循环冷却水的稳定性12
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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
腐 蚀 的 控 制
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。
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。
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
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
腐 蚀 的 控 制
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。
循环冷却水处理
吸附型缓蚀剂
换 热 设 备
支架 布水管 布水管
进水管
水泵进口阀门
填 料
散热
水池
上塔阀门
塔体
水 池
谢 谢 观 赏
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—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
循环冷却水处理
沉 积 物 的 控 制 加旁滤——循环水系统外过滤，再回系统中。
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
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。
微 生 物 的 控 制
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
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
腐 蚀 的 控 制
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
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
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
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:
腐 蚀 的 控 制
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。
循环冷却水处理
沉 积 物 的 控 制 使产生结垢的成分处于溶解或分散状态
结垢控制
去除水中结垢成分：软化、除盐；
Hale Waihona Puke Baidu
——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
2HCO3- = CO2 + CO23- + H2O+ Ca2+ = CaCO3(固)
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 带走盐分
风吹损失P2
渗漏损失P3 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
其活性。
化学杀菌剂：
循环冷却水处理
微 生 物 的 控 制
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。
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
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。
风叶
风机电机 风筒
减速器
热 交 换
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
敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标 循 环 冷 却 水 的 处 理 要 求
项目 要求条件 1.年污垢热阻 <9.5×10-5 m2·h·0C/kJ 2.有油类粘性污染物时,年污垢热阻 Ⅰ <1.4×10-4m2·h·℃/kJ 3.腐蚀率< 0.125mm/a 1.年污垢热阻< 1.4×10-4 m2·h·0C/kJ Ⅱ 2. 腐蚀率< 0.2mm/a 1.年污垢热阻≤1.4×10-4 m2·h·0C/kJ Ⅲ 2. 腐蚀率≤0.2mm/a 电导率 （us/cm） 总碱度 （mmol/L） pH值 采用缓蚀剂处理 采用缓蚀剂处理 允许值
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
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，
<20
浊 度 （度）
<50
<100
<3000
< 7 6.5-9.0
循环冷却水稳定性控制指标——稳定性判别
1 2
饱和指数法 安定指数法
3
4 5
临界pH值法
测定安定度法 极限碳酸盐硬度测定法
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。
腐 蚀 的 控 制
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。
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。
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
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
腐 蚀 的 控 制
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。
循环冷却水处理
吸附型缓蚀剂
换 热 设 备
支架 布水管 布水管
进水管
水泵进口阀门
填 料
散热
水池
上塔阀门
塔体
水 池
谢 谢 观 赏
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—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
循环冷却水处理
沉 积 物 的 控 制 加旁滤——循环水系统外过滤，再回系统中。
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
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。
微 生 物 的 控 制
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
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
腐 蚀 的 控 制
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
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
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
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:
腐 蚀 的 控 制
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。
循环冷却水处理
沉 积 物 的 控 制 使产生结垢的成分处于溶解或分散状态
结垢控制
去除水中结垢成分：软化、除盐；
Hale Waihona Puke Baidu
——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
2HCO3- = CO2 + CO23- + H2O+ Ca2+ = CaCO3(固)
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 带走盐分
风吹损失P2
渗漏损失P3 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
其活性。
化学杀菌剂：
循环冷却水处理
微 生 物 的 控 制
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。
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
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。
风叶
风机电机 风筒
减速器
热 交 换
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
敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标 循 环 冷 却 水 的 处 理 要 求
项目 要求条件 1.年污垢热阻 <9.5×10-5 m2·h·0C/kJ 2.有油类粘性污染物时,年污垢热阻 Ⅰ <1.4×10-4m2·h·℃/kJ 3.腐蚀率< 0.125mm/a 1.年污垢热阻< 1.4×10-4 m2·h·0C/kJ Ⅱ 2. 腐蚀率< 0.2mm/a 1.年污垢热阻≤1.4×10-4 m2·h·0C/kJ Ⅲ 2. 腐蚀率≤0.2mm/a 电导率 （us/cm） 总碱度 （mmol/L） pH值 采用缓蚀剂处理 采用缓蚀剂处理 允许值
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
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，
<20
浊 度 （度）
<50
<100
<3000
< 7 6.5-9.0
循环冷却水稳定性控制指标——稳定性判别
1 2
饱和指数法 安定指数法
3
4 5
临界pH值法
测定安定度法 极限碳酸盐硬度测定法
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。