除系统内的油污，一般加入表面活性剂以便增强去污能力；常用的碱液有烧碱、苏打、水玻璃等，但是系统中有铝制品和镀锌设备不应用碱液清洗。1.2.3投加清洗剂新系统开车前或旧系统停车检修后常用投加清洗剂进行清洗一般有专用清洗剂（Betz407）系统在停车前也应作清洗剥离工作：第一天投加杀菌剂；第二天投加分散剂；第三天再加杀菌剂；第四天再投加分散剂和清洗剂在清洗过程中要

11、定时检测水的浊度，以掌握清洗效果，一般认为浊度值到达最大不在变化表示清洗完毕。2预膜处理 预膜处理：在系统清洗完毕后用大量缓蚀剂系统金属表面形成一层保护膜，也称基础处理。对于用何种预膜剂根据不同系统定不同方案。3.日常的处理和现场监测循环水日常控制指标序号项目名称单位质量指标1总磷酸盐ppm1.5-2.52混浊度mg/l153pH8.64Cl-mg/l805Mg2+mg/l3306总碱度mg/l4607Ca2+mg/l4408异氧菌个/ml夏5105冬11059备注冬季：12.1.2夏季：7.8.9指标控制方法1.PH值 如果采取人工方法控制比较危险，目前采用自动监控PH值的设备，能够根据PH

12、值的波动自动调节加酸量。2.浊度主要分析超标原因：菌藻繁殖、空气中风沙过大等3.浓缩倍数主要依靠补水量调节,它是循环水控制的重要指标冷却塔冷却塔：主要是由于水的蒸发散热以及水 与空气接触时的热交换。散热情况分析：tw：水温 t：空气温度 Q：总散热量 Qa：接触散热 Qb：蒸发散热1.当twt： Q= Qa+ Qb2.当tw=t： Q= Qb3.当twt： Q= Qb- Qa夏季：蒸发散热量达到：80-90%，传导散热量：10-20%冬季：传导散热量：50% 甚至70%冷却塔冷却塔的结构：1.淋水装置（填料）2.配水装置（布水器）3.通风装置（风机）4.空气分配装置（百叶窗、导风板）5.收水器6.塔体7.集水器8通风桶9.相关管路冷