循环冷却水的稳定性12课件

循环冷却水的水质稳定第十二组循环冷却水的水质稳定第十二组

循环冷却水是工业用水中的用水大项，在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业，循环冷却水的用量占企业用水总量的50%～90%。由于原水中有不同的含盐量，循环冷却水浓缩到一定倍数必须排出一定的浓水，并补充新水，水资源消耗与污水排放的数量是很大的，对这部分浓水排放进行具体处理回用，具有重要的意义。它不但能提高水的重复利用率，节约水资源，而且能极大地改善循环冷却水的整体状况。

循环冷却水是工业用水中的用水大项，在石油化工、电2循环冷却水的水质稳定影响循环冷却水水质的因素循环冷却水水质特点与水处理任务循环冷却水稳定性判别循环冷却水处理循环冷却水处理设备循环冷却水的水质稳定影响循环冷却水水质的因素循环冷却水水质特影响循环冷却水水质的因素

补充水水质不良（溶解盐、溶解气体、有机物）

水质污染

外来的污染（尘土、树叶、填料等）

系统内部（藻类、微生物等）

循环水的脱CO2

作用空气中CO2少，其分压力低；水在塔中与空气接触:

2HCO3-=CO2+CO23-+H2O+Ca2+=CaCO3(固)影响循环冷却水水质的因素

4影响循环冷却水水质的因素

循环水的浓缩作用

水量损失P蒸发损失P1盐分留存 风吹损失P2

渗漏损失P3带走盐分 排污损失P4需要补充新鲜水补充水的含盐量SB<循环水的含盐量S K=S/SB P1的存在——K>1水温变化

水温升高Ca2+、Mg2+、CO2易析出或逸出

提高了平衡CO2的需要量水温降低水中平衡CO2的需要量降低 且低于水中CO2的量影响循环冷却水水质的因素

5循环冷却水水质特点

产生沉积物具有腐蚀性微生物繁殖水垢、污垢或粘垢循环冷却水水质特点水垢、污垢或粘垢6循环冷却水水质处理任务防止和减轻水垢（CaCO3)

调节水中CO2

、Ｃa(HCO3)2和ＣaCO3的平衡防止和减轻污垢或粘垢（有机物、微生物）

控制污染、微生物防止和减轻腐蚀

调节水中CO2

、Ｃa(HCO3)2和ＣaCO3的平衡循环冷却水水质处理任务防止和减轻水垢（CaCO3)7敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标项目要求条件允许值浊度（度）Ⅰ1.年污垢热阻<9.5×10-5m2·h·0C/kJ2.有油类粘性污染物时,年污垢热阻<1.4×10-4m2·h·℃/kJ3.腐蚀率<0.125mm/a<20Ⅱ1.年污垢热阻<1.4×10-4m2·h·0C/kJ2.腐蚀率<0.2mm/a<50Ⅲ1.年污垢热阻≤1.4×10-4m2·h·0C/kJ2.腐蚀率≤0.2mm/a<100电导率（us/cm）采用缓蚀剂处理<3000总碱度（mmol/L）采用缓蚀剂处理<7pH值6.5-9.0循环冷却水的处理要求敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标项目要求条件允许值浊Ⅰ<循环冷却水稳定性控制指标——稳定性判别饱和指数法

1安定指数法

2临界pH值法

3测定安定度法

4极限碳酸盐硬度测定法

5循环冷却水稳定性控制指标——稳定性判别饱和指数法1安定指数稳定性判别——饱和指数LSI判别法饱和指数：

SI=pHa-pHs

式中：pHa为水的实测pH值;

pHs为水中重质碳酸钙饱和时的pH值。当SI>0时，说明水是碳酸钙的过饱和溶液，有结垢倾向。SI=0，处于平衡状态，不结垢也不腐蚀。SI<0，有溶解重质碳酸钙和腐蚀的倾向。此法适用于判别天然水质，用于判别工业循环水则不够准确。稳定性判别——饱和指数LSI判别法稳定性判别—安定指数法判别法安定指数法

：

IS=2pHs-pHa

IS=6,处于稳定状态；

IS＜3.7，会严重结垢；3.7＜IS＜6.9，有结垢倾向；6.9＜IS＜8.7,金属表面不生成重质碳酸钙保护膜,有腐蚀倾向；IS＜8.7，会严重腐蚀

稳定性判别—安定指数法判别法循环冷却水处理方法一：投加缓蚀剂投加缓蚀剂，在金属表面形成层薄膜将金属表面覆盖起来，与腐蚀介质隔绝，防止金属腐蚀。缓蚀剂分类：氧化膜型缓蚀剂沉淀物型缓蚀剂吸附型缓蚀剂阳极缓蚀剂阴极缓蚀剂腐蚀的控制按电化学腐蚀控制按成膜类循环冷却水处理方法一：投加缓蚀剂腐蚀的控制循环冷却水处理沉淀型缓蚀作用原理：与水中溶解离子形成难溶盐或络合物，沉积在金属表面形成保护膜。聚磷酸盐系列：如聚磷酸钠与水中的钙、铁离子形成聚磷酸钙等，向阴极沉积成膜。锌盐：在阴极部位形成Zn（OH）2沉淀，起保护膜作用；但对环境有污染，应用受限。MBT（巯基苯并噻唑）：使金属活化溶解，并与之形成沉积——致密保护膜——铜的阳极缓蚀剂。腐蚀的控制循环冷却水处理沉淀型缓蚀腐蚀的控制循环冷却水处理吸附型缓蚀剂作用原理：利用有机缓蚀剂分子的亲水基和疏水基形成抑制腐蚀层。亲水基吸附在金属表面，而疏水基朝向水，形成叠壁，阻止水与水中溶解氧向金属表面的扩散——缓蚀作用。烷基胺缓蚀剂：C16H33NH2，(C16H32)2NH特点：用量小，无污染。腐蚀的控制循环冷却水处理吸附型缓蚀剂腐蚀的控制循环冷却水处理方法二：涂料覆盖原理：使金属表面与循环水隔绝，对控制腐蚀有良好效果。如604环氧树脂与氨基树脂混合——环氧氨基树脂。涂料可耐高温，且不影响传热效果。但投资较大，应用较少。

腐蚀的控制循环冷却水处理方法二：涂料覆盖腐蚀的控制循环冷却水处理结垢控制

去除水中结垢成分：软化、除盐；使产生结垢的成分处于溶解或分散状态——投加阻垢剂或阻垢分散剂；使结垢成分转化成易于排除的泥渣——结晶改良沉积物的控制循环冷却水处理结垢控制沉积物的控制16循环冷却水处理污垢控制

主要控制循环水中悬浮物和微生物：化学药剂处理——投加混凝剂——絮凝沉淀 加旁滤——循环水系统外过滤，再回系统中。沉积物的控制循环冷却水处理污垢控制沉积物的控制17循环冷却水处理水质与环境条件控制： 环境条件，如空气、阳光和水质条件等。物理场控制技术：磁化处理法：靠磁场作用使蛋白质和酶变性；静电水处理：干扰破坏微生物的生长繁殖，并氧化杀灭其活性。化学杀菌剂：

微生物的控制循环冷却水处理水质与环境条件控制：微生物的控循环冷却水处理化学杀菌剂（a）氧化杀菌剂：Cl2、NaOCl、Ca(OCl)2（b）非氧化杀菌剂：CuSO4控制藻类,同时投加表面活性剂EDTA；有机物，如氯酚等。靠干扰微生物生命过

程起控制作用。微生物的控制循环冷却水处理化学杀菌剂微生物的控制综合处理-复方稳定复方缓蚀剂、阻垢剂两种以上药剂配合使用，综合考虑腐蚀、结垢和微生物控制。 常用类型：Zn－聚磷酸盐预处理预膜： 运行前预先在换热器管壁上预先形成完整的保护膜。预处理过程： 化学清洗剂清洗 冲洗干净综合处理-复方稳定复方缓蚀剂、阻垢剂20循环冷却水系统封闭式循环冷却水系统

封闭式循环冷却水系统是指冷却水在一个完全密闭的系统中不断地循环运行。此种冷却系统的特点是：冷却水不与空气接触，不受阳光照射，进行密闭循环，基本上不需补充水。敞开式循环冷却水系统

在敞开式循环冷却水系统中，循环冷却水在凝汽器中获得的量，直接在冷却塔或其它设备散发至大气中，失去热后再回至热交换器，重复其传递热量的过程。在水源水量比较紧张和天然水污染日趋严重的今日，此种系统应用最广。循环冷却水系统封闭式循环冷却水系统21填料布水管换热设备水池布水管支架风筒减速器风叶塔体进水管上塔阀门水泵进口阀门风机电机水池热交换散热填料布水管换热设备水池布水管支架风筒减速器风叶塔22谢谢观赏谢谢观赏23循环冷却水的水质稳定第十二组循环冷却水的水质稳定第十二组

循环冷却水是工业用水中的用水大项，在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业，循环冷却水的用量占企业用水总量的50%～90%。由于原水中有不同的含盐量，循环冷却水浓缩到一定倍数必须排出一定的浓水，并补充新水，水资源消耗与污水排放的数量是很大的，对这部分浓水排放进行具体处理回用，具有重要的意义。它不但能提高水的重复利用率，节约水资源，而且能极大地改善循环冷却水的整体状况。

循环冷却水是工业用水中的用水大项，在石油化工、电25循环冷却水的水质稳定影响循环冷却水水质的因素循环冷却水水质特点与水处理任务循环冷却水稳定性判别循环冷却水处理循环冷却水处理设备循环冷却水的水质稳定影响循环冷却水水质的因素循环冷却水水质特影响循环冷却水水质的因素

补充水水质不良（溶解盐、溶解气体、有机物）

水质污染

外来的污染（尘土、树叶、填料等）

系统内部（藻类、微生物等）

循环水的脱CO2

作用空气中CO2少，其分压力低；水在塔中与空气接触:

2HCO3-=CO2+CO23-+H2O+Ca2+=CaCO3(固)影响循环冷却水水质的因素

27影响循环冷却水水质的因素

循环水的浓缩作用

水量损失P蒸发损失P1盐分留存 风吹损失P2

渗漏损失P3带走盐分 排污损失P4需要补充新鲜水补充水的含盐量SB<循环水的含盐量S K=S/SB P1的存在——K>1水温变化

水温升高Ca2+、Mg2+、CO2易析出或逸出

提高了平衡CO2的需要量水温降低水中平衡CO2的需要量降低 且低于水中CO2的量影响循环冷却水水质的因素

28循环冷却水水质特点

产生沉积物具有腐蚀性微生物繁殖水垢、污垢或粘垢循环冷却水水质特点水垢、污垢或粘垢29循环冷却水水质处理任务防止和减轻水垢（CaCO3)

调节水中CO2

、Ｃa(HCO3)2和ＣaCO3的平衡防止和减轻污垢或粘垢（有机物、微生物）

控制污染、微生物防止和减轻腐蚀

调节水中CO2

、Ｃa(HCO3)2和ＣaCO3的平衡循环冷却水水质处理任务防止和减轻水垢（CaCO3)30敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标项目要求条件允许值浊度（度）Ⅰ1.年污垢热阻<9.5×10-5m2·h·0C/kJ2.有油类粘性污染物时,年污垢热阻<1.4×10-4m2·h·℃/kJ3.腐蚀率<0.125mm/a<20Ⅱ1.年污垢热阻<1.4×10-4m2·h·0C/kJ2.腐蚀率<0.2mm/a<50Ⅲ1.年污垢热阻≤1.4×10-4m2·h·0C/kJ2.腐蚀率≤0.2mm/a<100电导率（us/cm）采用缓蚀剂处理<3000总碱度（mmol/L）采用缓蚀剂处理<7pH值6.5-9.0循环冷却水的处理要求敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标项目要求条件允许值浊Ⅰ<循环冷却水稳定性控制指标——稳定性判别饱和指数法

1安定指数法

2临界pH值法

3测定安定度法

4极限碳酸盐硬度测定法

5循环冷却水稳定性控制指标——稳定性判别饱和指数法1安定指数稳定性判别——饱和指数LSI判别法饱和指数：

SI=pHa-pHs

式中：pHa为水的实测pH值;

pHs为水中重质碳酸钙饱和时的pH值。当SI>0时，说明水是碳酸钙的过饱和溶液，有结垢倾向。SI=0，处于平衡状态，不结垢也不腐蚀。SI<0，有溶解重质碳酸钙和腐蚀的倾向。此法适用于判别天然水质，用于判别工业循环水则不够准确。稳定性判别——饱和指数LSI判别法稳定性判别—安定指数法判别法安定指数法

：

IS=2pHs-pHa

IS=6,处于稳定状态；

IS＜3.7，会严重结垢；3.7＜IS＜6.9，有结垢倾向；6.9＜IS＜8.7,金属表面不生成重质碳酸钙保护膜,有腐蚀倾向；IS＜8.7，会严重腐蚀

稳定性判别—安定指数法判别法循环冷却水处理方法一：投加缓蚀剂投加缓蚀剂，在金属表面形成层薄膜将金属表面覆盖起来，与腐蚀介质隔绝，防止金属腐蚀。缓蚀剂分类：氧化膜型缓蚀剂沉淀物型缓蚀剂吸附型缓蚀剂阳极缓蚀剂阴极缓蚀剂腐蚀的控制按电化学腐蚀控制按成膜类循环冷却水处理方法一：投加缓蚀剂腐蚀的控制循环冷却水处理沉淀型缓蚀作用原理：与水中溶解离子形成难溶盐或络合物，沉积在金属表面形成保护膜。聚磷酸盐系列：如聚磷酸钠与水中的钙、铁离子形成聚磷酸钙等，向阴极沉积成膜。锌盐：在阴极部位形成Zn（OH）2沉淀，起保护膜作用；但对环境有污染，应用受限。MBT（巯基苯并噻唑）：使金属活化溶解，并与之形成沉积——致密保护膜——铜的阳极缓蚀剂。腐蚀的控制循环冷却水处理沉淀型缓蚀腐蚀的控制循环冷却水处理吸附型缓蚀剂作用原理：利用有机缓蚀剂分子的亲水基和疏水基形成抑制腐蚀层。亲水基吸附在金属表面，而疏水基朝向水，形成叠壁，阻止水与水中溶解氧向金属表面的扩散——缓蚀作用。烷基胺缓蚀剂：C16H33NH2，(C16H32)2NH特点：用量小，无污染。腐蚀的控制循环冷却水处理吸附型缓蚀剂腐蚀的控制循环冷却水处理方法二：涂料覆盖原理：使金属表面与循环水隔绝，对控制腐蚀有良好效果。如604环氧树脂与氨基树脂混合——环氧氨基树脂。涂料可耐高温，且不影响传热效果。但投资较大，应用较少。

腐蚀的控制循环冷却水处理方法二：涂料覆盖腐蚀的控制循环冷却水处理结垢控制

去除水中结垢成分：软化、除盐；使产生结垢的成分处于溶解或分散状态——投加阻垢剂或阻垢分散剂；使结垢成分转化成易于排除的泥渣——结晶改良沉积物的控制循环冷却水处理结垢控制沉积物的控制39循环冷却水处理污垢控制

主要控制循环水中悬浮物和微生物：化学药剂处理——投加混凝剂——絮凝沉淀 加旁滤——