循环水冷却水处理方案
循环冷却水系统水处理方案
2018年4月
—＞前言
随着我国工业的发展，淡水耗量急速增加，我国北方地区更是面临严重的水 源紧缺状况。据报道我国人均拥有水量为2400吨，而北方地区的人均拥有水量 为240吨。在城市用水中，匸业用水约占总用水量的60?80%,而工业冷却水 用量占整个工业用水量的70?80%。然而，有关资料显示我国的工业用水重复 利用率平均为40?50%。我国城市工业万元产值耗水量达340立方米，是发达 国家的10-20倍，耗水量高，a 复利用率低，是我国工业系统水资源利用的突 出问题。因此，节约工业冷却水，使有限的水源得到最大限度的利用，是丄业领 域节水工作的重中之重。釆用循环冷却水技术是工业领域节水的主要方法。
在工业循环冷却水系统的运营管理中，浓缩倍数是判定系统状态的一个重要 技术指标。采用循环冷却水处理技术后，当浓缩倍数达到2.0倍时与直流水相比, 可节约淡水95%以上。
本技术方案在现场实施后，可达到下列水处理技术指标：
(1) 腐蚀率： 不锈钢W0?005mm/y
(2)
污垢热阻:
W3.44X10 4m2 ? °C/w
(3)
异养菌总数： <5X10^ 个/ml
（夏天）
<1X1O5 个/ml (冬天)
二、循环水系统工况条件及水质条件
循环水温差:10C
换热设备材质：不锈钢
浓缩倍数:4.0（U 前运行值）
2.2水质条件：
系统循环水及补充水的分析数据如下:
2.1工况条
件：
系统保有水量：
循
补
蒸
水 水 水 水 量: 量: 量: 量: 300(7?
600mVh
12mVh
9mVh
3 mVh
从分析结果看出，系统补充水属于高碱度水质，浓缩运行后，极易发生结垢 现象。从循环水水质分析结果可以看出系统U 前己经发生了结垢问题，需要我们 及时采取有效处理措施，一方面将系统运行浓缩倍数控制在适度的范a 内；51— 方面尽快实施投加水处理药剂的保护描施，使系统的运行恢复正常状况。根据我 们多年处理循环水的经验，并参考循环水系统最佳运行浓缩倍数测试软件的测试 结果，我们建议厂方最好将循环水系统运行浓缩倍数控制在3.0左右。这样的话, 可以确保加药处理的最佳缓蚀阻垢效果。系统口前的运行浓缩倍数（4.0）,已经 远远超出了水处理药剂的处理极限，运行时间不长就会产生严巫的结垢和垢下腐 蚀，捉请厂方重视这一问题。
三、冷却水处理方案的确定思路
系统补充水为高碱度结垢型水质且水中存在一定的腐蚀性离子，随着水温、 pH 值的上升以及浓缩倍数的提高，结垢趋势将更加严重，腐蚀在一定程度上将 受到阻垢效果的影响，因此在确定水处理药剂及配套控制条件上一定要严格控制 结垢，同时兼顾缓蚀，另外也要控制菌藻的滋生。
缓蚀阻垢剂产品要求：第一、产品具有优&的阻垢性能和缓蚀性能，选定的 阻垢分散剂不仅对碳酸钙垢、磷酸钙垢具有优异的阻垢性能，而且对氧化铁、粘 泥及水中浊度物质也有良好的分散作用；选定的缓蚀阻垢剂容易在金属表面形成 一层薄而致密的防腐膜；第二、产品在循环水中的稳定性，耐氯分解能力强，适 应高浓缩倍数要求产品在水中停留时间长的特点；第三，尽量选用低磷环保型产 品，随着工业的发展环境问题日益引起人们的重视。近年来山于江河污染，海水 S 营养化，赤潮现象屡见不鲜，世界各地禁磷呼声越来越高，因此选择低磷、无 磷等环保型水处理药剂是今后冷却水处理技术的发展方向。
一般而言水中钙硬度（以CaCOsir ）与总碱度（以CaCOs 讣）之和大于lOOOmg/l 时，药剂的阻垢性能会急剧下降，在此条件下，生产装置中个别高温、低流速换 热器就会出现严重的结垢现象。U 前，国际上在对待结垢型水质提高浓缩倍数的 问题上，也是普遍采用优异缓蚀阻垢剂，可达到可观的节水、节药、增加经济效 益的u 的。
四. 试验情况
试验用水水质：
根据水质分析结果，配水模拟现场浓缩倍数为3.0的循环水。
4.1 4.2 阻垢试验：
试验条件：温度60°C, 24hr 试验结果： 4.2.1 4.2.2
4.23试验结论：
从上述试验结果可以看出，综合考虑产品的技术经济性，HZ?6缓蚀阻垢剂配方产品的阻垢效果最佳9使用浓度为70ppm时，完全可以满足现场的阻垢要求。
4.3腐蚀试验：
432试验条件：采用旋转挂片腐蚀仪
水浴温度：5crc,精度±i?oc,
时间：72hr
转速：75r/min?精度±3%
4.3.2试验结果：
4.33试验结论：
从上述试验结果可以看出，综合考虑产品的技术经济性，HZ?6缓蚀阻垢剂配方产品的缓蚀效果最佳，使用浓度为70ppm时，完全可以满足现场的缓蚀要求。
4.4缓蚀阻垢剂的耐氯氧化能力
选定的HZ-6缓蚀阻垢剂在无活性氯的悄况下是相当稳定的，在用氧化性杀菌剂控制循环冷却水中微生物滋生时，正常剂量的活性氯，对HZ?6的氧化分解能力很轻微，不会对缓蚀阻垢剂性能产生明显影响，但是当活性氯严重偏高（例如余氯＞2ppm）持续时间太长，将影响缓蚀阻垢剂的缓蚀阻垢性能。
4.5缓蚀阻垢剂与杀菌灭藻剂配伍性
选定的HZ?6缓蚀阻垢剂与U前国内通用的非氧化性杀菌灭藻剂具有ft好的
共存性。
4.6缓蚀阻垢剂的复配性能试验
选定的HZ ?6缓蚀阻垢剂按照大生产程序复配后，放置于冰箱内冷藏数天, 产品依然稳定。
五、循环冷却水系统的日常运行方案
鉴于U 前循环水水质日趋恶化，在实施水处理方案之前，应先对系统水质进 行置换排放，恢复正常水质状况后，开始药剂的基础投加。
5.1基础投加
一次性向水池中投加HZ-6缓蚀阻垢剂120ppm,即37.5公斤，控制循环水 中总磷>7,0ppmo 进入浓缩运行后，控制排污量ImVhr,并按HZ ?6缓蚀阻垢剂70 ppm 进行 补药，即每天补药2.0公斤（具体补药量依分析结果调整，控制循环水中总磷5.0? 6.0 ppm 。
当循环水浓缩至3.0倍后，控制循环水中总磷4.0?6.0 ppm 。
5.2日常运行
当循环水浓缩至4.0倍时，转入日常运行操作： 每天投药量，计算公式如下：
70g/m3 X 排污量 m^/h X 24h
1000
当排污量B=4.5 mVhr,药剂损失量系数K=1.2时，每天补药量为9公斤。 控制指标；
维持自然平衡 4.0?6.0 ppm
<20 mg/l <50 mg/l <150 mg/l 3.0
补药方式
应通过分析监测，调整每天配药量，使之在控制指标
内，若水中药量缺的太 多时，应按下式计算补药量，一次性投入水池中。
（总磷控制指标一水中总磷分析值〉g/m^X 系统贮水量
HZ-6缓蚀阻垢剂（公斤）--
一5?3杀菌灭藻剂的投加
1、 氧化性杀菌灭藻剂，每周投加一次，投加浓度20?30pprn ：
2、 非氧化性杀菌剂考虑两种交替投加，每次投加lOOppm,即30 公斤，夏季每15天投加一次，冬季每月投加一次。
投加杀菌灭藻剂时应减少排水和补水，保持药剂运行24小时后，恢复正常
1、
HZ ?6缓蚀阻垢剂（公斤）二
2、 pH:
总磷： 浊度：
C0： C
厂： 浓缩倍数:
3、
1000X6.0%
补排水控制。
六、分析监测项目及频率
七、循环水岗位加药操作
八、循环水岗位补药操作
按每天正常加药量操作后，测定循环水中总磷值，假如低于4.0mg/!,可按 下表追加药量。
九、水处理药剂年用量及费用计算:
9.1计算依据:
系统保有水量： 循
补 八? ? 排 水 水 水 水 量: 量: 量: 量: 300m3 600mVh 12mVh 9mVh 4.5 mVh
循环水温差:10C
换热设备材质：不锈钢浓缩倍数：3.0
9.2费用估算