水垢处理控制方法

水垢处理控制方法

循环水处理系统里的水垢控制技术：

1、水垢的控制循环水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢，水垢控制即是防止碳酸钙的析出，大致有以下几类方法。

⑴从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子在补充水进入循环水系统之前进行软化处理，除去Ca2+、Mg2+，也就形不成水垢。目前常用的软化方法有两种：一是离子交换树脂法，该法适于补充水量小的循环水系统间或采用；二是石灰软化法，即投加石灰，使Ca（HCO3）2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方法成本低，适于原水（尤其是暂时硬度大的结垢型原水）钙含量高，补充水量较大的循环冷却水系统。

⑵加酸或通入CO2气体，降低PH值，稳定重碳酸盐在循环水中加酸（通常为硫酸）或通入CO2气体，降低PH值，使下列平衡左移，重碳酸盐处于稳定状态。

加酸法目前仍有使用，关键是控制好加酸量，否则酸量过多会加速设备腐蚀。

通CO2气体同样应注意控制好PH值，否则循环水通过冷却塔时，由于CO2的溢出，CaCO3在塔内结晶，堵塞填料，形成钙垢转移现象。该方法在某些化肥厂、化工厂及电厂等有CO2气体源的企业仍有推广使用的价值。

⑶投加阻垢剂在循环水中投加阻垢剂，破坏CaCO3的结晶增长过程，以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等，这也是目前应用最广的控制水垢的方法。

2、污垢的控制控制污垢，可从下面几个方面努力：

⑴对补充水进行预处理，降低浊度

⑵做好循环水水质处理

⑶投加分散剂可将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于水中，随水流流动而不沉积，从而减少污垢对传热的影响，部分悬浮物还可随排污排出。

⑷增加旁滤设备如果在系统中增设旁滤设备，控制好旁流量和进、出旁流设备的浊度，就可保持系统长时间运行下的浊度在控制指标内，减少污垢形成。

3、循环冷却水系统金属腐蚀的控制循环冷却水系统金属腐蚀的控制方法常用的主要有以下四种：

⑴添加缓蚀剂缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂，它用量少，不会改变腐蚀介质的性质，不需特殊投加设备，也不需对设备表面进行处理。因此，使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。

在敞开式循环水系统中，常用的缓蚀剂有硅酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有机多元膦酸、巯基苯并噻唑（MBT）、苯并三唑（BTA）和甲基苯并三唑（TTA）、硫酸亚铁等，并且为了减轻环境富营养化的压力，目前更趋向于使用后面几种有机膦酸盐和低磷缓蚀剂。

⑵提高循环水的PH值提高循环水的PH值，使金属表面生成氧化性保护膜的倾向增大，易于钝化，从而有利于控制设备腐蚀。

敞开式循环冷却水系统通常通过在冷却塔内的曝气提高PH值，当水中和空气中的CO2达到平衡时，水的PH为8。5左右。

提高循环水的PH值后，不可避免的带来一些问题：循环水结垢倾向增大；设备腐蚀速度下降，但还不能满足要求；某些常用缓蚀剂失效。目前可通过添加专门为碱性冷却水处理开发的复合缓蚀剂来解决，例如：聚磷酸盐－锌盐－膦酸盐－分散剂、聚磷酸盐－正磷酸盐－膦酸盐－三元共聚物、有机多元膦酸－聚合物分散剂－唑类、多元醇磷酸酯－丙烯酸系聚合物、HEDP－PMA等。这些水处理剂的复合配方可发挥出除垢和防腐的综合作用，由于协同或增效作用，它比单一药剂的单一作用，效果更显著，这也是缓蚀剂的发展趋势。

⑶选用耐蚀材料的换热器例如使用聚丙烯换热器或石墨改性聚丙烯换热器，但由于换热效果差，很少使用。

⑷用防腐涂料涂覆通过防腐涂料的屏蔽、缓蚀、阴极保护及PH缓冲作用来保护设备不受腐蚀。

4、循环冷却水系统微生物的控制循环水系统中微生物引起的腐蚀、粘泥及其生长的控制方法有：设备选用耐蚀材料；控制循环水中的氧含量、PH值、悬浮物和微生物的养料等水质指标；在防腐涂料中添加杀生剂，抑制微生物的生长；采取在冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加装百叶窗等措施，防止阳光照射；设置旁流过滤设备；对补充水进行混凝沉淀预处理以及颇有前途的噬菌体法等。

除上面所列方法之外，目前最有效和最常用的方法则是向循环水中添加杀生剂。杀生剂的种类很多，氧化性杀生剂有：氯、次氯酸盐、氯化异氰尿酸、二氧化氯、臭氧、溴及溴化物等；非氧化性杀生剂有氯酚类、有机锡化物、季铵盐、有机胺类、有机硫化物、铜盐及异噻唑啉铜等。

综上所述，上面介绍的是分类解决循环水系统问题的各种方法，在实际应用中需要根据原水水质、循环水水量及温升、补水水质和价格、使用循环水的换热设备材质和型式以及其他工况条件等实际情况，综合考虑经济效益和环境效益，选择适宜的除垢、防腐、控制微生物的方法结合在一起，制定出经济、实用、可行的循环水处理方案才能实现循环水系统的经济合理运行。但这些传统处理方法，不能从根本上解决盐浓缩引起的各种问题，并且投加各种水处理剂的操作系统复杂、药剂费用高，使循环水的总体浓缩倍数不高、运行管理成本很高。

循环水水垢的形成及处理

敞开式循环冷却水系统中，由于水温的升高、流速的变化、冷却水的蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却水直接与空气接触，溶解氧含量高，水中的藻类繁殖很快，加上冷却水系统的蒸发、飞溅、泄漏损失和排污损失的影响，使系统的补水量较大。这些都是造成系统结垢、氧腐蚀、有害离子腐蚀和微生物腐蚀的重要原因。水垢的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，可导致系统粘泥污垢堵塞管道、水质指标低劣、换热效率下降，对企业的产

品质量、安全生产和节能降耗造成严重威胁。因此，选择经济实用的水处理方案，可有效的改善和解决以上问题。

（一）概况

循环水系统基本上是敞开式，由于水温的升高，流速的变化、水的蒸发、风干、飞溅、泄漏、排污损失，冷却水直接与空气接触，具有溶解氧含量高、菌藻类繁殖条件适宜等特点。

（二）垢类的成因

1、由于水的蒸发风干、飞溅、泄漏、排污损失等，使循环水浓缩倍数增加，钙、镁离子和盐类浓度因饱和而析出结垢

2、水中悬浮物沉积。

3、菌藻类快速繁殖并分泌粘液。

4、水中溶解的氧和其它有害离子会使金属表面产生锈瘤。

（三）垢类的危害

1、水垢析出后，因水垢的导热系数是金属的40～50倍，因此传热效率降低，严重影响产品质量，甚至堵塞管道，影响安全。

2、因结垢和水中溶解了氧后，金属会发生电化学腐蚀，腐蚀结果使金属溶解，设备使用寿命缩短，维修费用增加，严重影响了生产。

3、有害离子浓度的增加使金属表面保护膜的保护性能降低。

4、微生物繁殖、集结及粘液分泌，若情况严重，半月内就使设备热负荷下降50%，停产、清洗、检修会给工厂造成重大的经济损失。

5、微生物中的铁细菌、硫酸盐还原菌、硝化细菌会使金属腐蚀，严重时会造成穿孔、形成渗漏，直接导致生产停顿、设备检修、设备使用寿命缩短并造成经济损失。

（四）应对方法

1、对循环水系统传热界面进行防垢、阻垢，对钙、镁离子进行螯合而使其不致析出。

2、对循环系统进行杀菌灭藻，防止微生物粘泥的生成。

3、对循环水系统的金属界面进行预膜保护，防腐处理。

（五）循环水处理的意义