冷却水处理
循环水冷却水处理方案
循环水冷却水处理方案循环水冷却系统是工业生产过程中常见的一种水处理方案。
它通过循环水循环流动的方式将热量带走，实现对设备或工艺的冷却作用。
然而，在循环水冷却系统中，水质的问题常常会导致设备的故障和能耗的增加。
因此，为了保证循环水的质量和系统的稳定运行，需要进行水处理。
1.水质分析与监测：根据水质负荷和设备的需求，进行水质分析和监测工作。
通过对水质的监测和分析，能够及时发现水质变化和异常情况，并采取相应的措施进行处理。
2.预处理系统：循环水在进入冷却系统之前，需要通过预处理系统进行初级处理。
预处理系统包括栅格过滤、沉淀、澄清等工艺，用于去除水中的颗粒物、悬浮物和浮游生物等。
3.循环水净化系统：循环水经过预处理后，仍然会存在一些难以去除的溶解性物质和微生物。
为了保证循环水的质量，需要使用适当的净化设备，如活性炭吸附、离子交换器、超滤膜等，去除水中的有机物、无机盐和微生物。
4.防腐系统：循环水中存在的溶解氧、腐蚀性盐和微生物等会导致设备的腐蚀和结垢问题。
为了防止这些问题的发生，可以在循环水中加入防腐剂和杀菌剂，如硫酸铜、亚硫酸钠等，以减少腐蚀和杀灭微生物。
5.循环水过滤系统：循环水中的悬浮物和颗粒物会对设备和工艺产生不利影响。
为了保护设备和提高循环水的质量，可以采用过滤设备，如砂滤、磁过滤等，去除水中的颗粒物和悬浮物。
6.蓄水池和排污系统：循环水系统中需要设置蓄水池，以便应对突发的水质变化和循环水的调节。
同时，还需要建立完善的排污系统，及时排放和处理循环水中的污染物，以保持循环水的质量。
以上是循环水冷却水处理方案的一些关键方面。
在实际工程应用中，还会根据具体情况进行系统的设计和运行控制。
通过合理的水处理方案，可以保证循环水冷却系统的正常运行，延长设备的使用寿命，提高工艺的稳定性，减少能耗和排放，实现节能减排的目标。
冷却水处理
第二十三章水的冷却循环冷却水的产生工业生产过程中要使原料发生反应生成所需产物，通常需要加热原料，同时，生产的产物要形成工业产品，又往往需要冷却，因此，在工业生产过程中往往需要大量的冷却水，工业冷却水的总量可占到工业用水总量的60%以上。
循环冷却水的水质特点和处理措施水质特点循环水在使用过程中，少量水在冷却塔中蒸发损失掉，从而盐类浓缩而形成盐垢或称结垢，水中悬浮物也发生浓缩，此外，循环水可能受到渗漏工艺物料的污染，还有杂质如有机物、微生物、藻类等进入系统，这些部位循环水系统经常出现结垢、污垢、腐蚀和淤塞问题。
处理措施1、采用冷却构筑物以降低水温i2、进行水质处理以控制结垢、污垢、腐蚀和淤塞。
§23.1 冷却构筑物类型构筑物常见类型深水冷却池的布置1、充分利用异重流，提高散热效果2、合理布置取、排水口在平面、断面的位置和尺寸，水面综合散热系数在冷却他中，水面的综合散热系数反映了蒸发、对流和水面辐射3种水面散热系数的综合，指在单位时间内、水面温度变化1℃时，水体通过单位表面散失的热量变化量，以w／(mz·℃)表示。
此值应通过试验确定。
在近似估算冷却池表面积时可参考水力负荷为0.01-0.1m3(m2/·h)，求定所需表面积。
★23.1.2 喷水池分类湿式冷却塔作用原理§23.2冷却塔的工艺构造配水部分配水系统类型：配水系统可分为管式、槽式和池(盘)式三种管式配水系统管式配水系统分为固定管式配水系统和旋转管式配水系统：1)固定管式配水系统组成：该系统由配水干管、支管及支管上接出短管和喷嘴安装组成，喷嘴是保证配水均匀性的关键。
类型：喷嘴按其配水方式可分为离心式和冲击式喷嘴等2)旋转管式配水系统组成：系统由旋转布水器组成(图23—9)。
设计参数：配水管转速一般为10—25r／min；开孔总面积为配水管截面的0.5一0.6倍．管喷孔径为15-25mm，管嘴长20mm，间距为150-500mm。
冷却塔 冷却水 处理 方式
冷却塔冷却水处理方式冷却塔是一种用于将工业设备中产生的热量散发到环境中的设备。
冷却塔通过与冷却水的接触，利用水的蒸发和自然通风的方式来散热。
为了保持冷却水的质量和防止污染环境，我们需要对冷却水进行处理。
下面将介绍一些冷却水处理的常见方法。
1.总览冷却水处理的目的是保证冷却塔的效率和设备的正常运行。
冷却水不仅要能够吸收和传导热量，还要避免因污染而引起的腐蚀、堵塞和生物生长等问题。
因此，冷却水处理通常包括去除悬浮固体、抑制腐蚀和阻垢、抑制生物生长等步骤。
2.悬浮固体去除冷却水中的悬浮固体来自于原水中的沉淀物、腐蚀产物和其他杂质。
这些固体颗粒不仅会堵塞冷却塔和冷却设备，还会降低冷却效率。
因此，常见的悬浮固体去除方法包括使用过滤器、沉淀池、离心机等设备。
过滤器可以通过屏幕、网格或其他介质来过滤悬浮颗粒。
沉淀池则利用重力沉淀原理将悬浮固体分离出来。
3.腐蚀和阻垢控制冷却水中的腐蚀和阻垢是由于水中的溶解氧、硬度物质和其他化学物质引起的。
腐蚀会损害冷却塔和相关设备的金属材料，导致设备退化和漏水。
阻垢则会在冷却设备的管道和冷却塔的填料上形成厚度不均匀的垢层，降低散热效率。
为了控制腐蚀和阻垢，可以采用添加腐蚀抑制剂和阻垢剂的方法。
腐蚀抑制剂可以抑制金属腐蚀的发生，而阻垢剂则可以防止垢层的形成或减少其厚度。
4.抑制生物生长冷却塔水通常是一个理想的生物生长环境，因为水中含有丰富的营养物质和适宜的温度。
生物生长会导致冷却塔的填料、管道和泵等部件变得堵塞，从而降低冷却效果。
为了控制生物生长，可以采取物理和化学方法。
物理方法包括使用滤网、紫外线灭菌装置和超滤膜等设备，可以过滤或杀灭水中的微生物。
化学方法则包括使用生物杀菌剂、酸和氧化剂等来抑制微生物的生长。
5.循环水质监测和维护除了以上的处理方法，为了保持冷却水的质量，还需要进行定期的循环水质监测和维护。
监测项目包括PH值、溶解氧、硬度、总溶解固体和微生物等指标。
根据监测结果，可以调整冷却水的处理方法，添加适量的腐蚀抑制剂、阻垢剂和生物杀菌剂等。
冷却水水处理方案
冷却水水处理方案冷却水是循环使用于各种设备和系统中，对设备进行冷却和保护的水。
由于长时间使用和循环往复的过程中，冷却水中可能会积聚各种污染物和有害物质，因此对冷却水进行有效的水处理是非常重要的。
本文将介绍一种针对冷却水的水处理方案，包括水质分析、常规处理、在线监测和定期维护等内容。
首先，进行冷却水的水质分析是非常重要的一步。
通过对冷却水样本进行分析，可以了解到冷却水中的各种污染物的含量和种类，从而有针对性地进行处理。
常见的污染物包括硬度、铁锈、微生物、有机物等。
通过水质分析，可以指导后面的处理步骤。
常规的冷却水处理方法包括沉淀、过滤和消毒等。
沉淀是将冷却水中的悬浮物和浮游生物通过沉降分离出来的过程，可以利用沉淀池或者化学药剂进行。
过滤是通过过滤介质将冷却水中的颗粒物和微生物过滤掉的方法，常见的过滤介质有砂滤器、活性炭滤器、陶瓷滤器等。
消毒是通过添加消毒剂或者进行紫外线照射来杀灭冷却水中的微生物，消除可能的生物生长。
除了常规处理方法外，还可以采用在线监测技术来实时监测冷却水的水质。
在线监测可以迅速发现有害物质的超标或者异常情况，及时采取措施进行处理。
常见的在线监测设备包括温度传感器、PH传感器、电导率传感器等。
通过在线监测，可以对冷却水的水质进行实时的监控和调控，保证其运行在良好的状态下。
定期维护是冷却水处理方案中的一个重要环节。
定期维护包括定期清洗和更换处理设备、定期添加消毒剂和阻垢剂、定期检查和维修管道等。
定期清洗和更换处理设备可以保证其正常运行和高效处理冷却水。
定期添加消毒剂和阻垢剂可以防止污染物的沉积和生物的滋生。
定期检查和维修管道可以及时发现和解决管道堵塞和泄漏等问题，保证冷却水的正常循环和运行。
总之，针对冷却水的水处理方案需要从水质分析、常规处理、在线监测和定期维护等多个方面进行考虑。
通过科学合理的处理措施，可以保证冷却水的质量和安全，延长设备和系统的使用寿命，提高工作效率和节约能源。
循环冷却水水质处理
认为：生物膜往往是腐蚀、污垢和结垢出现的原因 利用缓蚀剂，使它在金属表面形成一层薄膜，将金属表面覆盖起来，与腐蚀介质隔绝，防止金属腐蚀。
巯基苯并噻唑与磷酸盐共向使用，对防止金属的点蚀有良好的效果 。
之一，所以，对微生物必须控制。 循环水在运行之初，根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜，起抑制腐蚀作用。
此类缓蚀剂与溶解于水中的离子生成难溶盐或溶合物，在金属表面上析出沉淀，形成防腐蚀膜。
循环水中的微生物与污垢的处理及防止方法是 提高循环水的极限碳酸盐硬度的常用方法是向水中投加阻垢剂。
(2)综合处理与复方稳定剂
防以污结垢 垢处为理主及的多微应生选方物用控螯面制合剂的、渗，透剂如、分对散剂补为主充的清水垢剂进； 行处理；冷却构筑物及其 周围环境的保护；循环系统工艺及管道的完善以及 循环水在运行之初，根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜，起抑制腐蚀作用。
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
循环冷却水水质处理
(4)吸附膜型缓蚀剂
这种有机缓蚀剂的分子具有亲水性基和疏水性基。亲水
基即极性基能有效地吸附在洁净的金属表面上，而将疏水基 团朝向水侧，阻碍水和溶解氧向金属扩散，以抑制腐蚀。防 蚀效果与金属表面的洁净程度有关。这种缓蚀剂主要有胺类 化合物及其它表向活性剂类有机化合物。这种缓蚀剂的缺点 在于分析方法复杂，因而难于控制浓度。价格较贵，在大量 用水的冷却系统中使用还有困难，但有发展前途。
（1）排污法减小浓缩倍数 在循环水系统中，提高排污率可减小浓缩倍数。即
排除部分盐浓度高的循环水，补充含盐量少的新鲜水， 可降低循环水中盐的浓度，使其不超过允许值。
（2）降低补充水碳酸盐硬度 通过水的软化法可使水的硬度降低，从而降低补充
循环冷却水系统化学处理技术方案
循环冷却水系统化学处理技术方案循环冷却水系统是工业生产过程中常用的一种热交换系统，用于控制设备和工艺流体的温度。
然而，由于水中的溶解氧、腐蚀物质和微生物等问题，循环冷却水系统容易产生腐蚀、结垢、微生物繁殖等问题，进而影响系统的正常运行。
为了解决这些问题，需要对循环冷却水系统进行化学处理。
下面介绍一种常见的循环冷却水系统化学处理技术方案。
首先，针对溶解氧问题，可以采取以下措施：1.溶解氧吸附剂：投加溶解氧吸附剂，如亚硝酸盐等，可以有效地去除循环冷却水中的溶解氧，防止系统内的腐蚀问题。
2.气体抽除装置：在循环冷却水系统中安装气体抽除装置，通过真空吸附等方式去除水中的气体，进一步降低水中的溶解氧含量。
其次，针对腐蚀问题，可以采取以下措施：1.腐蚀抑制剂：投加腐蚀抑制剂，如缓蚀剂、缓碱剂等，可以形成保护膜，防止金属管道和设备受到腐蚀。
2.pH调节：保持循环冷却水的pH值在适当的范围内，可以减少金属腐蚀的发生。
再次，针对结垢问题，可以采取以下措施：1.交换树脂：安装交换树脂设备，通过离子交换的方式，去除循环冷却水中的硬度离子，防止结垢问题的发生。
2.清洗剂：定期进行清洗操作，使用合适的清洗剂清除系统内的结垢物质，保持系统的高效运行。
最后，针对微生物繁殖问题，可以采取以下措施：1.抗菌剂：投加抗菌剂，如漂白粉、杀菌剂等，可以有效地抑制水中微生物的繁殖和生长。
2.超滤装置：安装超滤装置，通过物理屏障的方式，去除循环冷却水中的微生物，防止微生物污染问题的发生。
在化学处理的过程中，需要定期监测水质的各项指标，如溶解氧、腐蚀率、硬度等，以及系统的温度、流量等参数。
根据监测结果进行调整和优化处理方案，确保循环冷却水系统的正常运行。
除了化学处理，还应对循环冷却水系统进行定期维护和清洗操作，清除管道和设备内的沉积物和污垢，保持系统的畅通和清洁，以提高系统的散热效能和运行效率。
此外，还需遵守相关的环保法规和安全操作规程，合理使用化学药剂，防止对环境和人员造成伤害。
循环冷却水处理PPT课件
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优化背景
为降低运行成本，提高冷 却水处理效果，需要进行 运行优化。
优化内容
调整水处理药剂配方、改 进加药方式、加强水质监 测等。
优化效果
降低了药耗和水处理成本， 提高了循环水的浓缩倍数， 减少了排污量。
某园区循环冷却水处理技术应用案例
应用背景
为满足园区内企业冷却水 需求，推广循环冷却水处 理技术。
控制方法
采用阻垢剂，通过化学作用阻止水垢的形成；定期对循环水进行排污，以去除 水中的矿物质和其他杂质；保持适宜的水温，避免极端温度条件下的水垢形成。
微生物滋生与控制
微生物滋生
循环冷却水中适宜的温度和营养物质为微生物提供了生长环境，导致藻类、细菌 等微生物滋生。
控制方法
使用杀菌剂和杀藻剂，定期对循环水进行处理，以杀死或抑制微生物的生长；保 持水的流动，防止微生物在静止的水中过度繁殖；定期对冷却塔进行清洗，去除 生物污垢。
循环冷却水处理的重要性
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提高冷却效率
通过去除水中的杂质和微生物 ，保持水质清洁，从而提高冷
却设备的冷却效率。
节约水资源
循环利用冷却水可以大大减少 新鲜水的使用量，降低生产成
本。
减少环境污染
通过合理处理和排放废水，降 低对环境的污染。
保障工业生产安全
良好的循环冷却水处理可以避 免设备堵塞、腐蚀等问题，保
腐蚀问题及控制
腐蚀问题
循环冷却水中的溶解氧和酸碱度等因素会导致金属管道和设 备的腐蚀。
控制方法
使用缓蚀剂，通过化学作用在金属表面形成保护膜，阻止腐 蚀的发生；采用耐腐蚀的材料，如不锈钢等；定期对设备和 管道进行检查和维护，及时发现并修复腐蚀部位。
冷却循环水处理方案
冷却循环水处理方案1.物理处理方法物理处理方法主要是通过物理手段去除循环冷却水中的颗粒物、悬浮物和悬浮杂质。
常用的物理处理方法有：（1）过滤：采用砂滤器、多介质滤器或超滤器等进行过滤，去除颗粒和悬浮物。
（2）沉淀：通过沉淀池，将悬浮物和悬浮物质沉淀，再通过污泥泵或底泥泵将其排除。
（3）脱气：通过脱气器将系统中的氧气和二氧化碳排除，减少腐蚀和细菌滋生的可能。
2.化学处理方法化学处理方法主要是通过添加化学药剂来调节循环冷却水的pH值、控制水垢和腐蚀，提高循环冷却水的稳定性和耐腐蚀性。
（1）碱性调整：在循环冷却水中加入氢氧化钠或石灰进行碱性调整，以控制水的酸碱度。
（2）阻垢剂：添加阻垢剂可以控制水垢的生成，减少设备的结垢和堵塞。
（3）缓蚀剂：通过添加缓蚀剂来减少金属腐蚀的速度，延长设备使用寿命。
3.生物处理方法生物处理方法主要是利用微生物对冷却循环水中的有机物进行分解和降解，减少水中的污染物。
（1）生物过滤器：利用微生物在过滤介质上生长繁殖，分解有机物和构筑微生物群落，去除COD、BOD等有机物。
（2）生物添加剂：通过添加含有特定细菌或酶的生物添加剂，加速有机物的降解和去除。
二、冷却循环水处理设备1.滤清器滤清器是冷却循环水处理中常用的设备之一，可按照过滤介质的不同分为砂滤器、多介质滤器和超滤器等。
（1）砂滤器：通过对水进行过滤，去除颗粒和悬浮物，常用于冷却塔进水前的预处理。
（2）多介质滤器：采用多种过滤介质，如石英砂、石英砾石、磁性颗粒等，能去除更小的颗粒和悬浮物。
（3）超滤器：采用高分子微孔膜进行过滤，能有效去除水中的胶体、微生物和有机物。
2.脱气器脱气器是用于去除冷却循环水中的氧气和二氧化碳的设备，既可以是物理脱气，也可以是化学脱气。
（1）空气式脱气器：通过将水与空气接触，气体从水中脱出，从而减少水中的氧气和二氧化碳含量。
（2）化学脱气器：利用化学药剂与水中的氧气和二氧化碳发生反应，将其转化为不易溶于水的化合物，再通过过滤器或沉淀池将其去除。
循环冷却水处理技术方案
循环冷却水处理技术方案1.概述循环冷却水处理是在工业生产中广泛应用的一种水处理方式，它主要用于冷却设备，如冷却塔、冷却卷管等。
循环冷却水处理的目标是有效地控制和防止水系统中的水垢、腐蚀、微生物和悬浮物等问题，以确保设备的正常运行和有效的热交换。
2.技术方案（1）水质调整-预处理：通过沉淀、过滤等工艺，去除水中的悬浮物和沉淀物，减少水中的颗粒污染物。
-增碱：用碱性化学品调整水的pH值，以减少腐蚀和沉积物的产生。
-抑制剂添加：添加适量的阻垢剂、缓蚀剂和杀菌剂等化学品，以减少水垢、腐蚀和微生物的生成。
（2）循环水系统设计-冷却塔或冷却卷管：用于实现热交换，将冷却水与加热介质接触，实现冷却效果。
-泵：用于循环水的输送和保持水流的稳定。
-过滤器：用于过滤循环水中的悬浮物和污染物，保持水质清洁。
-水垢控制装置：用于控制水中的钙和镁等阳离子，防止水垢沉积。
-腐蚀防护装置：用于抑制水中的腐蚀性物质和控制金属腐蚀。
-杀菌装置：用于杀灭水中的微生物，防止细菌和藻类的滋生。
-监控和调节装置：用于监测和控制循环水系统的运行参数，保持系统的稳定和安全。
（3）运行和维护-定期检查循环水系统的运行参数，如水流速度、水温、水位等。
-定期清洗和维护各个装置，如过滤器、水垢控制装置、腐蚀防护装置和杀菌装置等。
-定期检测水质，包括pH值、溶解氧、硬度、水垢、腐蚀和微生物等参数，并根据检测结果采取相应的措施。
-定期更换和补充化学添加剂，以保持循环水的化学平衡和稳定性。
-根据循环水系统的实际情况和需求，适时优化和调整系统的运行参数和装置。
3.技术优势-可以有效地控制和防止水垢、腐蚀和微生物的生成，延长设备的使用寿命。
-可以提高冷却效果和热交换效率，减少能源消耗和运行成本。
-可以降低设备的维护和保养成本，减少停机时间和生产损失。
-可以保证生产过程的安全性和稳定性，减少事故和环境污染的风险。
总结循环冷却水处理技术方案是一种非常重要的水处理技术，在工业生产中得到了广泛应用。
3-1 循环冷却水处理-系统
器、集水池等部分。
冷却塔效率的衡量指标
a. 冷却幅高（也称湿球温差） • 冷却水温和空气湿球温度的差值T2-τ。 • τ代表该地热水冷却所能达到的极限值。 • T2-τ越小，效能越高。 b. 冷却幅宽 • 冷却塔的回水和出水温度的差值，t1-t2。 c. 淋水密度 • 指冷却塔单位面积上的热水喷洒负荷，m3/(m2h) • 淋水密度与冷却幅宽、水的比热的乘积称为冷却构筑物单位面积
• 压缩制冷则利用氟里昂冷冻剂及机械动力，以电动机或透平 驱动压缩机作为推动力。
• 当冷冻剂由于蒸发（低温、低压下）吸收热量时就产生冷冻 或冷却作用；冷冻剂冷凝时，可将热量传给任何可利用的介 质，一般是传给水或空气。
冷冻能力及水消耗
• 空调系统的冷冻能力是以冷冻量的吨数来衡量。 • 每小时能带走12000英热单位的制冷能力称为1吨冷冻量。 • 对氟里昂系统的热消耗，每小时每吨冷冻量大约需要蒸发
b. 为了加快蒸发散热： • 一方面应增加热水与湿空气之间的接触面积，以提供水分字逸
出的机会； • 另一方面提高水气界面上的空气流动速度，以保持蒸发的推动
力不变。
（2）水的接触传热
• 借传导和对流传热，称为接触传热。 • 水面与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量传到空
气中去，水温得到降低。 • 温差愈大，传热效果愈好。
补充水仅用于补偿水泵填料的泄露水量或因检修而排放的水 量；
水的蒸发很少； • 结垢程度较轻：一般用软化水或去离子水。 • 腐蚀问题不严重：氧不是处于饱和状态。
敞开式蒸发系统
• 冷却水通过热交换器后，水温提高成为热水，热水 经冷却塔曝气与空气接触，由于水的蒸发散热和接 触散热使水温降低，冷却后的水再循环利用。
循环冷却水处理
循环冷却水处理
循环冷却水处理是指对循环冷却水进行处理，以保持其良好的冷却性能和防止腐蚀、污垢、微生物生长等问题。
以下是常见的循环冷却水处理方法：
1. 氧化剂投放：氧化剂如次氯酸钠可以有效杀死水中的微生物，预防生物污染。
投放量应根据水质情况和使用环境来确定。
2. 添加缓冲剂：缓冲剂如磷酸盐可以调节水的pH值，减少腐蚀。
通过控制pH值，可以使金属表面形成一层保护性膜，阻止腐蚀的发生。
3. 阻垢剂使用：阻垢剂可以防止循环冷却水中的污垢、沉积物的形成。
它可以包裹住微小的污垢颗粒，防止其沉积在管道和设备表面。
4. 定期清洗和维护：定期对循环冷却水系统进行清洗和维护，包括清除堵塞、清洗过滤器、换水等操作，以保证系统的正常运行。
5. 膜处理技术：采用逆渗透、纳滤等膜处理技术，可以有效去除水中的硬度离子、有机物质和微生物，提高水的质量。
需要根据具体的循环冷却水质量和使用环境来选择合适的处理方法，并进行定期监测和调整，以确保循环冷却水的质量和稳定性。
循环冷却水处理技术(石油化工行业)
吸附
利用吸附剂将水中的有机物、 重金属等有害物质吸附，常用 的吸附剂有活性炭、硅藻土等 。
离心分离
利用离心力将水中的悬浮物和 杂质分离，常用的离心分离设
备有离心机、旋流器等。
化学处理技术
药剂投加
向水中投加药剂，如缓蚀剂、阻 垢剂、杀菌剂等，以控制水垢、
腐蚀和微生物的生长。
氧化还原
利用氧化剂或还原剂将水中的有 害物质进行氧化或还原反应，转 化为无害物质，常用的氧化剂有 氯气、臭氧等，还原剂有硫酸亚
超声波处理技术
利用超声波的空化作用破 坏垢物和微生物细胞，达 到防垢和杀菌效果。
电磁场处理技术
通过电磁场作用改变水中 离子分布，降低结垢趋势 和腐蚀速率。
新兴的化学处理技术
微生物控制技术
利用高效低毒的化学药剂抑制微生物生长，防止 生物污垢的形成。
阻垢剂开发
研究新型阻垢剂，提高阻垢效果，降低对环境的 影响。
定制化解决方案
针对不同行业和企业的特定需求，提供定制 化的循环冷却水处理解决方案。
05
结论
循环冷却水处理技术在石油化工行业中的重要性
节约水资源
循环冷却水处理技术能够有效地减少新鲜水的使用量，降低对水 资源的消耗，有助于节约水资源。
提高能效
循环冷却水处理技术能够有效地控制冷却水的温度，提高换热效率， 从而降低能源消耗，提高能效。
物理处理技术
采用物理处理技术如磁场处理、超 声波处理等，改变循环冷却水中的 物理性质，降低结垢和腐蚀的风险。
膜过滤技术
利用膜过滤技术如反渗透、超滤等， 去除循环冷却水中的盐类、悬浮物、 有机物等杂质，提高水质。
04
新技术与未来发展
新兴的物理处理技术
冷却水的处理方法
冷却水的处理方法冷却水是一种用于降低工业设备温度的流体。
在使用过程中，冷却水会受到各种污染物的影响，如沉积物、生物生长和化学物质的残留等。
这些污染物会降低冷却水的热传导性能，导致设备散热效果下降，从而影响设备的正常运行。
因此，对冷却水进行处理是十分重要的。
本文将详细介绍冷却水的处理方法。
1.澄清剂处理法澄清剂是用于去除冷却水中的固体杂质和悬浮颗粒的化学物质。
具体操作方法是将适量的澄清剂添加到冷却水中，然后进行搅拌或循环，使澄清剂与杂质发生反应，然后通过沉淀或过滤的方式将杂质从冷却水中去除。
2.膜分离法膜分离法是通过膜滤杂质和溶解物质来实现冷却水的处理。
常见的膜分离技术包括超滤、微滤、逆渗透等。
超滤和微滤可以去除悬浮颗粒、生物膜和胶体颗粒等较大的杂质，而逆渗透则可以去除更小的分子物质和有机物。
3.活性炭吸附法活性炭是一种高度多孔的吸附剂，可以有效吸附冷却水中的有机物和草酸盐等化学物质。
将适量的活性炭添加到冷却水中，通过吸附作用将有机物和化学物质吸附到活性炭上，从而改善冷却水的质量。
4.离子交换法离子交换法是一种通过交换污染物中的离子来去除冷却水中离子污染物的方法。
通过设置离子交换树脂柱，将带有污染物的冷却水通过树脂柱进行处理，离子交换树脂表面的活性基团与水中的离子发生交换反应，从而去除冷却水中的离子污染物。
5.化学方法化学方法是利用化学反应来处理冷却水中的污染物。
常见的化学方法包括氧化、还原、沉淀和中和等。
例如，使用氧化剂可以氧化有机物和金属离子，使其转化为易于去除的沉淀物；使用还原剂可以还原氧化物，减少化学物质对冷却水的污染作用。
6.生物处理法生物处理法是利用微生物来降解冷却水中的有机物和氮、磷等无机污染物。
将适量的微生物添加到冷却水中，微生物通过吸收和降解有机物，同时将无机物质转化为可溶性的无机盐，从而实现冷却水的净化。
7.清洗维护除了以上的处理方法，定期的清洗和维护也是保持冷却水质量的重要环节。
冷却水水处理方案
冷却循环水处理方案一.概述在开放循环冷却水系统中, 循环冷却水会被溶解氧所饱和；由于循环冷却水在冷却塔中部分蒸发, 所以循环冷却水含有的各种溶解固体和离子的浓度要比补充水的高。
如果不对循环冷却水系统进行科学合理地处理，在热负荷条件下，诸如腐蚀，结垢，生物粘泥等障碍就会发生。
这些问题将会降低系统的使用效率、非计划性停产和缩短设备的使用寿命等问题，给贵司造成不必要的损失。
1、腐蚀金属腐蚀是经由化学或电化学反应而导致金属毁坏的现象。
最主要的腐蚀问题是由氧气所引起的，冷却水于冷却水塔中与空气密切接触，水中溶氧高达 8～10mg/l 极易促成腐蚀。
碳钢材质与水中氧气作用而腐蚀，其反应如下：图1 腐蚀电池示意图当微生物繁殖时，其微生物体的分泌物与冷却水有机物、无机物聚积而形成的黏泥，沉积在系统中时，将造成沉积下腐蚀。
沉积物上下界面因溶解氧浓度不同将会造成氧浓差电池于沉积物下发生严重腐蚀现象，如图2。
图2 碳钢挂片垢下腐蚀图两种不同金属互相接触时，因金属间电位差造成电偶腐蚀，例如热交换器铜管与碳钢端板，其接触部份的钢铁材质会因此加速腐蚀，如图3：图3 电偶腐蚀其他影响腐蚀的因素尚有pH、间隙、溶解盐类、温度、流速等。
2、结垢与沉积沉积物主要分为两类，一是硬质的结晶型水垢如 CaCO3、CaSO4或 MgSiO3.另一种为软质的不定形杂物如淤泥、氧化铁、工艺泄漏物、微生物繁衍产生的黏泥等沉积物。
沉积物发生的危害除堵塞管道，影响热交换，降低设备产能外，更可能因无预警停机造成损失(物料、设备更换、清洗费用)，此外沉积物下方会因为氧气浓度与外界的不同而产生氧浓差电池造成垢下腐蚀。
结晶型水垢源自于在水中之 Ca2+﹑HCO3-、SO42-、Mg2+、SiO32-等离子经浓缩过饱和而结晶沉淀。
上述离子浓度、pH与温度愈高则愈容易形成水垢。
软质沉积物的产生则源自水中悬浮固体、有机物、油脂等物质 ( 即不溶解固体 ) 沉淀，一般容易发生于水流速较慢(流速低于1m/s)的地方，如管壳式热交换器壳侧，热交换器出口管端与管板上。
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第二十三章水的冷却循环冷却水的产生工业生产过程中要使原料发生反应生成所需产物，通常需要加热原料，同时，生产的产物要形成工业产品，又往往需要冷却，因此，在工业生产过程中往往需要大量的冷却水，工业冷却水的总量可占到工业用水总量的60%以上。
循环冷却水的水质特点和处理措施水质特点循环水在使用过程中，少量水在冷却塔中蒸发损失掉，从而盐类浓缩而形成盐垢或称结垢，水中悬浮物也发生浓缩，此外，循环水可能受到渗漏工艺物料的污染，还有杂质如有机物、微生物、藻类等进入系统，这些部位循环水系统经常出现结垢、污垢、腐蚀和淤塞问题。
处理措施1、采用冷却构筑物以降低水温i2、进行水质处理以控制结垢、污垢、腐蚀和淤塞。
构筑物常见类型深水冷却池的布置1、充分利用异重流，提高散热效果2、合理布置取、排水口在平面、断面的位置和尺寸，水面综合散热系数在冷却他中，水面的综合散热系数反映了蒸发、对流和水面辐射3种水面散热系数的综合，指在单位时间内、水面温度变化1℃时，水体通过单位表面散失的热量变化量，以w／(mz·℃)表示。
此值应通过试验确定。
在近似估算冷却池表面积时可参考水力负荷为0.01-0.1m3(m2/·h)，求定所需表面积。
分类湿式冷却塔作用原理配水部分配水系统类型：配水系统可分为管式、槽式和池(盘)式三种管式配水系统管式配水系统分为固定管式配水系统和旋转管式配水系统：1)固定管式配水系统组成：该系统由配水干管、支管及支管上接出短管和喷嘴安装组成，喷嘴是保证配水均匀性的关键。
类型：喷嘴按其配水方式可分为离心式和冲击式喷嘴等2)旋转管式配水系统组成：系统由旋转布水器组成(图23—9)。
设计参数：配水管转速一般为10—25r／min；开孔总面积为配水管截面的0.5一0.6倍．管喷孔径为15-25mm，管嘴长20mm，间距为150-500mm。
进水管水压20—50kPa。
特点：间歇配水，更有利于热量的交换和空气的对流、气流阻力的减小及配水效果的提高。
槽式配水系统组成：配水总槽、配水支槽1和溅水喷嘴2(图23—10)设计参数：配水槽内水深不小于管嘴直径的6倍，并有0.1m以上保护高，主槽起始断面流速0.8-1.2m/s，支槽0.5—0.8m/s，槽断面净宽大于0.12m。
配水槽面积与通风面积之比小于25％一30％。
特点及适用：槽式配水系统主要用于大型塔或水质较差或供水余压较低的系统。
该系统维护管理方便，缺点是槽断面大，通风阻力增大，槽内易沉积污物。
近年发展槽、管式结合的配水系统。
池式配水系统热水经流量控制阀由进水管经消能箱分布于配水池中，池底开小孔或装管嘴，管嘴顶部以上宜大于100—150mm。
该系统适用于横流塔。
特点：优点是配水均匀、供水压力低、维护方便，缺点是受太阳辐射，易生藻类。
1作用和形式作用：是将配水系统溅落的水滴，经多次溅散成微细小水滴或水膜，提高传热效果。
(1)点滴式淋水填料点滴式淋水填料主要依靠水在填料上溅落过程中形成的小水滴进行散热。
(2)薄膜式淋水填料作用原理：利用间隔很小的格网，或凹凸倾斜交错板，或弯曲波纹板所组成的多层空心体，使水沿着其表面自上而下形成薄膜状的缓慢水流，增大接触面积和接触时间。
冷空气经多层空心体问的空隙自下向上(或从侧面)流动与水膜接触，吸收水所散发的热量。
薄膜式淋水填料中，水的散热主要依靠；1)表面水膜(厚约0.25一0.5mm，流速约0.15一0.3m／s)散热，约占70％；2)板隙中的水滴表面散热，占20％3)水从上层流到下层溅散而成的水滴散热，占10％，因此，增加水膜表面积是提高这种填料冷效的主要途径。
所以，提高填料的比表面积是关键。
目前填料比表面积只有150一200m2/m3(填料)，是较低的。
影响薄膜式淋水填料散热效果的主要因素是膜板规格和布置方式。
类型：常见有：1)斜交错(斜波)淋水填料；2)梯形斜波淋水填料；3)塑料折波型淋水填料(3)点滴薄膜式淋水填料1)水泥格网淋水填料2)蜂窝淋水填料形式：纸质蜂窝，塑料和玻璃蜂窝几种。
(4)各种淋水填料的比较淋水填料是冷却塔的核心，应根据热力、阻力特性、塔型、负荷、材料性能、水质、造价、施工检修等因素综合评价，正确选择。
60o大、中斜波、沂波、梯型波填料在大、中型逆流式自然或机械通风塔中应用较广，但要防止堵塞和结垢。
水泥格网填料自重大，施工较复杂，但优点是造价便宜、强度高、耐久、不易堵塞，适应较差水质，在大、中型逆流钢筋混凝土塔中应用较多。
大中型横流塔多采用30。
斜波、弧形波或折波等填料。
小型冷却塔普遍采用中波斜交错或折波填料。
★23.2.4 通风及空气分配装置(2)通风筒通风筒包括进风收缩段、进风口和上部扩散筒进风口：为了保证进风平缓和消除风筒出口的涡流区．风简进风口宜作成喇叭状：进风收缩段的高度：α=90-1000出口：为了减小塔出口动能损失，减轻出塔湿空气回流，做成扩口状。
出口扩散段高度β=14-180★23.2.4 通风及空气分配装置★23.2.5 其它装置(1)除水器作用：从冷却塔排出的湿热空气，带有一些水分．其中一部分是混合于空气中的水蒸气，不能用机械方法分离；另一部分足随气流带出的雾状小水滴，通常可用除水器来分离回收，以减少水量损失，同时改善塔周围环境。
除水器应做到除水效率高、通风阻力小、经济耐用、便于安装。
通过除水器的风速应当小些，为此，应尽量选用薄壁材料，如塑料或玻璃钢。
小型冷却塔多采用型料斜波作为除水器，而大、中型冷却塔多采用弧形除水片组成单元块除水器。
弧形除水器利用惯性分离原理，当细小水滴被塔内气流挟带上升遇到弧形片时，因接近饱和状态的气流相对质量较大，运动惯性大。
在惯性作用下．撞击到除水器的弧形片上，被分离和回收。
★23.2.5 其它装置(1）集水池作用：集水池之储存和调节水量作用，有时还可作为循环水泵的吸水井。
设置参数：集水池的容积应当满足循环水处迎药剂在循环水系统内的停留时间的要求。
循环水系统的容积约为循环水小时流量位的l/3-1/5。
集水池的深度不宜大于2m。
小型冷却塔往往采用集水盘．水深不小于0.1m。
池底设深o.3一o.5m)的集水坑，并有大于0.5％的坡度坡向集水坑，坑内设排空管，排泥管，集水池设溢流管。
在出水管前设置格栅，池内还设补充水管。
池壁的保护高宜为0.2—0.3m。
集水池周围应设回水台，宽度1.5—2.0m，坡度3%-5%;(2）塔体作用：起封闭和围护作用。
塔体形状：塔体形状在平面上有方形、矩形、圆形、双曲线形等§25.3 水冷却的理论基础湿空气的性质湿空气是指由干空气和水蒸气组成的混合气体，大气一般都含有水蒸气，故大气实际上都是湿空气。
在大气压下，空气中的水蒸气含量很少，湿空气可作为理想气体来处理。
湿空气的热力学参数；1 压力（1）湿空气压力对冷却塔来说，湿空气的总压力就是当地的大气压，按照气体分压定律，其总压力等于干空气的分压力Pg和水蒸气分压力Pq之和。
（2）饱和水蒸气分压力当空气在某一定温度下，吸湿能力达到最大值时，空气中的水蒸气处于饱和状态，称为饱和空气。
水蒸气的分压称为饱和蒸气压力(Pq”)。
湿空气中所含水蒸气的数量，不会超过该温度下的饱和蒸气含量，从而水蒸气分压P q也不会超过该温度条件下的饱和蒸气压力Pq”，即Pq＜Pq”；Pq”只与温度有关，与大气压无关。
2 湿度绝对湿度——每m3湿空气中所含水蒸气的质量称为空气的绝对湿度。
其数值等于水蒸气在分压Pq和湿空气温度T时的密度ρq相对湿度表示湿空气接近饱和的程度c相对湿度低的空气较干燥，易吸收水分，反之则差。
含湿量：在含有1kg干空气的湿空气混合气体中，其所含水蒸气的质量χ(kg)称为湿空气的含湿量．也称为比湿，单位为kg/m3(干空气)由式(23—12)可知，当P一定时，空气中的含湿量χ随水蒸气分压Pq的增加而增加。
大气压P一定时，使湿空气变成饱和空气的温度称为露点。
当空气温度低于露点温度时，水蒸气开始凝结。
3)湿空气的密度(ρ)也可查有关图表确定。
）4)湿空气的比热(Csh5)湿空气的焓(i)湿球温度τ和水的冷却理论极限干湿球温度是空气的主要热力学指标，干球温度计反映用一般温度计测得的气温。
湿球温度τ可以代表在当地气温条件下，水可能被冷却的最低温度，也即冷却构筑物出水温度的理论极限值。
如要求出水温度t 2愈接近τ值，则所需的冷却设备愈大。
一般冷却后水温t 2比τ要大3—5℃。
湿球温度τ是冷却塔设计中一个重要参数。
★23.3.2 水的冷却原理接触散热除蒸发传热外，当热水水面和空气直接接触时，如水的温度与空气的温度不一致，将会产生传热过程。
例如水温高于空气温度．水将热量传给空气；空气接受了热量，温度就逐渐上升，从而使水面以上空气的温度不均衡，产生对流作用，最终使空气的温度达到均衡，并且水面温度与空气温度趋于一致，这种现象叫接触散热。
温度差(tf —θ)是水和空气接触散热的推动力。
在实际的冷却塔中，多数是(tf 〉θ)的情况，即蒸发散热和接触散热同方向进行。
★23.3．3接触传热量和蒸发散热量由水冷却原理知道，在单位时间内通过水和空气接触的微元面积dF(m2)上接触传热量与水和空气的温度差成正比，其接触传热量为：§23．4 冷却塔的热力计算基本方程冷却塔的热力计算方法可分为两类：一类是理论公式计算法；另一类是按经验公式或图表的计算法。
•理论计算法理论公式计算法目前国内外常用的有两种：(1)3个变量分析法(t，θ，p)(2) 2个变量分析法(t、i)该法是用参数焓(i)来代替空气温度θ和分压Pq；麦克尔(Merkel)于1925年引用“焓”的概念，建立了焓差方程。
利用焓差方程和水温降低的热量平衡关系，可求解水温t和空气烙i。
此法具有简化计算的优点，国内外应用广泛t本书重点介绍焓差法。
§23.5 冷却塔的设计与计算•设计任务范围与技术指标(1)工艺设计任务冷却塔的工艺设计，主要是热力计算。
包括两类问题。
(2)设计内容1)冷却塔类型的选择，包括塔型、淋水填料、其它装置和设备的选择2)工艺计算：包括热力、空气动力和水力计算。
3)冷却塔的平面、高程、管道布置和循环水泵站设计。
(3)技术指标6)冷却后水温保证率冷幅高(t 2—τ)表示了冷却效果，因此，选取τ值就很重要。
冷却塔通常按夏季的气象条件计算。
如果采用最高的τ值，则塔的尺寸很大，而高τ值在一年中只占很短时间，其余时间冷却塔并未充分发挥作用；反之，如采用最低τ值，塔体积虽然小了．但冷效经常不能满足要求。
为此，需采用频率统汁法选择适当τ值。
即根据多年观测资料选取具有一定保证率的每年最热的10天（或5天）的日平均τ值作为参数。
★23.5.3 设计步骤和方法首先根据设计地区气象资料，工艺要求，算得具有一定保证率下的τψθp，。