循环水处理基础知识
循环水基础知识
1工业上使用循环水的意义1.1冷却水对水质的要求在许多工业生产中，水是直接或间接使用的重要工业原料之一，其中大量的是用来作为冷却介质，通常在选用水作为冷却介质时，需注意选用的水要能满足以下几点要求：1) 水温要尽可能低一些在同样设备条件下，水温愈低，日产量愈高。
同时冷却水温度愈低，用水量也相应减少。
2) 水质不易结垢冷却水在使用中，要求在换热设备的传热表面上不易生成水垢，以免影响传热设备的传热效率。
这对工厂安全生产是一个关键。
生产实践告诉我们，由于水质不好，易结水垢而影响工厂生产的例子是屡见不鲜的。
3) 水质对金属设备不易产生腐蚀冷却水在使用中，要求对金属设备最好不产生腐蚀，如果腐蚀不可避免，则要求腐蚀性愈小愈好，以免传热设备因腐蚀太快而迅速减少有效传热面积或过早报废。
4) 水质不易滋生菌藻冷却水在使用过程中，要求菌藻获等微生物在水中不易滋生繁殖，这样可避免或减少因茵藻繁殖而形成大量的粘泥污垢。
过多的粘泥污垢会导致管道堵塞和腐蚀。
1.2循环冷却水运行时存在的问题对循环冷却水系统，冷却水在不断循环使用过程中，由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生以下三种危害：1) 严重的水垢附着2) 设备腐蚀3) 菌藻微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等这些危害会威胁和破坏工厂长周期地安全生产，甚至造成经济损失，因此不能掉以轻心，在日常运行时，必须要选择一种经济实用的循环水处理方案，务使上述危害减轻，直至使其不发生。
1.3循环冷却水水质处理的意义冷却水长期循环使用后，必然会带来结垢、腐蚀和菌藻滋生这三种危害，而循环冷却水的处理就是通过水质处理的办法使三种危害减轻或消除，这样做有几个好处1) 稳定生产没有水垢附着，腐蚀穿孔和污泥堵塞等危害，系统中的换热器可以始终在良好的环境中工作，除计划中的检修外，意外的停产检修事故就会减少，从而在循环冷却水入面为工厂长周期安全生产提供了保证。
循环水基础知识问答
循环水基础知识问答1.什么是浓缩倍数？哪些因素可以影响浓缩倍数？答：浓缩倍数是指循环水中的含盐量或某种离子的浓度与新鲜补充水中的含盐量或某种离子的浓度比。
影响因素：（1）蒸发损失；（2）排污水量的大小；（3）风吹损失；（4）循环冷却系统的渗漏。
2.循环水中的污垢是什么？是怎样形成的？答：污垢是指除单纯水垢以外的固体物，如泥渣、砂粒、腐蚀产物，微生物粘泥和某些成垢后的集合体。
由以下几个原因形成：⑴由补充水带入的矶花碎片或溶解盐类，这些胶体在循环水系统中升温浓缩后会形成污垢沉积。
⑵结构材料损坏后的碎片和腐蚀产物。
⑶微生物粘泥和死亡的藻类菌体。
⑷工艺介质的渗漏。
⑸加入水处理化学药剂也可能产生污垢。
3.污垢的危害有哪些？答：⑴污垢的沉积降低了传热效率⑵污垢的积聚会导致局部腐蚀⑶污垢在管内沉积降低了水流截面积，增大了水流阻力⑷增加了停车清洗时间，降低了连续运转周期⑸增加了清洗运行处理费用4.循环水中的微生物种类主要分为哪三类？答：细菌、真菌、藻类。
(1)细菌它是一类单细胞生物与水质污垢处理有密切的关系。
循环水系统中常见的细菌有硫氧化菌、铁细菌、硝化菌、其它好气异氧菌、硫酸盐还原菌、反硝化菌。
它们在冷却水系统中会形成严重的细菌粘泥，引起腐蚀，形成粘泥团沉积物。
⑵真菌它是具有丝状营养体的菌丝的寄生植物的总称。
冷却水系统中常见的真菌一般属半知菌类，主要是霉菌和酵母菌。
真菌在冷却水中常形成粘泥，堵塞管道，降低传热效率，有些真菌能利用木材的纤维素为碳源，破坏冷却塔中的木结构，另外真菌的生长和代谢还为细菌的滋生提供了条件和营养。
⑶藻类它是自养的无根茎叶分化的原植体植物，一般具有光合色素，能进行光合作用，制造氧气供生长需要。
生殖器官单细胞构造。
冷却水中常见的藻类有绿藻、蓝藻、硅藻。
藻类进入冷却水系统后，从水和空气中取得CO2、水、磷酸盐和少量矿物质而得以生长。
因而大量繁殖易形成粘泥，堵塞管道，降低传热效率，藻类生长还会形成氧浓差电池，造成垢下腐蚀。
水循环的知识点总结
水循环的知识点总结1. 概述水循环是地球上水分运动的循环系统，包括了蒸发、凝结、降水、蒸散、入渗和地表径流等过程。
这一过程中，水在地球上的不同形态之间不断转化和循环，维持着地球上水资源的稳定和可持续性。
2. 蒸发过程蒸发是水从液态转化为气态的过程，通常发生在湖泊、河流、海洋表面以及植被上。
蒸发是水循环中的第一步，它是地球上水分循环的重要来源，也是气候变化的重要因素之一。
3. 凝结过程水蒸气在空气中冷却时会凝结成小水滴，形成云层。
当云层增厚到一定程度时，就会发生降水，将水分返回到地面。
4. 降水过程降水是水循环中的重要环节，包括了雨水、雪、冰雹等形式。
降水将水分重新带回地球表面，维持着陆地生态系统的正常运转。
5. 蒸散和植被蒸腾蒸散是指水分散发到空气中的过程，主要由土壤、湖泊、河流和植被蒸腾等形式进行。
蒸散和植被蒸腾是水循环中的重要过程，它们将水分返回到大气中，维持着水循环的持续进行。
6. 入渗和地表径流入渗是指地表雨水渗入土壤中的过程，其中的一部分水分会被植被吸收，成为植物生长的营养水。
而另一部分则会渗入地下水层，补充地下水资源。
地表径流则是指雨水流入河流湖泊等水体的过程，是地表水资源补给的重要来源。
7. 地下水和地表水的关系水循环中的一部分水分会渗入地下水，形成地下水资源，为地表水资源的补充提供了重要支持。
地下水在地下层中通过岩石的裂隙和孔隙进行流动，影响着地下水位的变化和地表水资源的补给。
8. 水循环与气候水循环是地球气候变化的重要因素之一，水蒸气是地球大气中的重要组成部分，它对大气的湿度和温度起着重要调节作用。
水循环的不断循环和转化，直接影响着地球的气候和气候变化。
9. 人类活动对水循环的影响随着工业化和城市化的加剧，人类的活动对水循环产生了一定的影响。
大量的开采地下水和排放污水，已经对地下水资源和地表水资源产生了一定的影响。
生态环境的破坏也间接地影响了水循环的进行。
因此，应该加强对水资源的保护和合理利用，维护水循环的平衡和稳定。
循环水的原理
循环水的原理
循环水是指在工业生产或者生活中，通过一定的设备和管道系统，将水进行循
环利用的一种方式。
循环水的应用可以有效地节约水资源，减少对环境的影响，提高水资源的利用效率。
那么，循环水的原理是什么呢？
首先，循环水的原理涉及到水的循环利用。
在工业生产中，很多生产过程需要
大量的水来冷却设备或者冲洗原料。
传统上，这些用过的水会被排放掉，造成了水资源的浪费和环境的污染。
而循环水的原理就是将这些用过的水经过处理后再次利用，从而达到节约水资源的目的。
其次，循环水的原理还涉及到水的处理和净化。
在循环水系统中，用过的水需
要经过过滤、除杂、消毒等处理步骤，去除其中的杂质和污染物，以确保水的质量符合再次利用的要求。
这些处理步骤可以采用物理方法、化学方法或者生物方法，对水进行全面的净化处理，使其达到再次利用的标准。
另外，循环水的原理还包括循环系统的设计和运行。
循环水系统需要合理设计
管道布局、设备配置和控制装置，以确保循环水能够顺利地流动和循环利用。
同时，循环水系统还需要进行定期的检查和维护，确保各个部件的正常运行，防止出现漏水、堵塞、腐蚀等问题，保障循环水系统的稳定运行。
总的来说，循环水的原理是通过对用水进行处理和净化，然后通过循环系统进
行再次利用，从而实现节约水资源、减少环境污染的目的。
循环水的原理不仅涉及到技术设备的运行，还需要相关人员的管理和维护，以确保循环水系统的正常运行和效果的实现。
通过循环水的原理，可以为工业生产和生活提供可持续的水资源保障，实现资源的有效利用和环境的保护。
水循环知识：水循环中的污水处理
水循环知识：水循环中的污水处理水循环是地球上非常重要的自然过程，也是维持生物多样性、人类生存和经济发展的关键因素之一。
然而，由于人类的活动和生产，水资源短缺和水污染现象日益严重，进而对生态环境和人类健康造成了严重威胁。
为解决这些问题，水循环中的污水处理在近几十年中得到了广泛的关注和研究。
一、污水的种类和来源污水是指肮脏的、腐臭的、有害的废水。
污水的种类和来源非常多样，包括人类生活排出的污水、工业生产废水、农业排水、雨水径流等。
其中，人类生活排出的污水是最为普遍的一种污水，主要来源于厕所、洗浴、洗衣等生活用水。
工业废水来自不同类型的工厂和加工车间，也包括废弃电子产品、化学药品、油脂等污染物质。
农业排水主要包括田间灌溉和农药残留带来的化学物质和微生物，而雨水径流则汇聚了城市及其他区域的各种污染物，如重金属、营养物质等。
二、污水的危害和治理污水对环境、健康以及经济发展造成了严重的危害，需要进行有效的治理。
首先是环境危害。
大量的污水排放和违法行为使得地表水和地下水遭受污染，导致水生生物和植物数量锐减，进而破坏生态平衡。
其次是健康问题。
污染的水源对人类的身体健康产生非常严重的威胁，污水中的化学物质和微生物含量高，很容易引发传染病和其他健康问题。
最后是经济发展问题。
水资源是发展的重要社会基础，如果污染严重，将会严重影响农业生产和旅游等经济行业的发展。
对于污水治理，我们首先需要强调的是预防污染的理念。
这种理念通过发展科技和技能，使人们能够在生产和生活中更好地减少、分离和控制污水的产生，从而为污染的治理增加了前提。
其次，我们需要使用不同的污水处理工艺，以达到卫生标准和环保标准。
目前主要的处理工艺包括物理处理、化学处理和生物处理等。
污水治理是一项比较复杂的过程，需要根据不同的污染源和治理目标进行不同的治理措施。
三、污水处理技术1、物理处理物理处理的主要目的是去除污水中的悬浮物、浮油和沉淀物。
物理处理是污水处理的第一步，其处理效率通常较高，能够有效地去除较大的悬浮物。
cA循环冷却水处理基础概念
污泥和生物粘泥的危害
非常类似于结垢 为结垢提供晶核 为微生物生长提供条件 堵塞管道
污泥生物粘泥的控制
良好的缓蚀、阻垢和微生物控制方案可 适当减少污泥、粘泥
物理(旁滤，在线过滤等)和化学方法相 互配合
旁滤装置
旁滤装置的过滤量通常为循环量的5％
循环水中微生物及控制
微生物种类 细菌 真菌 藻类
微生物
循环冷却水的腐蚀及其控制
腐蚀的定义 腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程
阳极：Fe Fe2++2e 阴极：2H2O＋O2＋4e 4OH 金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀
铁腐蚀微电
池
Fe2+
H2O
O2
H2O
OH-
OH-
H2O
O2
FexOy
e-
e-
e-
阳极（金属流失）
阴极（氧减少）
积，并超过过饱和度。
钙、镁、钠离子的溶解度对照
化合物
钙 HCO3－ CO32－ SO42－
镁 HCO3－ CO32－ SO42－
钠 HCO3－ CO32－ ClOHSO42-
32 oF (0 oC)
1620 15 1290
37,100 101 170,000
38,700 61,400 225,000 370,000 33,600
浓缩倍数
浓缩倍数＝循环水离子浓度/补充水离子浓 度 ＝补充水量/排污量
浓缩倍数代表水的再利用率
浓缩倍数的产生
蒸发
补充 水
循环水
排污
浓缩倍数与补水、排污量的关 系
浓缩倍 1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 数
循环水基础知识
一、给水预处理的目的及基本方法给水预处理的目的是去除或降低原水中悬浮物质，胶体，有害细菌及生物以及水中的其他有害杂质，使处理后的水质满足用户的要求。
通常采用的方法自然沉淀，混凝沉淀，过滤，消毒软化，除铁除锰，上述方法可根据原水质和用户要求选用或联合使用。
二、循环水系统存在的问题主要有腐蚀、结垢、粘泥、菌藻、泄漏等1、腐蚀的基本概念一般的说法腐蚀的定义是材料（通常是金属）和它所存在的环境之间的化学或电化学反应而引起材料的破坏及其性质的恶化变质叫腐蚀。
根据反应机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，根据形式可分为均匀腐蚀和局部腐蚀。
2、影响腐蚀速度的因素(1)溶解氧的浓度，随浓度增大，腐蚀率增加；但当达到一定极限时，高氧会使氧化物成为钝化膜，降低腐蚀速度。
(2)PH值。
PH在4～10时，腐蚀由扩散过程控制腐蚀速度与PH关系不大，当PH小于4时，氧化膜被溶解，金属表面与酸性溶液接触，产生两个去极化作用。
氧的去极化O2+4H++4e→2H2O氢的去极化2H++2e→H2故电化学腐蚀加强，腐蚀速度加快。
PH在10～13时，碳钢表面PH值升高，氧的钝化临界浓度降低到6ppm，生成r-Fe2O3而钝化腐蚀速度下降。
PH＞13时，钝化膜被溶解，生成可溶性络合物铁酸钠（NaFeO2）和亚铁酸钠（Na2FeO2）腐蚀速度又上升。
(3)温度及热负荷通常随着温度升高，腐蚀速度增加。
温度升高增加了反应速度和扩散速度，在氧浓度一定时，温度每升高30℃腐蚀速度就增大一倍。
对敞开式循环水而言温度在80℃以内，温度升高加快腐蚀，80℃以上腐蚀速度才开始下降。
(4)流速不加缓蚀剂水流速度对腐蚀速度影响较大，水的流动状态强烈的影响着氧的扩散速度。
水的流速大，使氧的极限扩散电流密度增大，腐蚀速度增大，在层流区内腐蚀速度随流速增加而缓慢上升。
当流速达到V临时，从层流转为湍流，开始时，腐蚀速度会剧增。
对加有缓蚀剂的系统，流速有着不同的作用，水的流速在一定范围内(如在1米/秒左右)会对缓蚀有利，流速增加，缓蚀剂容易到达金属表面，可冲走污泥防止局部垢下腐蚀，水的流速应尽可能大一些，壳程水冷器在0.5米/秒以上为好，管程在1米/秒左右。
水循环知识：水循环中的新型水循环技术
水循环知识：水循环中的新型水循环技术水循环指的是水在自然环境中的循环过程，包括蒸发、降水、入渗和流转等过程。
这个过程中，水源与水资源在流动和变化中间不断进行着转变和更新。
但是，随着现代城市化进程的加速和人口的增加，传统的水循环已经不能满足现代都市的需求，因此，新型的水循环技术应运而生。
新型水循环技术是指在传统水循环的基础上，引入现代化的科学技术，通过建设新型的水循环系统，实现节约型的用水和环保型的水回收利用，从而达到可持续发展的目的。
现代水循环技术主要分为五个方面：灌溉、生态化排水、再生水利用、雨水收集利用和海水淡化。
第一种新型水循环技术是灌溉，它既可以是地下水的引流，也可以是桥梁的蓄水来实现水循环再利用。
我们可以利用雨水将农田中的土壤充分浸湿，让农作物长出最好的成果，而不会浪费任何水资源。
总之，利用灌溉这项技术，能够充分利用自然的水资源，从而达到减少水浪费，保护环境的效果。
第二种新型水循环技术是生态化排水，它是通过利用湿地、河流等自然环境的生物反应来消除水污染，防止和解决了水污染问题。
生态化排水的特点是具有自然稳定性、操作容易和成本低廉，化学污染等方面的效果优于传统的水处理方法，而且顺利通过国家标准，可以作为新一代的污水处理技术。
第三种新型水循环技术是再生水利用。
通过将污水进行二次处理，以差异化处理的方式分级回收和利用，例如更加利用河水，将回收的水用于再生水，再利用于自来水供应。
这样我们就能够节约大量的水资源，并且减少淡水资源的消耗，防止水资源的过度消耗。
第四种新型水循环技术是雨水收集利用，主要是通过将雨水收集后用作灌溉、植物浇水、清洗车辆等。
这是非常可行的环保措施，既能节约用水，又能减少水污染，可谓是简单易行的环保技术。
第五种新型水循环技术是海水淡化技术，它指将海水中的盐分通过离子交换、反渗透等技术处理，从而得到淡水。
这种技术特别适合那些缺乏甜水资源的地区，如地震、沙漠等，海水淡化可以大幅度提高这些地区的自给能力，是一个实现可持续发展的好方法。
循环水、废水、纯水水处理 收集知识
循环水、废水、纯水水处理收集知识1200Na为均粒型苯乙烯系阳离子交换树脂，主要应用在脱盐水、纯水制备、氨基酸的分离与提取、制药、制糖、湿法冶金方面是一种均匀颗粒、高品质，强酸性阳离子交换树脂。
可用于所有的水处理应用：软化及去离子纯化等。
经过”最佳化”设S100的均球型阳离子交换树脂,具有非常稳定的化学性以及渗透性,经过特殊处理呈现最佳化的树脂比一般非均球型的树脂操作容量高,原因在于均球的传动力冷却器一。
一般制冷原理一般制冷机的制冷原理压缩机的作用是把压力较低的蒸汽压缩成压力较高的蒸汽，使蒸汽的体积减小，压力升高。
压缩机吸入从蒸发器出来的较低压力的工质蒸汽，使之压力升高后送入冷凝器，在冷凝器中冷凝成压力较高的液体，经节流阀节流后，成为压力较低的液体后，送入蒸发器，在蒸发器中吸热蒸发而成为压力较低的蒸汽，再送入蒸发器的入口，从而完成制冷循环。
换热器的工作原理、结构及相关知识有哪些?聚氢酯组分一(预聚物)属合成树脂，按工艺要求必须在一定温度下进彳亍生产。
如醇解和酯化反应时.对反应釜中物料的加热及在冷凝器中对二甲苯和水蒸气的混合蒸气的冷凝操作，都发生着热量的传递。
化工生产把这种热量由较热物体传给较冷物体的过程称为传热过程，实现这种传热过程的设备称为热交换器或换热器。
按不同的换热目的和工作条件，选用换热器形式也很多，一般按工艺功能分类可分为冷却器、冷凝器、加热器、再沸器，蒸发器、换热器等。
如按换热器的传热方式和结构分类.则可分为问壁式换热器和直接接触式换热器等。
其中前一种换热器常用的有夹套式、蛇管式、列管式、套管式等。
本书介绍的醇解釜和酯化釜的加热器为工频感应加热器；冷凝二甲苯和水蒸气的冷凝器为列管式冷凝器；兑稀罐釜体外设计有夹套，既可通人蒸汽对釜内物料进行加热，又可通人玲却水进行冷却，所以，也可称为釜式换热器。
一般加热蒸汽从央套上部进入，从底部排出，冷却水正好相反。
(1)丁频感应加热器工频加热器在防爆、防火的环境中使用是较安全的。
循环水处理技术
直流循环水系统
闭路循环水系统
开路循环水系统
分述如下:
一、直流循环水 b.水只经过热交换器一次； c.水排放到初始的补水源； d.没有浓缩，水中的离子成分保持不变。
例如
饮用水系统 工艺过程水
等 沿河、沿江或沿海
电厂循环水
一、直流循环水系统
2、特点 a.平均温差 4~6℃； b.需要使用大量水来达到冷却效果； c.大量水排放； d.水源通常为海水、湖水、或河水; e.排放水回到同样的补水源，但是在不同的地点， 以避免循环。
能使用在小系统中。 b.抽风冷却塔 向凉水塔中抽入空气。典型的形式有逆流或横流。
循环水的冷却效率取决于风量。
蒸汽冷凝器 冷却塔具有一套闭路循环水系统和一套开路循环系
统。开路循环水在冷却塔与大气接触，闭路循环水在冷 却蛇行管中流动。
三、开路循环水系统
5、冷却塔提供两个条件来提高蒸发过程 a.将水变成小液滴，这样提供更多的水分子蒸发； b.风机加速冷却塔的风流动，加速水分子的蒸发 和提供更多的水份逃逸。
可广泛用于工业冷却； 7、温度上升很小； 8、环境影响最小。
二、为什么水是最佳的冷却介质？
1、可以溶解接触许多物质：金属、泥土及砂石； 2、水中的三种物质：
溶解固体（钙、镁、钠等）、溶解气体（二氧 化碳、一氧化碳等）及悬浮物（黏土、砂等）。 3、水的两种来源
a.地表水：溶解固体含量低、悬浮物含量高、 水质受天气和季节影响大；
自然通风冷却塔
让冷却的干、冷空气与水接触，加强蒸发，潮 湿的热空气上升离开冷却塔，冷却塔造型使空气快 速通过热水喷洒的截面。
典型代表如热电厂的双曲线自然通风冷却塔。
机械通风冷却塔 使用机械风机使空气通过冷却塔。 分为：强制鼓风冷却塔及抽风冷却塔。 a.强制鼓风冷却塔 让空气通过凉水塔，因为需要大的马力，所以只
水处理基础知识培训PPT课件
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敞开式循环冷却水系统介绍
•由于近代工业的迅速发展，工业用水愈来愈 多，受水资源的限制，采用循环水系统，可 以节约可观的水量。另外我国水资源分布不 均匀，北方缺水少雨，更显水源紧张，因此 敞开式循环水系统的推广和应用是大势所趋。
• 蒸发量
E = RR/1000 x D T (Centigrade) x 1.8 x Ef = RR x DT x Ef/ 556
• Ef = 0.75 - 0.85(蒸发因子）
• 排污量
BD = E/(C-1)=MU/C
• 补水量
MU = E + BD + Leakage + Wind Loss
(一般计算时把后两种泄漏忽略不计）
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敞开式循环冷却水基础计算
• 系统容量 • SV = 水池容积 x 1.5 for piping
• 经验公式 • SV = 607 x Salt (kg) / (Clmax-Cli)ppm • Add salt 0.12kg/m3 • Cli - tower chloride, ppm • Clmax – 最大稳定氯根, 在水流湍急区加盐并每隔15分钟测量一次氯根直到达到最大氯根 （ Clmax, ppm）
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开式循环系统中三者的关系
•腐蚀
•沉积（结垢）
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•微生物
a、腐蚀
• 水在冷却塔内和空气充分接触，循环水中的溶解氧得到补充，所以循环冷却 水中溶解氧总是饱和的。水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因，这 是冷却水循环使用后易带来的一大问题。
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工业循环冷却水处理基础知识
工业循环冷却水处理基础知识工业循环冷却水处理基础知识第一部分循环水系统及循环水的冷却1、概述1.1. 自然界水的分布1.1.1.地球上有71% 的面积被水覆盖1.1.2 所有水中97.5% 的为海水1.1.3 淡水中有99.4% 在南极和北极以冰雪形式存在1.1.4 我国水质资源贫乏，南北差异大，南方多雨污染大，很多地方并不是没有水，相反水质不合格；北方少雨而缺水。
1.1.5 工业生产中有50～80% 的水用于介质冷却。
1.1.6我国为世界上13 个最贫水国家之一1.1.7 我国工业用水浪费惊人1.1.8 我国工业冷却水循环使用率不足60%1.1.9 发达国家工业冷却水循环使用率已达到80%1.2 水的特点1.2.1 水的热容量大，传热效果好；1.2.2 水的化学稳定性好，常温下呈液态，便于输送，使用方便；1.2.3 水是溶解能力很强的溶剂，多数物质在水中有很大的溶解度；1.2.4水的价格便宜，循环用水经济性优越，由于循环水主要是温度提高，水质变化不大，故采取降温即可循环使用。
1.3 水中的成分1.3.1 溶解物质(直径小于1nm）1.3.1.1各种离子1.3.1.1.1多种金属离子：Ca2+ 、Mg2+ 、k+、Na+、Fe3+等1.3.1.1.2 多种阴离子：Cl-、HCO3- 、CO32-、PO43- 、SO42- 、OH-、NO3-等1.3.1.2各种可溶性气体：CO2、O2，有时还含有H2S、SO2、N2、NH3等2、冷却水系统及其构筑物2.1 冷却水系统不同工业生产中，产热的过程各异，被冷却的对象差别较大，主要的冷却对象有冷凝器，热交换器，油（气或液体）冷却器，发电机组，压缩机组，高炉，炼钢，化学反应器等，这种用水来冷却工艺介质的系统称为冷却水系统，通常分两种：直流冷却水系统，循环冷却水系统。
2.1.1 直流冷却水系统在直流冷却水系统中，冷却水仅通过换热设备利用一次后就被排放掉，用水量很大，水温升高很少，水中各种矿物质和各种离子含量基本不变，对水质要求不高。
工业循环水处理技术课程
工业循环水处理技术课程一、课程简介工业循环水处理技术是指对工业生产中所使用的循环水进行处理，以保证水质清洁、稳定，并达到再利用的目的。
工业循环水处理技术课程旨在培养学生对工业循环水处理技术的理论和实践知识，使其具备从事工业水处理工作的能力和技能。
二、课程目标1. 掌握工业循环水的水质要求和处理原理；2. 了解循环水处理设备的种类和工作原理；3. 学习循环水处理的技术方法和操作流程；4. 掌握工业循环水处理的实践技能。
三、课程内容1. 工业循环水的水质要求（1）水质指标及标准（2）水质检测方法（3）循环水与锅炉水处理的区别2. 循环水处理原理（1）循环水的来源和循环方式（2）循环水的污染物及对设备的影响（3）循环水处理的目的和意义3. 循环水处理设备（1）沉淀器、过滤器、混凝剂的种类和作用（2）膜分离技术的应用（3）水处理剂和缓蚀剂的选用和使用4. 循环水处理技术方法（1）机械处理方法（2）化学处理方法（3）生物处理方法5. 循环水处理操作流程（1）循环水系统的工作流程（2）循环水处理设备的操作维护（3）应急处理措施6. 工业循环水处理案例分析（1）石化行业循环水处理方案（2）钢铁行业循环水处理方案（3）水泥行业循环水处理方案四、课程教学方法1. 理论教学通过讲课、讨论等形式，向学生介绍工业循环水处理技术的理论知识。
2. 实践教学通过实地考察和实验室操作，让学生亲自操作循环水处理设备，掌握实际操作技能。
3. 研究性教学鼓励学生开展工业循环水处理相关课题的研究，培养学生的创新能力和实践能力。
五、课程评价1. 考试定期进行书面考试和实际操作考试，检验学生对工业循环水处理技术的理论和实践能力。
2. 实习安排学生到企业进行实习，实践操作所学的工业循环水处理技术。
3. 毕业设计要求学生结合所学理论和实践知识，完成一定的工业循环水处理技术设计或改进项目，并进行答辩。
六、课程教材1. 《工业循环水处理原理与应用》2. 《循环水处理设备及应用》3. 《工业水处理技术手册》七、课程推荐学时该课程推荐学时为48学时，为期12周，每周4学时。
循环水系统基础知识
第一章、循环冷却水系统基本知识
第二节 冷却水系统及其构筑物
冷却水系统：用水来冷却工艺介质的系统称作冷却水系统。 冷却水系统通常有两种：直流冷却水系统和循环冷却水系统。
在直流冷却水系统中，冷却水仅仅通过换热设备一次，用过后水就被排放掉， 因此，它的用水量很大，而排出水的温升却很小，水中各种矿物质和离子含量基本 上保持不变。这种冷却水系统投资少、操作简便，对水质要求不高，但取水量大， 运行费用高，不符合节水节能的要求。现在即使在水资源丰富的地区也不提倡采用 直流水冷却系统。
第一章、循环冷却水系统基本知识
第二节 冷却水系统及其构筑物
水是比较理想的冷却介质。因为水的存在很普遍，和其它液体相比，水的热容或 比热较大，水的汽化潜热（蒸发潜热）和熔化潜热也很高。比热是单位质量的水温度 升高一度时所吸收的热量。常用的单位是卡/克·度(摄氏)或英热单位(B．T．U．)/ 磅·度(华氏)。用这两个单位表示水的比热度时，其数值是相同的。热容大或比热大 的物质升高温度时需要吸收大量的热量，而本身温度并不明显升高，因此水具有良好 的贮热性能。潜热是物态发生转变时所吸收或放出的热量。一克分子水蒸发成为一克 分子蒸汽需要吸收近一万卡的热量，因此水蒸发时能吸收大量的热量，从而使水温下 降，这种依靠水份蒸发带走热量的过程称为蒸发散热。
水循环知识：水循环中的水循环保护方法
水循环知识：水循环中的水循环保护方法水循环是地球上最基本的自然循环之一，这也是人类生存和发展的重要物质基础。
每一滴水都经过漫长的旅程，从海洋、湖泊、河流、地下水脉、大气中等多个渠道流动循环，构成了生态系统中不可或缺的水资源。
但是，随着人类对水资源的日益依赖和过度开采，水资源开始面临严峻的挑战。
如何保护水循环，合理利用和管理水资源成为当务之急。
水循环保护方法之一是保护水源区。
水源区是水循环的起源和源头，直接影响到水的质量和数量。
如今，由于人类对水资源的大量开采，城市化和工业化等因素，越来越多的水源区受到污染和破坏。
因此，保护水源区的生态环境和生物多样性非常必要。
这可以通过限制水源区的开发，严格禁止采矿和非法捕捞，加强水资源监管和管理等措施实现。
水循环保护方法之二是提高水资源的利用效率。
目前，由于对水资源的过度开采和不合理利用，造成了水资源的浪费和短缺。
为了提高水资源的利用效率，应该激励节水和节能技术的推广和应用。
此外，还需加强对水资源的监管和管理，实现科学合理的用水计划和控制用水总量。
水循环保护方法之三是推广生态环境建设。
在循环水资源的过程中，生态环境是起关键作用的。
生态环境建设是保证水资源具有良好质量和量的前提，行程陆地、水域和大气中的循环。
通过重视发展循环经济、探究低碳发展、推进可持续发展等举措，可以推广生态环境建设，铺设良好的水资源保护和利用道路。
水循环保护方法之四是对水资源进行优化配置。
经济社会发展需要大量的水资源来支撑，理性优化水资源配置最为关键，需要根据不同地区的供需情况，合理配置水资源，以保证每个地区和部门都能够满足需求。
考虑到容量、效率、水污染应对能力、管控手段等因素，需坚持在切实可行的前提上，制定能够生效的优化配置措施。
水循环保护方法之五是开展水资源再生利用。
水资源再生利用是实现水资源可持续利用、保障人民饮水安全的重要途径之一。
二次供水、废水处理和重要区域的灌溉用水等领域可通过开展水资源再生利用，尽可能地循环利用水资源，从而减轻对环境的影响和减少水资源的消耗。
循环水化学处理基础知识
循环水化学处理基础知识一．术语:1.循环水量：系统循环水的量对时间的函数，以Q表示，单位t/h。
2.保有水量：循环水系统内所有水容积的总和，等于水池容积用管道和水冷设备内水的容积总和，以V表示，单位t。
3.补充水量；用来补充循环水系统中由于蒸发、排污和飞溅的损失所需的水，以M表示，单位t/h。
4.蒸发损失：在敞开式循环冷却水系统中，从设备部分来的热水回到冷却塔，通过蒸发而冷却，在此过程中有水的损失，称为蒸发损失，以E表示，单位t/h。
5.飞溅损失：由于风力，水从系统中散失到大气中的水，以B1表示，单位 t/h。
6.排污水量：在确定的浓缩倍数条件下，需要从循环冷却水系统中排放的水量，以B2表示，单位t/h。
7.浓缩倍数：循环冷却水的含盐浓度与补充分水的含盐浓度之比值，以N表示。
8.旁滤水量：从循环冷却水系统中分流出部分水量按要求进行处理后，再返回系统的水量，以Q旁表示，单位t/ h。
9.冷却水进口温差：冷却塔入口与水池出口之间水的温差，以△t表示，单位℃。
10.药剂停留时间：药剂在循环冷却水系统中的有效时间，以T表示，单位h。
11.水平衡的关系式：a.蒸发损失量： E=1%Q·K·△t（10℃时，K=0.13；20℃时，K=0.14；30℃时，K=0.15）b.飞溅损失量：B1=（0.05～0.3）%Qc.根据水量平衡: M=E + B1 + B2 总排污量: B= B1 + B2 浓缩倍数: N=C R/C m根据水中溶解含盐量平衡（由于蒸发损失水中不含盐分，故在一定的浓缩倍数下，系统平衡状态时，循环水系统补入的水中所含盐量等于排出系统的水中所含盐量，）:MC m=（B1 + B2）C R 式中：C m：补充水的含盐量，mg/l ；C R：循环水的含盐量，mg/l综合得浓缩倍数选择关系式：B=E/（N-1）e.旁滤量:Q旁=（5～10）%Qf.循环水进出口温差：△t=t1-t2g.药剂停留时间：T=V/B二结垢问题1.影响结垢的主要因素a.水质水质是影响污垢沉积的最主要因素之一，冷却水水质的各项控制指标如硬度、碱度、总溶固、水中各种成垢离子、悬浮物，绝大部分是针对防垢的要求而制定的，水的PH对成垢影响也很大，PH高有利于腐蚀控制，但不利于垢沉积控制。
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3、膦羧酸 目前在实际应用中，使用较多的是PBTCA（2-膦酸基丁烷-
1,2,4-三羧酸）在高温、高硬度和高pH值得水质条件下，具有比常
用有机膦酸更好的阻垢性能。与有机膦酸相比，PBTCA不易形成 难溶的有机膦酸钙。还具有缓蚀作用，特别是在高剂量使用时，它
还是一种高效缓蚀剂。PBTCA与锌盐和聚磷酸盐复配可产生良好
物。
还可以和附在管壁上的Ca2+和Mg2+等形成络合离子，然后再借布 朗运动或水流作用，重新把管壁上的这些物质分散到水中。
缺点：水解生成的正磷酸盐容易和水中的钙离子生成磷酸钙水
垢。同时正磷酸盐还是菌藻的营养物，长期使用聚磷酸盐，则必然 会促进系统中菌藻的繁殖。因此，单纯用聚磷酸盐做阻垢剂已逐渐
被淘汰，代之而起的是复合磷酸盐配方。
蚀性能，并且属于无毒或极低毒的药剂，因此在使用中可以不必担
心环境污染的问题。
常用的有机膦酸： 1）ATMP（氨基三亚甲基膦酸）：对抑制碳酸钙垢特别适用。 2）EDTMP（乙二胺四亚甲基膦酸）：对抑制碳酸钙、水合氧化铁和 硫酸钙等水垢都有效，而对稳定硫酸钙的过饱和溶液最为有效，并且 在200℃高温下也不分解，因此更适用于低压锅炉作炉内处理。牙膏 添加剂。
冷却水分为：直流冷却和循环冷却。 循环冷却又分为密闭式和敞开式
典型敞开式冷却循环系统
（二）循环水处理的基本概念
1、循环水量 2、蒸发水量 3、风吹损失 4、排污
5、渗漏损失
6、温降（温差） 7、保有水量 8、补充水量 9、浓缩倍数：只有水分子才可汽化，所以留下溶解固体在循环水中累积。浓 缩倍数就是循环水中溶解固体含量与补充水中溶解固体含量的比值。
和镁的硫酸盐以及氯化物，用煮沸方法不能从水中析出沉淀，所以这
种硬度又称为永久硬度。
2、pH值
pH值也称为氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度
的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。 在稀溶液中，氢离子活度约等于氢离子的浓度，可以用氢离 子浓度来进行近似计算,pH=-lg[H+]。 在标准温度和压力下，pH=7的水溶液（如：纯水）为中性， pH值愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强。 在非水溶液或非标准温度和压力的条件下，pH=7可能并不代 表溶液呈中性，这需要通过计算该溶剂在这种条件下的电离常数
3）HEDP（羟基亚乙基二膦酸）：抗氧化性比上述两种有机磷酸好。
也能与金属离子形成六元环螯合物，并且有临界值效应和协同效应。 因此它对抑制碳酸钙、水合氧化铁等的析出或沉积有很好的效果，但
对抑制硫酸钙垢的效果较差。酒的稳定剂。
4）DTPMP（二亚乙基三胺五亚甲基膦酸）： 特点是与Mn2+复合对碳 钢和铜合金均有很好的缓蚀能力。可以和多个金属离子螯合，形成两 个或多个立体大分子环状络合物，分散于水中，破坏了碳酸钙晶体的 生长，从而起到阻垢的作用。
的协同效应。 4、有机磷酸酯
由于有机磷酸酯对水生动物的毒性较低，且会缓慢水解，水解
后的产物还可以生物降解，因此对环境没有什么影响。 有机磷酸酯一般与其他药剂如聚磷酸盐、锌盐、木质素和苯并
三氮唑等复合作用。
5、聚羧酸 聚羧酸作为阻垢剂和分散剂，使用最多的是丙烯酸的均聚物和
共聚物，以及以马来酸为主的均聚物和共聚物。
（三）敞开式循环冷却水系统产生的问题
冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水的温度升高，蒸发， 各种无机离子和有机物质的浓缩；冷却塔和冷水池在室外受到阳光照 射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，会产生比直流系统更为严重的沉积 物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，以及由此形成的黏泥污垢 堵塞管道等问题。 （一）沉积物的析出和附着：水中溶解的重碳酸盐是冷却水发生水 垢附着的主要成分。水垢附着的危害，轻者是降低换热器的传热效率 ；严重时，则管道被堵。 （二）设备腐蚀：循环水系统中，换热器以碳钢、不锈钢、铜材质 居多，长期使用会发生腐蚀穿孔。
第一章 循环冷却水的特征
一、天然水的化学特征
1、硬度
一般将水中所含钙、镁离子的总量称为水的总硬度。 按照阳离子组成，水的硬度可进一步区分为钙硬度和镁硬度；按
照水中阴离子组成，把硬度区分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。碳酸
盐硬度就是钙和镁的重碳酸盐和碳酸盐，这种水煮沸后很容易生成碳 酸盐沉淀析出，所以又称这种硬度为暂时硬度。而非碳酸盐硬度是钙
是所在地理环境干燥、灰尘飞扬时更是明显。
如果系统中增设旁滤设备，只要控制旁流量和进、出旁流设备 的浊度，就可保证系统在长时间运行下浊度也不会增加，维持在控 制的指标内，从而减少污垢的生成。旁流量一般经验是取1%-5% 的循环水量。
四、常用阻垢剂及分散剂
1、聚磷酸盐 当溶液中没有聚磷酸盐时，碳酸钙晶体是正常的晶体，而当 有聚磷酸盐时，所形成的晶体不是正常的菱面体方解石，而是一种 畸变的晶体。含量在1.2mg/L以上时，碳酸钙就不在发生沉淀。聚 磷酸盐还能螯合Ca2+、Mg2+等离子，形成单环螯合物或双环螯合
来决定pH为中性的值。如373K（100℃）的温度下，pH=6为中性
溶液。
3、碱度
水的碱度指水中能与强酸即H+发生中和作用的物质的总量。其组 成通常是三类物质：强碱、弱碱、强碱弱酸盐。 这些物质在水中会全部或部分电离生成OH-，或经过水解生成OH-， 这些OH-与强酸进行中和反应。此外有些碱性物质也可直接与H+起中和 反应。 大多数天然水中，碱度由氢氧化物、碳酸盐和重碳酸盐组成，通 常称之为总碱度。天然水中溶有微量强碱或碳酸盐水解时，均会使水 的pH值升高到10以上，因此氢氧化物碱度的试剂存在范围是在pH>10时 。天然水的pH值一般均低于10，故水中总碱度实际上由碳酸盐和重碳 酸盐所组成。
4、水质对金属设备不易产生腐蚀：冷却水在食用中，要求对金 属设备最好不产生腐蚀，如果腐蚀不可避免，则要求腐蚀性愈小愈好
，以免传热设备因腐蚀太快而迅速减少有效传热面积或过早报废。
5、水质不易滋生菌藻：冷却水在使用过程中，要求菌藻等微生物 在水中不易滋生繁殖，这样可避免或管道堵塞和腐蚀。
（三）投加阻垢剂 从水中析出碳酸钙等水垢的过程，就是微溶性盐从溶液中结晶沉 淀的一种过程。按结晶动力学观点，结晶的过程首先是生成晶核，形 成少量的微晶粒，然后这种微笑的晶体在溶液中由于热运动不断地相 互碰撞，和金属器壁也不断地进行碰撞，碰撞的结果就提供了晶体生 长的机会，使小晶体不断变成了大晶体，也就是说形成了覆盖传热面 的垢层。
5、悬浮物和浊度
悬浮物指悬浮在水中的固体物质，包括不溶于水中的无机物、有 机物及泥砂、黏土、微生物等。悬浮物是造成水浑浊的主要原因。其 测定方法是过滤称重，单位是“mg/L”
浊度是指水中悬浮及胶体状微粒对光线透过时所发生的阻碍程度
，也称为“浑浊度”。单位有：散射浊度单位NTU；烛光浊度单位JTU （度）；ISO标准单位FTU，常用NTU。
这类化合物对碳酸钙等水垢具有良好的阻垢作用。同是时也 有临界值效应，因此用量也是极微的。对泥土、粉尘、腐蚀产物和
从碳酸钙的结晶过程看，如能投加某些药剂，破坏其结晶增长，
就可达到控制水垢形成的目的。目前使用的各种阻垢剂有聚磷酸盐、 有机多元膦酸、有机磷酸酯、聚丙烯酸盐等。
三、污垢的控制
（一）降低补充水浊度 作为循环水系统的补充水，其浊度愈低，带入系统中可形成 污垢的杂质就愈少。 （二）做好循环水水质处理 冷却水在循环使用过程中，如不进行水质处理，必然会产生 水垢或对设备腐蚀，生成腐蚀产物。同时必然会有大量菌藻滋生， 从而形成污垢。如果对循环水进行了水质处理，但处理得不太好时， 就会使原来形成的水垢因阻垢剂的加入而变得松软，再加上腐蚀产 物和菌藻繁殖分泌的黏性物，它们就会粘合在一起，形成污垢。因 此，做好水质处理，是减少系统产生污垢的好方法。
（二）冷却用水的水质要求：
1、水温要尽可能低：在同样设备条件下，水温愈低，日产量愈高 。冷却水温度愈低，用水量也相应减少。 2、水的浑浊度要低：水中悬浮物带入冷却水系统，会因流苏降低 而沉积在换热设备和管道中，影响热交换，严重时会使管道堵塞。侧 外，浑浊度过高还会加速金属设备的腐蚀。 3、水质不易结垢：冷却水在使用过程中，要求在换热设备的传热 表面上不遗结成水垢，以免影响换热效果。
（三）投加分散剂 在进行阻垢、防腐和杀生水质处理时，投加一定量的分散剂， 也是控制污垢的好方法。分散剂能将粘合在一起的泥团杂质等分散 成微粒使之悬浮于水中，随着水流动而不沉积在传热表面上，从而 减少污垢对传热的影响，同时部分悬浮物还可随排污水排出循环水 系统。
（四）增加旁滤设备
循环冷却水系统在稳定操作情况下浊度会升高的原因是由于冷 却水经过冷却塔与空气接触时，空气中的灰尘会被洗入水中，特别
水中钙离子是形成碳酸钙垢的主要原因，如能从水中除去钙离子
，使水软化，则碳酸钙就无法结晶析出，也就形不成水垢。从水中除 去钙离子的方法主要有两种：离子交换树脂法和石灰软化法。
(二)加酸或通CO2气，降低pH值，稳定重碳酸盐 1、加酸
通常是加硫酸。因为加盐酸会带入氯离子，增加水的腐蚀性；
加硝酸则会带入硝酸根，有利细菌的繁殖。 2、通CO2气。
循环冷却水基础知识
第一章 循环冷却水的特征
四、冷却水中金属腐蚀的控制方法
一、天然水的化学特征
二、循环冷却水的特点 第二章 循环冷却水系统中的沉积物及其控制 一、沉积物的分类 二、水垢的控制 三、污垢的控制 四、常用阻垢剂及分散剂 第三章 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 二、冷却水中金属腐蚀的形态 三、冷却水中金属腐蚀的影响因素
2、有机膦酸 化学稳定性好，不易水解，并且耐高温，在使用中不会因水
解生成正磷酸而导致菌藻过度繁殖。其次，它与聚磷酸盐一样也有
临界值效应，就是只需用几mg/L的有机磷酸就可以组织几百mg/L 的碳酸钙发生沉淀。第三，它还有与其他药剂共用时的良好协同效 应，即在总剂量不变的情况下，药剂各自单独使用，其效果不如二 者混合在一起使用的效果好。有机膦酸在高剂量下还具有良好的缓