循环冷却水的控制资料
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7.1 概述
7.1.1 概述
工业冷却水循环利用的意义 冷却水长期使用有三种危害： 金属腐蚀 结垢 微生物的滋生 循环冷却水的处理就是使冷却水通过处理后减轻或 消除这三种危害
工业冷却水循环利用的意义
稳定生产 节约水资源 减少环境污染 节约钢材和提高经济效益
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7.1.2工业冷却水系统的类型
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21
循环水中的微生物大致有四类：藻类、细菌、 真菌、原生动物。常见的微生物有水绵、丝藻、 铁锈菌属、鞭毛虫、肉足虫、轮虫等。根据微 生物生长条件的不同，可以采取不同的方法控 制冷却水中微生物的生长繁殖。
7 循环冷却水的处理
【重、难点提示】2学时讲授
工业循环冷却水系统的类型 理解循环水的冷却原理 敞开式循环冷却水系统存在的问题 循环冷却水中水垢控制方法 循环冷却水中腐蚀的类型及控制 循环冷却水中微生物的类型及控制 了解循环冷却水的综合控制 返回
1
目前我国循环冷却水处理的基本情况如下：
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7.2 水的冷却原理与冷却构筑物
以水作为冷却介质，并循环使用的一种冷却水系 统。主要由冷却设备、水泵和管道组成。冷水流 过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热 器、冷凝器、反应器）后，温度上升，如果即行 排放，冷水只用一次（称直流冷却水系统）。使 升温冷水流过冷却设备则水温回降，可用泵送回 生产设备再次使用，冷水的用量大大降低，常可 节约95％以上。
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7.3.3.2 腐蚀的类型
（1）全面腐蚀 （2)局部腐蚀 ①应力腐蚀破裂 ②点蚀 ③晶间腐蚀 ④电偶腐蚀 ⑤缝隙腐蚀
返回Байду номын сангаас
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7.3.3.3设备腐蚀的影响因素
（1）水质的影响 （2）PH值的影响 （3）溶解气体的影响 （4）水温的影响 （5）水流速度的影响 （6）悬浮固体的影响 （7）微生物的影响
7.3.4.2 产生主要危害的微生物
氨化细菌 硝化细菌 铁丝菌 硫细菌 硫酸盐还原菌
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7.3.4.3 微生物的控制方法
改善水质 投加杀生剂 采用过滤的方法
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（1）防止阳光照射 藻类生长繁殖与植物一样，需要日光照射才能 进行光合作用。如能遮避阳光，藻类生长就能 得到控制。对于小型的水池可以进行简单的覆 盖，大型水池可以加盖混凝土盖板或黑色金属 板等。以遮避阳光，同时又能阻止大气中的杂 物进入水中。 （2）对循环水进行处理，改善水质 一般采用混凝沉淀及过滤方法，这种方法在去 除循环水中悬浮物的同时还可以除去部分浮游 生物和细菌。
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7.3.1水垢及其控制
水垢以碳酸盐为主，硫酸钙和磷 酸钙很少。 水质稳定性的的鉴别： 饱和指数法（SI） 稳定指数法（TR）
7.3.1.2 水垢的控制方法
（1）从冷却水中除去成垢的钙离子 离子交换树脂法：钠型阳离子交换树脂 石灰软化法 （2）加酸或通CO2气体，降低PH，稳定重 碳酸盐 加硫酸；通CO2；投加阻垢剂
（1）缺水，需要提高水的浓缩倍数。 （2）水源被污染，主要表现在：出现赤潮，需要降低磷酸 盐的排放量；H2S含量高，引起设备的腐蚀。 （3）水的回用不够。 （4）自动化程度较低，工作人员较多，需要“减员增效”。 （5）设计不合理，例如全系统的储水量偏大。 （6）设备用材的档次偏低，渗漏（漏油、漏氨等）较多。 （7）冷却水处理以化学法（水质稳定剂法）为主。 （8）化学法又以磷酸盐（包括膦酸盐）系水处理剂为主。 （9）磷酸盐系水处理方案以不加酸调pH值的碱性冷却水 处理为主。 返回
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7.3.3.4 冷却水处理系统中金属腐蚀的控制 （1）添加缓蚀剂 （2）常用的冷却水缓蚀剂 铬酸盐缓蚀剂；聚磷酸盐缓蚀剂；锌 盐缓蚀剂；有机缓蚀剂；硅酸盐缓蚀 剂等
7.3.3.5 提高冷却水的PH值
7.3.4 微生物的控制
7.3.4.1 微生物的危害 （1）形成大量黏泥沉积物 黏泥 一般有藻类、真菌类、细菌等聚集而 成 （2）加速金属设备的腐蚀
敞开式主要依靠水的蒸发降低水温。再者，冷却 塔常用风机促进蒸发,冷却水常被吹失。故敞开式 循环冷却水系统必须补给新鲜水。由于蒸发，循 环水浓缩，浓缩过程将促进盐分结垢。补充水有 稀释作用，其流量常根据循环水浓度限值确定。 通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量，因此 必须排放一些循环水以维持水量的平衡。 在敞开式系统中，因水流与大气接触，灰尘、 微生物等进入循环水；此外，二氧化碳的逸散和 换热设备中物料的泄漏;也改变循环水的水质。 为此,循环冷却水常需处理，包括沉积物控制、腐 蚀控制和微生物控制。处理方法的确定常与补给 水的水量和水质相关，与生产设备的性能也有关。
7.3.2 污垢的控制
（1）降低补充水的浊度 （2）做好循环冷却水水质处理 （3）投加分散剂 （4）增加旁滤设备
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7.3.3腐蚀及其控制
7.3.3.1 冷却水重金属腐蚀的机理及影响 因素 冷却水的金属腐蚀是一个电化学反应过程。 反应过程包括阳极反应和阴极反应。腐蚀 学上称为阳极区和阴极区。 在阳极区，碳钢氧化生成亚铁离子进入水 中，并在碳钢的金属基体上留下两个电子， 与此同时，水中的溶解氧则在阴极区接受 阳极区流过来的两个电子，还原为OH-。 之后形成Fe(OH)2,之后形成绿色的水合四 氧化三铁或黑色的无水四氧化三铁。 返回
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7.2.3 敞开式循环冷却水系统存在的问题
（1）水垢附着 （2）设备腐蚀 （3）冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀 （4）有害离子引起的腐蚀 （5）微生物引起的腐蚀 （6）微生物的滋生和黏泥
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7.3 循环水水质控制
7.3.1水垢及其控制 7.3.2污垢的控制 7.3.3腐蚀及其控制 7.3.4微生物控制
直接冷却水系统 循环冷却水系统
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循环冷却水系统又分为封闭式和敞开式 封闭式 封闭式循环冷却水系统采用封闭式冷却 设备，循环水在管中流动，管外通常用 风散热。除换热设备的物料泄漏外，没 有其他因素改变循环水的水质。 为了防止在换热设备中造成盐垢，有时 冷却水需要软化。为了防止换热设备被 腐蚀，常加缓蚀剂；采用高浓度、剧毒 性缓蚀剂时要注意安全，检修时排放的 冷却水应妥善处置。
7.1 概述
7.1.1 概述
工业冷却水循环利用的意义 冷却水长期使用有三种危害： 金属腐蚀 结垢 微生物的滋生 循环冷却水的处理就是使冷却水通过处理后减轻或 消除这三种危害
工业冷却水循环利用的意义
稳定生产 节约水资源 减少环境污染 节约钢材和提高经济效益
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7.1.2工业冷却水系统的类型
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循环水中的微生物大致有四类：藻类、细菌、 真菌、原生动物。常见的微生物有水绵、丝藻、 铁锈菌属、鞭毛虫、肉足虫、轮虫等。根据微 生物生长条件的不同，可以采取不同的方法控 制冷却水中微生物的生长繁殖。
7 循环冷却水的处理
【重、难点提示】2学时讲授
工业循环冷却水系统的类型 理解循环水的冷却原理 敞开式循环冷却水系统存在的问题 循环冷却水中水垢控制方法 循环冷却水中腐蚀的类型及控制 循环冷却水中微生物的类型及控制 了解循环冷却水的综合控制 返回
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目前我国循环冷却水处理的基本情况如下：
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7.2 水的冷却原理与冷却构筑物
以水作为冷却介质，并循环使用的一种冷却水系 统。主要由冷却设备、水泵和管道组成。冷水流 过需要降温的生产设备（常称换热设备，如换热 器、冷凝器、反应器）后，温度上升，如果即行 排放，冷水只用一次（称直流冷却水系统）。使 升温冷水流过冷却设备则水温回降，可用泵送回 生产设备再次使用，冷水的用量大大降低，常可 节约95％以上。
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7.3.3.2 腐蚀的类型
（1）全面腐蚀 （2)局部腐蚀 ①应力腐蚀破裂 ②点蚀 ③晶间腐蚀 ④电偶腐蚀 ⑤缝隙腐蚀
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15
7.3.3.3设备腐蚀的影响因素
（1）水质的影响 （2）PH值的影响 （3）溶解气体的影响 （4）水温的影响 （5）水流速度的影响 （6）悬浮固体的影响 （7）微生物的影响
7.3.4.2 产生主要危害的微生物
氨化细菌 硝化细菌 铁丝菌 硫细菌 硫酸盐还原菌
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7.3.4.3 微生物的控制方法
改善水质 投加杀生剂 采用过滤的方法
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20
（1）防止阳光照射 藻类生长繁殖与植物一样，需要日光照射才能 进行光合作用。如能遮避阳光，藻类生长就能 得到控制。对于小型的水池可以进行简单的覆 盖，大型水池可以加盖混凝土盖板或黑色金属 板等。以遮避阳光，同时又能阻止大气中的杂 物进入水中。 （2）对循环水进行处理，改善水质 一般采用混凝沉淀及过滤方法，这种方法在去 除循环水中悬浮物的同时还可以除去部分浮游 生物和细菌。
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7.3.1水垢及其控制
水垢以碳酸盐为主，硫酸钙和磷 酸钙很少。 水质稳定性的的鉴别： 饱和指数法（SI） 稳定指数法（TR）
7.3.1.2 水垢的控制方法
（1）从冷却水中除去成垢的钙离子 离子交换树脂法：钠型阳离子交换树脂 石灰软化法 （2）加酸或通CO2气体，降低PH，稳定重 碳酸盐 加硫酸；通CO2；投加阻垢剂
（1）缺水，需要提高水的浓缩倍数。 （2）水源被污染，主要表现在：出现赤潮，需要降低磷酸 盐的排放量；H2S含量高，引起设备的腐蚀。 （3）水的回用不够。 （4）自动化程度较低，工作人员较多，需要“减员增效”。 （5）设计不合理，例如全系统的储水量偏大。 （6）设备用材的档次偏低，渗漏（漏油、漏氨等）较多。 （7）冷却水处理以化学法（水质稳定剂法）为主。 （8）化学法又以磷酸盐（包括膦酸盐）系水处理剂为主。 （9）磷酸盐系水处理方案以不加酸调pH值的碱性冷却水 处理为主。 返回
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7.3.3.4 冷却水处理系统中金属腐蚀的控制 （1）添加缓蚀剂 （2）常用的冷却水缓蚀剂 铬酸盐缓蚀剂；聚磷酸盐缓蚀剂；锌 盐缓蚀剂；有机缓蚀剂；硅酸盐缓蚀 剂等
7.3.3.5 提高冷却水的PH值
7.3.4 微生物的控制
7.3.4.1 微生物的危害 （1）形成大量黏泥沉积物 黏泥 一般有藻类、真菌类、细菌等聚集而 成 （2）加速金属设备的腐蚀
敞开式主要依靠水的蒸发降低水温。再者，冷却 塔常用风机促进蒸发,冷却水常被吹失。故敞开式 循环冷却水系统必须补给新鲜水。由于蒸发，循 环水浓缩，浓缩过程将促进盐分结垢。补充水有 稀释作用，其流量常根据循环水浓度限值确定。 通常补充水量超过蒸发与风吹的损失水量，因此 必须排放一些循环水以维持水量的平衡。 在敞开式系统中，因水流与大气接触，灰尘、 微生物等进入循环水；此外，二氧化碳的逸散和 换热设备中物料的泄漏;也改变循环水的水质。 为此,循环冷却水常需处理，包括沉积物控制、腐 蚀控制和微生物控制。处理方法的确定常与补给 水的水量和水质相关，与生产设备的性能也有关。
7.3.2 污垢的控制
（1）降低补充水的浊度 （2）做好循环冷却水水质处理 （3）投加分散剂 （4）增加旁滤设备
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7.3.3腐蚀及其控制
7.3.3.1 冷却水重金属腐蚀的机理及影响 因素 冷却水的金属腐蚀是一个电化学反应过程。 反应过程包括阳极反应和阴极反应。腐蚀 学上称为阳极区和阴极区。 在阳极区，碳钢氧化生成亚铁离子进入水 中，并在碳钢的金属基体上留下两个电子， 与此同时，水中的溶解氧则在阴极区接受 阳极区流过来的两个电子，还原为OH-。 之后形成Fe(OH)2,之后形成绿色的水合四 氧化三铁或黑色的无水四氧化三铁。 返回
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7.2.3 敞开式循环冷却水系统存在的问题
（1）水垢附着 （2）设备腐蚀 （3）冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀 （4）有害离子引起的腐蚀 （5）微生物引起的腐蚀 （6）微生物的滋生和黏泥
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7.3 循环水水质控制
7.3.1水垢及其控制 7.3.2污垢的控制 7.3.3腐蚀及其控制 7.3.4微生物控制
直接冷却水系统 循环冷却水系统
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循环冷却水系统又分为封闭式和敞开式 封闭式 封闭式循环冷却水系统采用封闭式冷却 设备，循环水在管中流动，管外通常用 风散热。除换热设备的物料泄漏外，没 有其他因素改变循环水的水质。 为了防止在换热设备中造成盐垢，有时 冷却水需要软化。为了防止换热设备被 腐蚀，常加缓蚀剂；采用高浓度、剧毒 性缓蚀剂时要注意安全，检修时排放的 冷却水应妥善处置。