循环冷却水系统中的水垢及其控制
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。
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。
循环冷却水处理腐蚀及其控制PPT
腐蚀严重时会导致设备穿孔、 破裂等安全事故，危及人员和
设备安全。
03
循环冷却水处理腐蚀控制方法
缓蚀剂的应用
01
02
03
缓蚀剂种类
根据化学成分和作用机理 ，缓蚀剂可分为无机缓蚀 剂、有机缓蚀剂和复合缓 蚀剂。
缓蚀剂选择
选择合适的缓蚀剂需要考 虑水质条件、系统材质和 运行工况等因素，以达到 最佳的防腐效果。
循环冷却水的特点
循环冷却水具有高浓缩倍数、高 硬度和高盐度等特点，同时在使 用过程中会受到不同程度的污染 和腐蚀。
循环冷却水处理的重要性
防止腐蚀和结垢
循环冷却水处理可以有效防止设 备和管道的腐蚀和结垢，延长设 备使用寿命，降低维修和更换成
本。
提高冷却效率
通过有效的循环冷却水处理，可以 保持系统高效运行，提高冷却效率 ，从而降低能源消耗和生产成本。
04
循环冷却水处理腐蚀控制案例分析
案例一
总结词
全面优化方案
详细描述
该化工厂的循环冷却水处理系统面临着严重的腐蚀问题。通过采用全面的优化方案，包括水质稳定剂 、缓蚀剂和杀菌剂的联合使用，成功地控制了腐蚀速率，延长了设备使用寿命，并提高了冷却效率。
案例二：某电厂循环冷却水处理系统腐蚀控制
总结词
新型防腐材料应用
腐蚀的类型
根据腐蚀发生的机理，可以分为化学 腐蚀和电化学腐蚀两类。
循环冷却水处理中腐蚀的原因
水中溶解氧
水中的溶解氧可以与金属发 生氧化还原反应Байду номын сангаас导致金属 腐蚀。
水质硬度
硬水中的钙、镁等离子可以 在金属表面形成沉淀，引起 垢下腐蚀。
pH值
水质的pH值过低或过高都会 加速金属的腐蚀。
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.加阻垢剂:目的:使碳酸钙的过饱和溶液保持稳定。
工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案
工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案摘要：工业水处理是使用化学和物理方法去除水中杂质的过程。
电石生产的特点是很复杂的过程，生产环节与水密不可分。
电石炉是将电能转化为热能的设备,这就决定了它时刻处在高温环境状态下运行。
为了保证电石炉长周期安全运行,对设备各系统进行冷却必不可少。
循环冷却水的再利用尤其可以提高用水过程的效率，循环水的再利用将产生盐分积聚的问题，这些问题会污染并损坏热交换器，降低传热效率并增加设备成本和安全隐患。
关键词：工业循环水系统；结垢；腐蚀前言工业循环水系统中传热面上的结垢现象一直被人们关注，有效降低管线中的结垢速率，实现持续的稳产高产，已成为电石生产领域研究的热点之一。
为保持油藏压力，提高采收率。
为了节约水资源,多数企业目前采用循环冷却水代替普通工业用水，冷却水在对设备降温的同时，其自身温度也在不断上升，有时在夏季设备冷却水出口温度高达60℃以上，这样的工作温度极易形成水垢粘接在设备内壁，从而造成设备换热效果差，而且水垢还会局部脱落、堆积阻塞管路和阀门，导致水流阻力增加，设备壁厚被腐蚀减薄，另一方面会造成垢下腐蚀，甚至穿孔，必须每隔一段时间对结垢严重的管段进行酸洗或停产维修，增加了管线维护费用，严重影响了电石的正常生产和经济效益。
1产生结垢的原因1.1硬垢天然水中溶解有各种盐类物质，有重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等。
其中溶解的重碳酸盐为最多，也最不稳定，容易分解成碳酸盐。
在使用重碳酸盐含量较多的水作为冷却水时，当通过换热器传热面时会受热分解。
当循环水经过冷却塔冷却时，溶解在水中的CO2会逸出，水的PH会升高。
重碳酸盐在碱性条件下会发生以下反应。
Ca(HCO3)2+2OH－=CaCO3↓+2H2O+CO2－3当水中溶解有氯化钙时，还会产生置换反应。
CaCl2+CO2－3=CaCO3↓+2Cl－当水中溶解有磷酸盐时，磷酸根和钙离子还会生成磷酸钙。
3Ca2++2PO3－4=Ca3(PO4)2↓当循环水在冷却蒸发过程中，水分不断蒸发而浓缩，浓缩倍数提高，原来溶解于水中的盐类浓度会不断增加，当其浓度超过同等条件下的饱和溶解度时就会出现结晶析出，形成水垢。
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
循环冷却水的结垢控制
12-6 循环冷却水处理字体[大][中][小]冷却水的循环使用过程中，通过冷却设备的传热与传质，循环水中的Ca2+、mg2+、Cl-、SO42-等离子、溶解性固体、悬浮物相应增加，空气中的污染物等可进入循环水中，使微生物繁殖和循环冷却水系统的铜管产生结垢、腐蚀，造成凝汽器传热效果恶化和水流截面减少。
其后果主要表现为：(1) 铜管内水的阻力增加;(2) 在设备扬程相同的情况下，冷却水的流量减少;(3) 使凝汽器进出口的冷却水温差加大;(4) 以上均导致凝汽器凝结水温升高，凝汽器内的真空恶化。
当出现上述现象时，就应对循环冷却水予以判别。
一、水质判断在热电厂凝汽器循环冷却系统中形成的水垢，通常只有碳酸盐类，这是因为Ca(HCO3)2易受热分解生成难溶的CaCO3，反应式如下Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2+H2O(12-36)尤其在循环冷却系统中，它有蒸发和浓缩的作用，因此也容易生成水垢。
循环水中是否有CaCO3析出，都会从水质表现出来，因此要用水质来判断。
水质判断的主要方法有：1.饱和指数法[又称朗格里尔(Langlier)指数法]它是水的实测pH值减去同一种水的碳酸钙饱和平衡时的pH值之差数。
即IL=pH0-pH s(12-37)式中I L——饱和指数;pH0——水的实测pH值;pH s——水在碳酸钙饱和平衡时的pH值。
当I L>0时，有结垢倾向，当I L＝0时，不腐蚀不结垢，当I L<0时，有腐蚀倾向。
pH s可根据水的总碱度、钙硬度和总溶解固体的分析值和温度由表12-31查得相应常数代入下式，即可计算得出：pH s＝(9.3+N s+N t)-(N H+N A)(12-38)饱和指数和稳定指数配合应用，将更有助于判断水质的倾向。
运用指数来判断水质问题有很大的局限性，因为它仅依单一碳酸钙的溶解平衡作为判断依据，没有考虑结晶和电化学过程，更未考虑水中胶体的影响，而且把碳酸钙既作为缓蚀剂又作为污垢来考虑。
中央空调循环水及循环冷却水水质标准
中央空调循环水及循环冷却水水质标准
中央空调循环水和循环冷却水的水质标准通常根据具体应用环境和设备要求而有所差异，但一般需要满足以下基本要求：
1. pH值：循环水的pH值通常要在6.5-8.5之间，循环冷却水的pH值通常要在6.0-9.0之间。
2. 总溶解固体（TDS）：循环水和循环冷却水中的总溶解固体含量应根据具体情况进行控制，以避免水垢和腐蚀问题。
一般情况下，循环水的TDS应控制在500-2000 mg/L之间，循环冷却水的TDS应控制在1500-3000 mg/L之间。
3. 悬浮物：循环水和循环冷却水中的悬浮物含量应控制在合理范围内，以避免堵塞管道和设备。
一般情况下，悬浮物的含量应小于10 mg/L。
4. 硬度：循环水和循环冷却水的硬度应根据具体应用要求进行调整。
硬度过高会导致水垢问题，硬度过低可能会引起腐蚀问题。
一般情况下，硬度应控制在50-300 mg/L之间。
此外，根据具体应用要求，可能还需要对循环水和循环冷却水进行微生物污染的控制，如控制细菌、藻类和真菌的数量。
需要注意的是，以上水质标准仅供参考，实际应根据具体系统和设备要求进行调整和控制。
在实际应用中，还需要定期检测水质，并根据检测结果进行相应的水处理和维护工作。
循环冷却水系统结垢问题及控制方法
循环冷却水系统结垢问题及控制方法摘要：本文详细分析了我公司循环冷却水应用中出现的结垢问题及其控制的方法，工业用水采用循环水技术的必要性。
关键词：循环冷却水系统；结垢；控制方法1 工业用水采用循环水技术的必要性我国淡水资源并不丰富且分配很不均衡，北方缺雨少水，更显水源紧张，节约用水日益迫切。
因此，无论从节约水源还是从经济观点和保护环境的观点出发，推广采用循环冷却水系统是大势所趋。
循环用水比起直流水，除节约大量新鲜水、减少排污水量之外，还可以防止热污染。
2 循环冷却水系统结垢问题及控制方法循环冷却水系统常见问题主要分为三类：结垢、腐蚀、淤积。
上述三类问题会导致热交换能力下降；设备寿命缩短；设备运行故障；产能下降；增加维护费用；系统停产。
所以应对循环冷却水日常运行中上述三种情况提高重视。
2.1 补充水水质判断例如补充水水质分析数据为：总硬度（以caco3计）139.94 mg/l；钙硬度（以caco3计）98.78 mg/l；总碱度（以caco3计）187.48mg/l；氯离子（cl-）7.99mg/l；p h值8.07；电导率307μs/cm。
2.1.1 饱和指数（l.s.i）计算：饱和指数是水中可能产生碳酸钙结垢或产生腐蚀倾向的一种计算指数。
l.s.i =ph- phs>0 结垢l.s.i =ph- phs=0 稳定l.s.i =ph- phs0 结垢型2.1.2 结垢指数（ p.s.i ）的计算：帕科拉兹认为用总碱度测定出平衡ph值（pheq）来判断水质则更接近实际。
p.s.i=2phs-pheq>6 腐蚀p.s.i=2phs-pheq=6 稳定p.s.i=2phs-pheq<6 结垢循环水k=2.0时通过查表pheq=8.3p.s.i=2×6.78-8.3=5.26<6结垢型通过计算说明该补充水浓缩运行后结垢性增强。
综合以上指数计算可以看出，公司各系统补充水浓缩后结垢性增强。
循环水除垢防垢的方法
循环水除垢防垢的方法Key：循环水除垢防垢冷却循环水系统是工业企业常见的换热冷却设备，因为换热系统需要大量用水，所以对水进行循环利用对企业来说是一种节省开支的好方法。
循环水在循环过程中，遇到换热器表面，因温度的变化，会形成水垢。
由于循环水系统是由原水直接进入管道，原水中通常含有大量的钙镁离子，而一般原水在进入循环水系统时不会做过多的水处理。
所以在循环水系统中，在高温的作用下，会析出由二氧化碳生成的可微溶于水的碳酸钙和碳酸镁。
由于碳酸钙和碳酸镁会随着温度的上升而越来越难以溶解，最后会不断沉积于换热器系统表面，从而影响换热效果。
循环水除垢防垢目前除了加药，最好的方式是物理除垢。
海卓帕斯电子除垢仪利用交变电磁场可对循环水进行物理除垢。
在循环水物理除垢的过程中，无需添加药剂，只要将海卓帕斯电子除垢仪安装在管道上即可工作，安装过程非常简单快速，也不需要企业停产，安装后即可通电运行。
海卓帕斯电子除垢仪发出的信号可传遍整个水系统，没有距离限制。
通常安装几天后即可看到效果，两个月后即可让循环水系统焕然一新。
海卓帕斯电子除垢仪可运用于各种行业，建筑、化工、冶金、煤炭、橡胶、轻工、制药、食品、制冷等行业的冷却循环水系统、中央空调水系统、热水锅炉水系统、生活用水系统、热交换系统。
目前，电子除垢仪已经在各个工业企业中流行起来，很多企业都愿意尝试使用物理除垢方法来给循环水除垢防垢。
海卓帕斯的客户也遍布各种行业，在水泥、钢铁、电厂、化工、食品等行业都有突出的成绩。
海卓帕斯电子除垢仪在循环水除垢防垢问题上的优势：1、对周围的设备无干扰。
2、具有人工智能远程监控功能。
3、对于水的流速和硬度无要求。
4、防垢：能有效防止水垢的形成。
5、除垢：能逐渐析出钙镁离子，使水垢脱落。
6、不限管材，可适用于任何材质的管道。
7、设备省电，只需极少电量。
8、节水减排。
9、减少药剂费用及人工维护成本。
循环水除垢防垢的好处：循环水系统除垢后，可提升换热效果，节省循环水量及电量，为设备减轻负荷压力。
火电厂循环水处理-张胜利(1)
3﹑冷却塔
（1） 冷却塔是循环水处理的主要设备之一，循 环水经过换热器后水温会升高，必须经冷却塔降 温后达到水的入口温度，从而使水不断循环经过 换热器，达到循环使用和冷却工艺介质的目的 （2）工作过程 循环水在配水系统作用下被送水 塔的淋水系统的各个方位，循环水经过填料层逐 级淋降并溅成水滴降落，水在填料层和下降过程 中与空气接触降温
Байду номын сангаас
四﹑敞开式循环冷却水处理的任务及意义
1.敞开式循环水处理了任务： 通过水质处理的办法避免和解决沉积物附着﹑ 金属腐蚀和微生物黏泥三个问题 2.其意义： 稳定生产﹑节约水资源﹑减少环境污染﹑节约 金属材料的投资
五﹑循环冷却水系统中的沉积物及其控制
1.沉积物的分类 （1）.水垢 （2）.污垢 包括淤泥，腐蚀产物和生物沉 积物
2.
空气33冷却塔11冷却塔是循环水处理的主要设备之一循环水经过换热器后水温会升高必须经冷却塔降温后达到水的入口温度从而使水不断循环经过换热器达到循环使用和冷却工艺介质的目的22程工作过程循环水在配水系统作用下被送水塔的淋水系统的各个方位循环水经过填料层逐级淋降并溅成水滴降落水在填料层和下降过程中与空气接触降温三敞开式循环冷却水系统产生的问题1
火电厂循环水处理
铝电公司热电厂技改化学-张胜利
一﹑概述
简要介绍循环冷却水系统，分析系统 中可能出现的水质污染问题，根据其污染 物的特点，选择合适的水处理工艺，使水 质达到生产标准，保证机组安全，经济， 稳定运行
二﹑冷却水系统的分类
1. 直流冷却水系统 冷却水只通过换热器一
次，然后就排除系统 2. 循环冷却水系统 冷却水在经过换热设备 后不是立即排掉，而是重复使用，循环不 已
1﹑循环冷却水系统
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。
循环水系统结垢原因分析及对策
循环水系统结垢原因分析及对策【摘要】在人类生活生产用水中，要从各种天然水体中取用大量的水，其中工业用水占了很大比重，约占城市用水量的80%，其中冷却用水量约占2/3。
钢铁联合企业更是消耗工业水的大户，因此处理好工业循环水对于节约水资源具有重要的意义。
本文主要从循环水的水温、浓缩倍数、系统运行管理等方面对循环水使用中常见的结垢问题进行了分析，提出了建议，对于循环水的正常运行具有一定指导意义。
【关键词】循环水冷却水；结垢；水温；浓缩倍数；运行管理Cause analysis and countermeasures of circulating water systemMa Songjie 1, Wei Xiangling 21. Guangxi Liugang Environmental Protection Co., Ltd., Liuzhou, Guangxi, 5450022. Guangxi Zhongsheng Testing Technology Co., LTD., Liuzhou, Guangxi, 545002[Abstract] In the water used for human life and production, a large amount of water should be taken from various natural water bodies, among which the industrial water consumption accounts for a large proportion, accounting for about 80% of the urban water consumption, of which the cooling water consumption accounts for about 2 / 3. Iron and steel joint enterprises are large users of industrial water, so it is of great significance to deal with industrial circulating water to save water resources.This paper mainly analyzes the common scaling problems in the use of circulating water from the aspects of water temperature, concentration multiple, system operationand management of circulating water, and puts forward some suggestions, which has some guiding significance for the normal operation of circulating water.[Key words] circulating water cooling water; scaling; water temperature; concentration multiple; operation management一、垢样成分循环水中常常溶有各种杂质，如重碳酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐、磷酸盐等。
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。
公司循环冷却水管理制度
公司循环冷却水管理制度屮盐吉兰泰氯碱化工有限公司循环冷却水管理制度第一章总则1.1为了控制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，加强对循环水的管理，改善水质，提高处理效果，节约用水，确保生产装置水侧安全•稳定.长周期运行，特制定本制度。
1.2循环冷却水指烧碱厂和树脂厂的开式循环冷却水系统以及氯乙烯厂循环水系统。
1.3循环水管理为系统工程，关联到工艺.设备.电气仪表.保运.质检.安环.物资等部门，各部门应积极配合协作，各司其责地做好管理工作。
1.4应重视循环水系统的技术革新和技术进步工作，积极采用新技术新工艺，逐步提高循环水运行和管理水平。
第二章职责分工1.1厂长职责：循环水厂房所属分厂厂长负责执行国家有关循环水管理的政策规定和事业部相关制度，负责处理本厂循环水重大技术业务问题，组织人员制定本厂的循环水管理相关制度，检查研究循环水问题；维修分厂厂长负责循环水系统的电气仪表维护，以及设备维修工作。
2.2循环水专工职责循环水岗位专工负责控制循环水处理相关指标，并根据分析指标进行水质调整，发现水质严重偏离指标情况时应及时向分厂厂长汇报，避免产生严重事故;建立健全循环水工序设备台帐以及相关报表，做好设备润滑保养工作。
2.3集团技术屮心职责:2.3. 1技术屮心负责对树脂.烧碱等单位每月一次的抽查分析，并对各分厂的分析进行监督。
2.3. 2技术屮心负责对水处理药剂按国家有关标准进行验收，以保证水处理用药质量。
2.3. 3技术屮心负责对整个事业部低频次分析项目，如腐蚀速率等实施监督。
2. 3. 4技术屮心负责对循环水垢样进行分析。
2. 4各循环水运行单位职责:2. 4.1各运行单位要高度重视循环水工作科学管理，规范管理。
2. 4. 2必须使用经技术中心验收合格的药剂。
2. 4. 3做好循环水处理日常运行管理工作，及时向有管部门反映循环水处理系统运行情况。
2. 4. 4应有符合本单位情况的循环水运行规程。
工业冷却循环水系统存在问题及解决方案
工业冷却循环水系统存在问题及解决方案一、循环冷却水的水质标准(GB50050-1995)：1.《中华人民共和国国家标准工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-951）1)冷却循环水系统中微生物控制指标异养菌< 5×105个/ml 2次/周真菌< 10个/ml 1次/周硫酸盐还原菌< 50个/ml 1次/月铁细菌< 100 个/ml 1次/月2）冷却循环水系统腐蚀速率★碳钢换热器管壁的腐蚀速度小于0.125 mm/a★铜合金和不锈钢的腐蚀速度小于0.005 mm/a3）冷却循环水系统污垢热阻★敞开式:水侧管壁的年污垢热阻值为: 2×10-4～4×10-4m2hc/kcal★密封式:水侧管壁的年污垢热阻值为: 1×10-4 m2hc/kcal4)冷却循环水系统中粘泥量<4 ml/m3 （生物过滤网法）1次/天<1 ml/m3 （碘化钾法）1次/天二、工业冷却循环水系统存在的问题工业冷却循环水系统存在的问题：冷却水一般占工业用水的80%以上。
根据冷却循环水是否与大气直接接触冷却可将冷却循环系统分为敞开式循环系统和密闭式循环系统。
工业冷却水系统一般为开式循环系统（如逆流式和横流式冷却塔），冷却塔内空气与水进行充分的接触。
大气中尘埃不断混入水中,造成菌藻滋生；由于冷却水蒸发、飞溅、漏损、浓缩形成的盐类污垢，造成管网堵塞；另外系统内只安装普通的过滤装置，不能完全去除这些杂质，导致水的电导率增加，造成管道腐蚀；冷却水经过被冷却设备时温度上升，水中的钙、镁离子溶解度发生变化会在形成水垢。
降低了换热效率，影响系统正常工作。
所以，冷却循环水存在的主要问题是水垢、污垢、腐蚀、菌藻、管网腐蚀和浓缩倍数的控制。
三、工业冷却循环水系统存在问题之水处理方案1、以往的解决方案采用电子水处理器配合普通过滤设备的方法由于普通过滤设备的过滤精度非常低，一般在10～15目，只能去除树叶等大颗粒物体，工业冷却循环水系统内的杂质除了少数大颗粒杂质外，主要由空气中的尘沙、铁锈、粘泥等细小的悬浮物组成，普通过滤设备对这些悬浮物的过滤效率几乎为零。
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应式为 :
R ( SO3 ) 2 Ca + 2NaCl
R ( SO3 Na) 2 + CaCl2 (再生反应)
(4)
3. 1. 2 石灰软化法
石灰与水反应 ,生成消石灰 (此处是石灰乳) 。
本法是向补水中加入石灰乳 [ Ca ( O H) 2 ] 。它与水 中碳酸氢钙反应 ,生成碳酸钙沉淀 :
Ca ( HCO3 ) 2 + Ca (O H) 2
周本省 :循环冷却水系统中的水垢及其控制
纳滤是近 10 年来发展相当快的一种膜技术 。 操作压力仅为 0. 5M Pa ,对 Ca2 + 、Mg2 + 等二价离子 有很高的去除率 。当需要对低浓度的二价离子和分 子量在 500 到数千的溶质截留时 ,选择纳滤工艺比 使用反渗透工艺更为先进 。预计今后纳滤法将逐步 代替常规的石灰软化法和离子交换软化法 。 3. 2. 2 静电水处理
1 沉积物的分类
按 照美国A S TM ,冷却水系统中的沉积物 ( de2
收稿日期 :2005205218 ·26 ·
po sit) 可分为四大类 : a. 水垢 ( scale) 例如碳酸钙垢 ; b. 淤泥 ( sludge) 例如泥沙 ; c. 腐蚀产物 (corro sio n p roduct s) 例如铁锈 ; d. 生物沉积物 ( biological depo sit s) 例如微生
第 27 卷 第 1 期 2006 年 1 月
腐蚀与防护
CORROSION & PRO TEC TION
Vol. 27 No . 1 J anuary 2006
循环冷却水系统中的水垢及其控制
周本省
(南京工业大学应用化学系 ,南京 210009)
摘 要 : 讨论了循环冷却水系统中水垢的种类 ,控制水垢的化学方法 (离子交换软化法 、石灰软化法 、加酸法 、加 CO2 法和阻垢剂法) 和控制水垢的物理方法 (反渗透和纳滤法 、静电水处理法 、电子水处理法 、涂料法和塑料换热器 法) 。讨论了一些主要的阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂 ,并重点讨论了两种绿色阻垢剂 (聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸) 。 关键词 : 冷却水处理 ; 水垢的控制 ; 物理方法 ; 化学方法 ; 绿色阻垢剂 中图分类号 : TQ085 文献标识码 : B 文章编号 : 10052748X(2006) 0120026206
碳酸钙垢 、CO2 和水 。其反应为 :
Ca ( HCO3 ) 2
CaCO3 ↓ + H2 O + CO2 ↑(7)
如果我们向该冷却水中通入 CO2 ,则上述平衡
反应 将 向 左 边 移 动 , 使 水 中 的 CaCO3 生 成 Ca
( HCO3 ) 2 而不再生成水垢了 。
当水进入冷却塔进行曝气时 ,上述反应[ 式 (7) ]
a. 降低冷却水的冷却效果 ; b. 促进冷却水系统中微生物的繁衍和生长 ; c. 引起垢下腐蚀 ; d. 影响水处理剂的使用效果等等 。 因此 ,冷却水系统需要定期进行清洗 ,以除去其 中的沉积物 。但清洗也有不少问题 ,例如 : a. 往往需要把生产停下来 ; b. 需要组织一批人力去进行清洗 ; c. 清洗下来的废液需要处理后才能排放 ; d. 化学清洗剂对设备的侵蚀和损害问题等等 。 为此 ,在循环冷却水系统的日常的运行中需要 对其中的沉积物进行控制 。
反渗透是以压力为动力 ,利用反渗透膜只能透
过水而不能透过溶质的选择性而从水体中提纯水的
物质分离过程 。它可用于处理中的一种有效的
分离技术 。但反渗透膜使用压力高 、产水量较低 ,因
此运行费用较高 。
·27 ·
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物粘泥 。 人们通常把其中的后三者 ———淤泥、腐蚀产物和
生物沉积物统称为污垢 (fouling) 。它们三者的共同 特点是它们的生成物在沉积之前都是不溶于水的 。
限于篇幅 ,本文仅讨论循环冷却水系统中的水 垢及其控制 。
2 水垢的特点及成因
循环冷却水系统中的水垢 ,主要是碳酸钙垢 ,其 次是磷酸钙垢和硅酸镁垢 。所以人们在讨论循环冷 却水系统中的水垢问题时 ,常以碳酸钙垢作为代表 。
静电水处理又称高压静电法 。它的核心部分是 一台静电水处理器 (又被称为静电水垢控制器 、静电 除垢器 、静电水发生器等) 。
静电水处理器由两部分组成 :高压直流电源 (提 供高电压) 和水处理器 (水通过其中的环形腔体 ,经 过高压静电场处理后再进入冷却水系统) ,具体情况 见图 1 。
图 1 静电水处理器的结构示意图
c. 与钙盐 、镁盐相比 , Na + 、K+ 生成的一些钠
盐 、钾盐在水中的溶解度一般都较大 ,不易生成水垢
析出 , 与 此 同 时 , Cl - 、SO24 - 与 Na + 、K+ 、Ca2 + 、
Mg2 + 生成的氯化物和硫酸盐在水中的溶解度也较
大 ,它们也不易成为水垢 。
d. 天然水中 Ca2 + 浓度通常大于 Mg2 + 浓度 ,而
ESC2100 型静电水处理器的技术参数如下 :
输入电压 (交流) ,V
220
输出电压 (直流) ,kV
4～5
水的最大流量 ,t/ h
100
电耗 ,W
15
水处理器外管长度 ,m
1. 2
水处理器外管内径 ,mm
150
水温 , ℃
< 90
外型尺寸 ,mm
1200 ×280 ×450
ESC2100 型静电水处理器的性能为 :
水中 CaCO3 的溶度积 (4. 8 ×10 - 9 ) 又远远小于 Mg2 CO3 的溶度积 ( 1 ×10 - 5 ) ,故生成 CaCO3 垢的倾向 比生成 MgCO3 垢的倾向要大得多 。
e. 冷却水的运行 p H 通常在 6. 5～9. 3 之间 。
此时水中除了含有 CO23 - 外 ,还有大量的 HCO3- ,两 者处于离子平衡状态 :
为什么在循环冷却水系统中最常见的垢为碳酸 钙垢呢 ? 这是由于以下一些原因造成的 :
a. 天然 水中 的 Cu2 + 、Zn2 + 、Ni2 + 的浓 度很 小 ( < 0. 1mg/ L) ,它们生成垢的量很少 ,故不会成为水
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周本省 :循环冷却水系统中的水垢及其控制
垢的主要成分 。
b. Fe2 + 、Mn2 + 在 天 然 水 中 的 含 量 一 般 在
01 1mg/ L 的数量级或以下 。故也不会成为水垢的
主要成分 。除非冷却水系统中金属的腐蚀没有得到
控制 ,水中不断进入亚铁离子 ,并进一步被氧化生成
Fe (O H) 3 或 Fe2 O3 ·x H2 O ,但它已不属于水垢 ,而 属于腐蚀产物的范畴了 。
阻垢率 , %
≥95
杀菌率 , %
≥92
灭藻率 , %
≥98
水质总硬度 (CaCO3 计) ,mg/ L
≤700
静电水处理的优点是 :
①既可防垢除垢 ,又可杀菌灭藻 ; ② 体积小 ,
效果好 ; ③功耗小 ,节能 ; ④设备经久耐用 ; ⑤管理
方便 ; ⑥不污染环境 。
缺点是 :
加酸法是向循环冷却水中加入少量的浓硫酸 ,
使水中的部分或全部碳酸氢钙转变为硫酸钙而保持
在水中 ,从而控制了冷却水的结垢 。其反应式可表
示为 :
Ca ( HCO3 ) 2 + H2 SO4
CaSO4 + 2 H2 O + 2CO2 ↑
(6)
3. 1. 4 通入 CO2 法
在曝气的条件下 ,水中的碳酸氢钙将分解生成
由此可见 ,碳酸钙垢是由水中的钙离子与水中
的碳酸根离子反应而生成的 。
Ca2 + + CO23 -
CaCO3 ↓
(2)
3 水垢的控制
3. 1 化学方法 3. 1. 1 离子交换软化法
利用钠型阳离子交换树脂上的钠离子与补充水 中的钙离子进行离子交换 。结果是水中的钙离子与 树脂结合 ,而树脂上的钠离子则进入水中 。其反应 式为 :
将向右 边 移 动 , 水 中 的 HCO3- 将 放 出 CO2 , 生 成 CaCO3 沉淀 。水的结垢倾向又将恢复 。因此本法 现在使用不多 。
3. 1. 5 加阻垢剂法 参见 :3. 3 阻垢剂
3. 2 物理方法
3. 2. 1 膜法水处理
冷却水系统中常用的膜法水处理主要有 :反渗
透 ( RO) 和纳滤 (N F) 。
2CaCO3 ↓ + 2 H2 O
(5)
从而除去水中的 Ca ( HCO3 ) 2 ,水就不会结垢了 。
3. 1. 3 加酸法
碳酸钙在水中的溶解度约为 20mg/ L ,而硫酸
钙的溶解度为 2120mg/ L ,约为碳酸钙溶解度的 106
倍 。因此 ,在循环冷却水系统中 ,人们很少遇到硫酸