工业循环冷却水处理讲义

工业循环冷却水处理讲义

常州中南化工有限公司

讲课提纲

一、循环水化学处理的意义

1、化学处理的目的

2、不处理或处理不善所带来的危害

3、经济比较

二、结垢、污垢、腐蚀的机理

三、微生物问题

四、循环水的化学处理

1、补充水处理

2、循环水旁滤处理

3、循环水化学处理

3.1、杀菌灭藻，解决污垢问题

3.2、阻垢、缓蚀

3.2.1、阻垢剂及其阻垢作用

3.2.2、缓蚀剂及其缓蚀作用

3.2.3、缓蚀阻垢配方的选择

五、管理问题

一、循环冷却水化学处理的重要意义

1、化学处理的目的

循环冷却水系统主要存在三个问题：（1）结垢；（2）腐蚀；（3）污垢。

循环冷却水处理的目的就是要解决上述三个问题。

2、不进行处理或处理不善所带来的危害

工业用水，各种不同的产品种类、生产工艺流程和用水目的，对水质的要求也不尽相同，但对占工业用水80％以上的冷却用水水质要求，基本上是大同小异的，对冷却水水质处理技术要求是较严格的。

五十年代的工业企业，对冷却水的处理只是要求把水冷却下来就行了，至于对冷却水的水质要求仅仅是一项悬浮物控制在50毫克/升，短期最高不要超过100毫克/升就行了。在这样的概念指导下，体现在设计工作中是加大换热器面积。增加备用设备，提高设备腐蚀裕度。尽管设计是这样做了，但仍然不能解决稳定生产的要求，表现在生产中则是：（1）用水量不断增加，工厂没有新产品，产量也没有增加，但用水量却远远超过设计值，经常碰到的是要求增加供水设备，增加投资开辟新水源；（2）检修频繁，生产周期缩短，产量长期达不到设计水平，有些工厂的换热器设备不是被垢阻塞了，就是换热管被腐蚀穿孔，经常需要检修；（3）设备寿命降低，一般来讲换热设备的使用寿命为7-8年左右，如不进行处理或处理不当，则寿命大大降低，有的工厂不到半年就出现腐蚀穿孔。

冷却水处理不当或不经处理，所带来的危害原因及其后果如下所示。概括起来是：造成结垢和污垢沉积，带来热交换效率降低，管

道堵塞，阻力增加，通水能力降低，动力消耗增加，检修频繁。造成腐蚀会缩短设备使用寿命，影响工厂的稳定、安全生产。

现代化的工厂，由于设备能力大，换热器的传热系数大，换热管的管壁厚，一般是2，有的甚至是10，设备腐蚀裕度小，自动化水平高，连续生产强等特点，如果某一台设备发生故障，会引起全厂性停车，某一台设备传热效率下降也都会引起整个工厂产量的降低。因此对循环冷却水水质处理的技术要求也越加严格，应引起设计部门、工厂，特别是主管的管理部门的领导足够的重视。

3、经济比较

现代工厂一般水冷器在未进行循环水化学处理时其寿命为2年左右，经水处理后可达7-8年，检修费用可降低90％左右，据一个小型化工厂的统计由此节约的检修费用可达50万元。由于水处理技术保证了换热设备的高效运行，可实现生产满负荷运行。如北京燕山向阳化工厂水处理换热器严重结垢，处理后实现了满负荷生产运行，增加了产量，月增收利润171.9万元，又如山西维尼纶厂水处理前由于结垢，使原料不能回收，运行三个月就要停车，工厂处于亏损状态，处理后由于回收了原料，生产可维持一年不停车的运行，扭转了亏损，并增收利润180万元。

对循环水不进行处理或处理不善，对换热器的腐蚀也是相当严重的。在70年代中期引进13套大化肥厂，由于对循环水化学处理认识不足，重视不够，好几个厂运行不到半年就出现换热器腐蚀穿孔，被迫停车检修，30万吨/年合成氨的大化肥厂，一天就是1000吨氨，

1600吨尿素的产量，年产30万吨乙烯，停产一天尽利税就损失400-500万元，另外还有检修费用和原材料消耗费用等。

有人曾做过这样的统计，就是循环水未经处理的检修费，是循环水采用处理后的药剂费加检修费的6-7倍，这仅仅是检修费与药剂费的比较，还未计算停工损失等费用，因此搞好循环水的化学处理，对工厂的经济效益是有利的，对工厂长周期、满负荷的安全稳定生产都是有利的。

二、产生结垢、污垢、腐蚀的机理

结垢（）：水中的重碳酸根与钙、镁离子所组合的重碳酸盐，在热交换器中因受热失去平衡而再组合成另一种溶解度较低的碳酸钙或氢氧化镁。

△容度积 4.8×10-9(25℃)

( 3)

23

↓

2

↑

2

O

△ 1.0×10-5(25℃)

( 3)

23

↓

2

↑

2

O

△ 1.0×10-5(25℃)

32O ()

2

↓

2

↑

从上述反应式中可以看出钙、镁的重碳酸盐是反溶解度的，随着

温度的升高，溶解度随之降低。

影响结垢的因素：（1）离子组成，如属于重碳酸钙、镁型水，则结垢的可能最大，因为这种类型水中的钙、镁盐是形成结垢的主要物质，其他如钙、镁的硫酸盐或氯化物，它们的溶解度都很大，不致产生结垢；（2）碱度，碱度增高，值亦随之增高，则碳酸钙就易从水中析出；（3）悬浮物，它可做为微溶盐类（如3）的晶核，起着促进微溶盐结晶沉积的作用；（4）温度，它直接影响着冷却水的结垢过程，水温高则冷却水结垢的倾向就越大，因为水温升高加速重碳酸盐的分解，尤其是在水与换热器接触的金属壁面上，由于壁温较高，有时在局部地方产生过热现象，从而加速冷却水中难溶盐类的结晶过程。

污垢（）：由于微生物的作用，细菌的新陈代谢而生成的分泌物，与悬浮物的结合作用产生污垢。微生物的来源主要有两个方面，一是

来自补充水，地下水中微生物含量较少，地面水都不同程度的含有各种微生物，湖泊、水库以及受污染的地面水微生物含量较多；另一来源也是更重要的来源是冷却塔，我们知道冷却塔的作用是将水冷却下来，它是由空气将水的热量带走，水在冷却塔冷却过程中也是将空气中灰尘洗涤的过程，据资料介绍一克大气灰尘约含有5000万到1亿个细菌，循环水中的温度、值以及可提供的营养物是微生物滋生繁殖的良好环境。

在换热器、管道的壁上的污垢是粘糊糊的，滑溜溜的，污垢底层由于厌氧细菌作用以及氧的浓差电池作用，极易产生垢下腐蚀，在很多冷却系统中的换热器腐蚀穿孔事故中，微生物的作用是一个很重要的因素。因此加强杀菌灭藻，降低循环水的悬浮物，循环水增设旁滤池是非常必要的。

腐蚀（）:冷却水对金属的腐蚀主要是电化学腐蚀和微生物腐蚀。因为冷却水中含有盐分，因而构成了电介质能导电，另外金属内部的组成结构的不一致性，例如碳钢本体中的碳（C）和铁素体，从而在金属内部不同部位之间就产生电池差，这就为腐蚀提供了推动力。这两点是产生电化学腐蚀的基本条件。冷却水在循环冷却过程中由于和空气的充分接触，水的溶解氧往往接近于饱和程度，氧在电化学腐蚀过程中是一种去极化剂，所以它是电化学腐蚀的极为重要因素之一。

冷却水与铁金属接触时，由于铁金属表面的电位不同，就在局部出现了原电池，在铁表面被溶解（或氧化）的部位，或者说失去电子的就称为阳极，其反应为：1+2e，与此同时当冷却水处于接近

中性或微碱性的值时，氧在阴极被还原，O2+2H24e 4,在阴极产生带负电荷的与阳极溶解到水中的2+结合生成氢氧化亚铁沉积物22()

()2进一步氧化变成氢氧化铁4()22+2H2O 4()3 2↓，这种

↓。从上述电化学腐蚀过程来看，产生电化学腐蚀时必须由阴极和阳极反应所组成，抑制阴极反应或阳极反应，或者同时抑制这两种反应，是控制金属腐蚀的直接方法。

在冷却水6.5-8.5时，金属的腐蚀形态多为局部性腐蚀，这是危害性比较大的。

影响腐蚀的外界因素：（1）溶解氧，不论是碳钢或是铜的腐蚀速度都是随着水中氧浓度的增加而加快，在钢铁金属表面，氧浓度不同时，根据电化学氧浓差电池原理，低浓度的金属表面成为阳极，形成局部腐蚀，例如在沉积物或生物粘泥下面往往产生局部腐蚀而穿孔这种腐蚀危害性比较大。（2）含盐量，含盐量高水的电阻小，导电强，因而使腐蚀电池的电流加强，加速了去极化作用，腐蚀速度就必然增大。

电导率（微姆/厘米）

Rv（克/m2*天）

0.11101000

1

10

100

（3）悬浮物，冷却水中悬浮颗粒表面大多是带有负电荷的，它能与二价铁离子产生吸附作用或电中和作用，在换热器壁面上由于局部过热的影响，也能促进这种吸附过程的进行，同时水中的微生物新陈代谢的粘液与悬浮颗粒、二价铁离子等，能吸附和积聚在换热器和管道壁面上，形成不均匀的污垢层，这种污垢层不但影响换热器的传热效率，同时也会加剧金属的腐蚀，试验证明在含较多悬浮物的冷却水中，其腐蚀速度比过滤水高三倍以上，但问题是不均匀的污垢层下腐蚀是局部腐蚀，这就更具有危险性。（4）水温，水温升高，水的粘度降低，氧的扩散速度加快，从而导致腐蚀速度将成倍增加，但温度升到一定值时（约80℃），腐蚀速度就开始下降，温度达到100℃时，水的溶解氧趋近于零，此时腐蚀将停止。因此，一般做循环水动态模拟试验或现场检测换热器的壁温取75-80℃，就是这个道理，此时的条件比较苛刻。（5）流速，换热器中水的流速过大，而造成机械冲刷；流速

过低，特别是水走壳程的换热器如流速小于0.3，易产生污垢沉积，从而造成垢下腐蚀，在这种情况下，再好的水稳配方也是无济于事的，因此换热器水的设计流速不得大于1.5，最低不得小于0.3 ，水走壳程换热器即使是0.3 的流速，也常常会产生污垢沉积，因此建议在换热器的入口端加一根气体（氮气或空气）吹帚管，最好是在每个拆流板处加，以定期进行吹帚，不论它产生污垢沉积。（6）值，很多试验资料证明冷却水的值在6.5-8.5范围内，值与腐蚀速度变化不大；如小于4.3时，则由于水中放出的氢离子多而造成腐蚀，这种腐蚀称为酸性腐蚀；如>8.5时，水中的增加，则会在金属表面上形成2O3的钝化层，从而降低了腐蚀。一般天然水在循环过程中的自然约在8.5-9.2范围内。

4681012PH

Cv(mm/

（7）氯与硫酸根离子，这两种离子属于腐蚀性离子，一般认为

氯离子的离子半径小（约3.6A），穿透能力强，氯离子浓度高时极易

穿透不锈钢换热器的钝化保护膜。冷却水中的允许浓度，应根据设备材质、设备结构、水的流态等因素有关。当设备在制造和安装过程中没有应力的情况下，冷却水中可允许600-700，如有应力存在，即使只有几个的情况，也会造成腐蚀。42-介入认为它可吸附在金属表面的钝化膜上，导致钝化膜的去极化作用，促进了腐蚀；但多数人认为42-在冷却水中有利于硫酸盐还原菌的滋生繁殖，还原生成H2S促进金属的腐蚀。在1958年提出、42-与总碱度之比小于1时，能减轻碳钢的腐蚀速度，其关系式是：（42）/总碱度，式中单位均为。近来有的水处理公司在给出水处理配方时，同时也给出了和42-的极限浓度，这样就给设计人员和工厂应用带来很多方便。（8）铝离子、铁离子，预处理中采用铝盐或铁盐做混凝剂，在混凝沉淀过程中，过剩的铝盐或铁盐未反应完全而水介析出带入冷却水中。冷却水中3+不仅能在金属表面形成沉积，而且还能溶解元素铁，造成设备腐蚀2 3→32+，如冷却水含有2 2+时，可使碳钢设备的腐蚀增加6-7倍，另外铁离子是铁细菌的营养源，铁细菌附着在换热器或管道壁上能使元素铁溶出，形成暗褐色铁瘤，腐蚀穿孔就此处开始。铝离子将会在冷却系统中形成铝泥（氢氧化铝和水中胶体杂质凝聚的沉积物）也会导致垢下腐蚀。（9）氨，在合成氨厂空气中含氨较高或由于设备的泄漏污染了冷却水。氨与水中的重碳酸钙反应生成碳酸钙沉淀和碳酸氢铵或碳酸铵，32O→4

)2→3↓432O

4(3

或

24(3)2→3↓+(4)23+2H2O

其次是氨对铜或铜合金设备有腐蚀作用，42+→(3)22O,所生成的这种铜氨洛合物极易腐蚀铜或铜合金设备；第三是氨给水中的亚硝化细菌创造了良好的滋生繁殖条件，亚硝化菌是一种化能自养菌，它能把氨转化成亚硝酸，

亚硝化菌

23+3O2 22+2H2能量，同时水中有硝化细菌，它能把亚硝酸进一步氧化成硝酸

硝化菌,

222 23+能量，如果水中存在有反硝化菌，它能将上述反应生成的3还原成3，反硝化菌是属于好氧细菌，所以这步反应是在缺氧的条件下进行的，

反硝化菌

+2H2,水中含氨，在这三种细菌的不断作用下，循环3+4H23

水的波动很频繁，这就给化学处理带来很大麻烦，因此在合成氨厂应尽量避免漏氨，如有漏氨应就近排放，以不致漏入冷却水中，另外在合成氨厂应加强对冷却水中这三种细菌的分析检验，及时判断占优势的菌种，采取抑制措施。

三、微生物问题

微生物的种类很多，在冷却水中能引起问题的微生物主要有三

类：藻类、细菌和真菌。

地下水中微生物含量较少，地面水中都含有不同程度的各种微生物，循环水中微生物由空气尘埃带入的要比由补充水带入的多，一克大气尘埃含有细菌54万-1亿个，循环水的温度、以及可提高的营养源，是微生物滋生繁殖的良好环境。

微生物的繁殖、新陈代谢和水中悬浮物，是导致冷却水系统产生污垢沉积和腐蚀的严重后果，石油化工企业冷却水系统的换热器、管道所发生的腐蚀穿孔事故中，微生物的作用是一个很重要的因素。

藻类：循环水中常见的有绿藻、蓝藻、硅藻。

藻类滋生的三个要素：空气、水和阳光。冷却水的配水系统、塔壁和进风百页窗等处均为藻类滋生提高了这三个要素。藻类在循环水中滋生严重时，会导致配水装置喷头堵塞，影响配水均匀性，从而降低冷却塔的效率，有些藻类在代谢过程中产生恶臭，影响水质；藻类死亡或代谢形成的粘泥，对换热器、管道危害极大。

真菌：真菌是靠寄生或腐生来生活，生长繁殖靠细胞外分泌出来的酶素分解植物性或动物性物质而获得所需的营养。木材是由纤维素。半纤维素和木质素组成，线状真菌的新陈代谢可使木材中纤维素破坏，从而降低了木材的强度；由担子菌产生的白霉病和赤霉病可破坏木材中的木质素和纤维素。

细菌：细菌的种类很多，按其所需的营养源来分自养菌和异氧菌，自养菌是从无机物氧化过程中获得其生活的能量；异氧菌是靠水中的有机碳化合物的分解而生活，也可从无机物氧化过程中所产生的能量

生活。按需氧情况又可分为好氧细菌。厌氧细菌。好氧细菌是在水中有氧情况下生存和滋长，大多数异氧菌即属这一类，以及铁细菌、硫细菌等；厌氧菌则是在无氧条件下生存，如硫酸盐还原菌和反硝化菌即属此类。能产生胶囊的好气菌可以形成由多糖和多酞物质所组成的粘性外壳，这层外壳能保护它的细胞不与环境接触，并粘结其他营养物；能形成孢子的好气菌产生的粘泥比成囊的好气菌要少些，由于形成了孢子，杀死这类细菌比较困难些，好气的硫细菌能把硫和硫化物氧化成为H24,23O2+2H2O→2H24,已经发现换热器局部区域产生浓度较高的H24,使值下降到1.0。

在好气的硫细菌下面往往还寄生了厌气的硫酸盐还原菌。

硫酸盐还原菌含有一种氢化酶，这种氢化酶能利用金属在电化学腐蚀过程中阴极生成的氢，将水中的硫酸盐还原成硫化物。

细菌

4”+4 S”+4H

2

O

S”与金属腐蚀所溶解出的铁离子结合生成黑色的硫化亚铁沉积。

S”2+→↓

3S”+6→3()2

总反应4 4”+4H2O→3()2+2

硫酸盐还原菌是在厌氧条件下所造成的腐蚀都是垢下腐蚀，腐蚀形态为点蚀，在点蚀孔内靠近金属表面的腐蚀产物是松软的黑色硫化亚铁（），在未和空气接触前，加入盐酸可闻到臭味的H2S，在污垢中可检测到硫酸盐还原菌，点蚀孔除去污垢，金属表面非常光亮。

铁细菌是好气细菌，是依靠铁和氧进行生存繁殖，它依靠亚铁离

子氧化成高铁离子所放出来的能量以维持生命，当铁溶解时大量的亚铁离子就储存在细菌体内，而在细菌表面上则生成了氧化后的产物-三价铁的氢氧化物棕色粘泥。

当水中有铁离子存在时，就很容易产生铁细菌，铁细菌粘附在金属管壁上形成了从红棕色到黑褐色的瘤，有时中间为黑色的而外面则是淡褐色的色层，瘤下面则是一个点蚀坑。

硝化细菌、亚硝化细菌和反硝化细菌已如前所述。

循环水中微生物对换热设备的危害是极大的，归纳起来有以下几个方面：

（一）促进对金属的腐蚀

微生物对金属的腐蚀往往总是伴随电化学腐蚀，微生物腐蚀最主要的原因是生物粘泥，生物粘泥覆盖下的金属表面是贫氧区，由于氧浓差电池的作用使金属遭受局部腐蚀；另外在厌氧区（粘泥里层）硫酸盐还原菌产生的H2S气体（4+8→()2+2H22S）,硫细菌和铁细菌所产生酸性环境（2H2O→()2+2H,23O2+2H2O→2H24）其危害也特别严重。

（二）影响传热

许多细菌在新陈代谢过程中所分泌出的粘液与水中的无机物、有机物、悬浮物以及菌、藻残骸等物质粘结在一起而产生生物粘泥，生物粘泥的危害除了上述促进换热设备的腐蚀外，就增大了热阻，降低了换热效率。

（三）由于藻类和生物粘泥，导致冷却水配水不均，影响冷却效果。

四、循环水的化学处理

1、杀菌灭藻

杀菌灭藻并不是将循环水中的菌藻全部杀死，而是将菌、藻控制在允许的范围内，一般对异氧菌控制在1×105个以内，如超过这个数字，就要投加杀菌灭藻剂。

杀菌灭藻剂分为氧化性和非氧化性两类。

氧化性杀菌灭藻剂，在循环水中经常使用的氧化性杀菌灭藻剂是液氯，因为液氯价格比较便宜。

液氯的杀菌作用：22

起作用的是，透过细胞壁进入细菌体内，发挥氧化作用，使细菌中的酶遭到破坏，细菌的养分要经过酶的作用才能吸收，酶被破坏，细菌也就死亡。

液氯的投加一般是每天2-3次，气温较高的季节5-10月每班加一次，其他月份每天2次；每次投加2小时维持余氯0.5-0.8。

液氯投加地点应在塔池底部0.3-0.5m处。

非氧化杀菌剂，氧化性杀菌剂液氯虽具有杀菌效果好、价格低廉、货源易得、使用方便等优点，但也有一些缺点，如对某些菌种抗药性、在P高H值杀菌效果较低、渗透力及剥离效率较低，水中亚硝酸根较高时，氯可氧化成硝酸盐、氯能使木质素氧化成酸类或醛类，因此需辅以投加非氧化性杀菌剂。

非氧化性杀菌剂的品种较多，一般可用于循环水的有氯酚类、季胺盐类、二硫氰基甲烷、戊二醛、二溴氮川丙稀酰胺、氧化三丁基锡以及异噻唑啉酮的氯化物等。

选择非氧化性杀菌剂要根据以下几个因素：a、广普高效，应用

值较宽；b、具有渗透性和剥离性；c、对环境无污染；d、与水处理剂（阻垢缓蚀剂）相溶性；

我国使用较多的有以下几种：

二氯酚——双（5-氯-2-羟基卞基）甲烷，1975年由法国引进，曾在某些大化肥厂使用过，这类产品对真菌效果较好，一些木制冷却塔使用二氯酚喷洒以杀灭真菌，由于毒性较大，难以降价，现已很少使用。

二硫氰基甲烷——是一种高效广普的杀菌剂，杀菌效果较好，但在高（≥8.5）时能迅速水解成硫氰酸盐、甲醛和少量硫化物。

二硫氰基甲烷（10）+1227（20）+溶剂和表面活性剂（70）

8=

S15＝二硫氰基甲烷（10）+溶剂和表面活性剂（90）

季胺盐——在循环水中使用较多的是1227＃（十二烷基二甲基卞基氯化铵）和2（季胺盐的复合配方）。

1227＃和2具有高效广普，使用较宽，另外渗透能力和剥离效果特别好，这是当前国内使用最广泛的品种，使用浓度较高时会产生较多泡沫，需添加适量的消泡剂。

季胺盐的杀菌机理：a、季胺化合物中氮原子带正电荷，细菌一般带负电荷，因此季胺盐可以被这些细菌吸附，改变了细胞原生质膜的物理化学性质，从而使细胞的活动不正常；b、季胺盐中的十二烷基能溶解微生物体表面的脂肪壁，从而杀死微生物；c、一部分季胺化合物可以透过细胞壁与菌体蛋白质或酶反应，导致代谢异常，从而杀死微生物；d、季胺化合物与细胞质膜中的磷脂类物质作用，引起

细胞自溶而死亡。

季胺盐由于具有表面活性而有分散性能，所以它除了有杀菌灭藻作用外，对生物粘泥和污垢还有剥离作用。

异噻唑啉酮的氯化物——（5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和二甲基-4-异噻唑啉-3-酮的混合物），美国,国内上海医科大学最近开发的103，是同样的上述两种异噻唑啉酮混合物。

异噻唑啉酮的氯化物特点是广普高效、使用宽、不会产生泡沫、与水处理剂相溶性、杀菌快速，而且易穿透生物粘泥而有效地控制固着的微生物。

异噻唑啉酮的杀菌机理：它能快速地进入细胞与蛋白质互相作用，由于抑制了呼吸和（三磷酸腺贰）的合成，致使代谢紊乱，最重要的是酶逐渐地被氧化，导致细胞死亡。

非氧化性杀菌剂由于价格较贵，并不是每天都要投加的，一般在气温较高的季节5-10月份每两周投加一次，其它月份每四周投加一次，每次投加浓度50-100，在每次投加时，12-24小时内系统不要排污了，目的是充分利用药效，12-24小时内系统内被杀死的微生物以及剥离下来的生物粘泥，水中浊度明显增高，此时应加大排污，尽快地将系统内的水进行置换，以保持循环水浊度<10。

2、阻垢缓蚀

（1）阻垢剂及其阻垢作用

在循环水中投加聚羧酸类及其共聚物或有机膦酸盐类阻垢剂就可以抑制水中的3晶体的成长，避免在换热器金属表面形成垢层。

阻垢剂的作用机理，一般有以下两种说法：

一种说法是分散作用——聚羧酸及其共聚物中羧酸基团是带负电荷的，与水中3微晶体碰撞时，首先发生物理的和化学的吸附过程，吸附的结果使微晶体表面形成了一个双电层，当一个羧酸基团负离子和两个以上的3等微晶体吸附时，可以使这些微晶体带上相同的电荷，它们之间互相排斥作用，这就阻止了晶体的增长，呈分散状态而悬浮在水中，避免垢的形成。

第二种说法是晶格歪曲作用——聚羧酸及其共聚物中的羧酸基团对2+具有螯合作用，在3微晶体成长过程起了干扰作用，破坏了3晶体不能严格按正常排列生长，使3晶格发生畸变或者致使3晶格歪曲这样所形成的垢就成为非结晶的疏松软垢，容易被水流冲走，有机膦酸盐的阻垢作用亦是如此。

（2）缓蚀剂及其缓蚀机理

不论是采用什么类型的缓蚀剂，其作用是使在清洁的（或称活化的）金属表面上生成一层保护膜，有的是氧化膜，如铬酸盐、钼酸盐等，有的是沉积膜，如磷酸盐。有机膦酸盐、锌盐和苯并三氮唑等。

氧化膜型缓蚀剂与金属表面接触进行氧化而在金属表面形成一层防蚀保护膜，这层保护膜致密，膜度（30-200A），与金属结合牢固，它能阻碍水中溶解氧扩散到金属表面，从而抑制腐蚀反应的进行。使用铬酸盐时，一般认为是它能氧化金属铁而形成2O3；另一种说法是铬酸盐能在金属表面形成一种氧的吸附层，如：

＂+8[]→234H22·O[]

2O7

循环冷却水处理方案设计

循环冷却水处理方案 目录 1.0 概述 (2) 2.0 系统运行条件 (3) 2.1系统参数： (3) 2.2水质分析如下： (3) 2.3水质特点 (4) 3．0系统冷却水问题预测 (4) 3.2不锈钢的点腐蚀： (4) 3.3、生物粘泥 (4) 4．0水处理药剂选择 (5) 4.1阻垢缓蚀剂ML-D-06特点： (5) 4.2阻垢缓蚀剂的认证试验——阻碳酸钙垢试验 (5) 4.3阻垢缓蚀剂的认证试验——旋转挂片缓蚀试验 (6) 4.5 试验结论 (7) 5．0水处理方案 (7) 5.1、冷却水处理工艺 (7) 5.2、日常水处理方案 (8) 6．0循环水操作管理 (9) 6.1 水质控制目标值 (9) 6．2正常运行加药管理 (10) 7．0监测方法 (11) 1、化学分析 (12) 2、挂片腐蚀试验 (12) 3、微生物监测 (12) 8．0 技术服务 (12) 1、技术服务准则 (12) 2、清洗预膜的技术服务 (12) 3、日常技术服务承诺 (13) 9．0 药剂用量估算 (13)

1.0 概述 现代化大型电厂的运行经验表明，水系统是电力企业的血脉，是连续、安全、高效生产的重要保障。冷却水系统的良好运行，对于减少检修频度及费用，延长设备寿命，稳定/提高生产的质量产量，降低综合生产成本具有重要意义。 电厂的敞开式循环冷却水系统，在长期运行中一般有三大问题：结垢、腐蚀和微生物粘泥。对于发电厂而言，凝汽器换热管上的结垢、粘泥，极易导致换热效果的下降，具体表现在真空度下降、端差上升，从而降低发电量，增加能耗；腐蚀主要表现为不锈钢、黄铜的点蚀穿孔等。 为了确保装置正常运行及节约用水，在循环水中投加阻垢缓蚀剂、杀菌灭藻剂等化学药品，来控制冷却水对设备的腐蚀、结垢及粘泥等故障，实践证明这是一项行之有效的、比较经济的方法。 本方案的设计过程中，我们充分吸收了同类企业水处理的经验，认真分析贵公司的水质特点、工艺特点，以及以往运行中出现的水质障碍，本着技术先进、安全可靠、操作管理方便、经济合理的宗旨，提出以下运行方案。

循环水基础知识电子教案

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。

循环水系统加药系统方案要点

2000m3/h，2×1500m3/h 循环水系统投药系统 设 计 方 案 苏州得润水处理设备有限公司 2010年10月

目录 一、概述 (2) 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (2) 三、工艺流程的确定 (3) 四、循环水系统设计参数 (4) 五、设计规范标准 (6) 六、药剂选用原则 (7) 七、补充水及旁滤处理 (7) 八、循环水处理 (7) 九、清洗与预膜处理 (10) 十、药剂的选用及投药量 (13) 十一、投药设备的选型 (14) 十二、供货清单 (16) 十三、设备的投资概算 (16)

一、概述 在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2 SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物如 4 尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。 循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。 循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。因此，对各种药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须有保证工作人员卫生、安全的设施。并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防素、防尘等安全生产要求。 2、循环冷却水处理，可以概括为去除悬浮物、控制泥垢、控制腐蚀及微生物等四个方面。 3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后，以冷却塔与大气直接接触，二氧化碳逸散，溶解氧和浊度增加，水中溶解盐类浓度增加以及工艺介质泄漏等，使循环水水质恶化，给系统带来结垢、腐蚀、污泥和菌藻问题。

反渗透浓水循环水弄排水处理方案

反渗透浓水处理初步方案 一、项目概况 现有浓排水回收装置进水为一循环排水、二循环排水、脱盐水站反渗透浓水、污水处理排水及循环水旁滤器的反洗水，设计进水量410m3/h，其中超滤装置的设计产水量为420m3/h （三套运行，单套产水140m3/h运行），反渗透装置的设计产水量为260m3/h（2×130 m3/h），反渗透回收率70%。浓排水回收装置RO浓水的排放水量约为80-120m3/h。 目前污水处理站排水150m3/h正常情况下接入接入浓排水回用水站，浓排水回收装置满负荷运行，当浓排水反渗透膜化洗时，保安过滤器换滤芯时，浓排水单系统运行，污水系统水只能外排园区污水处理厂，目前外排浓水量为40m3/h（园区污水处理厂流量计计量）。1.1环保排放要求及收费标准 根据2014年12月29日鄂尔多斯大路煤化工基地管理委员会文件《鄂大管发[2014]35号文件》第四章污水排放监管内容。 1）向园区统一污水管网排放污水要求：COD＜500mg/L,氨氮＜50mg/L，TDS＜1000mg/L,当达到以上指标时，排水缴费标准为2元/吨污水，当TDS＞1000mg/L时，缴费标准为6元/吨污水。 2）向园区统一浓盐水管网排放高盐水要求：当TDS＞10000mg/L，其他指标达到《污水综合排放标准》（GB8979-1996）时，按照3元/吨高盐水缴费，当TDS为6000 mg/L -10000mg/L 之间，同时其他指标达标时，按照6元/吨浓盐水缴费，当TDS＜6000mg/L时，同时其他指标达标时，按照10元/吨浓盐水缴费。当排放高盐水COD或氨氮超标准时，按照12元/吨浓盐水缴费，并且大路环保局按照相关法律法规处以高限罚款。 1.2 项目设计水量和设计规模 浓盐水深度处理项目，设计处理能力100 m3/h～120 m3/h；年操作8000h。 二、项目建设方案 2.1 设计原则 2.2浓水水质 总硬：2000-2500 mg/L cl-: 1500-2000 mg/L ph: 7-9

工业循环水处理技术改进措施

工业循环水处理技术改进措施 环境保护、节水减排、废水回用是对目前循环冷却水系统提出的新挑战。企业应根据自身特点，积极采用成熟的新技术、新材料和新装置，优化循环冷却水处理系统，提高循环冷却水处理技术水平，为企业甚至整个社会的可持续发展做出应有的贡献。 1导言 循环水处理是个巨大而艰巨的系统工程，我们要解决的就是腐蚀、结垢、微生物粘泥这三个问题，要针对本厂实际情况结合自己设备存在的问题，做出正确判断，更重要的是要对整个设备进行优化管理，加大管理监察力度，围绕水质稳定做工作，争取达到对循环水水质、水温的合理控制，防患于未然，在实现节能降耗的同时，为全厂生产设备的安全运行提供有利保障。 2段国内外循环水处理的实际情况 2.1现阶段国内外循环水处理情况 循环水冷却处理技术于上世纪初期已在国外得到了良好的应用和发展，但也因为诸多实际因素的限制暴露出各种问题。上世纪末期循环水处理技术才被引入我国，在经过了一段漫长的发展历程后，方呈现出逐渐成熟趋势。在近几年的发展过程中，全世界循环水处理效率得到了很大程度的提升，应用于循环水处理的相关处理剂也逐渐增多，更甚至发展成为国际化和规模化的处理剂产品，在此方面，我国对于循环水处理剂的进出口量也在不断增长。 2.2现阶段国内外循环水主要处理手段 现阶段我国在处理循环水方面主要应用以下几种方式：首先是化学处理方式，该方式主要通过应用化学药剂，对循环水中所包含的多种不稳定物质实施高强度处理，从而有效降低污水的腐蚀性以及阻止污水结垢，另一方面能够合理降低常规工作状态下的排水量和补水量；其次是物理处理方式，该方式主要是应用相关处理材料对循环水进行科学全面的分析，同时通过改变循环水的能量、温度及压强，有效加强循环水处理材料的抗腐蚀及抗结垢等功能。 3循环水运行中存在的问题 3.1循环水系统内长期漏油 由于设备老化等原因，循环水系统长期漏油，久而久之，这样就会使装置换热设备内表面形成一层油膜，影响循环水的处理效果，泄漏的油脂还会成为众多微生物丰富的营养源，造成循环水系统微生物大量迅速繁殖难以控制，微生物粘泥、藻类急剧增多，使换热器内表面长期被油泥覆盖，致使缓蚀阻垢剂无法与换热器内表面接触从而丧失其缓蚀阻垢作用，导致换热器极易产生结垢和腐蚀。 3.2阻垢缓蚀效果差 由于不同时期水质和生产工艺条件都会发生变化或波动，就要及时改进、调整、优化缓蚀阻垢剂配方，如果配方长期不换，菌藻对杀菌剂已产生了免疫功能，阻垢缓蚀效果抗冲击和污染能力就会降低，杀菌效果差。 3.3凉水塔排泥设施不完善，水池没有做到定期清淤 凉水塔底部一般呈平底状，池底排泥阀无法排掉池底的淤泥，所以循环水厂的排泥阀不起作用，淤泥只能靠清扫水池才能排掉。但由于生产的连续不间断性，给清池工作带来很大的困难。 4现代循环水处理技术 随着循环水处理技术的发展，现代循环水处理技术采用有机阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭澡剂综合运用的方法，轮换交替使用，这样可以达到药剂间相互增效的作用。目前有机阻垢剂品种繁多，主要有有机磷系列、聚羟酸系列、聚羟酸脂系列等，一般来讲，复合配方的阻垢

循环水处理方案

循环水系统水质处理方案 1 前言 水是人类最宝贵的财富之一，地球上的淡水资源是有限的，可供人类利用的水资源就更少，节约水资源已刻不容缓。为此近年来国家在宪法中又颁发了"水法"这些做法都促进并强迫我们重视节约使用水资源，减少水的污染，以利工农业进一步发展和人类自身的繁衍。 为了使循环冷却水系统正常运行，确保换热设备的长期使用，防止循环水在使用中所生产的腐蚀、结垢及微生物污垢的危害，提高热交换设备的冷却效率，确保生产的正常运行，必须对循环冷却水进行水质稳定化学处理，这不仅能提高冷却效率，延长设备的使用寿命，并且对节约能源（节水、节电），减少大修费用及工作量和保护环境都有非常积极的意义。 根据对循环水处理的经验，再综合系统的特点，建议对循环水系统进行水清洗、化学清洗预膜，然后进入正常运行阶段。正常运行中投加氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌灭藻剂来控制循环水系统的细菌、粘泥的大量滋生。 2 系统参数及水质状况 2.1 系统参数

2.2 水质状况

根据工厂的实际状况，采用软化水作为冷却塔的补水，补充水水质如下：

从上表可以看出，如果该补充水未经过浓缩，在40℃的情况下运行，可以看出在供、回水管道、冷却塔中都呈腐蚀性，只有在换热装置表面80℃的情况下，才略呈结垢的特性，所以在此情况下正常运行，只需要用杀菌、缓蚀的化学品。在浓缩5倍40℃的情况下： 在浓缩倍数是5倍80℃的情况下：

通过以上分析，在5倍的浓缩倍数下运行，只需要进行杀菌灭藻。 3 系统水冲洗 3.1 清洗的目的 主要是冲洗在安装过程中进入地下管道和设备中的泥沙和焊渣，为化学清洗做准备。 3.2 冲洗前应具备的条件 3.2.1 为保证管道清洗效果，各使用循环水的车间，入户管阀门已经安装完毕，在入户阀前已经安装了旁路阀，避免管道中的泥沙和焊接的焊渣等进入到换热器中。 3.2.2 循环水泵已经安装完毕，机械、电气具备启动条件，冷却塔已经安装完成，循环水的回水直接可以回到冷却水池，与上塔部分相连的管道已经拆开，避免堵塞冷却塔溅水装置和填料。 3.2.3 冷却塔的补水管路安装完毕，并具备补水条件。 3.2.4 每个循环回路上的所有使用循环冷却水的设备安装完毕。 3.3 冲洗步骤

工业循环冷却水系统处理的重要性

工业循环冷却水系统处理的重要性 循环水的使用及水处理的重要性 用水来冷却工艺介质的系统，我们称作冷却水系统，通常可分为以下两种类型：直流冷却水系统和循环冷却水系统。其中，循环冷却水系统目前已被广泛地应用于各行各业之中，比如，石油化工、电力、冶金、医药、纺织、机械、电子等等传统工业企业中的工艺用循环冷却水系统，及各楼宇的中央空调用循环冷却水系统。 最早使用的是直流冷却水系统，冷却水仅仅通过换热设备一次，用过后水就被排放掉。这种系统虽然投资少、操作简便，但它的用水量却很大，冷却水的操作费用也大，不符合节约使用水资源的要求，目前基本都改成了循环冷却水系统（除了海水中还在使用的直流冷却水系统），即冷却水用过后不立即排放掉，而是收回循环再用。从直流水系统到循环水系统，水资源的节约非常可观，例如：一个年产30万吨的合成氨工厂，如采用直流水系统，每小时用水量约25000T，而改成循环水系统，并以3倍的浓缩倍数运行，则每小时耗水量只需约550T。 冷却水循环后遇到什么问题？ 腐蚀：冷却水在循环使用中，水在冷却塔内和空气充分接触，使水中的溶解氧得到补充,所以循环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 环后易带来的问题之一。 结垢:水在运行中蒸发（尤其是在冷却塔的环境中），使循环水中含盐量逐渐增加，加上水中二氧化碳在塔中解析逸散，使水中碳酸钙或其它盐类在传热面上结垢析出的倾向增加，这是问题之二。 生物污垢：冷却水和空气接触，吸收了空气中大量的灰尘、泥沙、微生物及其孢子，使系统的污泥增加；冷却塔内的光照、适宜的温度、充足的氧和养分都有利于细菌和藻类的生长，从而使系统粘泥增加，在换热器内沉积下来，造成了粘泥的危害，这是水循环使用后易带来的问题之三。 冷却水循环后，冷却水补充水量可大幅度降低，节约了用水，这是我们所希望的。但水循环后突出的腐蚀、结垢和生物污垢等问题如不解决，生产装置的长周期、满负荷、安全稳定运行是难以保证的，那么采用循环水后所期望的经济、技术效益不仅不能充分发挥，而且将给企业带来许多危害——严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，由此形成的黏泥污垢堵塞管道或各种材料及设备严重受损等问题，会威胁和破坏工厂的安全生产；而由于各种沉积物使换热设备的水流阻力加大，水泵及相关设备的能耗大幅增加，传热效率降低，从而降低产品品质或生产效率，这一切都可能造成极大的经济损失，例如：电厂出现此类问题，必然使凝汽器凝结水的温度升高、真空度下降，严重影响汽轮机的出力和电厂的发电量，并且大幅增加能耗（有一个经验数值：发电机组真空度每下降1%，多耗燃料原油0.8%）。 所以，必须要选择一种科学合理、全面有效且经济实用的循环冷却水处理方案，使上述问题得到妥善解决或改善，水处理就是通过水质处理的办法来解决以上问题。如能真正做好水处理，不但能保证保质保量、安全生产，而且还能通过大幅降低能耗、节约材料、节约用水来降低生产成本，直接创造可观的经济效益，例如在电厂，就可以提高汽轮机凝汽器的真空度，一般可提高7～8％，提高汽轮机的功率，提高电负荷5～6％，增加发电能力；如应用在低压锅炉炉内处理，不但可将水处理运行费用从仅使用炉外处理方式时的0.5元/吨降到0.3元/吨左右，而且据统计，可使每台2t?h-1的锅炉节煤约5%；现代工业一般水冷换热器在未进行水处理时的寿命为2年左右，经水处理后的寿命可达7~8年，检修费和检修工作量可降低90%，一个小型化工厂由此节约的检修费即可达50万元。 科学合理且全面完整的化学水处理方案

冷却循环水处理方案

北京东方君悦大酒店循环冷却水处理方案 诚信绿洲 2016年12月

4.3 技术介绍 A）、不含重金属（Cr等），不以磷为基础的阻垢剂，排污水不造成公害，符合环境保护法规，可节省排污处理费用，并免除处理之麻烦。 B）、媲美铬酸盐法的防蚀效果。 C）、药品中所含之专用分散剂，克服了传统冷却水处理所常发生之结垢问题，碳酸钙阻垢能力达1200ppm。 D）、适合于循环水高倍浓缩操作，因此可节省水费及总操作费用。 我司处理方案分三部份，兹分别说明于后： a．结垢抑制 b．腐蚀抑制 c．微生物抑制 （A）结垢抑制 我司最新专用分散剂，可防止冷却水系统产生结垢物，甚至水中钙硬度高达1200ppm，亦有优异之分散作用，保持热传金属表面无结垢之虞，高浓缩情况排污水量减少，并产生下列优点： a. 降低成本：1、用水量减少。 2、用药量节省。 减废功能：水资源充分利用。 附带效益：因本处理方案可适应极差的水质，当补充水质较差时，本处理方案亦能有效因应，从而避免因水质变差导致停机或减量生产。 （B）腐蚀抑制 碳钢腐蚀抑制通常以无机磷酸盐作为阳极及阴极保护，形成坚韧之r-Fe2O3钝化保护膜，避免铁金属游离失去电子，有效抑制铁 材质腐蚀 Fe Fe2++2e- 另外，冷却水中磷酸钙及碳酸钙在阴极高pH位置形成覆盖性保护膜，避免水中O2来接受电子，阻止阴极半反应的发生，腐蚀问题将可彻底抑制 1/2O2+H2O+2e- 2OH- 如图所示 Fe + o-PO4(p-PO4) → r-Fe2O3 ANODIC ANODIC PASSVATION Ca + p-PO4→ Ca-p-PO4↓ CATHONIC

循环水处理方案

. 循环水系统水质处理方案 1 前言 水是人类最宝贵的财富之一，地球上的淡水资源是有限的，可供人类利用的水资源就更少，节约水资源已刻不容缓。为此近年来国家在宪法中又颁发了水法这些做法都促进并强迫我们重视节约使用水资源，减少水的污染，以利工农业进一步发展和人类自身的繁衍。 为了使循环冷却水系统正常运行，确保换热设备的长期使用，防止循环水在使用中所生产的腐蚀、结垢及微生物污垢的危害，提高热交换设备的冷却效率，确保生产的正常运行，必须对循环冷却水进行水质稳定化学处理，这不仅能提高冷却效率，延长设备的使用寿命，并且对节约能源（节水、节电），减少大修费用及工作量和保护环境都有非常积极的意义。 根据对循环水处理的经验，再综合系统的特点，建议对循环水系统进行水清洗、化学清洗预膜，然后进入正常运行阶段。正常运行中投加氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌灭藻剂来控制循环水系统的细菌、粘泥的大量滋生。 2 系统参数及水质状况 2.1 系统参数

专业资料 . 状质况2.2 水根据工厂的实际状况，采用软化水作为冷却塔的补水，补充水水质如下：

专业资料 . 从上表可以看出，如果该补充水未经过浓缩，在40℃的情况下运行，可以看出在供、回水管道、冷却塔中都呈腐蚀性，只有在换热装置表面80℃的情况下，才略呈结垢的特性，所以在此情况下正常运行，只需要用杀菌、缓蚀的化学品。在浓缩5倍40℃的情况下： 在浓缩倍数是5倍80℃的情况下：

通过以上分析，在5倍的浓缩倍数下运行，只需要进行杀菌灭藻。 3 系统水冲洗 3.1 清洗的目的 主要是冲洗在安装过程中进入地下管道和设备中的泥沙和焊渣，为化学清洗做准备。 3.2 冲洗前应具备的条件 3.2.1 为保证管道清洗效果，各使用循环水的车间，入户管阀门已经安装完毕，在入户阀前已经安装了旁路阀，避免管道中的泥沙和焊接的焊渣等进入到换热器中。 3.2.2 循环水泵已经安装完毕，机械、电气具备启动条件，冷却塔已经安装完专业资料 . 成，循环水的回水直接可以回到冷却水池，与上塔部分相连的管道已经拆开，避免堵塞冷却塔溅水装置和填料。 3.2.3 冷却塔的补水管路安装完毕，并具备补水条件。 3.2.4 每个循环回路上的所有使用循环冷却水的设备安装完毕。 3.3 冲洗步骤

工业循环冷却水处理设计规范2007

工业循环冷却水处理设计规范 中华人民共和国国家标准 GB50050--2007 工业循环冷却水处理设计规范 Code for design of industrial recirculating cooling water treatment 中华人民共和国建设部 关于发布国家标准《工业循环冷却水处理设计规范》的公告 中华人民共和国建设部公告第742号 现批准《工业循环冷却水处理设计规范》为国家标准，编号为GB50050-2007，自2008年5月1日起实施。其中，第3.1.6（2、4、5、6）、3.1.7、3.2.7、6.1.6、8.1.7、8.2.1、8.2.2、8.5.1（1、2、3、4、5、6、7）、8.5.4条（款）为强制性条文，必须严格执行。原《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-95同时废止。本标准由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 二〇〇七年十月二十五日 1 总则 1.0.1 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使用年限，减少排污水对环境的污染，使工业循环冷却水处理设计做到技术先进，经济实用，安全可靠，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于以地表水、地下水和再生水作为补充水的新建、扩建、改建工程的循环冷却水处理设计。 1.0.3 工业循环冷却水处理设计应符合安全生产、保护环境、节约能源和节约用水的要求，并便于施工、维修和操作管理。 1.0.4 工业循环冷却水处理设计应不断地吸取国内外先进的生产实践经验和科研成果，积极稳妥地采用新技术。 1.0.5 工业循环冷却水处理设计除应按本规范执行外，还应符合国家有关现行标准和规范的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 循环冷却水系统Recirculating Cooling Water System 以水作为冷却介质，并循环运行的一种给水系统，由换热设备、冷却设备、处理设施、水泵、管道及其它有关设施组成。 2.1.2 间冷开式循环冷却水系统（间冷开式系统）Indirect Open Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与大气直接接触散热的循环冷却水系统。2.1.3 间冷闭式循环冷却水系统（闭式系统）Indirect Closed Recirculating Cooling Water System 循环冷却水与被冷却介质间接传热且循环冷却水与冷却介质也是间接传热的循环冷却水系

冶金工业废水处理技术

冶金工业废水处理技术 冶金工业产品繁多，生产流程各成系列，排放出大量废水，是污染环境的主要废水之一。冶金废水的主要特点是水量大、种类多、水质复杂多变。按废水来源和特点分类，主要有：冷却水，酸洗废水，除尘和煤气、烟气洗涤废水，冲渣废水以及由生产工艺中凝结、分离或溢出的废水等。 冷却水的处理 冷却水在冶金废水中所占的比例最大。钢铁厂的冷却水约占全部废水的70％。冷却水分间接冷却水和直接冷却水。间接冷却水，如高炉炉体、热风炉、热风阀、炼钢平炉、转炉和其他冶金炉炉套的冷却水，使用后水温升高，未受其他污染，冷却后，可循环使用。若采用汽化冷却工艺,则用水量可显著减少,部分热能可回收利用。直接冷却水，如轧钢机轧辊和辊道冷却水、金属铸锭冷却水等，因与产品接触，使用后不仅水温升高，水中还含有油、氧化铁皮和其他物质，如果外排，会对水体造成淤积和热污染，浮油会危害水生生物。处理方法是先经粗颗粒沉淀池或水力旋流器，除去粒度在100微米以上的颗粒,然后把废水送入沉淀，除去悬浮颗粒；为提高沉淀效果，可投加混凝剂和助凝剂；水中浮油可用刮板清除。废水经净化和降温后可循环使用。冷轧车间的直接冷却水，含有乳化油，必须先用化学混凝法、加热法或调节pH值等方法，破坏乳化油，然后进行上浮分离，或直接用超过滤法分离。所收集的废油可以再生，作燃料用。 酸洗废水的处理 轧钢等金属加工厂都产生酸洗废水，包括废酸和工件冲洗水。酸洗每吨钢材要排出1～2米废水,其中含有游离酸和金属离子等。如钢铁酸洗废水含大量铁离子和少量锌、铬、铅等金属离子。少量酸洗废水,可进行中和处理并回收铁盐;较大量的则可用冷冻法、喷雾燃烧法、隔膜渗析法等方法回收酸和铁盐或分离回收氧化铁。若采用中性电解工艺除氧化铁皮，就不会出酸洗废水。但电解液须经过滤或磁分离法处理，才能循环使用。 洗涤水的处理 冶金工厂的除尘废水和煤气、烟气洗涤水，主要是高炉煤气洗涤水、平炉和转炉烟气洗涤水、

循环水外排水处理方案样本

循环水外排水处理装置 技 术 方 案 1、循环水外排水处理装置, 根据外排水量( 900m3) , 需配套30t/h脱盐水

装置, 以达到外排水既能够回收至循环水, 又能够作为锅炉补充水。根据甲方提供的原水水质分析和工艺要求, 结合我公司的最新技术和经验, 提出本脱盐水装置技术方案供贵公司参考与选择。 2、脱盐水处理流程: 根据循环水外排水水质, 具有多种成分, 盐含量偏高的特征, 不宜直接作为工艺用水和循环水补充水。因此, 必须对该外排水进行过滤处理。根据水质分析结果, 本项目推荐选用工艺成熟、技术先进、运行稳定, 操作简单、运行费用低的预处理和反渗透方法, 出水水质好, 运行吨水成本低等特点。其出水水质完全满足建设方的用水水质要求。为保证关键设备脱盐水装置的长期、可靠、稳定运行, 则必须设置过滤处理系统, 满足除盐水水质要求, 过滤处理系统由多介质过滤器设备组成。 脱盐水处理系统工艺流程简示如下: 原水→原水泵→多介质过滤器二台( 一开一备) →超滤装置→中间水箱→中间水泵→保安过滤器→反渗透装置→产品水箱。 除盐水设计出水能力30t/h。二台φ多介质过滤器, 一台出力45吨超滤装置, 一套出力30吨/小时的反渗透装置。。工艺控制系统部分采用为DCS/PLC控制系统, 可实现操作过程自动控制, 可灵活切换。 3、设备功能介绍: 多介质过滤器: 该系统是对原水中的悬浮物、颗粒物及胶体等物质进行去除。使出水水质满足整个装置对进水水质的要求。 该系统要求总进水量为30m3／h。过滤速度: 10-12m/h,每台设备出力: 30-37 t/h。该设备操作简单, 维护方便, 运行可靠, 可根据压力差自动进行反洗。 压缩空气: 气动阀门用压缩空气, 外管送来压缩空气经过滤减压后提供0.56MPa的压缩空气供气动阀门使用。 超滤装置:

循环冷却水结垢原理及处理方法

循环冷却水结垢原理及处理方法 一、循环冷却水系统为什么会结垢 1.一般解释 冷却水中溶解有各种盐类，如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等，它们的一价金属盐的溶解度很大，一般难以从冷却水中结晶析出，但它们的两价金属盐（氯化物除外）的溶解度很小，并且是负的温度系数，随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出，附着在水冷器传热面上成为水垢。如冷却水中的碳酸氢根离子浓度较高，当冷却水经过水冷器的换热面时，受热发生分解，发生如下反应： Ca(HCO 3)2 CaCO 3 + H 2O + CO 2 当冷却水通过冷却塔时，溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH 值升高，碳酸氢钙在碱性条件下发生如下反应： Ca(HCO3)2 + 2OH- CaCO 3 + 2H 2O + CO 32- 难溶性碳酸钙可以是无定型碳酸钙、六水碳酸钙、一水碳酸钙、六方碳酸钙、文石和方解石。方解石属三方晶系，是热力学最稳定的碳酸钙晶型，也是各种碳酸钙晶型在水中转变的终态产物。 2.碳酸钙的溶解沉淀平衡。 碳酸钙的溶解度虽然很小，但还是有少量溶解在水里，而溶解的部分是完全电离的。所以在溶液里也出现这样的平衡： Ｃａ2++ＣＯ3 2- CACO 3(固)

在一定条件下达到平衡状态时〔Ｃａ2+〕与〔ＣＯ 3 2-〕的乘积为碳酸钙在此条件下的溶度 积K SP ，为一定值。 若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ 32-〕＞ K SP 时，平衡向右移，有晶体析出。 若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ 32-〕＜ K SP 时，平衡向左移，晶体溶解。 注：实际情况下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ 32-〕值称为K CP 二、抑制为结垢的方法 (一) 化学方法 1. 加酸: 目的:降低水的PH值,使水的碳酸盐硬度硬度转化重碳酸盐硬度. 优点:费用较小，效果比较明显 缺点:加酸量不易控制、过量会产生腐蚀的危险、投加过量有产生硫酸钙垢的危险. 2. 软化 目的:降低水中至垢阳离子的含量 优点:防止结垢效果好 缺点:操作复杂、软化后水腐蚀性增强. 3. 加阻垢剂: 目的:使碳酸钙的过饱和溶液保持稳定。

循环水系统加药系统方案

循环水系统加药系统方案

2000m3/h，2×1500m3/h 循环水系统投药系统 设 计 方 案 苏州得润水处理设备有限公司 2010年10月

目录 一、概述 (1) 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (1) 三、工艺流程的确定 (2) 四、循环水系统设计参数 (3) 五、设计规范标准 (7) 六、药剂选用原则 (8) 七、补充水及旁滤处理 (8) 八、循环水处理 (8) 九、清洗与预膜处理 (12) 十、药剂的选用及投药量 (14) 十一、投药设备的选型 (16) 十二、供货清单 (17) 十三、设备的投资概算 (17)

一、概述 在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2 SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物 4 如尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。 循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。 循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。 二、循环冷却水处理设计的原则和要求 1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷 却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。在符合 安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生 不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且 会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预 期的处理要求。其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁 流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应 考虑生产上安全操作的要求。特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。因此，对各种 药剂的贮存、运输、配制和使用，设计上都必须有保证工作人员卫生、 安全的设施。并按使用药剂的特性，具体考虑其防火、防腐、防素、防 尘等安全生产要求。 2、循环冷却水处理，可以概括为去除悬浮物、控制泥垢、控制 腐蚀及微生物等四个方面。 3、敞开式循环冷却水系统中冷却水吸收热量后，以冷却塔与大

工业循环水常遇问题及解决方案

工业循环水常遇问题及解决方案 一、工业循环水 随着工业生产得发展，水用量急剧增加，很多地区已经出现供水不足得现象，节约用水刻不容缓！冷却水占工业用水主体,提高其重复利用率、循环使用就是节水节能得必须手段 二、循环水运行过程中常产生得问题 在工业生产得工艺条件下，工业循环水水质常会发生一系列变化，对生产造成危害，如：腐蚀、结垢、菌藻、粘泥等。这些问题如果得不到有效得解决，则无法进行安全生产，造成巨大得工业损失。 1 ＞水垢 由于循环水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高，超过某些盐类得溶解度而沉淀。常见得有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。 碳酸钙 碳酸钙就是工业循环冷却水中最常见得水垢，主要就是Ca (HC03)2 在循环冷却水得运行中受热分解成C02与CaC03o 磷酸钙 为了抑制系统材质得腐蚀，常常要加入聚磷酸盐来作为缓蚀剂，当水 温升高时，聚磷酸盐会分解为正磷酸盐。 硅酸镂

水中得Si02量过高，加上水得硬度较高，生成非常难处理得硅酸钙（镁）硕垢。水垢得质地比较致密，大大得降低了传热效率，0、6毫米得垢厚就使传热系 数降低了20%。 2、污垢 污垢主要由水中得有机物、微生物菌落与分泌物、泥沙、粉尘等构成。垢得 质地松软，阻隔传热、阻隔水流、引起垢下腐蚀，缩短设备使用寿命。 、3、电化学腐蚀 循环水对换热设备得腐蚀，主要就是电化腐蚀。产生原因有设备制造缺陷、 水中充足得氧乞、水中腐蚀性离子（Cl-、Fe2+、Cu2+）以及微生物分泌得黏液 所生成得污垢等因素。如果不加控制，极短得时间便使换热器、输水管路设备报废。 4、微生物粘泥 循环水中溶有充足得氧气、合适得温度及富养条件，很适合微生物得生长繁殖。如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑。冷却塔大量黏垢沉积甚至堵寒，冷却散热效果大幅下降，设备腐蚀加剧。 工业循环水处理技术 5、水垢得控制方法 从冷却水中去除成垢钙离子 从水中除去Ca2+,使水软化，则碳酸钙就无法结晶析出，也就形不成水垢， 主要两种方法。 ①离子交换树脂法 离子交换树脂法就就是让水通过离子交换树脂，将Ca2+、Mg2+从水中置换出

循环水处理整体解决方案

循环水处理整体解决方案 一. 循环冷却水系统概况 二. 问题概述 循环冷却水系统日常运行面临的问题： 2.1 设备结垢，阻碍传热，增加能耗，降低生产负荷 结垢：是指水中溶解或悬浮的无机物，由于种种原因，而沉积在金属表面。 冷却水中富含碳酸氢钙等不稳定盐类，在换热管壁受热，即转变为碳酸钙等致密硬垢，规则沉积在管壁，其传热效率仅为碳钢的1%左右，也就是在换热管壁如果沉积0.5mm厚的硬垢，就相当于换热管壁厚增加了50mm，严重阻碍传热的正常进行，能耗增加，从而对生产负荷构成极大影响，甚至停车。 2.2 滋生粘泥软垢，阻碍传热；加速设备腐蚀，特别是发生点蚀事故 阻碍传热：微生物繁殖、代谢产生的黏液（象胶水一样具有很强黏性），与循环水中的悬浮物（补充水进入、冷却塔抽风冷却水洗涤空气灰尘进入）和微生

物尸体等交织黏附在一起，随水流黏附在设备壁面，不久就会形成一层滑腻的垢层，即所谓的表面疏松多孔的软垢。附着在换热管壁的软垢，是热的不良导体（导热系数很小，只有不锈钢材的百分之一），因此会造成换热效果明显下降，影响生产负荷。 发生点蚀：软垢层疏松多孔，为氧气的渗入形成良好通道，在循环水这个大的电导池中（富含盐），形成无数个小浓差电池，每个小电池就是一个点发生电化学反应，从而加速设备点蚀现象的发生，久之即发生纵深腐蚀穿孔事故。 2.3 设备腐蚀，缩短使用寿命 腐蚀：是指通过化学或电化学反应使金属被消耗破坏的现象。 在循环水系统中，主要以溶解氧化学或电化学腐蚀为主，这种腐蚀除了会造成系统的水冷设备损坏或使用寿命减少外，还会由于腐蚀造成水冷器穿孔，从而引起工艺介质泄漏造成计划外的停车事故等，另外由于腐蚀会产生锈镏，会引起换热效率下降或管线堵塞等危害。 三. 循环冷却水处理技术要求 3.1 循环冷却水系统设计标准 HG/T 20690-2000《化工企业循环冷却水处理设计技术规定》， 《GB50050-95》 3.2 补充水预处理水质要求

循环冷却水加药及水质处理

循环冷却水加药及水质处理 一.总述 冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水温升高,水流速度的变化,水的蒸发,各种有机物质及无机离子的浓缩,冷却塔及水池在室外受阳光的照射,风吹雨淋,灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料的多种因素的综合作用,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,以及由此带来的黏泥污垢堵塞管道等问题.这样的结果会危和破坏工厂的长周期的安全生产,甚至造成损失,所以必须多循环冷却水系统水质进行日常的有效的监控,使上述问题得到解决和改善. 开放式循环冷却水系统通常要关注的三个主要问题是:结垢;腐蚀;和微生物及黏泥. 1.沉积物的析出和附着 一般天然水中都溶解有重碳酸盐,这种盐是冷却水系统发生水垢的主要成分.在直流冷却水系统中,重碳酸盐的浓度较低.但在循环冷却水系统中,重碳酸盐浓度随着蒸发浓缩而增加,当其浓度达到过饱和状态的时候.或者在经过换热器传热表面使水温升高时,就会发生如下的反映: Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O 冷却水经过冷却塔向下喷淋时,溶解在水中的CO2就会逸出,这就促使上述反映向右进行. CaCO3沉积在换热器的表面上,形成致密的

碳酸钙水垢,它的导热性很差.水垢附着的危害,轻者是换热器的传热效率降低,影响产品质量和产量,严重的则堵塞管道. 2设备腐蚀 循环冷却水系统中,大量的设备是金属制造的换热器.对于碳钢制成的换热器,长期使用冷却水,会发生腐蚀穿孔,其就是腐蚀造成的. a)冷却水溶解氧的电化学腐蚀. 结果就是微电池的阳极区的金属不断的溶解而被腐蚀. B) 有害离子引起的腐蚀. 金属的腐蚀速率与水中阴离子的种类有密切关系,水中的阴离子在增加水中金属的腐蚀速度方面有如下的顺序: NO3-

工业循环水知识

工业循环水系统的技术管理 在水资源日益缺乏的今天,如何利用好水资源, 对耗水大户石化企业来说,显得特别重要。它不但影响企业的经济效益,而且还关系到企业的生存和发展,我厂8万t/年硫酸循环冷却水系统,经过十余年的运行,取得了良好效果,下面就循环冷却水系统的技术管理做一探讨。 1 循环冷却水系统工艺流程的改进 我厂循环冷却水系统原工艺流程为:冷水池→ 冷水泵→管壳式换热器→热水池→热水泵→冷却塔→冷水池。共有6台水泵同时运行,无备用机。冷热水池置于地下,故采用真空起泵方法,在运行时,如果有一台泵泄压,就会造成冷热水池液位不平衡而冒池,严重时会影响到其他泵泄压,造成系统停车。针对这一现象,我们进行了深入研究和测试,对其工艺流程进行了该进,取消了热水池和热水泵,将热水泵改为冷水泵使用,改进后的工艺流程为:冷水池→ 冷水泵→管壳式换热器→冷却塔→冷水池。这一改进,不但解决了冒池现象同时也解决了无备机的问题,并且降低了电耗和泵的维修费用,取得了可观的经济效益。 2 冷却塔的技术管理 2.1 风机的选型与维护 风机的选型是否合理,将影响到冷却效果和能耗大小。原有风机为铝合金叶片,15kW圆锥齿轮减速机,经过三年时间的运行,暴露出冷却效果差、能耗高、噪音大的缺点,通过改造,我们更换成玻璃钢叶片11kW行星齿轮减速机,工作效率提高10%左右。 2.2 填料的安装及维护 我厂冷却塔填料采用的是改性硬乙稀斜波片, 每年定期清理两次填料,去除填料间隙中的污垢,在清理时要注意轻拿轻放,防止破损。装填料时要循中心给水管盘成圆形,不要拉得过紧,但也要贴合防止松动,相邻层斜波要交叉错置叠放,每层要校核水平,外围与塔壁贴合良好,这样就可以保证分水均匀,与空气接触良好。 3 循环冷却水处理技术管理 3.1 阻垢、缓蚀 最初的水处理药剂分为两大类,阻垢或缓蚀的, 但后来发现冷却水的结垢和腐蚀现象是相互关联的,水中阻垢剂含量高会引起腐蚀,缓蚀剂含量高会增大结垢的可能,现在工业循环水大都采用复合型水处理药剂,既有阻垢功能,又有缓蚀效应,如HEDP。既使这样,要在实际操作中保持既不腐蚀又不能结垢的平衡也是非常困难的,所以在投入正常运行前,对系统进行预处理是非常必要的,它能在腐蚀结垢发生前在系统内建立一层钝化膜。我厂循环冷却水预处理程序为①投加DC—S213剂浓度至标准2~3倍,②循环24~36h,pH值维持在6~7,温度20 ~30℃。③钝化后系统降至标准水平2.8~ 5.2ppm。 3.2 有机物的生长

反渗透浓水用于循环水的处理方案知识讲解

反渗透浓水用于循环水的处理方案

技术方案 天津**钢铁有限公司 反渗透浓水用于发电循环水系统 处理方案 北京奥博水处理有限责任公司 2016年1月19日 天津荣程联合集团钢铁有限公司 反渗透浓水用于发电循环水系统 处理方案 一、前言： 当今，环保形势的日益紧迫，地下水及地表水也日益匮乏，废水回用迫在眉睫。北京市奥博水处理有限公司多年来一直致力于工业循环冷却水处理药剂和废水回用技术的研究，已取得了多项发明专利和研究成果。在当前形势下，奥博公司愿为荣程钢铁健康发展助一臂之力。特作出循环冷却水系统处理方案如下： 二、基本情况： 1、25MW机组一台，循环水系统保有水量2400m3，循环量5000m3/h。 2、循环水系统结垢、腐蚀情况不详。 3、换热器材质：不锈钢。 4、废水水质 项目

水样 碱度（mmol/L）硬度（mmol/L） CI- （mg/L） Ca2+ （mg/L） SO42- （mg/L） 浊度（NTU） PH 值 反渗透浓水7.0 38 5150

204 961.4 1.01 7.20 三、处理目标： 将反渗透浓水全部用于循环水系统，，通过投加发明专利药剂，得到常年不结垢不腐蚀，而且零排放。 四、处理理念： 1、循环冷却水系统是废水深度处理的最佳设施。 ①循环冷却水系统具备了废水处理所需的厌氧、好氧及无限循环的最佳环境。废水停留时间长，直到变成水蒸气为止。 ②循环水中具有好氧、厌氧、产气、产酸、产碱的多种微生物群落，对废水中的有机物、氨氮、酚、氰等有害物质的降解更全面、更充分、更彻底。 ③循环水系统保有水量大，抗废水冲击能力强，对废水有很好的稀释作用，有利于各种微生物的生长繁殖和对有机物的代谢及降解。 ④循环水在通过循环泵后的加压和换热器的加温过程中，对有机物的氧化还原反应起到了促进或催化作用。 ⑤循环水中的Mg2+、废水中有NH3-N、药剂中有PO43-，有利于形成MgNH4PO4沉淀析出，是废水脱氮的最佳补充方法。 2、未经深度处理的废水是循环水的最佳水源。