循环冷却水处理基础知识
循环冷却水处理与海水淡化概述
循环冷却水处理与海水淡化概述一、循环冷却水处理1.原理循环冷却水处理是指对工业循环冷却系统中的水进行处理，以防止水质的恶化和系统的腐蚀、堵塞。
循环冷却系统一般由冷却塔、泵以及相关管道组成，其主要作用是将工业设备产生的热量散发到环境中。
然而，循环冷却过程中，水会因为吸收热量而升温，导致水质的变坏和系统的问题。
2.应用领域3.挑战（1）水源的选择问题。
循环冷却系统的水源通常使用自来水或地下水，但这些水源中常常含有一定的溶解物和微生物。
因此，需要对水源进行适当的预处理，以确保循环冷却系统的正常运行。
（2）水质监测与控制。
循环冷却系统中的水质会随着时间的推移而变化，需要定期进行水质监测和分析。
针对不同的水质问题，需要采取相应的措施进行调整和处理。
（3）环境问题。
循环冷却系统产生的废水通常含有一定浓度的污染物，需要进行适当的处理和排放，以减少对环境的影响。
二、海水淡化1.原理海水淡化是指将海水中的盐分去除，以产生可饮用水或工业用水的过程。
海水中的盐分浓度约为3.5%，是普通自来水的几倍。
传统的海水淡化方法主要包括蒸发法和逆渗透法。
蒸发法是将海水加热，使其蒸发后凝结成淡水。
逆渗透法则是通过一种半透膜，使海水中的水分通过膜而盐分无法通过，从而实现淡化的目的。
2.应用领域海水淡化广泛应用于干旱地区和沿海地区的淡水资源补充。
由于淡水资源的短缺和人口的增加，海水淡化技术成为一种重要的水资源补充方式。
海水淡化还可以应用于工业生产、农业灌溉、城市供水等方面。
3.挑战海水淡化技术面临一些挑战，包括：（1）能源消耗。
海水淡化是一种能源密集型的过程，主要消耗能源的方式为热能和电能。
因此，提高能源的利用效率和减少能源消耗是海水淡化技术的一大挑战。
（2）膜材料的选择和维护。
逆渗透法中使用的膜材料需要具有良好的选择性和通透性，并且能够抵抗海水中的腐蚀和污染物。
此外，膜材料的维护和清洁也是一个重要的问题。
（3）海水中的污染物。
海水中可能含有微生物、有机物、重金属等污染物，这些污染物可能对淡化过程和淡水品质造成影响。
循环冷却水基础知识
循环冷却水基础知识循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定，水在循环使用的过程中，会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。
因此循环水处理需解决两方面的问题：a.要使已升高的水温降低，以保持较好的冷却效果-----称之为循环水冷却。
二.水与空气对流接触时，如果空气的温度低于水的温度，则水中的热量会直接传给空气，使空气温度升高，水温降低。
二者温差越大，传热效果越好。
(3)辐射传热辐射传热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。
辐射传热只是在大面积的冷却池内才起作用。
在冷却塔的传热中，辐射散热可以忽略不计。
这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。
春、夏、秋三季内，室外气温较高，因此以蒸发散热为主，最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。
冬季空气温度较低，接触散热的作用增大，从夏季的10%～20%增加到40%～50%，严寒的天气甚至可增加到70%左右。
三.垢剂，破坏结垢离子的结晶长大而达到阻垢的目的。
（2）缓蚀处理在循环水系统中，主要是通过加缓蚀剂在金属表面形成一层致密的保护膜以阻止电化学反应发生的方法来控制腐蚀，系统开工初期都要投加高浓度的缓蚀剂进行预膜，正常运行后按要求连续投加进行补膜。
（3）悬浮物、浊度、微生物的控制循环水中悬浮物、浊度等可通过旁滤处理进行去除，同时利用阻垢剂来提高极限碳酸盐硬度，限制循环水中的CaCO3的析出。
微生物可通过投加杀菌剂来得到控制，一般要求是氧化性和非氧化性的杀菌剂混合使用。
四.循环冷却水的任务式中α—蒸发损失率，% α=C（T1-T2）%R——系统中循环水量，m3/h B——排污水量，m3/h E——蒸发水量，m3/hT 1，T2——为循环水冷却水进、出冷却塔的温度，℃C——损失系数。
与季节有关：夏季（25~30℃）为0.15~0.16冬季（-15~ -10℃）为0.06~0.08春秋季（0~10℃）为0.10~0.121%D——风吹损失量，m/h；N——浓缩倍数。
环境工程给排水技术05水的冷却和循环冷却水质处理课件
1―配水系统； 2―淋水填料； 3―挡风墙； 4―集水池； 5―进风口； 6―风机； 7―风筒； 8―除水器； 9―化冰管； 10―进水管；
抽风式逆流冷却塔工艺构造
冷却构筑物的选择 冷却构筑物的类型很多，应考虑工厂对冷却水温 的要求，当地气象条件、地形特点、补充水的水质及 价格、建筑材料等因素，通过技术经济比较选择。
§5.1 水的冷却基本知识
5.1.1 水的冷却原理
冷却原理：当热水表面直接与未被水蒸气所 饱和的空气接触时，热水表面的水分子将不 断汽化为水蒸气，在此过程中，将从热水中 吸收热量，达到冷却效果。
加快水蒸发速度的措施：
① 增加热水与空气之间的接触面积； ② 提高水面空气流动的速度，使逸出的水
——金属密度，g／cm3；
g——重力加速度，m／s2； F——金属与水接触面积，m2； t—— 腐蚀作用时间，h。
缓蚀率（η ） 缓蚀率是指经水质处理后腐蚀率降低的效果
C0 CL 100%
C0
式中 C0 、CL——分别表示冷却水未处理时及水处理后的腐蚀率。
污垢热阻（ R t ）
热交换器传热面由于结垢及污垢沉积使传热系数下 降，从而使热阻增加的量称为污垢热阻。
起腐蚀，冷却水流量减少，进而降低冷却效率；严重时会
堵死管道，迫使停产清洗。
5.4.3 循环冷却水处理和“趋零”排放新技术
1）技术目标 2）技术关键 3）技术路线 4）技术分析 5）经济效益、环境效益和社会效益分析
是铜的很好的阳极缓蚀剂，剂量仅为1～2mg／L。因为
它在铜的表面进行螯合反应，形成一层沉淀薄膜，抑制
腐蚀。这类缓蚀剂还有其它杂环硫醇。巯基苯并噻唑与
磷酸盐共同使用，对防止金属的点蚀有良好的效果。
循环冷却水知识
循环冷却水处理第一节循环冷却水处理概况一、冷却系统的类型1、直流系统早期工厂的冷却水系统采取直流系统。
冷却水从水源流经热交换器后又回流到水源处。
优点是快速有效：水源处的水温较低；灵活性：可在最小的传热面条件下冷却。
表现为腐蚀、污垢和微生物繁殖，但相对较小；系统内由水引起的问题主要取决于原水的性质。
由于水在系统内没有浓缩，一般不会发生明显的物理和化学变化，冷却水系统内水的流量和温度的变化、加上水的性质各不相同（河水、湖水常含有大量悬浮物和沉积物，且随季节变化；水中常含铁和结垢的盐类），使得系统的管理工作更加复杂。
图3-1 直流冷却水系统图3-2 封闭式循环冷却水系统2、密闭式循环冷却水系统1)定义水密闭循环，并交替冷却和加热，而不与空气接触。
在密闭系统中，冷却水携带的热量通常通过水-水换热器传给敞开式循环水系统中的循环水，热量再从水中散发到大气中去。
2)组成完全密闭的循环水系统；用于对水冷却或去除水中的热量的冷却器或热交换器。
3)密闭系统在工业上的应用（1）冷却气体管路的气体来冷却燃汽轮机或变压器冷却用的油冷却器；（2）柴油发动机和气体发动机；（3）制冷机；（4）以控制可靠的工艺过程的温度为目的：原子反应堆的辅助冷却器；炼铁高炉的炉体、风口等的冷却等。
4)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。
3、敞开式循环冷却水系统1)定义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2)水冷却原理通过水与空气接触，由以下三个过程共同作用的结果。
循环冷却水基础知识
第一章工业循循环冷却水处理知识总则为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策，促进工业循环冷却水的循环利用和污水资源化，有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害，保证设备的换热效率和延长使用寿命，减少排污、达标排污的要求，减少对环境的污染和破坏，使工业循环冷却水处理达到技术先进、经济适用、安全可靠的运行方针。
循环冷却水的处理，是许多学科交叉渗透的边缘科学，它涉及到无机化学、高分子化学、电化学、数学、微生物和工程学等领域，本手册为本单位（兰州华星高科技开发有限公司）技术售后服务而制定，根据火力发电厂水质的监督和处理原理而编写，可提供化验员及即将从事工业循环冷却水处理人员学习，本手册力求自己现有的水平的基础上，尽可能满足工业循环冷却水处理工作者的需求，廖误之处，敬请赐教。
目录一、循环冷却水系统各术语定义和符号 (4)1.术语 (4)2.符号 (8)二、循环冷却水处理指标控制及平衡关系 (10)1.间冷开式系统循环冷却水换热设备的控制条件 (10)2.循环冷却水水质指标 (10)3循环冷却水计算平衡关系 (13)三.循环冷却水系统中沉积物及其控制 (16)1.影响结垢的主要因素 (16)1.1水质 (16)1.2温度 (16)1.3流速 (17)1.4表面状态 (17)2.垢的形成机理 (17)3.阻垢剂的作用机理 (17)3.1螯合 (18)3.2低剂量效应 (18)3.3晶格畸变 (18)3.4分散作用 (18)4.腐蚀问题 (19)4.1影响腐蚀速度的因素 (19)5.缓蚀剂的缓蚀机理 (22)6.微生物问题 (23)6.1冷却水中微生物的主要危害 (23)6.2循环冷却水中微生物的处理 (25)7.循环水运行条件 (26)7.1.浓缩倍数 (26)7.2 PH值 (27)一、循环冷却水系统各术语定义和符号1.术语1.1循环冷却水系统recirculating cooling wanger system以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水装置，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其他有关设施组成。
循环冷却水处理常识2
循环冷却水处理常识1、循环冷却水系统的两种型式：a、开放式循环冷却水系统：其结构如右图所示其循环冷却水系统中带有冷却水塔，通过冷却水塔蒸发水分进行降温。
冷却水与空气接触，空气中的悬浮物易被洗涤到水中。
b、密闭式循环冷却水系统：其结构如右图所示：其循环冷却系统中不带冷却水塔，一般通过冷冻机带走热量而降温。
冷却水与空气几乎没有接触，冷却水在一个密闭的系统中循环。
2、开放式循环冷却水基本概念：①循环水量：循环水泵每小时输送的水量，单位m3/hr。
②保有水量：循环冷却水系统中循环冷水的总量，单位m3。
③浓缩倍数：循环冷却水中矿物质的浓度与补给水中矿物质浓度的比值。
表明循环冷却水的浓缩度。
这是因为冷却水塔是通过水分蒸发来散热的。
矿物质难以蒸发，大部分留在循环水中（小部分因风吹泄漏或排污而损失）而造成的。
一般腐蚀倾向水质可用Ca2+的比值来表示，没有加含氯杀菌剂的水质可用CL-的比值来表示，粗略的可用电导率来表示。
④补充水量：循环冷却水正常运行时，为维持循环冷却水的水量，每小时向系统中补充的水量，单位m3/hr。
⑤排放水量：循环冷却水因风吹、泄漏、排污等原因造成的损失水量，单位m3/hr。
⑥蒸发水量：循环冷却水正常运行时，每小时通过冷却水塔蒸发掉的水量。
⑦温差：循环冷却水进出换热器或冷却水塔的温度差。
3、开放式循环冷却水基本量之间的换算：补充水量① = 浓缩倍数排放水量②补充水量 = 蒸发水量 + 排放水量蒸发水量③ = 浓缩倍数-1排放水量④蒸发水量 =循环水量×0.0075（冷却塔温差为5度）4、循环冷却水系统运行中常见的问题：①结垢：循环冷却系统的热交换器或冷却水塔中常会见到水垢，水垢会使热交换器导热不良，甚至堵塞而失效。
②腐蚀：循环冷却水系统的管道大多是金属做的，热交换器也是金属做的，水中带有氧气，氧气与金属在水存在的条件下易发生氧化反应而腐蚀穿孔。
③菌藻：水中通常有细菌存在，冷却循环水，特别是开放式系统，其温度，矿物质及光照等条件适合细菌水藻滋生，细菌滋生会在热交换器上生成细菌膜而降低导热能力。
循环冷却水处理培训课件
三、污垢热阻
在循环冷却水系统中，冷却水中各种沉积物 在换热器水侧传热表面上沉积，同时热流体介 质中也可能有沉积物在热介质一侧的管壁上沉 积。这些沉积物都会影响传热效果，即增加传 热阻力。由沉积物引起的热阻通常称为污垢热 阻。
四、沉积物的控制 1。水垢的控制 （1）加酸处理 （2）石灰软化法 （3）弱酸树脂的离子交换法 （4）投加阻垢剂 常用阻垢剂： 聚磷酸盐。常用三聚磷酸钠和六偏磷酸钠 有机膦酸。ATMP、HEDP、EDTMP 聚丙烯酸（PAA） 复合型阻垢剂
循环冷却水处理
第一节 概述 一、循环冷却水系统 （一）直流冷却水系统 （二）循环冷却水系统 1.封闭式循环冷却水系统 2.敞开式循环冷却水系统
集中取样分析装置冷却水系统图 封闭式循环冷却水系统
敞开式循环冷却水系统 1-凝汽器；2-冷却塔；3-循环水泵
问题
循环冷却水中的杂质有哪些？其来源如 何？ 为什么要对循环水进行处理？ 循环水进行哪些处理？ 什么是安定性试验？
第三节 循环冷却水系统中金属 的腐蚀及其控制
一、火电厂冷却水中金属腐蚀的形态 （一）均匀腐蚀 （二）电偶腐蚀 （三）缝隙腐蚀与垢下腐蚀 （四）点蚀 （五）选择性腐蚀 （六）磨损腐蚀 （七）应力腐蚀破裂
循环冷却水处理PPT课件
01
02
03
优化背景
为降低运行成本，提高冷 却水处理效果，需要进行 运行优化。
优化内容
调整水处理药剂配方、改 进加药方式、加强水质监 测等。
优化效果
降低了药耗和水处理成本， 提高了循环水的浓缩倍数， 减少了排污量。
某园区循环冷却水处理技术应用案例
应用背景
为满足园区内企业冷却水 需求，推广循环冷却水处 理技术。
控制方法
采用阻垢剂，通过化学作用阻止水垢的形成；定期对循环水进行排污，以去除 水中的矿物质和其他杂质；保持适宜的水温，避免极端温度条件下的水垢形成。
微生物滋生与控制
微生物滋生
循环冷却水中适宜的温度和营养物质为微生物提供了生长环境，导致藻类、细菌 等微生物滋生。
控制方法
使用杀菌剂和杀藻剂，定期对循环水进行处理，以杀死或抑制微生物的生长；保 持水的流动，防止微生物在静止的水中过度繁殖；定期对冷却塔进行清洗，去除 生物污垢。
循环冷却水处理的重要性
01
02
03
04
提高冷却效率
通过去除水中的杂质和微生物 ，保持水质清洁，从而提高冷
却设备的冷却效率。
节约水资源
循环利用冷却水可以大大减少 新鲜水的使用量，降低生产成
本。
减少环境污染
通过合理处理和排放废水，降 低对环境的污染。
保障工业生产安全
良好的循环冷却水处理可以避 免设备堵塞、腐蚀等问题，保
腐蚀问题及控制
腐蚀问题
循环冷却水中的溶解氧和酸碱度等因素会导致金属管道和设 备的腐蚀。
控制方法
使用缓蚀剂，通过化学作用在金属表面形成保护膜，阻止腐 蚀的发生；采用耐腐蚀的材料，如不锈钢等；定期对设备和 管道进行检查和维护，及时发现并修复腐蚀部位。
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。
循环冷却水基础知识
精心整理循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定，水在循环使用的过程中，会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。
因此循环水处理需解决两方面的问题：a. b.二.(2)接触传热水与空气对流接触时，如果空气的温度低于水的温度，则水中的热量会直接传给空气，使空气温度升高，水温降低。
二者温差越大，传热效果越好。
(3)辐射传热辐射传热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。
辐射传热只是在大面积的冷却池内才起作用。
在冷却塔的传热中，辐射散热可以忽略不计。
这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。
春、夏、秋三季内，室外气温较高，因此以蒸发散热为主，最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。
冬季空气温度较低，接触散热的作用增大，从夏季的10%～20%增加到40%～50%，严寒的天气甚至可增加到三.另在循环水系统中，主要是通过加缓蚀剂在金属表面形成一层致密的保护膜以阻止电化学反应发生的方法来控制腐蚀，系统开工初期都要投加高浓度的缓蚀剂进行预膜，正常运行后按要求连续投加进行补膜。
（3）悬浮物、浊度、微生物的控制循环水中悬浮物、浊度等可通过旁滤处理进行去除，同时利用阻垢剂来提高极限碳酸盐硬度，限制循环水中的CaCO3的析出。
微生物可通过投加杀菌剂来得到控制，一般要求是氧化性和非氧化性的杀菌剂混合使用。
四.循环冷却水的任务循环水装置的主要任务是供全厂系统生产冷却用水。
将自来水公司提供的新鲜水补充入循环水池后，用循环水泵加压送合成，尿素等系统做为冷却水，为搞好安全生产，降低系统腐蚀，结垢在最低程度，使用换热器的换热效果达到五.（1E=REC冬季（-15~-10℃）为0.06~0.08春秋季（0~10℃）为0.10~0.12蒸发水量E在实际应用中的粗略计算是以冷却塔进、出水温差5.5℃，E取总循环水量的1%。
（2）风吹损失水量D由于空气流，被空气带走部分水滴。
循环冷却水基础知识
第一章工业循循环冷却水处理知识总则为了贯彻国家节约水资源和保护环境的方针政策，促进工业循环冷却水的循环利用和污水资源化，有效控制和降低循环冷却水所产生的各种危害，保证设备的换热效率和延长使用寿命，减少排污、达标排污的要求，减少对环境的污染和破坏，使工业循环冷却水处理达到技术先进、经济适用、安全可靠的运行方针。
循环冷却水的处理，是许多学科交叉渗透的边缘科学，它涉及到无机化学、高分子化学、电化学、数学、微生物和工程学等领域，本手册为本单位（华星高科技开发）技术售后服务而制定，根据火力发电厂水质的监督和处理原理而编写，可提供化验员及即将从事工业循环冷却水处理人员学习，本手册力求自己现有的水平的基础上，尽可能满足工业循环冷却水处理工作者的需求，廖误之处，敬请赐教。
目录一、循环冷却水系统各术语定义和符号 (4)1.术语 (4)2.符号 (8)二、循环冷却水处理指标控制及平衡关系 (10)1.间冷开式系统循环冷却水换热设备的控制条件 (10)2.循环冷却水水质指标 (10)3循环冷却水计算平衡关系 (13)三.循环冷却水系统中沉积物及其控制 (16)1.影响结垢的主要因素 (16)1.1水质 (16)1.2温度 (16)1.3流速 (17)1.4表面状态 (17)2.垢的形成机理 (17)3.阻垢剂的作用机理 (17)3.1螯合 (18)3.2低剂量效应 (18)3.3晶格畸变 (18)3.4分散作用 (18)4.腐蚀问题 (19)4.1影响腐蚀速度的因素 (19)5.缓蚀剂的缓蚀机理 (22)6.微生物问题 (23)6.1冷却水中微生物的主要危害 (23)6.2循环冷却水中微生物的处理 (25)7.循环水运行条件 (26)7.1.浓缩倍数 (26)7.2 PH值 (27)一、循环冷却水系统各术语定义和符号1.术语1.1循环冷却水系统recirculating cooling wanger system以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水装置，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其他有关设施组成。
工业循环冷却水总结-知识要点
一、名词解释篇1、原水：是指未经任何处理的天然水或城市的自来水等也叫生水2、澄清水：去除了原水中的悬浮杂质的水。
3、除盐水：是指水中的阳、阴离子基本上除去或降低到一定程度的水称为除盐水。
除盐的方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法、离子交换法等。
4、浊度：就是指水的浑浊程度，它是因水中含有一定的悬浮物（包括胶体物质）所产生的光学效应。
单位用NTU表示。
浊度是在外观上判断水是否遭受污染的主要特征之一。
浊度的标准单位规定为1 mg SiO2所构成的浑浊度为1度。
5、絮凝剂：能引起胶粒产生凝结架桥而发生絮凝作用的药剂。
6、总碱度：是指水中能与强酸发生中和作用的物质总量。
7、酸度：是指水中能与强碱发生中和作用的物质总量。
8、硬度：是指水中某些易于形成沉淀物的金属离子，通常指钙、镁离子含量。
9、电导率电导率：是在一定温度下，截面积为1平方厘米，相距为1厘米的两平行电极之间溶液的电导。
可以间接表示水中溶解盐的含量。
10、电阻率：也是一个反映水的导电能力的一个指标，水的电阻率越大，水的导电能力越差，水中所含的离子就越少。
它的常用单位是MΩ·CM。
它同电导率之间是倒数关系。
例如：水的电导率是0.2 μs/cm,则它的电阻率就是1/0.2=5（MΩ·CM）。
11、TDS（溶解性总固体）：是滤除悬浮物（SS）与胶体并蒸发看全部水分后的剩余无机物。
单位是ppm或mg/l，可以用TDS仪来测量。
它也反应了水中的离子含量。
它与电导率之间一个粗略的对应关系：对于氯化钠参考溶液来说，1ppm的TDS值对应2 μs/cm的电导率。
12、pH值：溶液中酸和碱的相对含量。
pH值是水中氢离子浓度的负对数（log）的度量单位。
pH值分0~14挡，pH值为7.0则水为中性；pH值小于7.0，则水为酸性的；pH值大于7.0。
则水为碱性的。
13、碱度：碱度是指水中能够接受[H+]离子与强酸进行中和反应的物质含量。
水中产生碱度的物质主要由碳酸盐产生的碳酸盐碱度和碳酸氢盐产生的碳酸氢盐碱度，以及由氢氧化物存在而产生的氢氧化物碱度。
pA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
微生物的危害
微生物引起的粘结物导热性差难以清除 生物粘泥导致垢下腐蚀。 微生物引起金属的腐蚀
直接引起金属腐蚀（铁细菌、硫酸盐 还原菌）
产酸类细菌（硫杆菌、硝化菌）
微生物的控制方法
常用杀生剂
氧化性杀生剂 非氧化性杀生剂 生物分散剂
氧化性杀生剂
卤素及卤酸盐 臭氧 二氧化氯 氯化异氰尿酸
卤素类杀生剂在水中的反应
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
M/R 5.2 3.5 2.6 2.3 2.2 2.1 2.0 % B/R 3.4 1.7 0.8 0.5 0.4 0.3 0.2 %
控制浓缩倍数的意义
提高浓缩倍数，补水、排污量下降，节 约用水，降低药剂成本 浓缩倍数与腐蚀结垢控制有直接关系
0.02英寸/0.5毫米 20%
0.03英寸/0.75毫米 30%
0.04英寸/1毫米
40%
增加 费用（元/年） 144,540.00 289,080.00
433,620.00 578,160.00
微生物能量标准 导热率
菌膜是比碳酸钙更好的绝缘体:
垢样
导热率(W/MKo)
铜
401
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
循环水处理基础知识
1
主要内容
• 循环冷却水的基本概念 • 循环冷却水的处理技术
–化学处理技术 –物理处理技术 • 循环水水质分析常检参数 • 水处理设备简介 • 水处理设备选用注意事项
2
第一节 循环冷却水的基本概念
• 循环水基础知识 –循环系统类型与特点 –敞开式循环冷却水的损耗形式 –敞开式循环冷却水浓缩过程表征
27
第四节 循环水水质分析常检参数
硬
度
碱
度
pH
值
氯
离
子
电
导
率
其
它
• 硬度：水的硬度原指沉淀肥皂的程度，这主要是 钙和镁盐的作用。一般来说，以碳酸钙计硬度大 于140mg/L(ppm)的水为中等硬水，大于280 ppm的 水为硬水，大于540 ppm的水为极硬水。
• 1ppm=17.86*德国度数值=10*法国度数值 28
• 微生物控制：控制微生物繁殖的药剂可以分为 杀生物剂和抑制生物剂两类。杀生物剂的作用 是杀死微生物；抑制生物剂的作用是抑制生物 繁殖的作用。通常采用复方药剂，利用杀菌剂 间的增效作用。而且为了防止微生物对杀菌剂 产生抵抗力，要几种杀菌剂轮换使用。
19
2.2.2 投药方法
• 投药在换热器管壁上形成的全面完整的保护膜是控制腐 蚀、沉积物和微生物的基础。
• 循环水的物理处理方法种类 • 物理方法处理循环水的作用原理 • 不同物理法的优点与不足 • 几种物理方法的适用条件
21
3.1 循环水的物理处理技术种类
• 从本世纪40年代起，最早的是用磁法，发展到现在，
已有磁法、静电法、高频法等，各种方法机理不同。
方法
静电处 理法
电子处 理法
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
循环冷却水处理
循环水系统类型 循环水系统中要解决的问题 循环水处理效果的评价 水处理方案的实施 纳尔科的水处理 循环水处理常见问题及处理
循环冷却水系统类型
一次冷却系统 闭路循环冷却水
冷冻水系统 热水系统
敞开式循环冷却水
循环冷却水系统中的问题
腐蚀
微生物
结垢 微生物
水质分析项目及含义
电导率 总碱（M碱度） pH 硬度 钙硬 浊度 总溶固
电导率
电阻率的倒数称为电导率，单位是s/cm2 电导率仅决定于水中离子的多少和性质 。代表了水中的含盐量,因此电导率越高 水中含盐量越高。 表示水中含盐量的另一单位是总溶解固 体（TDS），其单位是ppm 对普通水、炉水、冷却水在20oC 、 pH 中 性情况下，TDSppm～0.7×电导率s/cm
TRASAR Scale/corrosion inhibitor
腐蚀的常见类型
腐蚀的形式：根据腐蚀时腐蚀面积的大 小，可分为以下几种
一般腐蚀 局部腐蚀 点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂
影响腐蚀的因素
pH （碱度） 温度 水的流速 含盐量 腐蚀性气体 微生物
pH对腐蚀的影响
腐蚀的危害
腐蚀产物成为软垢的一部分，增加软垢 损坏设备 缩短设备寿命 增加维修费用
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
常用缓蚀剂
沉淀膜型 聚磷酸盐(六偏磷酸钠 三聚磷酸钠 ） 正磷酸盐 焦磷酸 有机磷酸盐 锌盐 硅酸盐 氧化膜型 如铬酸盐 钼酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐 金属离子沉淀膜型 苯并三氮唑 （BTA) 甲基苯并三唑 (TT) 巯基 苯并噻唑(MBT)
冷却水中的沉积物及其控制
水中常见沉积物：水垢、污泥 、生物粘泥
微生物种类 细菌 真菌 藻类
微生物的危害
微生物引起的粘结物导热性差难以清除 生物粘泥导致垢下腐蚀。 微生物引起金属的腐蚀 直接引起金属腐蚀（铁细菌、硫酸盐 还原菌） 产酸类细菌（硫杆菌、硝化菌）
微生物的控制方法
常用杀生剂
氧化性杀生剂 非氧化性杀生剂 生物分散剂
E=µ · R· T / B=E/(K-1) M=E＋B
蒸发
补充水
排污
冷却水系统的运行管理原则
尽可能高的浓缩倍数
保证处理效果的情况下尽量提高浓缩倍数，节约用 水，降低水处理成本
良好的缓蚀、阻垢和微生物控制（化学处理）
保证设备使用寿命、延长检修周期 保持能耗水平
浓缩倍数
腐蚀的控制
使用耐腐蚀材料，不易被氧化 在金属表面形成耐腐蚀层，隔断与水的 接触。 采用阴极、阳极保护。 使用缓蚀剂，对金属进行钝化。 避免不同金属的直接接触。
常用的缓蚀剂
缓蚀剂是在金属表面形成一层膜，隔离 金属与水的接触而达缓蚀目的。 缓蚀剂的类型有沉淀膜型、氧化膜型、 金属离子沉淀膜型、吸附膜型。
钙、镁、钠离子的溶解度对照
化合物 32 F (0 C) 钙 － HCO3 CO32－ SO42－ 镁 HCO3－ － CO32 2－ SO4 钠 HCO3－ CO32－ ClOHSO421620 15 1290 37,100 101 170,000 38,700 61,400 225,000 370,000 33,600
0.03英寸/0.75毫米 0.04英寸/1毫米
30%
40%
433,620.00 578,160.00
微生物能量标准 导热率
菌膜是比碳酸钙更好的绝缘体: 垢样 导热率(W/MKo) 401 铜 2.26-2.93 碳酸钙 2.31 硫酸钙 2.60 磷酸钙 2.16 磷酸镁 2.88 磁性氧化铁 0.63 菌膜
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
H2O Fe2+ O2 H2O
OHOH-
H2O
O2
FexOy
e阳极（金属流失）
e-
e阴极（氧减少）
螯合作用 晶格崎变 分散作用
晶格畸变
常用阻垢分散剂
含膦酸基团的有机化合物，兼有阻垢缓 蚀性能 常用的有膦酸盐 膦酸酯等 聚羧酸类水溶性聚合物 丙稀酸的聚合物 马来酸的聚合物
污泥
污泥是水中的悬浮物尘粒、微生物残骸 、油等沉积而成。 污泥通常沉积在水流慢的地方 表面粗糙处 有粘性的地方
氧化性杀生剂
卤素及卤酸盐 臭氧 二氧化氯 氯化异氰尿酸
卤素类杀生剂在水中的反应
X = Cl, Br, or I
X2 + H2O
HOX
HOX + HX
H+ + OX-
ActiBrom ---更好的氧化性杀菌剂
HOBr H+ + OBr–
HOBr + NH3 H2NBr + H2O HOBr + H2NBr HNBr2 + H2O HOBr + HNBr2 NBr3 + H2O
循环冷却水处理基础概念
李飞雁 2006年6月5日
循环冷却水处理
水的基本知识
水，是极性分子,溶解能力很强
d+
H+
H+
O-2
d-
水中的主要物质
阴离子：SO4 -2 ,Cl-,HCO3-,SiO3-2 etc 阳离子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+ Fe2+, etc 溶解气体：O2,CO2,etc 有机物：微生物，油脂等 悬浮颗粒：泥沙胶体等 水中阴离子的总当量数和阳离子的总当 量数相等
保持稳定的药剂浓度
自动化的加药设备 随时检测系统中药剂浓度并根据需 要补充投加药剂的模式
实施自动化加药的原因
由于循环水的运行和处理为一连续的过 程，因此，化学水处理也必须适应该过 程 药剂投加量过多或过少均会对系统造成 有害的影响及浪费 人工加药浓度波动大，有安全方面的问 题
普通的自动加药设备
3.4 1.7 0.8 0.5 0.4 0.3 0.2
控制浓缩倍数的意义
提高浓缩倍数，补水、排污量下降，节 约用水，降低药剂成本 浓缩倍数与腐蚀结垢控制有直接关系
浓缩倍数的控制方法
控制排污水量（水表控制）消除直排水 和泄漏 控制循环水电导率或离子浓度
循环冷却水的化学处理
合适的缓蚀剂－防止腐蚀 合适的阻垢剂－防止结垢 合适的分散剂－防止粘泥垢 合适的杀菌剂－控制微生物生长
碱 度
碱度－－指水中能与强酸发生中和反应物质的总 量。 一般水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组 成，称为总碱度。 总碱度＝在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的 酸量 ＝ HCO3- + CO32- + OH- ＝M碱度 碱度只存在于pH=4.3以上
pH
pH是水中氢离子浓度的负对数
pH = - log10(H+ mol/l)
结垢形成机理
离子浓度超饱和生成沉积物分子 有结晶核可使结晶生成 碰撞接触增多使结晶长大 结晶长大后形成沉积，附着金属表面
阻垢分散剂作用原理
阀值效应（Threshold) 阻垢分散剂控制垢沉积，并非按 化学当量进行。 几个ppm药剂能控制几百个ppm的 钙离子。
阻垢剂 作用原理
水的结垢趋势判断（续）
稳定指数 <3.9 3.9~5.0 5.0 ~ 6.0 6.0 ~ 7.0 7.0 ~ 7.5 7.5 ~ 9.0 >9.0 水的趋势 十分严重结垢 严重结垢 轻度结垢 微量结垢或腐蚀 腐蚀显著 严重腐蚀 不允许的腐蚀
结垢的危害
阻碍热交换器的热垢下腐蚀 增加能耗和维修费用
o o
ppm as CaCO3 212 oF (100 oC) 分解 13 1250 分解 75 356,000 分解 290,000 243,000 970,000 210,000
水的结垢性判断
Langlier饱和指数、Ryznar稳定指数 饱和PHs 的计算 PHs =PK2__- PKps+P[Ca+2]+P[碱度] 饱和指数＝PH－ PHs >0 有碳酸钙沉积趋势 =0 既无沉积又无腐蚀 <0 腐蚀 Ryznar稳定指数＝2 PHs－PH
回系统
1
补充水
2
排污/取样
控制效果
USL
LSL
TRASAR/电导率控制自动加药
2
补充水
1
回系统
110 ppm
1255 umhos 7.35 pH
排污/取样
排放
是一种用于自动加药控制和系 统诊断的荧光示踪技术
荧光产生的原理
Excitation
Emission
TRASAR因子是一种添加在纳尔科化学品中的荧光物质
非氧化性杀生剂
季胺盐 酰胺 有机硫 异噻唑啉酮 醛类 生物酶制剂 生物分散剂
异噻唑啉酮
作用目标：所有的好氧菌和厌氧菌，藻 类、真菌 与微生物细胞内的蛋白质或酶的硫基发 生反应 反应速度：慢（4～12小时）但持续作用 时间长