工業(yè)冷卻水處理概1

1、 第一章 冷卻水概論 第二章 冷卻水常發(fā)生之困擾 第一節(jié) 腐蝕困擾 第二節(jié) 水垢及沉積物困擾 第三節(jié) 微生物困擾 第三章 冷卻水困擾解決 第一節(jié) 腐蝕控制 第二節(jié) 水垢及沉積物控制 第三節(jié) 微生物控制 第四章 系統(tǒng)處理考慮因素 第一章 冷卻水概論 l懸浮固體物：泥沙、粘土及膠體物等 l溶存固體物：Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl-、 SO42-、K+、Na+、NO3-、SiO2及鐵、錳化 合物等 l溶 存 氣 體： CO2、O2、H2S l有 機 物：COD、BOD、TOC 不 純 物 名 稱不 良 影 響 1.硬度、堿度在熱交換器及管壁形成水垢 2.溶存氣體CO2、O2及H2S等易導(dǎo)致金

2、屬腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生 3.鐵、錳離子金屬表面退色、失去光澤并形成沉積物 4.硅酸根離子形成硅酸鹽水垢 5.氯離子導(dǎo)致金屬腐蝕，尤其是不銹鋼材質(zhì) 6.硫酸根離子導(dǎo)致金屬腐蝕，且可能形成硫酸鈣水垢沉積 7.懸浮物(S.S)易沉淀形成沉積物及引伸沉積物下方的腐蝕 8.有機物易繁殖微生物及其黏泥沉積，并產(chǎn)生腐蝕 9.油污及制程泄漏易繁殖微生物，并對腐蝕抑制劑產(chǎn)生干擾 1.直流式冷卻系統(tǒng) 2.開放循環(huán)式冷卻系統(tǒng) 3.密閉循環(huán)式冷卻系統(tǒng) 第二章 冷卻水常發(fā)生之困擾 1. 均勻腐蝕 2. 流電腐蝕 3. 點蝕 4. 裂隙腐蝕 5. 晶粒間隙腐蝕 6. 選擇性溶解或剝離 7. 沖擊腐蝕 8. 應(yīng)力腐蝕 9. 摩擦

3、腐蝕 10. 疲勞腐蝕 1. 溫度 2. PH值 3. 溶存氣體 4. 懸浮固體物 5. 陰離子 6. 微生物、 7. 流速 8. 電位差 9. 應(yīng)力 10. 金屬結(jié)構(gòu) 沉積物 水垢泥濘物 碳 酸 鈣 硫 酸 鈣 磷 酸 鈣 硅酸鈣、鎂 氧 化 鐵 泥 沙、 塵 土 腐 蝕 產(chǎn) 物 微 生 物 黏 泥 油污等有機物 膠狀氫氧化物 1.懸浮物顆粒大小及密度 2.懸浮物粒子與金屬表面靜電的情形 3.水流速 4.水溫與PH值 5.微生物活性 6.不當(dāng)?shù)囊种苿┗蛞种苿┛刂撇划?dāng) 7.離子濃度過飽和沉淀 8.制程泄漏 1.熱傳效率及冷卻能力降低 2.水流速減低 3.增加沉積物下方腐蝕之機會 4.助長微生物

4、的生長及繁殖 5.有助水垢的形成 6.排放增加，導(dǎo)致用水成本增加 7.停車次數(shù)增加既維護費用提高 名 稱分 子 式在 32 oF在 212 oF 重碳酸鈣Ca（HCO3）21620分解 碳酸鈣CaCO31513 氯化鈣CaCl2336000554000 硫酸鈣CaSO412901250 重碳酸鎂Mg（HCO3）237100分解 碳酸鎂MgCO310175 氯化鎂MgCl2362000443000 硫酸鎂MgSO4170000356000 水垢主要成分水 垢 經(jīng) 酸 溶 解 后 的 情 況 碳酸鹽垢加酸之后有大量氣泡產(chǎn)生 硅酸鹽垢 在熱HCl和HNO3中緩慢溶解，產(chǎn)生白色 不溶物 氧化鐵垢加HN

5、O3溶解，產(chǎn)生黃色溶液 銅垢加HNO3溶解，產(chǎn)生藍色和黃綠色溶液 磷酸鹽垢 加鉬酸銨試液再加HNO3溶解，產(chǎn)生黃色 溶液，然后再加氨水會使沉淀物溶解， 即為磷酸鹽垢 微 生 物 藻 類細 菌真 菌 微生物種類能 源繁殖所需營養(yǎng)源 藻類、光合成細 菌 太陽能 只利用無機物就 能繁殖 鐵細菌、硫細菌、 硝化細菌 無機物的氧化燃 燒 只利用無機物就 能繁殖 絲狀菌、絲狀細 菌 有機物的氧化燃 燒 沒有無機物就不 能繁殖 1.形成黏泥，降低熱交換率。 2.堵塞管路與熱交換器。 3.泵壓上升，流量減少。 4.沉積物下方腐蝕（嚴重的局部腐蝕）。 5.堵塞三水孔，降低冷卻水塔的效率。 6.破壞冷卻水塔的木材

6、，減少使用壽命。 7.冷卻水塔的填料變形、壓壞或脫落。 8.處理藥劑易被吸附，增加用藥成本。 第三章 冷卻水困擾解決 1.PH值的調(diào)整 2.穩(wěn)定指數(shù)(R.S.I.)等之控制 3.添加腐蝕抑制劑 4.選用耐腐蝕材料的換熱器 5.使用防腐蝕的涂料涂覆 1. 鈍化型陽級抑制劑（氧化膜型抑制劑） (ANODIC PASSIVATING INHIBITORS) 2. 陰級抑制劑（沉淀膜型抑制劑） (CATHODIC PRECIPITATION INHIBITORS) 3. 有機抑制劑（吸附膜型抑制劑） (ADSORPTIVE INHIBITORS) 1.軟化處理 2.PH值調(diào)整 3.穩(wěn)定指數(shù)(R.S.I

7、.)等之控制 4.添加水垢抑制劑及分散劑 5.增設(shè)旁流過濾器 1.門限效應(yīng) 2.離子封鎖性 3.去膠凝作用 4.水解安定性 l增加水垢的溶解度（門限作用） l晶格畸變作用 l分散無定形不溶性物質(zhì) l減少沉積物下方腐蝕之問題 l控制腐蝕保護膜之厚度及成長 l選擇耐微生物腐蝕的金屬材料 l補充已消毒且經(jīng)混凝沉淀、低濁度之補充水 l使用防腐涂料 l陰極防蝕 l防止陽光直接照射 l增設(shè)旁流過濾器 l增加殺菌滅藻劑 氧化性殺菌劑：氧化性殺菌劑： 優(yōu)點：殺菌力強且快速，成本費用較便宜！ 缺點：添加過量會對系統(tǒng)金屬材質(zhì)腐蝕嚴重！ 非氧化性殺菌劑：非氧化性殺菌劑： 優(yōu)點：添加過量不會對系統(tǒng)金屬材質(zhì)腐蝕！ 缺點

8、：添加量較高，成本費用較貴！ 第一節(jié) 水質(zhì) 第二節(jié) 系統(tǒng)狀況 第三節(jié) 環(huán)境污染限制 第四節(jié) 處理方案選擇 PH值 懸浮固體物（S.S） （ppm） 總硬度（T.H） (ppm as CaCO3) M堿度(M-alk.) (ppm as CaCO3) 溶存固體物（TDS） （ppm） 鈣硬度（Ca2+） (ppm as CaCO3) P堿度(M-alk.) (ppm as CaCO3) 氯離子（Cl-） （ppm） 鎂硬度（ Mg2+ ） (ppm as CaCO3) 電導(dǎo)率 （ s/cm） 硫酸根（SO42-） （ppm） 總鐵（T-Fe） （ppm） 總固體物（T.S） （ppm） 二氧化硅

9、（SiO2） （ppm） 鋁離子（ Al3+ ） （ppm） 項 目單 位要 求 和 操 作 條 件允 許 量 PH值-根據(jù)藥劑配方與客戶要求而定6.89.2 M堿度 ppm as CaCO3根據(jù)藥劑配方與制程條件而定500 懸浮固體物ppm 水走管內(nèi)時（管側(cè)）20 水走管外時（殼側(cè)）或板式等10 Cl-ppm 熱交換器為碳鋼材質(zhì)時1000 熱交換器為不銹鋼材質(zhì)時300 SO42-ppm SO42-+Cl- 1500,減少腐蝕 SO42- Ca2+ 500,000 1400 SiO2ppmMg2+ SiO2 35,000175 Fe2+ppm根據(jù)藥劑配方而定0.5 Al3+ppm注意原水處理時鋁鹽之?dāng)y出0.5 油脂含量ppm 煉油廠冷卻水系統(tǒng)10 其他一般工廠冷卻水系統(tǒng)5 A. 熱交換器 金屬材質(zhì) 制程最高溫度 種類型式 冷卻水流動情形 水流速 水走管內(nèi)或管側(cè) 水溫最高點