循环冷却水系统中氨氮的危害与对策
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助理 工程 师 ，在新疆克拉玛依科比技术有限责任公司工作 。
第８ 期
张光林 循环冷 却水 系统 中氨氮的危害与对策
一９ ６
２２实 验过 程 ．
动态 模拟 试验 条件 ：管 内流速 ０９ １ ｍ ｓ ．～ ． ／；进 出 口温 差 １￣ ０ ２Ｃ；浓 缩 倍数 ：３５ ．，用海 军铜 管￥ ２ ．～４５ ｎｏ
传 统 观 点 认 为 中水 回用 于循 环 冷 却 水 时 氨 氮 不 会 产 生什 么 问题 ，因 为 氨 氮 在 冷 却 塔 中发 生 了 硝 化 作 用 ，被 解 吸 和 降 解 ，在 循 环 水 中不 会 发 生 积 累 ， 有 些 甚 至 消 失 了 ，氨 的 硝 化 产 生 硝 酸 ， 降 低 了碱 度 ， 同 时 也 能 缓解 磷 酸 钙 垢 的 沉 积 。但 在 实 际运 行 中 发 现 ，氨 氮对 热 电厂 循 环 水 系 统 存 在 很大 危害 。
１ ０ ３ ０ ／ ， 巨大 的表 面 积 为 生 物膜 提 供 了 良 ０ ～ ５ ｍ ｍ
１ 氨氮对系统 的危害
１１ 氮对 系 统管 材及 凝汽 器铜 管 的腐 蚀 ．氨 １１１氨 对 循 环 冷却 水 系 统 微 生物 的繁 殖有 促 进 作 ．． 用 ， 使 系 统 中 微 生 物 数量 大 大 增 加 ，微 生 物 产 生 的粘 泥 和 腐 蚀 物 覆 盖在 换 热 器 的 表 面 ，可 降 低 冷 却 水 的冷 却 效 果 ，堵 塞 换 热 器 中冷 却 水 的 通 道 ， 阻 止 缓蚀 剂和 阻 垢 剂 到 达 金 属 表 面 发 挥 缓 蚀 和 阻 垢 作 用 ， 形成 浓 差 腐蚀 电池 而 引起 金 属 设 备 的腐
蚀。
１１ ．． 氮 在 循 环冷 却 水 系 统发 生 硝 化 反应 产 生 的 ２氨 大量 硝 酸 造 成 系 统ｐ Ｈ值 下 降 ，对 系统 管 材 主 要 是 铜 管 和碳 钢 管 造 成 酸 性腐 蚀 ， 另 外 还 会 造 成 冷 却
好 的 生长场 地 ，具 有很 好 的细菌 生长 繁殖 条件 。
６ 一 ■ 腐蚀 防护 ８
一
石 和 工 备 油 化 ห้องสมุดไป่ตู้
２ １ 年 第 １ 卷 ０ １ ４
循环冷却水系统中氨氮的危害与对策
张光林
（ 新疆 克拉玛 依科 比技术有限责任公司 ， 新疆 克拉玛依 ８ ４ ０ ） ３ ０ ３
［ 摘 要］ 传 统观 点认 为中水回用于循环冷却 水时氨 氮不会产生什 么问题 ，本文在 实验 的基础 上分析 了氨 氮对循环水 系统的 危害 ，指 出水 中的氨氮物质对 系统管材及凝 汽器铜管造成腐蚀 ，影响氧化性杀菌剂的杀菌效 果，促进微生物的繁殖等多种危 害，提 出了解决循 环水 中氨氮危 害的对策及循环 水中氨氮的控制指标。
碳 钢 管做对 比实验 。结果 见表 １ 。
表 １ 动态 模 拟 试 验 数 据
编号
率。
剂 ，氨 是 强还 原物 质 ， 易于 氧 化 性 杀菌 剂 发 生 反
应。
加 氯 后 水 中 的氯 通 常 以次 氯 酸 的形 式 存 在 ， 次 氯 酸 极 易 与 水 中 的 氨 进 行 反 应 ， 形 成 三 种 氯 胺 ，反应 过程 如下 ：
ＮＨ３Ｈ ｌ ＋ ＯＣ —ＮＨ Ｃ （ 氯胺 ）Ｈ２ ２ｌ 一 ＋ Ｏ ＮＨ Ｃ＋ＨＯ － Ｎ １ 二 氯胺） Ｈ Ｏ ２Ｉ Ｃ１＂ ＨＣ ２ － （ ＋ ２ ＮＨＣ ２ Ｉ ＋ＨＯ － ＮＣ ３ 氯胺 ） ２ Ｃ１￣ １三 － （ ＋Ｈ ｏ
１ ． 进微 生物 繁殖 ． ２促 ２
如 前 所 述 ，氨 氮 对 氧 化 性 杀 菌 剂 有 分 解 消 耗 作 用 ，使 杀菌 剂无 法达 到预 期杀 菌效 果 。 中水 中有 较 高 的有 机 物 、磷 与 氮 ，这 些 都 是 藻 类 所 需 的营 养 物 。氨 氮 是 硝 化 细 菌 、亚 硝 化 细 菌 进 行 硝 化 反 应 所 必须 的营 养 源 ，而 且 冷 却 水 系 统 具 有 硝 化 细 菌 与 亚 硝 化 细 菌 生 长 所 需 的 良好 条 件 。计算 可 得 出 ，将 １ Ｈ， 克Ｎ ． 化 为ＮＯ 一 Ｎ氧 Ｎ需耗 氧 ３４ 克 ，而 氧 化 １ ＮＯ： Ｎ需耗 氧 １１ 克 ，硝 化 ．３ 克 一 ．４ 作 用 共 耗氧 ４ ５ 克 。氨 氮 的硝 化 应 保 证 空 气 量 为 ．７ 硝 化 所 需 空 气 量 的 ５ 倍 。冷 却 塔 每ｍ 的空 气 量 ０ 水 可 达 ２ ０ ｍ ０ ０ ，供 氧 充 足 ，另 外 ，冷 却塔 表 面 积 在
［ 关键词］中水；循环冷却水；氨 氮；腐蚀；微生物
我 国淡 水 资源 相 当 匮乏 ， 人 均拥 有 淡 水 量 仅 列 世 界 第 ８ 位 ，处 于 西 部 边 陲 的克 石 化 公 司 热 电 ８ 厂 ，而 对 日益 缺 乏 的水 资 源 和 环 保 压 力 ，不 断 开 源 节 流 ，开 展 中 水 回 用 项 目，提 高 水 的重 复 利 用
通 过 动 态 模 拟 实 验 和 细 菌 实 验 ， 了解 循 环 水 中不 同浓 度 的氨 氮 对 设备 的腐 蚀 、 结垢 及 细 菌 生 长情况。
１ ． 对氧 化性 杀 菌剂 的分 解消 耗作 用 ．１ ２ 循 环 冷 却 水 杀 菌 普 遍 使 用 氯 系 氧 化 性 杀 菌
作 者简 介 ：张光林 （９ １ ） ，男，江苏东海人 ，大学本科 １８ －
２进 行 实验
２１ 验 目的 ．实
塔 水 泥构 筑物 酸性 腐蚀 ，使其 产 生沙化 现 象 。 １１３氨 对 凝 汽 器铜 管 产 生 腐蚀 ，凝 汽 器 的材 质 为 ．－ 铜 ，循 环 冷 却 水 中含 有 较 高 含 量 的氨 时 ，会 发 生 氨 的 电化 学 腐蚀 。
１ ． ２氨氮 对微 生物 的影 响
第８ 期
张光林 循环冷 却水 系统 中氨氮的危害与对策
一９ ６
２２实 验过 程 ．
动态 模拟 试验 条件 ：管 内流速 ０９ １ ｍ ｓ ．～ ． ／；进 出 口温 差 １￣ ０ ２Ｃ；浓 缩 倍数 ：３５ ．，用海 军铜 管￥ ２ ．～４５ ｎｏ
传 统 观 点 认 为 中水 回用 于循 环 冷 却 水 时 氨 氮 不 会 产 生什 么 问题 ，因 为 氨 氮 在 冷 却 塔 中发 生 了 硝 化 作 用 ，被 解 吸 和 降 解 ，在 循 环 水 中不 会 发 生 积 累 ， 有 些 甚 至 消 失 了 ，氨 的 硝 化 产 生 硝 酸 ， 降 低 了碱 度 ， 同 时 也 能 缓解 磷 酸 钙 垢 的 沉 积 。但 在 实 际运 行 中 发 现 ，氨 氮对 热 电厂 循 环 水 系 统 存 在 很大 危害 。
１ ０ ３ ０ ／ ， 巨大 的表 面 积 为 生 物膜 提 供 了 良 ０ ～ ５ ｍ ｍ
１ 氨氮对系统 的危害
１１ 氮对 系 统管 材及 凝汽 器铜 管 的腐 蚀 ．氨 １１１氨 对 循 环 冷却 水 系 统 微 生物 的繁 殖有 促 进 作 ．． 用 ， 使 系 统 中 微 生 物 数量 大 大 增 加 ，微 生 物 产 生 的粘 泥 和 腐 蚀 物 覆 盖在 换 热 器 的 表 面 ，可 降 低 冷 却 水 的冷 却 效 果 ，堵 塞 换 热 器 中冷 却 水 的 通 道 ， 阻 止 缓蚀 剂和 阻 垢 剂 到 达 金 属 表 面 发 挥 缓 蚀 和 阻 垢 作 用 ， 形成 浓 差 腐蚀 电池 而 引起 金 属 设 备 的腐
蚀。
１１ ．． 氮 在 循 环冷 却 水 系 统发 生 硝 化 反应 产 生 的 ２氨 大量 硝 酸 造 成 系 统ｐ Ｈ值 下 降 ，对 系统 管 材 主 要 是 铜 管 和碳 钢 管 造 成 酸 性腐 蚀 ， 另 外 还 会 造 成 冷 却
好 的 生长场 地 ，具 有很 好 的细菌 生长 繁殖 条件 。
６ 一 ■ 腐蚀 防护 ８
一
石 和 工 备 油 化 ห้องสมุดไป่ตู้
２ １ 年 第 １ 卷 ０ １ ４
循环冷却水系统中氨氮的危害与对策
张光林
（ 新疆 克拉玛 依科 比技术有限责任公司 ， 新疆 克拉玛依 ８ ４ ０ ） ３ ０ ３
［ 摘 要］ 传 统观 点认 为中水回用于循环冷却 水时氨 氮不会产生什 么问题 ，本文在 实验 的基础 上分析 了氨 氮对循环水 系统的 危害 ，指 出水 中的氨氮物质对 系统管材及凝 汽器铜管造成腐蚀 ，影响氧化性杀菌剂的杀菌效 果，促进微生物的繁殖等多种危 害，提 出了解决循 环水 中氨氮危 害的对策及循环 水中氨氮的控制指标。
碳 钢 管做对 比实验 。结果 见表 １ 。
表 １ 动态 模 拟 试 验 数 据
编号
率。
剂 ，氨 是 强还 原物 质 ， 易于 氧 化 性 杀菌 剂 发 生 反
应。
加 氯 后 水 中 的氯 通 常 以次 氯 酸 的形 式 存 在 ， 次 氯 酸 极 易 与 水 中 的 氨 进 行 反 应 ， 形 成 三 种 氯 胺 ，反应 过程 如下 ：
ＮＨ３Ｈ ｌ ＋ ＯＣ —ＮＨ Ｃ （ 氯胺 ）Ｈ２ ２ｌ 一 ＋ Ｏ ＮＨ Ｃ＋ＨＯ － Ｎ １ 二 氯胺） Ｈ Ｏ ２Ｉ Ｃ１＂ ＨＣ ２ － （ ＋ ２ ＮＨＣ ２ Ｉ ＋ＨＯ － ＮＣ ３ 氯胺 ） ２ Ｃ１￣ １三 － （ ＋Ｈ ｏ
１ ． 进微 生物 繁殖 ． ２促 ２
如 前 所 述 ，氨 氮 对 氧 化 性 杀 菌 剂 有 分 解 消 耗 作 用 ，使 杀菌 剂无 法达 到预 期杀 菌效 果 。 中水 中有 较 高 的有 机 物 、磷 与 氮 ，这 些 都 是 藻 类 所 需 的营 养 物 。氨 氮 是 硝 化 细 菌 、亚 硝 化 细 菌 进 行 硝 化 反 应 所 必须 的营 养 源 ，而 且 冷 却 水 系 统 具 有 硝 化 细 菌 与 亚 硝 化 细 菌 生 长 所 需 的 良好 条 件 。计算 可 得 出 ，将 １ Ｈ， 克Ｎ ． 化 为ＮＯ 一 Ｎ氧 Ｎ需耗 氧 ３４ 克 ，而 氧 化 １ ＮＯ： Ｎ需耗 氧 １１ 克 ，硝 化 ．３ 克 一 ．４ 作 用 共 耗氧 ４ ５ 克 。氨 氮 的硝 化 应 保 证 空 气 量 为 ．７ 硝 化 所 需 空 气 量 的 ５ 倍 。冷 却 塔 每ｍ 的空 气 量 ０ 水 可 达 ２ ０ ｍ ０ ０ ，供 氧 充 足 ，另 外 ，冷 却塔 表 面 积 在
［ 关键词］中水；循环冷却水；氨 氮；腐蚀；微生物
我 国淡 水 资源 相 当 匮乏 ， 人 均拥 有 淡 水 量 仅 列 世 界 第 ８ 位 ，处 于 西 部 边 陲 的克 石 化 公 司 热 电 ８ 厂 ，而 对 日益 缺 乏 的水 资 源 和 环 保 压 力 ，不 断 开 源 节 流 ，开 展 中 水 回 用 项 目，提 高 水 的重 复 利 用
通 过 动 态 模 拟 实 验 和 细 菌 实 验 ， 了解 循 环 水 中不 同浓 度 的氨 氮 对 设备 的腐 蚀 、 结垢 及 细 菌 生 长情况。
１ ． 对氧 化性 杀 菌剂 的分 解消 耗作 用 ．１ ２ 循 环 冷 却 水 杀 菌 普 遍 使 用 氯 系 氧 化 性 杀 菌
作 者简 介 ：张光林 （９ １ ） ，男，江苏东海人 ，大学本科 １８ －
２进 行 实验
２１ 验 目的 ．实
塔 水 泥构 筑物 酸性 腐蚀 ，使其 产 生沙化 现 象 。 １１３氨 对 凝 汽 器铜 管 产 生 腐蚀 ，凝 汽 器 的材 质 为 ．－ 铜 ，循 环 冷 却 水 中含 有 较 高 含 量 的氨 时 ，会 发 生 氨 的 电化 学 腐蚀 。
１ ． ２氨氮 对微 生物 的影 响