冷却水中金属腐蚀影响因素
冷却水中金属腐蚀的机理 工业冷却水系统中大多数的换热器是由碳钢制造的
冷却水中金属腐蚀的机理工业冷却水系统中大多数的换热器是由碳钢制造的。
为此，我们以碳钢作为金属的代表，讨论金属在水中腐蚀机理。
一、液滴试验当用一滴含有铁锈指示剂（ferroxy-indicator）（酚酞+高铁氰化钾）的氯化钾溶液滴在一块已用砂纸打磨光亮的碳钢试片表面上时，如果氯化钾溶液中含有溶解氧，则可以看到，在淡黄色液滴下面的碳钢表面上将出现许多蓝色的小点。
开始时，这些蓝色小点的分布没有什么规则；过了一段时间后，淡黄色的溶液逐渐变为桃红色，而蓝色沉淀则将集中在液滴的中部；随着时间的推移，桃红色和蓝色逐渐加深；最后溶液仍保持桃红色，但液滴中部的蓝色沉淀则逐渐转变为黄色沉淀。
在这一试验中，液滴中部的碳钢表面产生蓝色沉淀说明，在腐蚀过程中，水中的碳钢被氧化成亚铁离子而发生了腐蚀；而液滴四周的溶液变成桃红色说明了从空气中进入液滴内水中的氧被还原生成了OH 。
由此可见，在有溶解氧存在的中性水或中性水溶液中，金属腐蚀是一个氧化还原过程。
在这个过程中，金属（例如铁）发生氧化，氧则发生还原。
但是这个氧化还原过程有一个特点：金属的氧化反应发生在一处（阳极区），氧的还原反应则发生在另一处（阴极区）。
因此，金属的腐蚀是一个电化学过程。
此时，阳极区、阴极区、水溶液三者构成了一个腐蚀电池。
二、冷却水中金属腐蚀的机理由于种种原因，碳钢的金属表面并不是均匀的。
当它与冷却水接触时，会形成许多微小的腐蚀电池（微电池）。
其中活泼的部位成为阳极，腐蚀学上把它称为阳极区；而不活泼的部位则成为阴极，腐蚀学上把它称为阴极区。
在阳极区，碳钢氧化生成亚铁离子进入水中，并在碳钢的金属基体上留下两个电子。
与此同时，水中的溶解氧则在阴极区接受从阳极区流过来的两个电子，还原为OH 。
这电极反应可以表示为在阳极区在阴极区↓ 当亚铁离子和氢氧根离子在水中相遇时，就会生成Fe(OH)2 沉淀，如果水中的溶解氧比较充足，则Fe(OH)2 会进一步氧化，生成黄色的绣FeOOH 或Fe2O3?H2O，而不是Fe(OH)3。
循环水(冷却水)腐蚀结垢及微生物问题探讨
冷却水问题探讨一般冷却水常引起的危害有三种，即腐蚀( corrosion ) 、水垢(scale)、淤泥之沉积( deposition ) 及微生物 ( slime )，兹将其发生原因及控制方法分述如下： 1、腐蚀!腐蚀发生原因:金属腐蚀是经由化学或电化学反应而导致金属毁坏之现象。
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 8～10 ppm 极易促成腐蚀。
a.铁材质与水中氧气作用而腐蚀，其反应如下：氧气所引起的腐蚀呈点蚀( pitting ) 状态有愈深之倾向(如下图)， 若未有效抑止可能穿透管壁而造成穿孔、泄漏。
点蚀是最具腐蚀破坏力之一，并且也是最难在实验室预测得知。
b.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存氧浓度不同将会造成氧浓淡电池( Oxygen concentration cell)于沉积物下发生严重之腐蚀现象。
图 : pitting 会导致设备快速破损c.两种不同金属互相接触时，因金属间电位差造成流电腐蚀(galvanic corrosion), 例如热交换器之铜管与碳钢端板，其接触部份的钢铁材质会因此加速腐蚀。
双金属之间的电位差会因金属接触而造成流电腐蚀,但工业上也时常运用此原理来做防蚀方法,此方法称之为牺牲阳极。
双金属腐蚀d.其它影响腐蚀的因素尚有pH、间隙、溶解盐类、温度、流速等。
!腐蚀控制方法:腐蚀之控制不外是改变系统金属材质，就是改变系统环境。
改变系统材质将是一很大成本花费，而且并不是百分之百可以防止腐蚀发生。
然改变系统环境是目前广泛被用到控制腐蚀的方法。
在水系统内，有三种方式改变水中环境来有效抑制腐蚀；用水中自然存在之钙离子及碱度，在金属表面上形成碳酸钙保护膜。
利用化学或机械方法将溶存于水中之氧气去除。
加入腐蚀抑制剂 。
如上所云，加入腐蚀抑制剂亦是一个简便而有效的方式。
工业水处理技术_第5章循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制
第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
三、络合剂
冷却水中常遇到的络合剂有
生成可溶性的络离子（配离子），使水中金属离子的游离浓度降低，金 属的电极电位降低（向负值方向移动），从而使金属的腐蚀速度增加
冷却水中有氨存在时，由于它能与铜离子生成稳定的四氨 合铜络离子 而使铜加速溶解
第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
一、pH值
两性金属的氧化物既溶于酸性水溶液中， 又溶于碱性水溶液中
第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
二、阴离子
水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面具有以下的顺序
冷却水中的 等活性离子能破坏碳钢、不锈钢 和铝等金属或合金表面的钝化膜，增加其腐蚀反应的阳极过程速度， 引起金属的局部腐蚀。 水中的铬酸根、亚硝酸根、钼酸根、硅酸根和磷酸根等阴离子则对钢有 缓蚀作用，其盐类是一些常用的冷却水缓蚀剂。
第四节
冷却水中金属腐蚀的影响因素
六、溶解的气体
(1)钢铁
淡水中低碳钢的腐蚀速度与氧含量和温度的关系
(2)铜和铜合金
用铜合金管制造的凝汽器广泛应用于淡水冷却水中，其腐蚀速度较低。 在很软的水中，氧和二氧化碳含量高时，能使铜的腐蚀速度增加。
(3)铝
在铝的腐蚀过程中，水中的氧并不是一种腐蚀促进剂
第四节
缓蚀率的定义是
根据所抑制的电极过程
阳极型缓蚀剂 阴极型缓蚀剂 混合型缓蚀剂
第六节
冷却水中金属腐蚀的控制方法
一、添加缓蚀剂
典型例子 氧化膜型缓蚀剂 根据生成保护膜的类型 沉淀膜型缓蚀剂 吸附膜型缓蚀剂 铬酸盐和亚硝酸盐 硫酸锌和碳酸氢钙 硫脲和乌洛托品
按用途的不同，可以把缓蚀剂分为冷却水缓蚀剂、油气井缓蚀 剂、酸洗缓蚀剂、锅炉水缓蚀剂等。
循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施
循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施1.水中硬度高：水中含有大量以碳酸钙和碳酸镁为主的硬度成分，当水循环过程中温度升高后，硬度成分就会析出形成垢。
处理措施：使用软水，通过水处理设备如软化器或反渗透系统来减少水中的硬度成分。
2.水中含有有机物：循环冷却水中含有有机物，这些有机物在温度变化条件下会发生化学反应，生成沉淀物。
处理措施：使用适当的水处理试剂来稳定有机物，并保持水体的清洁。
3.循环冷却水中含有微生物：水中的微生物如藻类、细菌和真菌会在换热器内壁形成生物膜，进而导致结垢。
处理措施：使用杀菌剂来抑制微生物的生长，定期清洗换热器。
4.放热水性质变化：放热水循环过程中，温度升高，水中盐类溶解度增加，导致结垢。
处理措施：控制水质中的含盐量，定期检测水质。
1.氧腐蚀：水中含有氧气，当水接触金属表面时，氧气可以与金属发生氧化反应，导致金属腐蚀。
处理措施：使用氧化剂来控制水中的氧含量，或者使用缓蚀剂来形成保护膜。
2.酸腐蚀：循环冷却水中可能含有酸性物质，如硫酸、盐酸等，这些酸性物质会导致金属腐蚀。
处理措施：控制水质的酸性物质含量，使用缓蚀剂来形成保护膜。
3.碱腐蚀：循环冷却水中可能含有碱性物质，如氢氧化钠、氢氧化钙等，这些碱性物质会导致金属腐蚀。
处理措施：控制水质的碱性物质含量，使用缓蚀剂来形成保护膜。
4.废气腐蚀：有些工业过程中会产生含有腐蚀性气体的废气，这些废气经过冷却后溶解在水中，导致金属腐蚀。
处理措施：使用除气设备来除去废气中的腐蚀性气体，使用缓蚀剂来形成保护膜。
对于循环冷却水换热器结垢和腐蚀问题的处理措施主要有以下几点：1.定期检测和监测换热器水质，包括PH值、硬度、溶解氧等指标，并根据结果采取相应措施。
2.定期清洗换热器内部，使用适当的清洗剂和工艺来去除结垢和沉积物。
3.定期对换热器进行维护和检修，包括清洗管道、更换损坏的部件等。
4.使用适当的水处理设备，如软化器、反渗透系统等来处理水质。
高炉循环冷却系统的金属腐蚀与控制资料
高炉循环冷却系统的金属腐蚀与控制（朱几）| [<<][>>]0 前言高炉循环冷却系统中有金属冷却器(冷却壁或板等)、金属管道与金属阀门等不同金属材料的设备和配件。
冷却水在其中循环换热,与金属材料长时间的接触,使金属遭到破坏的现象就称作腐蚀。
如金属处在空气中或与水接触时都会使金属的表面产生锈蚀现象,一般常见的有铁表面生锈,铜表面长铜绿等。
腐蚀的原因既有金属本身的因素,也有循环冷却水中物质的因素以及温度等环境因素。
由于溶解氧、含盐量和可溶性有害气体浓度随浓缩倍数提高而成正比增加,加上循环冷却水系统伴生的微生物腐蚀,因此,冷却水对金属材料的腐蚀会随运行时间的延长而加剧,为了保证高炉循环冷却系统的正常安全运行,必须对系统进行腐蚀控制。
1 高炉循环冷却系统的金属腐蚀原因1.1 金属材料本身的原因1.1.1 金属材料的化学因素影响高炉循环冷却系统的金属腐蚀因素,一是金属材质和内部结构组织,二是高炉周围环境条件。
金属材料一般含有多种元素,比如铁和钢,它们不仅主要含铁而且都含有不同比例的其他微量元素(碳、硅、硫、磷等),这些元素的电极电位不同,当两种不同金属材料处在同一溶液中或两种不同金属相连接时,由于其电极电位不同,就易产生电化学腐蚀。
一般贵重金属比普通金属的耐腐性强,这是由于贵重金属的电位高于普通金属。
从电位数值可以预计,如两金属相连接时,电位较低的金属将受到腐蚀。
电位低的金属为金属腐蚀的阳极端,易受腐蚀;电位高的则为阴极端,腐蚀缓慢或不易腐蚀。
两种金属的电位差越大,腐蚀就越快;反之,如电位差接近零就不会产生电化学腐蚀。
电极电位较高的元素与电极电位较低的元素可以形成原电池的阴极和阳极,当循环冷却水流过时,水中的氧参加化学反应,形成电流,电极电位较低的元素不断氧化、溶解、腐蚀。
例如,铜与钢连接时,钢的电极电位低,因而钢就遭到腐蚀,而铜则不受影响。
1.1.2 金属材料的物理因素金属在机械加工过程中,由于锻打、挤压、弯曲和切削等原因,使材料变形部分和加工部分产生应力集中的情况,而应力集中部位电位较低,形成阳极腐蚀。
金属才热变冷过程中容易生锈的原因
金属才热变冷过程中容易生锈的原因
金属在才热变冷的过程中更容易生锈的原因与铁和氧化反应有关。
以下是可能的原因：
1. 铁和氧气：当铁处于高温状态时，铁分子和氧气分子的碰撞速度会增加，使得化学反应更容易发生。
因此，在高温下，铁更容易被氧化，生成铁的氧化物。
2. 温度变化：当金属从高温状态冷却下来时，金属表面可能会形成微小的裂缝或孔洞，这些裂缝和孔洞会为空气中的氧气和水分子提供通道，使得铁与氧气更容易接触，从而加速氧化反应。
3. 水分：当金属表面存在水分时，水分子会吸附在金属表面，形成一层水膜。
这层水膜的存在可以促进铁与氧气之间的反应，因为水分子可以作为反应的媒介。
4. 二氧化碳：空气中的二氧化碳也会与铁发生反应，生成铁的碳酸盐，这也可以加速铁的腐蚀过程。
综上所述，金属在加热和冷却过程中更容易生锈的原因主要与铁和氧气的反应、温度变化、水分以及二氧化碳的存在有关。
为了减缓金属的生锈过程，可以采取相应的保护措施，如涂层保护、电镀等。
冷却水中金属腐蚀影响因素
工 业 技 术1 影响因素：1.1 PH 值PH=-log［H +］PH 值是溶液中氢离子浓度的负对数值，它表征溶液的微酸碱的性质，PH=7，中性；PH<7，酸性；PH>7，碱性，因为许多化学反应都是在［H +］很小的条件下进行的，为了表示很小的浓度，避免用负指数的麻烦，通常用负对数来表示酸碱度，故引入PH 值的概念。
由此可见，冷却水的PH 值越小，酸性越大，对碳钢等金属在水中的腐蚀就会快一些，反之，会慢一些。
1.2 阴离子金属腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切的关系，水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面的顺序为：冷却水中金属腐蚀影响因素程明新 贾 在 蓝树宏 张艳强（中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古 呼和浩特 010000）摘 要：在冷却水系统的正常运行以及化学清洗过程中，金属常常会发生不同形态的腐蚀，根据金属腐蚀的理论知识，通过观察试样或腐蚀设备的腐蚀形态，再配合一些其他方法，人们常常找出产生腐蚀的原因和解决腐蚀的措施。
关键词：冷却水；金属腐蚀；硬度；金属离子；悬浮固体中图分类号： U664.81+4 文献标识码：ANO 3-<CH 3COO-<DO 42-CL-<CLO 4-冷却水中，CL -、Br -、I -等活性离子能破坏碳钢，不锈钢和铝等或合金表面的钝化膜。
而增加水中的铬酸根离子，亚硝酸根，硅酸根和磷酸根等阴离子则对钢有缓蚀作用，其盐类是一些常用的冷却水缓蚀剂。
1.3 硬度水中Ca 2+和Mg 2+之和称为水的总硬度，钙、镁离子浓度过高时，则会与水中的CO 32-、SO 42-硅酸根等结成水垢，引起垢下腐蚀。
少量的均匀的薄垢，又会起到一定的保护膜的作用。
硬水对金属的腐蚀性要比软水小得多。
1.4 金属离子·Na+、K+CF 金属和合金的腐蚀速度没有直接的影响·铜、银、铅等重金属离子对冷却水中钢、铝、镁、锌这几种常用的金属起有害的作用。
·酸性溶液中，Fe 3+是一种阴极反应的加速剂，在中性溶液中Fe 2+却可以抑制铜和铜合多的腐蚀。
循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制
由以上的金属腐蚀机理可知，造成金属腐蚀的是金属的阳
极溶解反应。因此，金属的腐蚀破坏仅出现在腐蚀电池中的阳极 区，而腐蚀电池的阴极区是不腐蚀的。
孤立的金属腐蚀时，在金属表面上同时以相等速度进行着一
个阳极反应和一个阴极反应的现象，称为电极反应的耦合。互相
耦合的反应称为共轭反应，而相应的腐蚀体系则称为共轭体系。 在共轭体系中，总的阳极反应与总的阴极反应速度相等。此时，
三、伊文思极化图
1、极化曲线 表示电极电位与极化电流密度或极化电流强度之间关系的
曲线称为极化曲线，当电极进行阳极极化时的极化曲线称为阳
极极化曲线；当电极进行阴极极化时的极化曲线称为阴极极化 曲线。 2、伊文思极化图 如果只考虑腐蚀过程中阴极极化性能和阳极极化性能的相 对大小，可以简化地将理想极化曲线表示为直线的形式，并用 电流强度代替电流密度作横坐标，这样就可以得到伊文思极化 图(图5-3)
腐蚀速度又称为腐蚀速率或腐蚀率。 过去广泛使用 mpy(密耳/年)作为单位。其中的m代表mil(密耳)，是千分之一 英寸(inch)，y则代表year(年)，故mpy这一单位的物理意义是： 如果金属表面各处的腐蚀是均匀的，则金属表面每年的腐蚀深 度将是多少mil. 近年来，随着SI制(国际单位制)的推广，工业冷却水处理 中，已经采用SI制的mm/a(毫米/年)和um/a(微米/年)作为腐蚀 速度的单位。它们的物理意义是：如果金属表面各处的腐蚀是 均匀的，则金属表面每年的腐蚀深度将是多少mm或um。 它们与mpy之间的单位换算关系如下：
当试验结束时，如果把碳钢试片用水冲洗干净并用滤 纸擦干，人们就会发现，在出现蓝色沉淀的部位上碳钢试
片的表面发生了腐蚀，而其余部位(即桃红色溶液覆盖的
部位)的碳钢表面则仍保持完整和光亮。
循环冷却水的腐蚀与防护
设备运维循环冷却水的腐蚀与防护王志（中国石化燕山石化东方有机化工厂，北京100000）摘要：循环冷却水作为传统冷却介质，在化工生产中起着重要作用。
但长周期运行中，循环冷却水会产生一定腐蚀性，对系统内换热器等设备造成腐蚀破坏。
根据循环冷却水的工艺特点及标准，分析腐蚀影响因素，制定防护措施，从而降低或抑制系统腐蚀，保证系统安全、工艺稳定。
关键词：循环冷却水；腐蚀；影响因素；防护措施1循环冷却水系统简介循环冷却水[1]是通过换热器交换热量或直接接触换热实现对高温介质的撤热降温，简称：循环水。
吸收热量后的热水，经冷却塔冷却后进入水池，再通过循环泵加压返回系统，实现循环使用。
循环水系统主要由冷却塔、循环水池、循环水泵、旁滤系统、加药系统、控制仪表系统及管道、阀门等组成。
循环水一般呈中性或弱碱性，pH值在7-9.5。
循环水系统大体分为敞开式和密闭式。
敞开式冷却系统内冷却塔与大气直接接触，为了提高降温效率，冷却塔内常配备轴流风机。
密闭式冷却系统中热水与冷水均不与大气接触，密闭循环运行，降温主要依靠冷水机组完成。
2腐蚀机理与标准金属在与周围介质接触和相互作用，发生物理、化学、生物反应，使金属遭受破坏或性能恶化的过程称为腐蚀。
循环水长周期运行后，系统中腐蚀类型主要包括：化学腐蚀，电化学腐蚀和微生物腐蚀。
腐蚀形式一般有：均匀腐蚀、电偶腐蚀、点腐蚀、侵蚀、选择性腐蚀、垢下腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀等。
①循环水加药系统使用浓硫酸或盐酸调节水质酸碱稳定。
加酸点周围pH值较低，接触管道和阀门易造成化学腐蚀；另外，循环水系统杀菌灭藻处理时，冲击投加强氧化剂，如：氯气、强氯精等，该类物质溶解进入水中，同样易造成化学腐蚀。
②循环水系统中主要设备及管道采用碳钢材质材质，由于碳钢材料表面的粗糙不均，含碳量高，溶解少量氧气的循环水流经后，碳钢材料内的铁、碳与材料表面的电解质溶液形成了原电池环境，导致电化学腐蚀的发生。
这样不断地进行下去，机械部件就受到腐蚀而遭损坏。
冷却水中金属腐蚀影响因素
・
水 中钢 、铝 、镁 、锌 这 几 种 常 用 的 金 属 起有 害 的作 用 。 酸 性溶 液 中 ，Ｆ ｅ “是一 种 阴极 反 应 的加 速 剂 ，在 中性 溶 液 中 Ｆ ｅ 却 可 以抑制铜和铜合多的腐蚀。 ｚ ｎ 在 冷却 水 中对 碳钢 有 缓蚀 作 用 ，可 作缓 蚀剂使 用 。 １ ． ５ 溶 解气 体 ａ ）氧 ： 氧在 中性 水 中 （ 包 括 工业 冷 却水 ） 对 一 些 金 属 碳 钢 、铜 和 铜 合 金 的腐 蚀 起 着 重 要 的作 用 ，它 会 附 着 在 金 属 表 面 上 ，起 着 阴极 去 极 化 剂 的作 用 ，促 进 金 属 的腐 蚀 ，除 去 氧后 ，水 就 没 有 腐 蚀性 了 。 但 在 铝 的 腐 蚀 过 程 中 ，水 中的 氧 并 不是 一种 腐蚀 促进 剂 。
关键 词 ： 冷却 水 ； 金 属 腐蚀 ； 硬度 ； 金 属 离子 ； 悬浮 固体 中图 分类 号 ： Ｕ ６ ６ ４ ． ８ １ ＋ ４ 文献标 识 码 ： Ａ
１ 影 响因 素 ： １ ． １ Ｐ Ｈ值 Ｐ Ｈ ＝ 一 ｌ ｏ ｇ［ Ｈ ＋ ］ Ｐ Ｈ 值 是 溶 液 中氢 离 子 浓 度 的 负 对 数 值 ，它 表征 溶 液 的微 酸 碱 的性 质 ， Ｐ Ｈ ＝ ７ ， 中性 ； Ｐ Ｈ ＜ ７ ， 酸性 ； Ｐ Ｈ ＞ ７ ， 碱性 ， 因为许多化学反应都是在 ［ Ｈ ＋ ］很 小 的 条 件 下 进 行 的 ， 为 了表 示 很 小 的浓 度 ，避 免 用 负指 数 的 麻烦 ，通 常用 负 对 数来 表 示酸 碱度 ，故 引 入 Ｐ Ｈ值 的概
冷 却水 中 ，Ｃ Ｌ 一 、Ｂ ｒ － 、Ｉ 一 等 活 性 离 子 能 破 坏 碳 钢 ，不 锈 钢 和 铝等 或合 金 表 面 的 钝 化 膜 。 而增 加 水 中 的铬 酸根 离 子 ，亚 硝 酸根 ，硅 酸 根 和 磷 酸根 等 阴 离 子 则 对 钢 有 缓 蚀 作 用 ，其 盐类 是 些常用的冷却水缓蚀剂。 ｌ ＿ ３ 硬度 水中ｃ ａ 和 Ｍ ｇ ２ 之 和 称 为 水 的 总 硬 度 ，钙 、镁 离 子 浓 度 过 高 时 ，则 会 与水 中的 Ｃ Ｏ 、Ｓ Ｏ ４ ２ 一 硅 酸根 等结 成 水 垢， 引起垢 下 腐蚀 。少量 的均 匀 的薄垢 ， 又 会 起 到 一 定 的保 护 膜 的作 用 。硬 水 对金 属 的腐蚀 性要 比软水 小 得多 。 １ ． ４ 金属 离子 Ｎ ａ ＋ 、Ｋ ＋ Ｃ Ｆ 金 属 和 合 金 的腐 蚀 速度 没有 直接 的影 响 铜 、银 、铅等 重金 属 离子 对冷 却
发电厂循环水泵冷却水管道腐蚀原因分析与处理措施
发电厂循环水泵冷却水管道腐蚀原因分析与处理措施首先，冷却水管道腐蚀的原因主要有以下几个方面：1.水质问题：水中可能含有一些腐蚀性物质，如酸性物质、氯离子、硫化物等。
这些物质会与管道内的金属发生化学反应，造成腐蚀。
处理措施：定期对冷却水进行水质检测，并采取适当的措施进行水质调节，如加入缓冲剂、水质稳定剂等。
同时，可以考虑采用防腐蚀材料制作管道，以减少腐蚀的发生。
2.流速问题：水流速度过大会增加管道的腐蚀风险。
高速水流会对管道内壁形成冲击，使管道表面的保护层破坏。
处理措施：在设计和操作过程中，合理控制循环水泵的流速，以降低对管道的冲击。
可以采用减小管道直径、增加管道弯曲度等方式，减缓水流速度，从而降低腐蚀的发生。
3.管道材料问题：不同材料对水质的腐蚀性有不同的适应能力。
若管道材料不耐腐蚀，会加速腐蚀的发生。
处理措施：选择适合的材料制作管道，如不锈钢、玻璃钢等耐腐蚀材料。
同时，可以采用涂层材料对管道进行防护，提高其耐腐蚀性。
4.温度问题：管道内介质的温度变化也会对管道产生一定影响。
高温环境下容易形成腐蚀物质，进而加速管道腐蚀。
处理措施：合理控制管道内的介质温度，采用隔热措施，如在管道表面增加隔热层，降低温度变化对管道的影响。
另外，可以考虑选择耐高温材料制造管道。
在处理循环水泵冷却水管道腐蚀问题时，应综合考虑以上各个方面的因素，并采取相应的措施。
此外，定期对管道进行检修和维护，及时发现和处理潜在的腐蚀问题，也是很重要的措施。
总结起来，要解决发电厂循环水泵冷却水管道腐蚀的问题，我们应从控制水质、控制流速、选择适当的材料以及控制温度等方面入手，采取相应的处理措施。
只有通过综合的措施，才能够有效地预防和减少管道腐蚀发生，延长管道的使用寿命，确保发电厂的正常运行。
循环冷却水系统中的金属腐蚀及其控制
循环冷却水系统中的金属腐蚀及其控制摘要：敞开式循环冷却水系统冷却水通过上冷却塔与空气接触蒸发，而蒸发的水吸收未蒸发水的热量从而使其降温。
敞开式循环冷却水系统水温较高，易产生结垢、腐蚀、藻类繁殖等问题。
本公司公用循环水系统为敞开式，冷却塔为工业型方形逆流式钢结构框架。
设计循环量为4000立方每小时，空气干球温度为31.5℃，空气湿球温度为28℃，大气压为1×105Pa，进出塔温度为42℃和32℃。
负荷的换热器材质主要有哈氏合金，钛，不锈钢，石墨，碳钢和铜。
换热介质有H2洗涤液，淡盐水，天然气，氢气，盐酸，氯化氢气体，溴化锂溶液。
关键词：循环水换热设备金属腐蚀速率蒸发量湿球温度结垢一、循环冷却水的主要腐蚀机理1冷却水中金属腐蚀的机理金属的腐蚀电化学反应实际上是这样的过程：首先是溶液释放自由电子（通常把实施的电子的氧化反应称为阳极反应）；自由电子传递到阴极（接受电子的还原反应称为阴极反应）；电子再由阴极传递到溶液中被其他物质吸收。
因此腐蚀过程是一个发生在金属和溶液界面上的多相面反应，同时也是一个多步骤的反应。
由以上论述中可以看出，一个腐蚀过程至少由一个阳极（氧化）反应和一个阴极（还原）反应组成。
碳钢在冷却水中的腐蚀是一个电化学过程。
由于碳钢组织表面的不均一性，因此，当它浸入水中时，在其表面就会形成许多微小的腐蚀电池。
在阳极：Fe→Fe2++2e在阴极：O2+2H2O+4e→4OH-在水中：Fe2++4OH-→Fe（OH）2阳极区域Fe不断失去电子，变成Fe2+进入溶液，即铁不断被溶解腐蚀，留下的电子通过金属本体移动到阴极渗碳体的表面，与水和溶解在水中的氧起反应生成OH-离子。
在水中，阴、阳极反应生成的Fe2+和OH-相遇生成不溶性的白色Fe（OH）2堆积在阴极部位，铁的表面不再和水直接接触，这就抑制了阳极过程的进行。
但当水中有溶解氧时，阴极部位的反应还要进行下去，因Fe（OH）2这种物质极易被氧化为Fe（OH）3，即铁锈。
工业循环冷却水系统的水质问题与稳定处理
工业循环冷却水系统的水质问题与稳定处理水是吸收和传递热量的良好介质，常用来冷却生产设备和产品。
工业生产过程中，往往会产生大量热量，使生产设备或产品温度升高，必须及时冷却，以免影响生产的正常进行和产品质量。
但在循环冷却水系统实际运行中，由于循环冷却水的温度、盐份、pH值等均适合微生物的繁殖和水垢的生成，若不加以控制，微生物繁殖将导致粘泥堵塞热交换器，而水垢也会影响输送管线的流量，并且在粘泥沉积的地方会产生垢下腐蚀。
在外界条件（如温度、流速、浓度）改变时，循环冷却水水质多表现为不稳定的状态，极易产生金属材质腐蚀、设备表面结垢、粘泥沉积与微生物滋生等三类问题。
如不进行科学的水处理，势必会引起管道堵塞、腐蚀泄漏、换热效率降低等一系列问题，对系统设备和管道造成损坏或非计划性停机停产。
一、循环冷却水系统存在的问题循环冷却系统虽然包括许多组成部分，但循环冷却水处理的目的则主要是为了保护换热器免遭损害。
为了达到循环冷却水所需要的水质指标，必须对腐蚀、沉积物和微生物三者的危害进行控制。
由于腐蚀、沉积物和微生物三者相互影响，故必须采取综合处理方法。
为便于分析问题，先分别进行讨论。
1 腐蚀控制（1）碳钢材质与水中的氧气作用而发生腐蚀，会发生下列反应即铁锈的生成：Fe + O2 + H2O= Fe(OH)3↓（2）有害离子引起的腐蚀2-离子浓度较循环水在浓缩过程中，各种盐类的浓度相应增加，当Cl-和SO4高时，会使金属表面保护膜的防腐性能降低。
尤其是Cl-的离子半径小、穿透性强，容易破坏金属表面的保护膜增加其腐蚀反应的阳极过程速度，引起金属的局部腐蚀。
（3）两种不同的金属接触时，因金属间电位差而造成电池腐蚀，例如热交换器的铜管与碳钢端板，其接触部分的钢铁材质会因此加速腐蚀。
（4）水中微生物的滋生也会产生细菌性腐蚀，如硫酸还原菌、铁细菌等。
（5）其它引起腐蚀的影响因素有：pH值、溶解的气体、温度、流速等。
2 沉积物控制在循环冷却水系统中，所溶解的重碳酸盐浓度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到饱和状态，或者在经过换热器传热表面使水温升高时，水中盐份溶解平衡遭到破坏，会发生下列反应即水垢的生成：Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O生成的CaCO3水垢沉积在换热器的传热表面，形成一层硬垢，导热性能很差，严重影响换热效率。
循环冷却水水质标准
循环冷却水水质标准循环冷却水是工业生产中常用的一种冷却介质，其水质标准对于保障生产设备的正常运行至关重要。
循环冷却水的水质标准主要包括水质指标、水质监测和水质控制等方面，下面将对这些内容进行详细介绍。
首先，循环冷却水的水质指标包括PH值、电导率、溶解氧、总硬度、总碱度、氯离子含量、腐蚀率等。
其中，PH值是衡量循环冷却水酸碱度的重要指标，通常要求在6.5-8.5之间；电导率则反映了水中溶解固体的含量，一般要求在2000μs/cm以下；溶解氧是影响金属腐蚀和微生物生长的重要因素，通常要求在0.02mg/L以下；总硬度和总碱度则直接影响着水的腐蚀和垢积情况；氯离子含量则是影响金属腐蚀的重要因素之一。
因此，监测和控制这些水质指标对于保证循环冷却水的质量至关重要。
其次，对循环冷却水的水质进行监测是非常必要的。
常见的监测方法包括现场监测和实验室监测两种。
现场监测主要包括使用PH计、电导率仪、溶解氧仪等设备进行快速监测，可以及时了解冷却水的水质情况；实验室监测则是通过取样送至实验室进行分析，可以得到更加准确的水质数据。
同时，监测的频率也非常重要，通常建议对循环冷却水进行定期监测，及时发现和解决水质问题。
最后，水质控制是保证循环冷却水质量的关键环节。
水质控制包括水处理药剂的投加、系统清洗、防腐蚀措施等。
正确选择和使用水处理药剂可以有效地控制水质，延长设备的使用寿命；定期对冷却系统进行清洗可以清除系统内的垢积和污垢，保证冷却效果；同时，采取适当的防腐蚀措施也可以有效地保护设备。
总之，循环冷却水的水质标准是保证工业生产设备正常运行的重要保障。
通过对水质指标的监测和控制，可以有效地保证冷却水的水质，延长设备的使用寿命，提高生产效率。
因此，对循环冷却水的水质要求要严格把控，确保其符合相关的水质标准。
钢铁厂用冷却水管道腐蚀原因
钢铁厂用冷却水管道腐蚀原因
钢铁厂使用冷却水管道可能受到多种因素导致的腐蚀，这些因素通常包括：
1.水质问题：冷却水的成分和质量是影响管道腐蚀的主要因素之一。
如果水中含有过多的溶解氧、盐分、硫化物、碱性物质或其他腐蚀性成分，这些物质可能与管道材料发生化学反应，导致腐蚀。
2.腐蚀介质温度：冷却水温度过高可能加速管道的腐蚀过程。
高温条件下，腐蚀过程通常更为迅速，特别是对于某些金属。
3.腐蚀电池：不同金属之间的电位差异可能导致腐蚀电池的形成。
在冷却水管道中，如果使用了不同种类的金属材料，这可能导致局部腐蚀，称为电位腐蚀。
4.微生物腐蚀：冷却水中存在的微生物，如细菌、藻类等，可以形成生物膜，促使腐蚀的发生。
这种生物腐蚀通常是由微生物代谢产生的酸性物质引起的。
5.流体动力学因素：高速流动的冷却水可能在管道内引起腐蚀，尤其是在管道弯曲或管道内存在流速不均匀的情况下。
6.管道材料选择：使用不适合冷却水条件的管道材料也可能导致腐蚀。
例如，选择不耐腐蚀的金属或塑料材料可能降低腐蚀的风险。
7.氧腐蚀：冷却水中的溶解氧可以引起氧腐蚀，特别是在高温条件下。
这是由于氧气参与了金属的电化学反应，加速了腐蚀过程。
为了防止和减缓冷却水管道的腐蚀，通常采取一系列措施，如定期检查管道状态、改善水质、使用防腐蚀涂层、选择合适的管道材料、调整冷却水的处理方法等。
定期维护和监测是确保冷却水系统长期稳定运行的关键。
冷却水中金属腐蚀的机理
冷却水中金属腐蚀的机理由于种种原因，碳钢的金属表面不是均匀的，当它与水接触时，会形成许多微小的腐蚀电池。
其中活泼的部位为阳极，腐蚀学上称为阳极区，而不活泼的部位则为阴极，也称为阴极区。
在阳极区，碳钢氧化生成亚铁离子进入水中，并在碳钢的金属基体上留下两个电子，与此同时，水中的溶解氧则在阴极区接受从阳极区流过来的两个电子，还原为OH-，这两个电极可以表示为在阳极区：Fe→Fe2++2e在阴极区：1/2O2+H2O+2e→2OH-当亚铁离子和氢氧根离子在水中相遇时，就会生成Fe（OH）2沉淀，如果水中的溶解氧比较充分，则Fe（0H）2会进一步氧化，生成FeOOH或Fe2O3·H2O而不是Fe （OH）3，如果水中氧不充分，进一肯氧化为水合四氧化三铁或黑色的无水四氧化三铁。
由以上的金属腐蚀机理可知，造成金属腐蚀的是阳极溶解反应，因此，金属腐蚀仅出现在腐蚀的阳极区，而阴极区是不腐蚀的。
阳极反应速度与阴极反应速度是相等的，此时，阳极反应释放出的电子为阴极反应所消耗，金属表面没有电荷的积累，故这样的反应会一直进行下去。
可见只要控制腐蚀过程中的阳极反应或阴极反应两者中的任意一个的反应速度，则腐蚀过程就会受到控制。
冷却水中金属腐蚀的形态在冷却水系统的正常运行以及化学清洗过程中，金属常常会发生不同形态的腐蚀，根据金属腐蚀的理论知识，通过观察试样或腐蚀设备的腐蚀形态，再配合一些其他方法，人们常常找出产生腐蚀的原因和解决腐蚀的措施。
1．均匀腐蚀：·特点是腐蚀过程在金属的全部暴露表面上均匀进行，这种腐蚀主要发生在PH酸性溶液中，如化学清洗、酸洗、加酸过量时。
2．电偶腐蚀：又称接触腐蚀。
当两种不同的金属浸在导电性的水溶液中时，两种金属之间通常存在电位差，该电位差就会驱动电子在它们之间流动，从而形成一个腐蚀电池，而耐蚀性差的金属（即电位较低的金属），在接触后腐蚀速度通常会增高，而耐蚀性较好的金属（即电位较高的）接触后腐蚀速度将下降，金属的腐蚀电位可查电偶序表，在冷却水系统中，电偶腐蚀的实例为换热的管子为铜、不锈钢、与之接触的管板（花板）为碳钢，则碳钢腐蚀会很大。
水流速度对腐蚀的影响如何
水流速度对腐蚀的影响如何?
碳钢在冷却水中被腐蚀的主要原因是氧的去极化作用，而决定腐蚀速度的又与氧的扩散速度有关。
流速的增加将使金属壁和介质接触面的层流层变薄而有利于溶解氧扩散到金属表面。
同时流速较大时，可冲去沉积在金属表面的腐蚀、结垢等生成物，使溶解氧更易向金属表面扩散，导致腐蚀加速，所以碳钢的腐蚀速度是随着水流速度的升高而加大。
随着流速进一步的升高，腐蚀速度会降低，这是因流速过大，向金属表面提供氧量已达到足使金属表面形成氧化膜，起到缓蚀的作用。
如果水流速度继续增加，则会破坏氧化膜，使腐蚀速度再次增大。
当流速很高时(大于20m/s),腐蚀类型将转变为以机械破坏为主的冲蚀。
一般来说，水流速度在0.6～1m/s时，腐蚀速度最小。
当然水流速度的选择不能只从腐蚀角度出发，还要考虑到传热的要求，流速过低会使传热效率降低和出现沉积，故水走管程的换热器的冷却水流速不宜小于0.9m/s。
水走壳程时，流速无法达到上述要求，故宜尽量避免采用壳程换热器。
如工艺必须采用壳程时，流速不应小于0.3m/s。
当受条件限制不能达到上述流速时，应采取防腐涂层、反向冲洗等措施。
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工 业 技 术1 影响因素：1.1 PH 值PH=-log［H +］PH 值是溶液中氢离子浓度的负对数值，它表征溶液的微酸碱的性质，PH=7，中性；PH<7，酸性；PH>7，碱性，因为许多化学反应都是在［H +］很小的条件下进行的，为了表示很小的浓度，避免用负指数的麻烦，通常用负对数来表示酸碱度，故引入PH 值的概念。
由此可见，冷却水的PH 值越小，酸性越大，对碳钢等金属在水中的腐蚀就会快一些，反之，会慢一些。
1.2 阴离子金属腐蚀速度与水中阴离子的种类有密切的关系，水中不同的阴离子在增加金属腐蚀速度方面的顺序为：冷却水中金属腐蚀影响因素程明新 贾 在 蓝树宏 张艳强（中国石油呼和浩特石化公司，内蒙古 呼和浩特 010000）摘 要：在冷却水系统的正常运行以及化学清洗过程中，金属常常会发生不同形态的腐蚀，根据金属腐蚀的理论知识，通过观察试样或腐蚀设备的腐蚀形态，再配合一些其他方法，人们常常找出产生腐蚀的原因和解决腐蚀的措施。
关键词：冷却水；金属腐蚀；硬度；金属离子；悬浮固体中图分类号： U664.81+4 文献标识码：ANO 3-<CH 3COO-<DO 42-CL-<CLO 4-冷却水中，CL -、Br -、I -等活性离子能破坏碳钢，不锈钢和铝等或合金表面的钝化膜。
而增加水中的铬酸根离子，亚硝酸根，硅酸根和磷酸根等阴离子则对钢有缓蚀作用，其盐类是一些常用的冷却水缓蚀剂。
1.3 硬度水中Ca 2+和Mg 2+之和称为水的总硬度，钙、镁离子浓度过高时，则会与水中的CO 32-、SO 42-硅酸根等结成水垢，引起垢下腐蚀。
少量的均匀的薄垢，又会起到一定的保护膜的作用。
硬水对金属的腐蚀性要比软水小得多。
1.4 金属离子·Na+、K+CF 金属和合金的腐蚀速度没有直接的影响·铜、银、铅等重金属离子对冷却水中钢、铝、镁、锌这几种常用的金属起有害的作用。
·酸性溶液中，Fe 3+是一种阴极反应的加速剂，在中性溶液中Fe 2+却可以抑制铜和铜合多的腐蚀。
·Zn 2+在冷却水中对碳钢有缓蚀作用，可作缓蚀剂使用。
1.5 溶解气体a） 氧：氧在中性水中（包括工业冷却水）对一些金属碳钢、铜和铜合金的腐蚀起着重要的作用，它会附着在金属表面上，起着阴极去极化剂的作用，促进金属的腐蚀，除去氧后，水就没有腐蚀性了。
但在铝的腐蚀过程中，水中的氧并不是一种腐蚀促进剂。
b） CO 2：等生产过程中排出的废水重金属污染物浓度平均为：汞008mg/L、锌315m1/L。
锰73mg/L，如果直接排放会对环境造成较严重的污染。
由于废水中含有几种重金属污染物，处理难度高，该厂针对水质制定出一套高效经济的废水治理方案。
3.1 工艺流程很多废水(如电池的含锌废水)经絮凝反应后能分离出大量的污泥，这些絮状污泥有一定的吸附能力。
针对重金属离子容易被吸附的特性，EWP 高效污水净化器利用Zn 在pH=8-9时能生成的Zn(0H)2絮凝沉淀物，在净化器内形成吸附过滤流化床，并添加重金属离子吸附剂GPC，对汞和其它重金属污染物进行吸附过滤，达到同时治理几种重金属污染物的效果。
废水从调节池自流至反应池，在反应池的入口与出口处分别加入三组药剂，再由进流泵将经过混凝反应的废水泵入净化器内处理，处理后的清水从顶部流出，污泥从底部排入污泥浓缩罐，经污泥浓缩罐及污泥贮罐浓缩后脱水运走。
3.2 工艺设备及主要构筑物设计参数(1)调节池 调节池有效容积为200m 3。
加设一个反应池。
(2)加药系统 Na 2S ：用量5×10-5用玻璃钢作溶药搅拌器配制成质量分数为5%的溶液；石灰：由固体加药机投加，用量由pH 自动控制器控制；重金属离子吸附剂GPC ：用量3×10，由固体加药机投加。
(3)主要设备 EWP 高效污水净化器共两套：EwP-10、EWP-20处理量分别为200m/d 和500m/d，污泥脱水机选用10m 的板框压滤机，污泥经脱水后外运至固废中心。
结语含重金属废水的处理要讲求实效，可概括为两个方面：( 1) 控制污染源, 尽量改革工艺, 实现少排放。
( 2) 使用重金属的生产过程中采用合理的工艺流程和完善的生产设备，实行科学的生产管理和运行操作，减少重金属的耗用量和随废水的流失量；在此基础上对数量少、浓度低的废水进行有效的处理。
处理以化学沉淀法为主, 适当辅以其他处理方法。
污水处理系统工程投入正常运行后，使得附近大量的陆源污水得到处理，消减了大量的排海污染物，使得整个海域海洋生态环境得到改善。
对整个近岸海域的海域生态环境的改善将起到积极的作用，同时对周边的环境和港区的开发建设也起到积极的促进作用，是正效益工程。
参考文献[1]王志军，岳远鑫，屈银龙等.污水处理实时监测系统[J].广东时报，2010(4)．[2]易晓民.污水处理自动化控制系统的应用[J].北京给排水，2008(1)．[3]郑志辉.中小型污水处理站的水泵装备及其运行方式的研讨[J].铁道勘测与设计，2003(5)．[4]黄志文.邯钢污水处理厂设计及应用[J].西南给排水，2007(3)．[5]林俊飞，李迎春.污水处理净化过程三维细胞自动机动态模拟[J].智能系统学报，20l1(5)．[6]叶远金，孙峰，蒙雪兰.三菱FX2N 系列PLC 在CASS 工艺污水处理自动控制系统中的应用[J].企业研究，2010(18)．[7]陈遵明.污水处理中自动化仪表设计及应用[J].自动化与仪器仪表，20l1(2)．工 业 技 术CO2溶于冷却水中，生成碳酸或碳酸氢盐，使水的PH值下降。
将有助于氢的析出和金属表面膜的溶解破坏。
c） 氨：往往是合成氨厂等在工艺系统泄漏时进入冷却水中，NH3会选择性地腐蚀铜，生成{Cu（NH3）4}2+络合离子，对铝、碳钢都没有腐蚀性，但会刺激氨化菌的繁殖。
d） CL2：氯会降低冷却水的PH值，增加的腐蚀性，CL-会促进碳钢、不锈钢、铝的局部腐蚀。
1.6 温度：温度升高，水中溶解氧的扩散系数增大，能使更多的溶氧扩散到金属表面的阴极区，即腐蚀过程加速，另一方面，温度升高使水中溶解氧减少，从面又使金属腐蚀速度降低。
在密闭系统中，金属的腐蚀随温度的升高而加快。
敞开系统中，在20-77℃的温度区域内，以氧的扩散速度起主导作用，因此腐蚀速度随温度的升高而加速，但到77℃后，腐蚀速度随温度升高而下降，因为此时水中的氧的减少的影响占主导地位。
2 二级处理出水回用作循环冷却水的可行性：城市污水经常规的二级处理后尽管可除去大部分的有机物,但与天然水相比,出水中的ＣＯＤ、氨氮浓度仍较高(浓度为10-12ｍｇ/Ｌ,大大超过了冷却水水质要求的氨氮<1ｍｇ/Ｌ),若再采用常规的深度处理(如折点加氯、空气吹脱、生物法等处理)［1］,不仅提高了回用水的成本,还增加了环境污染。
为此,以城市污水厂的二级处理出水为原水,进行了动态模拟试验,以研究二级处理出水直接回用于循环冷却水系统时氨氮和ＣＯＤ的变化,探索其直接回用作循环冷却水的可行性。
2.1 试验装置及试验水质试验说明试验开始时取城市污水厂二级处理出水置入系统进行调试(控制浓缩倍率在2-3左右),试运行30ｄ后开始试验研究。
试验时,首先排尽试运行时的水样,加入城市污水厂二级处理出水、调节流量和控制冷却水在进、出冷却塔的温度,进行启动试验和不同浓缩倍率试验,其试验条件:Ｑ=0.06Ｌ/ｓ;水浴锅温度为55℃;冷却水进塔温度为40℃;冷却水出塔温度为32℃;旋转器速度为80ｒ/ｍｉｎ;排污时间为6ｈ。
2.2 氨氮在不同浓缩倍数下的变化在不同的浓缩倍率下进一步研究氨氮在冷却水系统的积累。
尽管冷却水的浓缩倍率不断提高,但氨氮的浓度仍维持在2ｍｇ/Ｌ左右,其不随浓缩倍率的增加而增加。
氨氮浓度降低而亚硝酸盐氮的浓度在提高。
维持浓缩倍率为2.5和2.8、系统运行2-3ｄ后分别测得冷却水中硝酸盐氮的浓度为18.55ｍｇ/Ｌ和20.11ｍｇ/Ｌ,此时的亚硝酸盐氮的浓度为2.52ｍｇ/Ｌ和2.85ｍｇ/Ｌ。
由下式可以计算出:硝化作用转化率η=(循环冷却水中硝酸盐氮浓度-补充水中硝酸盐氮浓度)/［补充水中氨氮浓度×浓缩倍率(ｋ)］×100%; 解吸作用转化率η=1-硝化作用转化率η-亚硝酸转化率η。
因此当ｋ=2.5时,硝化转化率η=58.6%,亚硝酸转化率η=8.3%,解吸作用转化率η=33.1%(上式中不计生物转化吸收),此时可以计算出循环冷却水系统中的硝化作用为60%左右,解吸作用则为30%左右,而生成的亚硝酸为10%左右。
针对以上试验结果,究其原因主要为:冷却塔的温度长期保持在25-40℃,使得氨氮在冷却水系统中易于挥发;而这个水温也恰是亚硝酸菌和硝酸菌的最适宜温度范围(亚硝酸菌最佳生长温度为35℃,硝酸菌最佳生长温度为35-42℃),且ｐＨ值为8.0左右时很适宜硝化菌的活动;供氧量充足,据计算,在冷却塔内冷却水与空气的接触足可以使冷却水中的溶解氧达到饱和状态,这些均有利于硝化作用,结果使得冷却水中氨氮的浓度迅速降低。
结合生物的生长曲线还可进一步了解到微生物生长初期为对数增长期,即硝化菌以几何级数形式增加,其结果为试验初期冷却水中的氨氮以指数形式下降。
在冷却水系统中,由于受各种因素的制约(如系统的杀菌等影响),使得生物量增加到最大值时,将处于稳定状态,这也与微生物的生长曲线相符,其结果使得冷却水中的氨氮浓度维持于稳定状态,表现为冷却水中的氨氮浓度不随浓缩倍率的变化而变化。
在动态试验中,尽管城市污水厂的二级出水中氨氮浓度较高(通常ＮＨ 4-Ｎ在10-20ｍｇ/Ｌ),但由于冷却塔的吹脱作用、硝化作用和微生物转化吸收作用,使得氨氮在冷却水系统中维持在2ｍｇ/Ｌ左右,且不随时间和浓缩倍率的增加而积累。
同时由硝化作用产生的ＮＯ-3也大大降低了氨氮对铜的腐蚀影响。
2.3 ＣＯＤ变化ＣＯＤ在循环冷却水系统中的变化。
随着系统运行时间的增加,冷却水中ＣＯＤ浓度并没有提高,而维持在稳定状态。
从浓缩倍率与ＣＯＤ的关系中(图5)可进一步了解到,尽管浓缩倍率从1.5提高到3左右,但其ＣＯＤ值并没有明显增加,而与补充水中的相近。
这说明了在循环冷却水系统中,由于冷却塔起到了一个“生物过滤塔”作用,除转变冷却水中的氨氮外,还可降解补充水中的有机物,使得冷却水中的ＣＯＤ值保持不变,这也降低了ＣＯＤ对系统造成的腐蚀、结垢等不良影响。
结语①由于冷却塔的作用,使得城市污水厂二级处理出水中的高氨氮浓度在敞开式循环冷却水系统迅速下降,最后稳定在2ｍｇ/Ｌ左右,且不随系统的运行时间和浓缩倍率而变化,且其中有约60%的氨氮转变为硝酸盐氮,另有约30%的则通过解吸作用除去。