水处理培训资料

水处理技术交流

水处理主要相关术语（10个）

循环冷却水系统：以水作为冷却介质，并循环使用的供水系统，由换热设备、冷却塔、水泵、管道以及其它有关设备组成，分为敞开式和密闭式两种循环水系统。敞开式循环水系统：是指循环冷却水与空气直接接触冷却的循环冷却水系统。循环水量：每小时用水泵输送的总水量，以Q表示，单位m3/h。保有水量：冷却水系统的总贮水量（包括凉水池、换热器、管网、旁滤、吸水井等空间体积等）。以V表示，单位m3。保有水量与循环量之间关系是：保有水量/循环量=1/3-1/5之间。蒸发水量：循环水在冷却塔内通过蒸发而冷却，在此过程中损失的水量称为蒸发水量，以E表示，单位m3/h。计算公式E＝0.0017Q×△t补充水量：循环冷却水在运行过程中补充因蒸发、风吹、排污等损失的水量，以M表示，单位m3/h。M＝N×B排污水量：为了维持一定的浓缩倍数及控制某个指标，必须从循环冷却水系统中排放的水量，以B表示，单位m3/h。B＝E/N-1飞溅损失：由于风力作用把水从系统中吹入大气，叫做飞溅损失。一般风吹损失可按1‰Q计算，以W表示，单位m3/h。浓缩倍数：循环水中的含盐量与补充水的含盐量之比值，以N表示。常用来计算浓缩倍数的离子有钾离子、电导、氯离子、二氧化硅等。循环周期：保有水量/循环量×60相关术语与药剂用量关系阻垢剂、缓蚀剂用量计算跟循环量及温差有一定关系；杀菌剂用量计算跟保有水量有一定关系。循环水工艺参数：Q循环量12000m3/h，保有水量5500m3，△t温差7℃，N浓缩倍数3，KF-19A/505投加浓度50mg/L举例：阻垢缓蚀剂19A用量计算蒸发量E＝0.0017×Q×△t=143排污量B＝E/N-1=71药剂月用量W=药剂投加浓度×B×24×30=2500kg杀菌剂505用量计算药剂月用量W=药剂投加浓度×保有水量=50×5.5=275kg三、循环水工艺流程

凉水池换热设备旁滤器2-10%凉水塔参数：1供水流量2供水温度监测换热器参数：3回水温度补水液位计加药设备粘泥化验分析取水排污杀菌剂工艺流程包括三方面的内容：

1、工艺运行参数包括供水流量、供水温度、回水温度、温差、塔池液位、补水流量、机泵压力、电流等。2、水质指标每天水质分析指标：药剂浓度（总磷）、PH、电导、浓缩倍数、钙硬、碱度等，目的使各项控制指标在方案要求范围，确保水质不结垢不腐蚀。每周分析指标：异养菌、粘泥等，目的验证杀菌剂投加效果。每月监测一次指标：腐蚀率、粘附速率，验证水处理药剂应用效果，对厂家药剂进行评价。3、三剂使用：对每天使用的阻垢剂、杀菌剂用量进行统计，用来计算药剂单耗、吨水成本。四、循环水在使用中会产生的三个故障

结垢、腐蚀、微生物（细菌和藻类）是循环水运行中会出现的问题，三者彼此影响，必须同时进行针对性的处理。

投加水处理药剂进行化学处理是解决上述问题的行之有效的办法。目的就是防止设备结垢和腐蚀，稳定生产，节约水资源，减少环境污染，延长设备使用寿合。因水处理药剂必须是在一定的控制条件下使用，所以每套系统，我们都要根据用户新水条件、设备材质及工艺要求提供水处理方案。

1.腐蚀危害

循环冷却水造成的腐蚀，通常是指通过电化学反应使金属被消耗破坏的现象，在循环水系统中，主要以溶解氧腐蚀为主，这种腐蚀会造成系统的输水管线、水冷设备损坏从而使用寿命减少外，还会造成水冷器泄漏而引起工艺介质的污染或计划外的停车事故。而且腐蚀产生锈瘤、铁锈片等，会引起换热效率下降或管线堵塞等危害。

2.结垢危害

结垢是指水中溶解或悬浮的无机物，由于pH值升高受热等因素，使原溶解于水中的物质析出，而沉积在金属表面的现象。敞开式循环冷却水系统结垢的主要成分有碳酸钙和三氧化二铁二种，由于阻垢缓蚀剂的使用，还增加了磷酸钙、磷酸锌等成份。垢的产生会引起水冷设备换热效率下降，管线的阻力增大，导致循环水量减少或换热管的堵塞等。敞开式循环冷却水系统中影响结垢的主要因素是冷却水pH、Ca2+、总碱度、水温、换热器表面温度、表面状态等。

3.生物粘泥危害

生物粘泥主要由细菌及藻类等微生物的分泌产物粘附了水中悬浮杂质而形成，生物粘泥沉积到管线或换热设备中会导致传热效率下降，换热设备堵塞，同时产生严重的局部腐蚀等危害。影响粘泥生成的主要因素与水温、pH、溶解氧、营养等有关。

4.其它离子的危害

系统的金属管线和设备还会因氯离子和硫酸根离子的存在而引起危害，Cl-和SO42-均属强腐蚀性离子，特别是氯离子由于其半径小，容易穿透钝化膜表面的细孔而产生点蚀现象，另在有污垢存在时，氯离子可依靠其较强穿透力进入垢下与Fe2+反应生成FeCl2，FeCl2进一步水解生成Fe(OH)2和HCl，导致腐蚀区溶液呈强酸性，使金属的腐蚀速度加快，氯离子还是造成不锈钢点蚀及应力腐蚀破裂的主要因素，所以冷却水中氯离子的允许浓度应根据设备的材质、结构而确定。

SO42-的存在有利于硫酸盐还原菌的滋生和繁殖，并还原生成硫化氢，促进冷却水系统金属的腐蚀。五、水处理方案目标（国标GB50050验收指标）项目监测方法碳钢腐蚀率≤0.075mm/a试管法、试片法不锈钢腐蚀速率＜0.005mm/a试片法铜腐蚀速率＜0.005mm/a

试片法粘附速率＜15mcm（毫克/厘米2月）试管法异养菌＜1×105个/mL平皿法粘泥量＜3mL/m3浮游网法六、循环水运行方式选择和浓缩倍数控制1、循环水运行方式※自然PH浓缩※加酸调PH控制两种方式。具体选择哪一种，主要由新水水质及用户要求的浓缩倍数来决定。屯河循环水选择自然PH浓缩方式。自然PH浓缩运行：PH：8.3-9.2，钙硬＜500mg/L，碱度＜400mg/L。加酸调PH运行:PH值范围根据厂家药剂配方而定，我公司方案：PH通常在8.0-8.6之间，碱度要求控制200-300mg/L。2、循环水浓缩倍数选择

☆要使循环水运行取得良好的缓蚀阻垢效果，对于循环水和补充水的各种杂质应当有限制性的要求，这种限制性的控制指标就是水质控制的边界条件。如果超出控制指标，会给循环水处理带来危害，对于水中的钙离子和碱度除了需要限制最高允许量之外，还需要控制最低允许量，因含量过低可能造成腐蚀。这些限制性指标有些尚没有统一规定。我公司一般要求水质指标控制在以下范围内最高最低允许量钙含量根据稳定指标进行控制使用全有机配方：75mg/L＜钙＜1200mg/L

镁含量PH＜8.5时，镁*二氧化硅＜50000

碱度根据稳定指标进行控制200mg/L＜钙＜400mg/L

总铁补充水＜1mg/L循环水＜2mg/L☆新水水质划分：钙硬+碱度：50-100mg/L为低硬度水，100-300mg/L为中等硬度水，300-450mg/L为高硬度水。屯可补入的新水为高硬度水。☆循环水中的“钙硬+碱度”之和含量作为判断药剂配方耐受能力的一项指标。循环水中“钙硬+碱度”指标小于1000mg/L，钙硬、碱度通常都是以碳酸钙来表示的。☆浓缩倍数选择采用自然PH浓缩，只考虑新水时，理论上按钙+碱指标计算，浓缩倍数可以允许控制在2.2倍运行。采用加酸处理，浓缩倍数可以提高到小于3.5倍运行。对高硬度水质,防垢最佳措施还是建议采取加酸控制。☆浓缩倍数简单判断自然浓缩：浓缩倍数=循环水中的含盐量/新水中的含盐量。加酸处理时，浓缩倍数=循环水中钙硬度/新水中钙硬度。

七、循环水药剂分类

循环水使用的药剂分为两大类，第一类是日常运行药剂第二类是清洗预膜处理药剂日常运行药剂包括：阻垢缓蚀剂、铜缓蚀剂、氧化性杀菌剂、非氧化性杀菌剂等。清洗预膜药剂包括：除油剂、粘泥剥离剂、清洗剂、预膜剂、消泡剂、分散剂等。循环水中结垢、腐蚀问题是通过投加阻垢缓蚀剂来进行控制，微生物问题是通过投加杀菌剂进行控制。水质分析项目、控制范围及分析频率分析项目控制指标频次备注PH值8.0-9.01次/天浊度≤20NTU1次/天电导率≤2000us/cm1次/天总磷(以PO43-计)5-8mg/l1次/天氯离子≤300mg/l1次/天总铁1mg/l1次/天浓缩倍数＜2.51次/天总碱度(CaCO3)

≤450mg/l1次/天钙硬度(CaCO3)≤450mg/l1次/天锌离子＞1.0mg/l1次/天科发公司分析异养菌总数＜1×105个/ml1次/月科发公司分析碳钢腐蚀速率≤0.075mm/a1次/月科发公司配合分析对腐蚀有影响的指标：PH、水温、电导率、水流速、容解氧、氯离子等。

对结垢有影响的指标：钙硬、碱度、药剂浓度

污垢（软垢）形成：杀菌不好引起。阻垢缓蚀剂基础投加装置检修后开工首次加药或杀菌剥离水质进行置换后，需进行基础投加。目的是使药剂浓度尽快达到控制指标要求,按系统保有水量一次性投加阻垢缓蚀剂KF-302260mg/L，运行一小时后分析监测药剂浓度多少。基础投加量按下式计算：加药量==（）kg式中：V---系统保有水量；m3

阻垢缓蚀剂的补加循环水在运行过程中，由于排污和吸附等影响，水质稳定剂会被消耗，所以必需补加药剂，现采用的间断加药,每班加药一次。九、安全注意事项1、KF-3022溶液显酸性，KF-504显碱性，对皮肤有轻微刺激性，接触皮肤后不会对人体造成灼伤，操作时需戴防护手套。2、所有水处理药剂贮存都应存放在阴凉通风干燥处，防冻防暴晒。十、运行管理要求

循环冷却水控制是以预防为主，管理主要是为防止或减轻水中腐蚀、结垢及粘泥的障碍，正常运行时的冷却水运行处理主要包括以下几个方面的内容。1、循环冷却水的水质指标管理要求控制在规定的水质管理目标值内。水质合格率要求大于95%。循环水腐蚀速率、结垢速率、异养菌为硬性考核指标。必须要求达标。当循环水中工艺指标超标时，需进行排污措施满足指标控制。2、药剂管理使循环冷却水维持规定的药剂浓度及投加频次。药剂浓度总磷控制指标，合格率要求大于95%，班组要严格控制，超出要进行考核处理。3、药剂效果的评价通过监测换热器评价确认水处理效果是否在允许的腐蚀及结垢范围内。以监测换热器试管数据为依据，挂片数据为参考。4、泄漏应急处理方案。水质指标异常时，应及时进行判断，并采取查漏堵漏工作。5、微生物监测微生物控制效果是水处理成功的关键之一，其效果主要通过测定水中生物粘泥量及异氧菌总数来判别。可根据新疆季节变化、装置负荷情况来调整用药量及投加频次。6、旁滤设施使用管理旁滤设施是循环水降低浊度的有效手段，所以应对旁滤效果进行监控。每天或每周应对旁滤进水与出水浊度取水进行监测一次，确认旁滤使用效果。每周定期进行旁滤反冲洗。7、塔池液位控制循环水凉水塔集水池液位应保持稳定，应该规定最低安全运行液位，最高液位，每次交接班时，塔池液位必须达到规定指标内才允许交班。8、对每天循环水新水补入量进行统计。9、对各装置要建立循环水冷却器流速调节台帐，定期对水冷器的流量进行测量。对超温和流速小的水冷器开大进出口阀门，对因设计原因造成进出口流速达不到要求的水冷器应在条件允许时进行整改。确保冷却器管束流速合格。水冷器管程冷却水流速应在0.5-1.0米／秒，壳程冷却水应在0.3米／秒以上，冷却水出口水温不应大于50℃。10、应对各装置建立水冷器内漏的考核检测制度，发现内漏应尽快解决。11、水质技术分析药剂供应商每月5号前提供技术服务报告，对现场水质进行综合评价，提出合理化建议。十一、异常情况应急预案

循环冷却水装置在长期运行过程中可能会出现物料介质泄漏，若不及时处理，会引起循环冷却水微生物滋生、浊度上升、粘泥量增加、腐蚀加剧、换热器传热效率下降等危害，严重的还会引起停工、停产。参考科发展公司在化工行业同类装置循环冷却水系统担当化学处理业务时积累之经验，建议如下发生异常情形时应急预案：1、酸性物质泄漏异常处理1．1现象循环水的PH值发生突变降低，低于下限指标；循环水碱度值降低；酸性物质泄漏会增加碳钢设备的腐蚀，引起循环水中总铁升高，循环水颜色呈现锈黄色或淡红棕色；1．2采取措施采用先总管后支管再换热器进、出口水管的方式测定循环水进出口的PH值，碱度查找泄漏点，查出后及时采取隔离、堵漏等措施。立即对循环水加大置换，降低浊度，稳定PH值，尽量不要采用加碱等办法，以防止氧化铁的二次沉积。适当加大阻垢缓蚀剂药品的添加量，以控制系统发生腐蚀和结垢。酸性物质泄漏处理结束后，需对循环水系统进行补膜处理，用正常运行药品浓度的3-5倍，进行基础添加，运行3-5天后转入正常运行。浊度超标

从以下几方面查找原因，逐一排查，最后有针对性地解决问题。1、检查补充水的浊度是否符合要求，如补充水的浊度较高而引起循环水浊度上升，则应从源头抓起，降低补充水的浊度；2、检查旁滤池的出水效果；如旁滤池的进出口浊度差不多，应检查旁滤量是否太大了超过了其设计能力、旁滤池内生物粘泥大量繁殖，影响了出水效果、考虑更换滤料或对滤池进行改造；3、检查系统浓缩倍数是否太高；4、检查装置有无泄漏；5、检查微生物控制状况及粘泥量，是否由于粘泥大量生成导致浊度升6、调查冷却塔周围的环境，如粉尘等也会导致循环水浊度升高；7、调查是否是因为天气因素，如沙尘天气、刮风天气影响等。总铁超标主要从以下几方面查找原因，最后有针对性地解决问题。补充水的总铁是否超标；系统是否在冷态运行或低浓缩倍数条件下运行（≤2.0）；药剂浓度是否在控制范围内；系统是否有泄漏造成循环水PH突然降低；查出原因后，采取针对性措施加以解决。十二、循环水效果监测控制一、腐蚀和结垢的监测方法有※试片法※试管法（现场必需配备监测换热器硬件设备）数据参考依据，以试管数据为主，试片数据作为参考二、腐蚀速率单位及代号共有三个单位1、毫克/年（代号mm/a），计算常数8.76×107，国标采用的单位。2、毫克/分米2天（代号mdd），计算常数2.4×106×密度3、密耳/年（代号mpy）,计算常数3.45×109，在线仪表上常采用的单位三、腐蚀率计算公式计算公式：F＝C×△W/A×t×ρ国标规定的单位为毫克/年（mm/a）C—计算常数，8.76×107；△W—试样的腐蚀失重（g）；A—试件的表面积，cm2；t—腐蚀试验时间（h）；ρ—试件材料的密度（千克/米3）；碳钢密度：ρ＝7.85×103（千克/米3）铜密度：ρ＝8.91×103（千克/米3）不锈钢密度：ρ＝7.89×103（千克/米3）四、试片监测挂片是腐蚀监测最常用的一种方法。1、试片规格分类按面积分:Ⅰ型试片（面积28cm2）、Ⅱ型试片(面积20cm2)、Ⅲ型试片(面积12cm2)监测换热器选用的是Ⅱ型试片2、按材质分类：碳钢（20#、A3）试片、铜试片（海军黄铜、H62）、不锈钢试片（304、316L）3、挂片监测时位置可以挂在监测换热器中（供水线上）、回水管线旁路挂片器中，水流速控制在0.8-1.0m/s。没有挂片器时也可挂在塔池中，要求塔池中有水流动处，应避开加药点、补水点。4、挂片监测周期：碳钢、铜片30天，不锈钢90天5、挂片预处理●挂片前处理（新试片）先用脱脂棉除油，然后置于无水乙醇中用脱脂棉擦洗，用吹风机冷风吹干，放置干燥器中干燥4小时后称重，准确至0.1mg，注意经处理后的挂片表面禁止用手触摸。●挂片后处理（旧试片）肉眼观察表面腐蚀情况并记录表面状况。先用清水清除挂片表面污垢，然后用酸洗溶液擦洗除锈垢，取出用水冲洗后再经无水乙醇脱水，用吹风机冷风吹干后放入器中干燥，4小时后称重。6、挂片酸洗液配制※碳钢（10%盐酸+0.5%乌洛托品），酸洗时间小于10分钟。缓蚀剂最好现用现配。

※铜（15-20%盐酸或5-10%硫酸），酸洗时间3-5分钟

※不锈钢（10%硝酸），酸洗时间小于10分钟五、试管监测结垢和腐蚀的综合监测需要通过监测换热器，模拟装置中水冷器的一般参数进行的，更能反映实际状况。1、监测换热器设计操作参数循环水压力：0.25~0.35Mpa蒸汽压力：0.4-1Mpa蒸汽温度：100-150℃蒸汽用量：≤35kg/h水流量：1908kg/h水流