循环冷却水处理(5)
循环冷却水主要控制指标影响及处理
循环冷却水主要控制指标影响及处理(一)浊度1、影响浊度变化的因素⑴泥沙与扬尘通过冷却塔进入循环水影响浊度，空气中扬尘越多，循环水浊度越高，工艺介质的泄漏也影响浊度。
⑵补充水中浊度越高，补水浊度、空气含尘量愈高，循环水浊度愈高；补水浊度、空气含尘量不变，若排污量减少，即浓缩倍数升高或浓缩倍数不变而运行时间增长，则循环水浊度增加。
⑶循环水中微生物大量繁殖所产生的粘泥和胶体会增加浊度。
而微生物的大量繁殖所产生的色度因能引起光的散射亦会影响浊度分析。
⑷循环水池液位过低，因池水搅动加剧，引起了池底污泥翻动，而浊度增加；循环水流量突然大幅增加或循环水泵短暂停止和再启动，因水由动到静、再由静到动会引起循环水浊度的变化。
⑸循环水pH值、碱度、Ca2+等严重超高限时，引起难溶盐类结晶析出，浊度增加；⑹油类进入循环水系统与水产生乳浊而浊度增加；腐蚀产物如铁﹥1mg/L时，易与氧作用而产生浑浊现象。
⑺系统热负荷突然大幅增加，管壁上随温度升高而溶解量增加的盐类溶解时，再汇同管壁上的其它污物进入水中，浊度亦增加。
⑻循环水旁滤池故障或停运会增加循环水浊度。
2、浊度偏高的解决措施⑴排放置换，加大排污量循环水浊度降低。
⑵降低补充水浊度和改善冷却塔周遍环境，有利于循环水浊度的降低。
⑶选好药剂配方、严格控制各项水质指标、搞好杀菌灭藻，保持系统运行稳定，能较好地控制循环水浊度。
⑷改善旁滤池过滤效果，可以降低循环水浊度。
(二)pH值1、pH值是关系到循环冷却水结垢或腐蚀的一个极其重要的水质指标。
其一规律是，pH值高时结垢趋势增加，腐蚀减少；pH值低时腐蚀增加，结垢减少。
2、影响pH值的主要因素⑴浓缩倍数在不调pH值循环冷却水系统，正常状态下循环水浓缩倍数越高、碱度越高、pH越高，因pH值与lgM成直线关系。
若浓缩倍数降低而碱度、pH随之降低。
⑵酸性物质（如CO2、H2S、NO X等）或碱性物质（如NH3等）漏入或由冷却塔进入循环水系统，引起pH下降或升高。
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。
循环冷却水处理方案
循环冷却水处理方案循环冷却水处理方案是指对循环冷却水进行处理以防止其腐蚀、水垢、生物污染等问题的方案。
循环冷却水处理的目的是保持循环冷却水的高效运行，延长设备的寿命，提高设备的效率。
下面将详细介绍循环冷却水处理的方案。
首先，循环冷却水处理方案需要对水源进行选择和预处理。
水源应尽量选择优质的自来水或者地下水，避免使用含有大量悬浮物、有机物和硬度较高的水源。
预处理过程主要包括沉淀、过滤和软化等。
沉淀可以通过加入絮凝剂，将悬浮物沉淀至水底，达到净化水质的效果。
过滤可以使用颗粒过滤器和活性炭过滤器，去除微小颗粒物和氯味等杂质。
软化主要是通过去除水中的钙和镁离子，减少水垢的形成。
软化可以使用离子交换器或者反渗透等方法。
其次，循环冷却水处理方案需要对水进行消毒。
消毒的目的是杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物，防止细菌和藻类的生长。
消毒可以使用化学消毒剂，如漂白粉、二氧化氯等。
消毒剂的选择要根据水质、消毒效果和对设备的腐蚀性进行综合考虑。
消毒剂的投加量要根据水质进行调整，确保消毒效果。
然后，循环冷却水处理方案需要对水进行酸碱平衡调节。
酸碱平衡是指调节循环冷却水的pH值，避免水质过酸或过碱导致的腐蚀或水垢问题。
调节pH值可以使用酸碱适当配比调节剂，如碱式氯化铜等。
调节剂的选择要根据水质和设备类型进行科学调配，确保pH值在适宜范围内。
此外，循环冷却水处理方案还需要添加缓蚀剂。
缓蚀剂可以在金属表面形成保护膜，抑制金属的腐蚀。
缓蚀剂的选择和添加量要根据循环冷却系统中金属材料的种类和水质来确定。
常见的缓蚀剂有硝酸盐、亚硝酸盐等。
最后，循环冷却水处理方案需要定期监测和清洗循环冷却系统。
监测循环冷却水的水质参数，如pH值、溶解氧、电导率、浊度等，以及微生物的种类和数量等，及时发现水质问题并采取相应的处理措施。
同时，定期进行清洗循环冷却系统，去除水垢和污泥等杂质。
清洗可以采用化学清洗剂或机械清洗设备进行，定期清洗可以保持循环冷却水的清洁和机械设备的正常运行。
循环冷却水常见问题的预防、判断及处理
循环冷却水常见问题的预防、判断及处理一、空冷塔喷淋头冷垢1.判断低温水喷淋头是否结垢：查看最近3~6个月的低温冷却水喷淋流量和阀门开度；如果喷淋流量未变，但阀门开度逐步上升（如从50%逐渐上升到80%），那说明低温水在逐渐形成低温垢，空冷塔喷淋头也有明显堵塞；如果阀门开度是固定的，但是喷淋流量明显减少（如从60m3/h下降到40m3/h），那也说明喷淋头已经明显堵塞。
2.在喷淋头堵塞不严重的情况下（未影响生产），先降低循环水的浓缩倍数，将低温水中的钙硬度控制在300mg/l之内，碱度在300mg/L以下，PH控制在8.5以下，总磷控制在5mg/l以下。
然后往低温小循环加入低温阻垢剂，通过调整喷淋流量（时大时小），将喷头缓慢逐步疏通（周期较长，2~3个月）；3.如果喷淋头已经严重堵塞（已影响生产），在停机的情况下，打开空冷塔顶部的人孔，带好氧气面罩（封闭空间，安全第一），派人将喷淋管全部拆卸下来，通过物理办法（敲击、通泡）将冷垢去除。
二、水冷塔冷垢1.判断水冷塔是否有冷垢：查看最近3~6个月的数据，在同等污氮的情况下，低温水的降温率是否一致；在检修时低温水泵前过滤网上也可见低温垢。
2.水冷塔填料比较松散，一般情况下不会影响到生产，可以通过降低循环水浓缩倍数，然后在低温小循环投加低温阻垢剂缓慢剥离（3~6个月）。
三、冷冻机软垢1.判断冷冻机是否有冷垢：a.查看最近3~6月的冷冻机端差（出油温度-出水温度），如果有明显上升，说明存在问题；b.暂停冷冻机，打开冷冻机出水管，查看是否有冷垢析出；c.打开冷冻机端盖；2.冷冻机冷垢的处理：A.轻微冷垢（<0.5mm）：a.快速处理：提高水温或用热蒸汽加热;b.日常处理：添加高分子分散剂,同时增大低温阻垢剂的用量。
B.严重冷垢（>1mm）:a.物理方法：.用电钻夹硬毛刷，一根根铜管清洗；b..化学方法：使用化学药剂，对冷冻机进行单机清洗；清洗之前，最好做一下垢样分析。
循环冷却水处理
（3）淋水装置 淋水装置也称填料，是冷却设备 中的一个关键部分，作用是将需要冷却的热水多 次溅散成水滴或形成水膜，以增加水和空气的接 触面积，促进二者热交换。水的冷却过程是再淋 水装置中进行的。
排出的水温度也较低，水中的含盐量基本上不浓缩。
一般只有在可供大量使用的低温水，并且水费便宜的地区 采用这种系统，但由于排水对环境的污染，不提倡用。
2、在循环水系统中，水可以反复使用。水经换热器后温 度升高，由冷却塔或其他冷却设备将水温度降下来，再由 泵将水送往用户，水在如此的重复利用之后，提高了水的 重复利用率。
循环水系统又分密闭式循环冷却水系统和敞开式循环冷却 水系统。
（1）在密闭式循环冷却水系统中，水不暴露在空气中， 水的再冷是通过一定类型的换热设备用其他的冷却介质 （如空气、冷冻剂）进行冷却的。冷却水损失极小，不需 要大量补充水，没有水被蒸发和浓缩。内燃机的冷却水系 统是密闭式循环系统的代表。
（2）在敞开式循环冷却水系统中，冷却水通过换 热器后水温提高成为热水，热水经冷却塔曝气与 空气接触，由于水的蒸发散热使水温降低，冷却 后的水再循环使用。用冷却塔作为冷却设备，故 又叫冷却塔系统，在工厂中得到广泛应用。
抽风式 点滴薄膜式 喷水式 逆流式
自然通风冷却塔
机械通风冷却塔
机械通风冷却塔
冷却池的特点是：
冷却过程缓慢、效率低冷热水温差小，需要很大的储水量 和建筑面积，水池露天，水质容易受到污染。
冷却池是最早的冷却设备，现已普遍采用冷却塔做冷却设 备。
二、冷却塔
冷却塔又称凉水塔，是塔形建筑物，水汽热交换在塔内进 行，可以人工控制流量来加强空气与水的对流作用以提高 冷却效果。
冷却循环水处理技术
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
五、敞开式循环冷却水处理的重要性
（1）稳定生产 没有沉积物附着、腐蚀穿孔和粘泥堵塞等危害，冷却水系统中的换
热器就可以始终在良好的环境中工作。
(2) 节约水资源 年产30万吨合成氨工厂，直流冷却系统需要23000m3 ，循环冷却水
系统每小时的耗水量为1100m3。
（3）节约钢材，提高经济效益 循环冷却水可减少换热器更换的台数。
四、敞开式循环冷却水系统产生的问题
（三）微生物的滋生和粘泥 粘泥积附的危害性： 管道腐蚀 冷却水的流量减少 降低换热器的冷却效率 将管孔堵死，迫使停产清洗
例如：北京某厂因换热器中 菌藻大量繁殖，半月之内就使热 交换效率下降到50%。
问题那么多，怎么办？
沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生可 通过水质处理的方法解决。
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
（一）循环冷却水系统中的沉积物 1.沉积物的分类
主要由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。 淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢。
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
（一）循环冷却水系统中的沉积物
（1）水垢 使用含重碳酸盐较多的水作为冷却水，当它通过换热器传热表面
（一）循环冷却水系统中的沉积物
（2）污垢 污垢一般是由颗粒细小的泥砂、
尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状 氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、 油污、特别是菌藻的尸体及其粘性 分泌物等组成。
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
第十一章循环冷却水处理
第十一章 循环冷却水处理第一节 概 述许多工业生产中都直接或间接使用水作为冷却介质，因为水不但使用方便，价格低，而且热容量大，沸点高，化学稳定性好。
在工业总用水量中冷却水占一半以上。
如一个年产30万吨的合成氨厂，每小时冷却水量达23500吨，每天耗水56400吨，如以每人每年用水30吨汁，则可供18800人用一年。
为了节约水资源，国内外普遍实行冷却水循环使用。
图11-1是应用十分广泛的敞开式循环冷却水系统。
冷水池2中冷却水由循环泵3送往系统中各换热器4，冷却工艺热介质，冷却水本身温度升高后，再流往冷却塔5，由布水管道喷淋到塔内填料上，空气则由塔底百页窗空隙进入塔内，并被塔顶风扇抽吸上升，与落下的水滴接触换热，将热水冷却。
在循环冷却过程中，有部分水因蒸发、风吹和渗漏而损失，同时有部分杂质和气体进入系统，使循环水量减少、水质发生变化。
为了维持系统水量平衡和本质稳定，必须补充一定量的冷却水，并排出一定量的浓缩水(排污)，为保证补充水的质量，通常须将抽取的原水经过混凝、澄清、过滤、软化等预处理。
有的循环冷却水系统还采用旁滤池6过滤部分冷却水(通常1％～5％)。
由于冷却水在敞开式循环系统中长时间反复使用，使水质变化具有以下特点。
1．溶解固体浓缩在补充水中，含有多种无机盐，主要是钙、镁、钠、钾、铁和锰的碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、氯化物等。
在开始运行时，循环水质和补充水相同。
在运行过程中，因纯水不断蒸发，水中的溶解固体和悬浮物逐渐积累，其程度常用浓缩倍数K 来表示。
补循c c K /= (11-1)式中c 循、c 补分别为循环水和补充水中溶解离子浓度，mg/L 。
计算浓缩倍数时，要求选择的离子的浓度只随浓缩过程而增加，不受其他外界条件，如加热、沉淀、投加药剂等的干扰，通常选择Cl -、SiO 2、K +等离子或总溶解固体。
设补充水中某离子的浓度为c b ，而循环水中该离子浓度c 随补充水量B 和排污量W 而变化，则根据物料衡算原理，系统中该离子瞬时变化量应等于进入系统的瞬时虽和排出系统的瞬时量之差，即()Wcdt dt Bc Vc d b -= (11—2)式中V 为系统中水的总容量。
循环冷却水处理技术方案
循环冷却水处理技术方案一、前言冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水温升高、流速变化、蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷却水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备的结构和材料等多种因素的综合作用，会产生很多问题。
如：水垢附着，设备腐蚀，微生物的滋生与粘泥等问题。
化工厂循环水冷却水系统是生产的重要部分，良好的循环水系统是企业生产设备安全、稳定、长周期、满负荷运转的必要条件之一。
提高水处理技术水平，实现节水、节能，延长设备使用寿命和装置运行周期是提高企业整体经济效益的一条重要途径。
AA节能科技有限公司简介：二、循环水系统情况(1)循环水量（Q）：1000m3/h×2台(2)保有水量（V）：约800m3（水池+管道+换热器）(3)补水量（Qb）：约59m3/h(4)浓缩倍数（K）：2.5倍(5)系统材质：换热器器管：碳钢循环水主管道：碳钢(6)系统类型：采取开放式循环冷却(7)补充水源：工业水三、药剂的选择及确定依据对贵公司水质的分析化验，结合我们以往处理经验，为贵厂选择了我公司化工厂专用缓蚀阻垢剂BF-204。
并通过一系列的试验确定了该药剂在贵厂水质条件下的效果和投加浓度。
1、通过实验室静态阻垢和旋转挂片腐蚀试验我们确定在贵厂循环水系统投加50mg/L的BF-204化工厂专用缓蚀阻垢剂，阻垢率在95%以上，碳钢腐蚀率小于0.125 mm/a；2、从以往运行经验看，该产品在用户使用过程中挂片测试及实际应用中，碳钢腐蚀率会在0.0258 mm/a-0.0409 mm/a，阻垢率达98%-99.5%以上，优于国家标准指标（GB50050-2007工业循环冷却水设计规范水质要求确定的技术指标、碳钢腐蚀率0.075mm/a，阻垢率85%）。
通过一系列的试验结果我们可以得出贵厂循环冷却水在正常情况下运行，缓蚀阻垢剂BF-204在水中的加药量为50mg/L。
四、药剂的使用方法循环水系统的运行管理是机组系统安全运行的保障。
冷却循环水处理方案
冷却循环水处理方案一、冷却循环水的特点及问题分析1.大量消耗水资源：冷却系统循环水的大部分通过蒸发的方式散失，因此冷却塔的循环水需要持续补给，大量消耗水资源。
2.高温环境导致水质恶化：冷却塔循环水在高温环境下易受到微生物的污染，水质容易恶化。
3.水中微生物滋生：冷却塔循环水中通常含有微生物，如藻类、细菌和真菌等，它们的滋生会形成生物污泥，堵塞管道，影响换热效果。
基于以上问题，需要实施冷却循环水处理方案，解决水资源的浪费、水质恶化和微生物滋生等问题。
1.建立循环水处理系统建立合理的循环水处理系统对解决冷却循环水的问题至关重要。
可以考虑采用以下处理方式：（1）预处理：利用有效滤料、过滤器等预处理设备，去除水中的悬浮固体、杂质和沉积物。
（2）杀菌消毒：使用杀菌剂、消毒剂等进行定期消毒，杀灭水中的细菌、藻类和真菌，防止微生物滋生。
（3）除垢除垢：针对冷却塔中水垢问题，可考虑使用阻垢剂、缓蚀剂等化学药剂进行除垢除垢处理，保持管道畅通。
（4）补给水质监控：对补给水的水质进行监测，保证其符合标准，避免引入含有高浓度杂质、微生物的水源。
2.循环水量控制针对冷却循环水大量消耗水资源的问题，需要进行循环水量的控制。
可以通过以下措施实现：（1）循环水泵的调整：根据实际需要，进行循环水泵的流量调整，避免过量供给或不足供给。
（2）回收和再利用：可进行冷却循环水的回收，进行二次利用，减少对水资源的消耗。
（3）循环水的蒸发损失控制：采用覆盖层、喷淋节水技术等降低循环水蒸发量，减少水资源的浪费。
3.定期检查和维护定期检查和维护是保证冷却循环水处理方案有效运行的关键。
（1）定期清洗：通过机械清洗设备或者相应的化学处理剂，定期清洗冷却塔和管道，排除沉积物、水垢和污物。
（2）系统巡视：定期巡视冷却系统的运行情况，发现问题及时处理。
（3）水质监测：建立水质监测系统，定期检测水质指标，保证水质符合标准。
（4）维护设备：做好冷却塔、泵、管道等设备的维护工作，确保设备运行正常。
循环冷却水结垢原理及处理方法
循环冷却水结垢原理及处理方法一、循环冷却水系统为什么会结垢1.一般解释冷却水中溶解有各种盐类，如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等，它们的一价金属盐的溶解度很大,一般难以从冷却水中结晶析出，但它们的两价金属盐（氯化物除外)的溶解度很小,并且是负的温度系数，随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出，附着在水冷器传热面上成为水垢.如冷却水中的碳酸氢根离子浓度较高，当冷却水经过水冷器的换热面时，受热发生分解,发生如下反应：Ca(HCO3）2→CaCO3↓+ H2O + CO2.当冷却水通过冷却塔时，溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH 值升高，碳酸氢钙在碱性条件下发生如下反应:Ca（HCO3）2+ 2OH—→CaCO3↓+ 2H2O + CO32—难溶性碳酸钙可以是无定型碳酸钙、六水碳酸钙、一水碳酸钙、六方碳酸钙、文石和方解石。
方解石属三方晶系，是热力学最稳定的碳酸钙晶型,也是各种碳酸钙晶型在水中转变的终态产物。
2.碳酸钙的溶解沉淀平衡。
碳酸钙的溶解度虽然很小,但还是有少量溶解在水里,而溶解的部分是完全电离的。
所以在溶液里也出现这样的平衡:Ｃａ2++ＣＯ3 2—CACO3（固）在一定条件下达到平衡状态时〔Ｃａ2+〕与〔ＣＯ32—〕的乘积为碳酸钙在此条件下的溶度积K SP,为一定值.若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32—〕＞K SP时，平衡向右移,有晶体析出。
若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32—〕＜K SP时，平衡向左移，晶体溶解.注:实际情况下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32—〕值称为K CP二、抑制为结垢的方法（一)化学方法1。
加酸:目的:降低水的PH值，使水的碳酸盐硬度硬度转化重碳酸盐硬度.优点：费用较小，效果比较明显缺点：加酸量不易控制、过量会产生腐蚀的危险、投加过量有产生硫酸钙垢的危险.2.软化目的:降低水中至垢阳离子的含量优点:防止结垢效果好缺点：操作复杂、软化后水腐蚀性增强.3。
循环冷却水处理
2H 2O
也可向水中通入CO2或净化后的烟道气，稳定重碳酸 盐。该法适用于生产过程中有多余的干净CO2气体或有含 CO2的废水可以直接利用的情况，
3．投加阻垢剂
结垢是水中微溶盐结晶沉淀的结果。在盐类过饱和溶液 中，首先产生晶核，再形成少量微晶粒，然后这些微晶粒相 互碰撞，并按一种特有的次序排列起来，使小晶粒不断长大， 形成大晶体。如果投加某些药剂，破坏或控制结晶的某一进 程，水垢就难以形成。具有阻垢性能的药剂包括螯合剂、抑 制剂和分散剂。螯合剂与阳离子形成螯合物或络合物，将金 属离子封闭起来，阻止其与阴离子反应生成水垢。EDTA是性 能良好的螯合剂，几乎能与所有的金属离子螯合。抑制剂能 扩大物质结晶的介稳定区，在相当大的过饱和程度上将结垢 物质稳定在水中不析出。
结垢及微生物的危害，确保冷却水系统高效安全运行。
水垢及其控制
冷却水中的水垢一般由CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、 硅酸钙(镁)等微溶盐组成。这些盐的溶解度很小，如在 0℃时，CaCO3的溶解度是20mg/L，Ca3(PO4)2的溶解度只 有0.1mg/L，而且它们的溶解度随pH值和水温的升高而降 低，因此特别容易在温度高的传热部位达到过饱和状态而 结晶析出，当水流速度较小或传热面较粗糙时，这些结晶 就容易沉积在传热表面上形成水垢。
对一些水量较大，而水质要求并不十分严格的循环
水系统，一般采用加酸法处理。通常加H2SO4，若加HCl会 带入Cl-,增强腐蚀性，而加HNO3则会带入NO3-,促使硝化细 菌繁殖。加酸后，pH值降低，反应向左进行。使碳酸盐
转化成溶解度较大的硫酸盐：
Ca
HCO3
2
H 2 SO4
CaSO4
2CO2
循环冷却水处理方案
循环冷却水处理方案目录概述现代化大型电厂的运行经验表明，水系统是电力企业的血脉，是连续、安全、高效生产的重要保障。
冷却水系统的良好运行，对于减少检修频度及费用，延长设备寿命，稳定/提高生产的质量产量，降低综合生产成本具有重要意义。
电厂的敞开式循环冷却水系统，在长期运行中一般有三大问题：结垢、腐蚀和微生物粘泥。
对于发电厂而言，凝汽器换热管上的结垢、粘泥，极易导致换热效果的下降，具体表现在真空度下降、端差上升，从而降低发电量，增加能耗；腐蚀主要表现为不锈钢、黄铜的点蚀穿孔等。
为了确保装置正常运行及节约用水，在循环水中投加阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂等化学药品，来控制冷却水对设备的腐蚀、结垢及粘泥等故障，实践证明这是一项行之有效的、比较经济的方法。
本方案的设计过程中，我们充分吸收了同类企业水处理的经验，认真分析贵公司的水质特点、工艺特点，以及以往运行中出现的水质障碍，本着技术先进、安全可靠、操作管理方便、经济合理的宗旨，提出以下运行方案。
系统运行条件系统参数：水质分析如下：表：水质分析（此水为自来水，作为方案设计参考，运行以实际河水絮凝为主。
）水质特点●补充水为低硬低碱水质，补入冷却水系统，随着浓缩倍数的提高，碱度、PH会随之上升，结垢性增加,主要为结碳酸钙垢。
●从水质分析判断：硅酸镁的浓度积Isp=~×103≯15000，因此浓缩倍数±时没有硅酸镁结垢的倾向。
●循环水浓缩倍数≥，自然PH上升，最高可达到以上，呈现出结垢倾向；PH大于,有超出缓蚀阻垢剂的承受能力的状况。
●循环水的全面腐蚀性轻微，但循环水溶解氧充足、含有腐蚀性CL-，对TP304、316L不锈钢均存在点腐蚀的隐患，严重时可导致穿孔泄漏。
●循环水温度适中，日照充足，细菌藻类容易繁殖，会产生粘附性很强的菌藻粘泥，附着形成软垢、分散形成浑浊物。
根据循环水水质，连续投加缓蚀阻垢剂，以阻碳酸钙垢为主、兼顾局部点腐蚀，控制循环水PH≯，可以达到有效的阻垢、缓蚀、稳定水质的效果。
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。
循环冷却水处理方法
循环冷却水处理方法循环冷却水处理方法主要包括物理处理、化学处理和生物学处理三种方法。
物理处理方法主要是通过过滤、吸附、沉淀等方式去除悬浮固体、溶解固体和微生物等杂质；化学处理方法主要是通过添加化学药剂改变循环冷却水中的化学性质，达到去除杂质的目的；生物学处理方法主要是通过微生物对循环冷却水中的有机物进行分解和降解，去除有机污染物的效果较好。
物理处理方法主要包括过滤和吸附两种方式。
过滤是利用过滤器过滤器材将悬浮固体去除，常用的过滤器有砂滤器、滤布等，滤器材的选择应根据循环冷却水的特点而定。
吸附是指利用吸附剂吸附循环冷却水中的溶解性固体，常用的吸附剂有活性炭、沸石等，吸附剂的选择应考虑其吸附效果和成本等因素。
化学处理方法主要包括凝固沉淀、离子交换和化学稳定三种方式。
凝固沉淀是指通过添加沉淀剂，使溶解性固体转化为不溶性固体，从而达到去除的效果。
常用的沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。
离子交换是指通过阳离子交换树脂或阴离子交换树脂去除循环冷却水中尤其是硬水和含有重金属离子的水中的离子杂质。
化学稳定是指通过添加缓冲剂、螯合剂等化学药剂，调节循环冷却水中的酸碱度和金属离子的浓度，从而达到稳定水质的目的。
生物学处理方法主要包括生物滤池、生物颗粒法和生物膜法等。
生物滤池是利用附着在滤料表面的微生物对有机物进行降解，常用的滤料有砂、鹅卵石等。
生物颗粒法是利用微生物聚结成颗粒形式，通过颗粒内外的氧气和营养物质的传递，降解有机物。
生物膜法是在滤料表面附生微生物形成一层生物膜，通过生物膜内外的氧气和有机物质的传递，将有机物质降解成无机物质。
综上所述，循环冷却水处理方法可以综合运用物理处理、化学处理和生物处理三种方式，根据循环冷却水的特点和需求选择合适的处理方法，以达到去除杂质、保持水质稳定的效果。
同时，还需要定期对循环冷却水进行监测和维护，保证水质符合要求。
循环水冷却水处理方案
循环冷却水系统水处理方案2018年4月一、前言随着我国工业的发展，淡水耗量急速增加，我国北方地区更是面临严重的水源紧缺状况。
据报道我国人均拥有水量为2400吨，而北方地区的人均拥有水量为240吨。
在城市用水中，工业用水约占总用水量的60〜80%,而工业冷却水用量占整个工业用水量的70〜80%。
然而，有关资料显示我国的工业用水重复利用率平均为40〜50%。
我国城市工业万元产值耗水量达340立方米，是发达国家的10〜20倍，耗水量高，重复利用率低，是我国工业系统水资源利用的突出问题。
因此，节约工业冷却水，使有限的水源得到最大限度的利用，是工业领域节水工作的重中之重。
采用循环冷却水技术是工业领域节水的主要方法。
在工业循环冷却水系统的运营管理中，浓缩倍数是判定系统状态的一个重要技术指标。
采用循环冷却水处理技术后，当浓缩倍数达到2.0倍时与直流水相比，可节约淡水95%以上。
本技术方案在现场实施后，可达到下列水处理技术指标：(1)腐蚀率：不锈钢W0.005mm/y(2)污垢热阻：W3.44X10Tm2 ・℃/w(3)异养菌总数：<5X105个/ml (夏天)1.1105 个/ml (冬天)二、循环水系统工况条件及水质条件1.2工况条件：系统保有水量：300m3循环水量：600m3/h补充水量：12m3/h蒸发水量：9 m3/h排污水量：3 m3/h循环水温差：10℃换热设备材质：不锈钢浓缩倍数：4.0(目前运行值)1.3水质条件：系统循环水及补充水的分析数据如下：从分析结果看出，系统补充水属于高碱度水质，浓缩运行后，极易发生结垢现象。
从循环水水质分析结果可以看出系统目前已经发生了结垢问题，需要我们及时采取有效处理措施，一方面将系统运行浓缩倍数控制在适度的范围内；另一方面尽快实施投加水处理药剂的保护措施，使系统的运行恢复正常状况。
根据我们多年处理循环水的经验，并参考循环水系统最佳运行浓缩倍数测试软件的测试结果，我们建议厂方最好将循环水系统运行浓缩倍数控制在3.0左右。
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
工业循环冷却水处理GB50050-95设计规范
工业循环冷却水处理设计规范 GB50050—95主编部门：中华人民共和国化学工业部批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：1995年10月1日关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的通知建标［1995］132号根据国家计委计综［1992］490号文的要求，由化工部会同有关部门共同修订的《工业循环冷却水处理设计规范》已经有关部门会审，现批准《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050—95为强制性国家标准，自一九九五年十月一日起施行，原《工业循环冷却水处理设计规范》GBJ50—83同时废止。
本标准由化工部负责管理，具体解释等工作由中国寰球化学工程公司负责，出版发行由建设部标准定额研究所负责组织。
中华人民共和国建设部一九九五年三月十六日1总则1.0.1 为了控制工业循环冷却水系统内由水质引起的结垢、污垢和腐蚀，保证设备的换热效率和使用年限，并使工业循环冷却水处理设计达到技术先进、经济合理，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建、改建工程中间接换热的工业循环冷却水处理设计。
1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。
1.0.4 工业循环冷却水处理设计应在不断地总结生产实践经验和科学试验的基础上，积极慎重地采用新技术。
1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，尚应符合有关现行国家标准、规范的规定。
2术语、符号2.1 术语2.1.1 循环冷却水系统Recinrculating cooling water system以水作为冷却介质，由换热设备、冷却设备、水泵、管道及其它有关设备组成，并循环使用的一种给水系统。
2.1.2 敞开式系统Open system指循环冷却水与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。
2.1.3 密闭式系统Closed system指循环冷却水不与大气直接接触冷却的循环冷却水系统。
2.1.4 药剂Chemicals循环冷却水处理过程中所使用的各种化学物质。
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图3-2 封闭式循环冷却水系统
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密闭系统的优点
（1）水温易控制； （2）水质问题的控制简单化：补充水量少； （3）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； （4）水的蒸发很少； （5）结垢程度较轻：一般用软化水或去离子水。 （6）腐蚀问题不严重：氧不是处于饱和状态。
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3. 敞开式蒸发系统
溶解氧引起电化学腐蚀 有害离子引起腐蚀
➢ 微生物的滋生和粘泥
细菌和藻类繁殖，生成生物粘泥而引起腐蚀、管道堵塞
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三、 敞开式循环冷却水处理的重要性
• 稳定生产 • 节约水资源 • 减少环境污染 • 节约钢材
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第二节 循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制
一、 冷却水中金属腐蚀的机理
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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，而阴极区是不腐蚀的。
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水冷却的原理
❖水的蒸发散热
水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜，扩大其与空 气的接触面积和延长接触时间，加强水的蒸发，使水汽从水 中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。
❖水的接触传热
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。
❖水的辐射传热
冷却水仅通过换热 设备一次，用过后就排 放掉。不需要其他冷却 水构筑物，因而投资少、 操作简单，但是冷却水 的操作费用大，且不符 合节水的要求。
图3-1 直流冷却水系统
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2. 密闭式循环冷却水系统
冷却水密闭循环， 并交替冷却和加热，而 不与空气接触。水的再 冷通常通过另一台换热 设备用其他冷却介质冷 却的。一般用于发动机、 内燃机或有特殊要求的 单台换热设备。
❖ 喷水池
池内装有水管、喷嘴或电动喷水组件，由喷嘴把水喷到大气中，从而增加了蒸 发量，即使在较小的水池也能加速冷却。水的消耗大，约为循环水量的1.0-5.0% 。 易带入周围的杂质。
❖ 冷却塔
是一个塔型建筑，水气热交换在塔内进行，可以人工控制空气流量来加强空 气与水的对流作用来提高冷却效果。占地面积小、冷却效果好。有自然通风式和 机械通风式。冷却塔包括通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水器、集 水池等部分
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敞开式冷却水的工况
冷却过程中的三种损失:蒸发损失、风吹损失、排污量 补充水量 M = E + D + B + F， （1）蒸发损失E E = a (R-B), a = e (t2-t1) （2）风吹损失D D = (0.2%-0.5%) R （3）排污损失B B = E/(K-1) （4）渗漏损失F
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。又称为冷
却塔系统。
图3-3 敞开式循环冷却水系统 1-补充水（M）；2-冷却塔；3-冷水池；4-循环水泵； 5-渗漏水（F）；6-冷却水；7-冷却用换热器；8-热水（R）； 9-排污水（B）；10-蒸发损失（E）；11-风吹损失（D）；12-空 气
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图3-4 自然通风冷却塔 1-配水系统；2-填料；3-百叶窗； 4-集水池；5-空气分配区；6-风筒； 7-热空气和水蒸汽；8-冷水
图3-5 机械通风冷却塔 1-配水系统；2-填料；3-百叶窗； 4-集水池；5-空气分配区；6-风机； 7-风筒；8-热空气和水蒸汽；9-冷水
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图3-6 玻璃钢冷却塔 1-玻璃钢塔体；2-淋水装置；3-填料； 4-空气；5-接水盘；6-冷却水；7-热水；
从以上的讨论中可以看到，在腐蚀控制中，只要控制腐蚀 过程中的阳极反应和阴极反应两者中的任意—个电极反应的速 度，则另一个电极反应的速度也会随之而受到控制，从而使整 个腐蚀过程的速度受到控制。
第三章 循环冷却水处理
第一节 循环冷却水处理概况 第二节 循环冷却水中金属的腐蚀及其控制 第三节 循环冷却水系统中的沉积物及其控制 第四节 循环冷却水系统中的微生物及其控制 第五节 冷却水系统的清洗和预膜 第六节 循环冷却水系统的日常运行
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第一节 循环冷却水处理概况
一、 冷却系统的类型
1. 直流冷却水系统
8-排风扇；9-热空气和水蒸汽
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冷却塔效率的衡量指标
➢ 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。
➢ 冷却幅宽
冷却塔的回水和出水温度的差值，T1-T2。
➢ 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 单位面积的热负荷。
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➢浓缩倍数
指循环水中某物质的浓度和补充水中 某物质的浓度之比。用来计算浓缩倍数的 物质要求他们的浓度除了随浓缩过程增加 外不受其他条件干扰。
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二、 敞开式循环冷却水系统产生的问题
➢ 沉积物的析出和附着
重碳酸盐分解产生碳酸钙水垢，轻者降低换热器的传热 效率，重者堵塞管道。
➢ 有害离子引起的腐蚀
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。在共扼体系中，总的阳极反应速度与总的阴极反应速度 相等。此时，阳极反应释放出的电子恰好为阴极反应所消耗， 金属表面没有电荷的积累，故其电极电位也不随时间而变化。
M、E、D、B分别代表补充水量、蒸发损失、风吹损失、排污量， R为系统中循环水量，e为损失系数，K为浓缩倍数。
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➢离子浓度的改变
图3-7 降低浓缩倍数时水中 离子浓度变化曲线
图3-8提高浓缩倍数时水中 离子浓度变化曲线
不论系统中某离子的初始浓度为多少，随着运行时间的推移，其最 终的浓度总是浓缩倍数和补充水中离子浓度的乘积。由此证明了控制 好补充水量和排污量能使系统中某些离子浓度稳定在一个定值。
不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传 播热能的现象。
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冷却设备的种类与结构
冷却水系统中，用来降低水温的构筑物或设备成为冷却构筑物或冷却设备。
按其热水与空气接触方式的不同，可分为：
❖ 水面冷却构筑物
又称凉水池 ，需要冷却的水流入池内，通过自然蒸发、辐射和对流传热逐渐 将水冷却到适当再用的温度。冷却过程缓慢，效率低，温差小。且需要很大的贮 水池。