1.工业循环水处理基本知识

一.自然界水的分布 二.冷却水系统 三.水中的杂质 四水中盐类的溶解度 五.微生物 六.浓缩与补充 七.腐蚀 八.循环水的控制指标与运行准备
二.水中的杂质
1.多种金属离子：Ca2+ Mg2+ k+ Na+等 2.多种阴离子：HCO3- CO32- OHPO43- HPO42- SO42- NO3-等
二、藻 类
低等植物，有叶绿素，有阳光的地方 才能生长 以细胞分裂或孢子的方式进行繁殖 堵塞管道，降低热交换效率，腐败后 使水质变坏 藻类的生长还可以导致差异充气电池 型的腐蚀
三、真
菌
具有丝状营养 的菌丝的寄生 物，以生产孢 子进行繁殖 危害同上
四、细
菌
单细胞生物 冷却水中几乎都是革兰 氏阴性菌 主要有硫细菌、铁细菌、 硫酸盐还原菌等
硫 细 菌
借助氧化硫磺、硫代硫酸盐和硫化氢而 获得生命过程所需能量的一类化能自养 菌 硫细菌生长时会产生硫酸，在氧化硫杆 菌大量繁殖的静止角落硫酸浓度可达 10%，强烈腐蚀设备
铁 细 菌
较大的细菌，往往肉眼可以看见 铁细菌的生命过程是把可溶性的二价铁 变为不溶性的三价铁增加腐蚀，也直接 从铁表面摄取铁 多为点蚀或结节状腐蚀，穿透速度快 大量繁殖时冷却水会出现红水，PH值 和色度增加，产生恶臭，污染冷却水
山西润潞碧水环保科技 股份有限公司
循环水处理技术培训系列之一
一.自然界水的分布
1.地球上有71%的面积被水覆盖 2.所有水中97.5%的为海水 3.淡水中有99.8%在南极和北极以冰雪 形式存在
自然界水的分布
4.工业生产中有50-80%的水用于介质 冷却 5.年产30万吨的合成氨冷却水量25000 吨/小时,10万千瓦的火电厂冷却水量 10000吨/小时
氯酚类
为非氧化性杀菌灭藻剂 这类化合物不宜分解，对水生 物和动物有毒害作用，使用时 必须考虑环境污染
季铵盐类
具有较强的杀菌灭藻作用有良好的渗透 能力和分散能力 能与大多数水处理化学药剂相兼容 能适应较宽的PH值范围 对鱼类的毒性小，易降解 主要有：氯化烷基三甲基铵ATM，氯化 烷基二甲基苯甲基铵DBA，氯化二甲基 苯乙烷基基铵DBL
循环水与补充水的区别 1.PH值升高 2.硬度增加 3.碱度增大
七.循环水的控制与运行
1.设备的清洗 除去系统中的杂质、泥土油脂 腐蚀产物 等。先用水冲，再用化学药剂清洗。 2.设备的预膜 在设备表面覆盖一层保护膜，常用聚磷 酸盐-锌盐预膜，由挂片检测是否完成 3.PH值的控制
3.常用分散剂
1.聚磷酸盐类 2.膦酸盐 如ATMP,HEDP,EDTMP,DETDMP等 3.高分子阻垢分散剂 如聚丙烯酸,聚丙烯酰胺等 4.天然阻垢物质
第三章

缓蚀剂
一、缓蚀剂的类型 二、铬酸盐和重铬酸盐 三、亚硝酸盐 四、硅酸盐 五、锌盐 六、磷酸盐和聚磷酸盐 七、钼酸盐
六.工业循环水的腐蚀
1.均匀腐蚀（mm/a） 2.点蚀，穿透速度可达5 mm/a，使设备在3-6个月 内穿孔
第二章.阻垢剂及阻垢分散剂
一.污垢的危害 二.碳酸钙垢 三.磷酸钙垢 四.硫酸钙垢 五.镁垢 六.常用的阻垢分散剂
一、污垢的危害
1.降低换热器的传热效率 污垢的热导率为碳钢的数十分之一 2.引起腐蚀 造成氧浓度差，引起电化学腐蚀 3.堵塞管道 4.滋生微生物
2.有机缓蚀剂
胺类 醛类 膦类 硫化物 杂环化合物 其他
按成膜机理可分为以下三种
钝化膜型缓蚀剂 沉淀膜型缓蚀剂 吸附膜型缓蚀剂
钝化膜型缓蚀剂
简称钝化剂，为无机强氧化剂 将金属表面氧化成一层耐腐蚀的膜 钝化剂的浓度要超过临界钝化浓度， 否则会造成腐蚀 要求浓度较高
六、磷酸盐和聚磷酸盐
为优良的缓蚀阻垢剂，按分子结构可分 为链状聚磷酸盐（如三聚磷酸钠）和环 状聚磷酸盐（六偏磷酸钠） 具有阳极极化和阴极极化双重缓蚀性能 是一种表面活性剂，设备运行初期可用 于清洗金属表面 易水解形成磷酸钙垢，易分解
七、钼酸盐
在中性或碱性水中与铁形成钼酸高铁保 护膜 临界钝化浓度为750ppm 在高温、高PH值时缓蚀效果最好 毒性比铬酸盐小1000倍
谢 谢！
二、碳酸钙垢
1.水中的溶解度 CaCO3在水中可以以Ca2+ 、CO32- 、 HCO3-等几种形式存在 溶解度很小 溶解度随温度的升高而降低以至于结晶
2.饱和指数
1.L.S.I.=PH-PHS 2.L.S.I<0时,钙离子不饱和,循环水为腐 蚀性水,L值越小,腐蚀性越强 3.L.S.I.>0时,钙离子过饱和,为结垢性水 质 4.L.S.I.=0时,钙离子和碱度在该温度下 保持平衡,水质最稳定
六.常用的阻垢分散剂
1.阻垢的原理 消除结晶产生的条件 防止和抑制晶粒的生长 减少和阻碍结垢晶体在传热面上的粘附
2.常用的办法
1.循环水采用脱盐水 2.可将二氧化碳通入水中,使钙离子沉淀 3.加酸调节PH值,可增加盐类溶解度 4.加入螯合剂,螯合封闭金属离子 5.加入阻垢剂,如膦化物,能抑制晶核生长 6.加入分散剂,如高分子物质可吸附晶体 7.使用磁化法,磁化水不易结垢
四、硅酸盐
硅酸盐离解出的硅酸根离子与金属离子或 腐蚀产物在金属表面形成保护膜 循环水中含有适量的铁、钙、锌、铅离子 时，可加强对腐蚀的控制。但镁离子较高 时，会出现严重的点蚀。 能与铅的腐蚀产物反应，故用于城市饮用 水的净化
五、锌盐
可溶性锌盐在水中可形成氢氧化锌阴极缓 蚀膜 成膜速度快，但不持久。常与聚磷酸盐、 铬酸盐、硅酸盐和许多有机缓蚀剂复配使 用 环境为碱性时会产生氢氧化锌絮状沉淀而 失效，对鱼类有毒，排放标准为5ppm
氯气
Cl2
氯和氯的化合物主要有：氯气，次氯酸 钠，次氯酸钙，漂白粉和氯氨丁 氯的杀菌作用主要是氯在水中生成分子 状态的次氯酸，次氯酸可穿透微生物的 细胞膜，和蛋白质形成稳定的N--Cl 键， 使呼吸作用所须的还原酶失去活性 PH值为7时效果最佳
二氧化氯 ClO2
强氧化性杀菌剂，效果为氯气的25倍 不仅杀菌灭藻，还可以杀灭孢子和病毒 不稳定，易分解，现配制现使用 无毒，对环境无污染 浓度为1ppm 时对异氧菌的杀灭率仍为 99.9%
3.稳定指数R
1.稳定指数R.S.I.=2(PHS)-PH 2.R.S.I.=6时,水中CaCO3 处于平衡状态, 不结垢也不腐蚀 3.R.S.I.<6时,形成水垢.R越小,越易结垢 4.R.S.I.>7.5-8.0时,出现腐蚀.R越大,腐蚀 倾向越严重 5.终合考虑L.S.I.和R.S.I. ,判断水质是否 腐蚀结垢
三.磷酸钙垢
1.多数为聚磷酸盐水处理剂引起 2.PH>9时形成钙-羟基磷灰石,为细小晶粒 可随水流排出,不易结垢. 3.PH为8时,会夹带泥沙成为污垢 4.PH<7.5时,形成致密的磷灰石垢
四.硫酸钙垢
硫酸钙的溶解度较大, 一般不会结垢
五.镁垢
1. Mg(OH)2 的溶解度最小,镁垢常以这种 形态析出 2.在冷却水系统,镁和钙的化合物以硅酸 盐等混合垢的形式析出
八、钨酸盐

氧化型钝化剂 低毒，无污染 价格高 常在复配中使用
九、有机膦酸盐
有机膦酸盐具有优良的缓蚀和阻垢性 能 稳定，不易水解 ATMP HEDP HPAA
十、有机胺及衍生物
为吸附膜剂，氨基为亲水基团，吸 附金属表面，烷基为亲油基团。 抗氯、氧效果好，加氯杀菌剂不会 有影响 价格贵，处理费用高
一.自然界水的分布
1.人均淡水占有量为2300立方米,是世界平均 值的1/4 2.我国为世界上13个最贫水国家之一 3.我国工业用水浪费惊人 4.我国工业冷却水循环使用率不足60% 5.发达国家工业冷却水循环使用率已达到 80%
第一章

工业循环水概况
水中的杂质
3.金属离子和阴离子达到一定的浓度后会 产生沉淀（结垢） 4.泥沙等悬浮物 5.微生物等滋生
水盐类的溶解度Mg/L
1.碳酸钙CaCO3 <20 2.氢氧化镁Mg(OH)2 3.硅酸镁MgSiO3 4.磷酸钙Ca3(PO4)2 5.硫酸钙CaSO4 溶解度
十一、脂肪族羟基酸盐
无毒，不污染环境 可复配 缓蚀效果随温度升高而增加 优异的络合性能 常用的有葡萄糖酸钠、柠檬酸钠和 酒石酸钠
十二、铜缓蚀剂
铜离子会被还原而附在铁或铝的表面， 与铁或铝形成原电池，加速腐蚀 MBT，铜表面对MBT有强烈的吸附作 用，可使铜表面与腐蚀物分开 1，2，3-苯并三唑，原理同上。1ppm 即可，但价高 硫酸亚铁，水解产物会形成致密的保护 膜
硫酸盐还原菌
为厌气型细菌，生活在锈蚀物或垢下， 进行无氧呼吸，将硫酸盐、亚硫酸盐、 硫代硫酸盐还原为硫化氢 硫酸盐还原菌主要侵蚀输水管道和低温 换热器 还可破坏缓蚀膜，使垢下缺氧环境恶化， 加速电化学腐蚀
五、杀菌灭藻剂
无机杀菌灭藻剂：Cl2 、Br2、ClO2、 O3、NaClO 有机杀菌灭藻剂：氯酚类，季铵盐 类，大蒜素类，氯胺类
二、铬酸盐和重铬酸盐
包含铬酸和重铬酸的可溶性盐，分子结 构中的铬为正六价 强烈的氧化能力，使六价的铬还原为三 价的铬。是强钝化剂 钝化铝和不锈钢可得到1-10nm的膜 与其他缓蚀剂配合使用，协同增效，可 减少用量 易被还原失效，毒性较大
三、亚硝酸盐
亚硝酸盐为钝化剂，可在金属表面形成氧 化性保护膜，作用于碳钢时形成致密的三 氧化二铁 浓度为50ppm时效果较好，水中含盐量增 加时缓蚀效果下降 亚硝酸盐为硝化杆菌的养料，可使硝化杆 菌大量繁殖，将亚硝酸盐氧化为硝酸而导 致设备严重腐蚀
缓蚀剂
八、钨酸盐 九、有机膦酸盐 十、有机胺及衍生物 十一、脂肪族羟基酸盐 十二、铜缓蚀剂 十三、其他缓蚀剂
一、缓蚀剂的类型
按组成可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂 1.无机缓蚀剂 铬酸盐，重铬酸盐 硝酸盐，亚硝酸盐 磷酸盐，聚磷酸盐 钼酸盐 硅酸盐 其他
十三、其他缓蚀剂
膦化合物 多元醇磷酸脂 有机酸 聚丙烯酰胺 天然产物
杀菌灭藻剂
一、概述 二、藻类 三、真菌 四、细菌 五、杀菌灭藻剂
一Байду номын сангаас概
述
循环水系统存在微生物生存的条件：微 生物的来源，阳光，空气，水，温度 繁殖速度快 腐蚀设备 死亡后尸体与灰尘、垢等形成淤泥，堵 塞管道，极难除掉
沉淀膜型缓蚀剂
能与水中物质反应，形成一层膜，将 金属表面与腐蚀性环境分开 厚度比钝化膜厚 可多种缓蚀剂同时使用，一种膜上再 加另一种膜，增加效果 如果失去控制则会结垢
吸附膜型缓蚀剂
多数为有机缓蚀剂，分子结构中同时有 亲水基团和亲油基团 亲水基团吸附在金属表面，亲油基团则 起遮蔽作用，将金属表面与腐蚀性环境 分开
溶解度< 6
四.微生物
有阳光，空气，水，温度。适合微生物 生长 1.藻类（绿藻，蓝绿藻，硅藻） 2.细菌（硫细菌，铁细菌胶囊，型好气 菌，孢子型好气菌） 3.真菌（线型，酵母型，担子型）
五.浓缩与补水
1.循环水在循环过程中会不断蒸发浓缩 2.水中离子浓度会不断增加 3.补充水量为排污水量、蒸发水量、风吹 和泄漏量之和 4.循环水中离子浓度与补充水中离子浓度 的比值为循环水的浓缩倍数