循環(huán)水處理整體解決方案

1、循環(huán)水處理整體解決方案循環(huán)冷卻水系統(tǒng)概況循環(huán)水量口應(yīng)*系統(tǒng)保有水量（貯水量”nV冷卻塔設(shè)計(jì)員荷“m7h *¥ *令卻苓上水溫度f(wàn)冷卻塔出水溫度,：護(hù)*系統(tǒng)蒸發(fā)水量FirP/h沖*系統(tǒng)補(bǔ)充水量Fn7h （濃縮4信預(yù)笄卩系統(tǒng)捋污水量卩F17h （鞭縮*悟預(yù)算）芒系乾旁濾量門(mén)二問(wèn)題概述循環(huán)冷卻水系統(tǒng)日常運(yùn)行面臨的問(wèn)題：2.1設(shè)備結(jié)垢，阻礙傳熱，增加能耗，降低生產(chǎn)負(fù)荷結(jié)垢：是指水中溶解或懸浮的無(wú)機(jī)物，由于種種原因，而沉積在金屬表面。冷卻水中富含碳酸氫鈣等不穩(wěn)定鹽類， 在換熱管壁受熱，即轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}等 致密硬垢，規(guī)則沉積在管壁，其傳熱效率僅為碳鋼的 1%左右，也就是在換熱管 壁如果沉積0.5m

2、m厚的硬垢，就相當(dāng)于換熱管壁厚增加了 50mm嚴(yán)重阻礙傳熱 的正常進(jìn)行，能耗增加，從而對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷構(gòu)成極大影響，甚至停車(chē)。2.2滋生粘泥軟垢，阻礙傳熱；加速設(shè)備腐蝕，特別是發(fā)生點(diǎn)蝕事故阻礙傳熱：微生物繁殖、代謝產(chǎn)生的黏液（象膠水一樣具有很強(qiáng)黏性），與 循環(huán)水中的懸浮物（補(bǔ)充水進(jìn)入、冷卻塔抽風(fēng)冷卻水洗滌空氣灰塵進(jìn)入） 和微生 物尸體等交織黏附在一起，隨水流黏附在設(shè)備壁面，不久就會(huì)形成一層滑膩的垢 層，即所謂的表面疏松多孔的軟垢。附著在換熱管壁的軟垢，是熱的不良導(dǎo)體（導(dǎo) 熱系數(shù)很小，只有不銹鋼材的百分之一），因此會(huì)造成換熱效果明顯下降，影響 生產(chǎn)負(fù)荷。發(fā)生點(diǎn)蝕：軟垢層疏松多孔，為氧氣的滲入形成良好通

3、道，在循環(huán)水這個(gè)大 的電導(dǎo)池中（富含鹽），形成無(wú)數(shù)個(gè)小濃差電池，每個(gè)小電池就是一個(gè)點(diǎn)發(fā)生電 化學(xué)反應(yīng)，從而加速設(shè)備點(diǎn)蝕現(xiàn)象的發(fā)生，久之即發(fā)生縱深腐蝕穿孔事故。2.3設(shè)備腐蝕，縮短使用壽命腐蝕：是指通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)使金屬被消耗破壞的現(xiàn)象。在循環(huán)水系統(tǒng)中，主要以溶解氧化學(xué)或電化學(xué)腐蝕為主，這種腐蝕除了會(huì)造 成系統(tǒng)的水冷設(shè)備損壞或使用壽命減少外， 還會(huì)由于腐蝕造成水冷器穿孔，從而 引起工藝介質(zhì)泄漏造成計(jì)劃外的停車(chē)事故等， 另外由于腐蝕會(huì)產(chǎn)生銹鎦，會(huì)引起 換熱效率下降或管線堵塞等危害。三循環(huán)冷卻水處理技術(shù)要求3.1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)HG/T20690-2000化工企業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定

4、 ，GB50050-953.2補(bǔ)充水預(yù)處理水質(zhì)要求0 30啤/3注度EOS1Omg/ Lp3.3循環(huán)水系統(tǒng)水處理效果指標(biāo)項(xiàng)KC/r 2020-200A碳鋼腐蝕率wo* m不銹鋼丿報(bào)屬館率mm/aWSQ快換熱器汚垢熱阻m? K/Wp=3, 44X 1汚垢沉和璉.incfnoig/cn! 循環(huán)水粘泥量m l/mVW%循環(huán)水暑蠡藺，娥冬季V 1 X i3.4補(bǔ)充水量與濃縮倍率、排污水量關(guān)系341補(bǔ)充水量=蒸發(fā)水量+排污水量+風(fēng)吹損失+滲漏3.4.1.1 蒸發(fā)水量：E = /TX QX 4.184 - R( m3/h )式中：T示進(jìn)出水溫差，°C；Q示循環(huán)水量，m3/h;R示蒸發(fā)潛熱，kJ/

5、kg ;(根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)溫度一般R值為2404.5 kJ/kg )3.4.1.2 風(fēng)吹損失：一般為循環(huán)水量的 0.1%,為0.5 m3/h ;3.4.1.3 排污水量：B排=E-( K-1) - D (風(fēng)吹)式中：K示濃縮倍數(shù)；D示風(fēng)吹損失，一般為循環(huán)水量的 0.1%;3.4.1.4 系統(tǒng)滲漏：系統(tǒng)滲漏一般設(shè)為 0 m3/h與水處理藥劑投入關(guān)系系統(tǒng)水處理費(fèi)用與補(bǔ)充水量成正比，因此提高濃縮倍率運(yùn)行，是降低水處理 費(fèi)用的有效方法，但隨濃縮倍率提高一定倍數(shù)時(shí)，又會(huì)使循環(huán)水中有害物質(zhì)含量 超標(biāo)，因此須同時(shí)采取一定的輔助措施，如pH調(diào)節(jié)/加大旁流過(guò)濾處理等方法，使系統(tǒng)處理綜合成本最低。3.5旁濾量設(shè)計(jì)要求

6、循環(huán)冷卻水在冷卻塔中與空氣接觸散熱時(shí)，空氣中的灰塵、粉塵、抱子等懸浮固體被帶入冷卻水中， 另外補(bǔ)充水進(jìn)入循環(huán)水時(shí)也帶入一部份固體雜物， 它們使循環(huán)水的懸浮物、 菌藻含量及其它污染物超出允許值， 因此須設(shè)旁濾設(shè)施， 對(duì) 循環(huán)冷卻水進(jìn)行旁流過(guò)濾處理， 以保證循環(huán)冷卻水懸浮物含量指標(biāo)保持在規(guī)定范 圍內(nèi)，保持換熱管壁干凈。HG/T20690-2000建議循環(huán)冷卻水旁流過(guò)濾量為循環(huán)量的 25%。設(shè)計(jì)時(shí)其 計(jì)算式中空氣含塵量以環(huán)保部門(mén)監(jiān)測(cè)為準(zhǔn)。四 . 處理辦法根據(jù)系統(tǒng)面臨問(wèn)題，結(jié)合重慶維邦公司對(duì)各類循環(huán)水系統(tǒng)水處理工程的實(shí) 際處理經(jīng)驗(yàn)，推薦以下處理辦法，防止換熱器管壁結(jié)垢、生長(zhǎng)粘泥軟垢、快速腐 蝕等事故的

7、發(fā)生，保證生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、滿負(fù)荷優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。4.1 設(shè)備結(jié)垢的解決方法4.1.1 硬垢形成原因：冷卻水中富含碳酸氫鈣等不穩(wěn)定鹽類，在換熱管壁受 熱分解，即轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓徕}等致密硬垢， 規(guī)則沉積在換熱管壁、 冷卻塔填料及系統(tǒng) 管網(wǎng)等處。4.1.2 硬垢控制：換熱器管壁硬垢沉積， 是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)設(shè)備面臨的最大 問(wèn)題之一， 它直接對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷造成影響； 向循環(huán)水中投加少量的， 適應(yīng)系統(tǒng)水質(zhì) 的阻垢分散劑，即能使硬垢沉積問(wèn)題得到解決。 水處理劑服務(wù)商， 根據(jù)系統(tǒng)補(bǔ)充 水質(zhì)及生產(chǎn)裝置工藝特點(diǎn)， 通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬系統(tǒng)試驗(yàn)， 篩選出最適合阻垢緩蝕劑 配方，并提供及時(shí)專業(yè)的技術(shù)服務(wù)， 能使硬垢沉積問(wèn)題得到

8、很好解決。 如維邦研 發(fā)的WB-711/WB-712/WB-71欝系列阻垢緩蝕劑，具有優(yōu)異的阻垢分散性能，循 環(huán)水中Ca2+含量在2000mg/L （以CaCO計(jì)）左右穩(wěn)定而不發(fā)生沉積。4.2 滋生生物粘泥軟垢的解決方法4.2.1 粘泥軟垢形成原因：產(chǎn)粘液微生物代謝、懸浮物、一定的水流速度、 換熱管壁粗糙度， 四個(gè)條件形成粘泥軟垢。 后面兩個(gè)條件是系統(tǒng)客觀存在， 解決 辦法只能從微生物和懸浮物著手解決。4.2.2 微生物控制：篩選適合的殺菌滅藻劑，投入適當(dāng)?shù)乃幚須⒕M(fèi)用， 使循環(huán)水中微生物含量控制規(guī)定范圍內(nèi)， 將微生物代謝粘液保持允許范圍， 防止 粘泥軟垢的形成。如維邦研發(fā)的復(fù)合型殺菌滅藻劑

9、 WB-115氧化性)/WB-104 (非 氧化性)，殺菌率達(dá) 99%以上。4.2.3 懸浮物控制：增設(shè)旁流過(guò)濾系統(tǒng)(系統(tǒng)濃縮倍率高 /懸浮物高時(shí)輔助 使用)，濾除循環(huán)水中懸浮物，控制在規(guī)定范圍內(nèi)，避免懸浮物與微生物黏液相 互作用，在系統(tǒng)內(nèi)累積而沉積換熱管內(nèi)，形成軟垢，阻止傳熱，同時(shí)形成電化學(xué) 腐蝕。4.3 設(shè)備腐蝕的解決方法4.3.1 腐蝕形成原因： 腐蝕是指通過(guò)化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)使金屬被消耗破壞的 現(xiàn)象。冷卻水中的溶解氧與設(shè)備接觸形成腐蝕電池， 發(fā)生如下反應(yīng)， 促使金屬不 斷溶解而被腐蝕。在陽(yáng)極區(qū) Fe=Fe2+2e在陰極區(qū) ?O2+H2O+2e=2OH-在水中 Fe2+2OH-=Fe(OH

10、)2 Fe(OH)2+ O2 = Fe(OH)34.3.2 腐蝕控制：向循環(huán)水中投加較低量， 適應(yīng)系統(tǒng)水質(zhì)的復(fù)合緩蝕劑， 即 能使設(shè)備腐蝕控制在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定范圍。 對(duì)于碳鋼不銹鋼系統(tǒng)， 優(yōu)選阻垢緩蝕劑配方 時(shí)，即已復(fù)配入配方中，能解決設(shè)備腐蝕問(wèn)題，如果系統(tǒng)中有銅設(shè)備，則應(yīng)另添 加銅緩蝕劑，如維邦 WB-301系列。五 . 投入與產(chǎn)出由于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在日常運(yùn)行中， 換熱設(shè)備會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢、 腐蝕和滋生生物粘泥，因此冷卻水系統(tǒng)須進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理， 以解決上述問(wèn)題， 保證生產(chǎn)裝置安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期、高負(fù)荷優(yōu)質(zhì)運(yùn)行。相應(yīng)投入的水處理藥劑費(fèi)用是因?yàn)樽陨砩?產(chǎn)穩(wěn)定需要。 它與工廠污水處理藥劑費(fèi)用投入不同， 污水

11、處理是為人類生產(chǎn)環(huán)境 保護(hù)需要。冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理的經(jīng)濟(jì)效益，計(jì)算方法主要從穩(wěn)定生產(chǎn)負(fù)荷、 減少停車(chē)處理次數(shù)、節(jié)約用水、保證設(shè)備使用壽命等方面進(jìn)行評(píng)估。5.1 穩(wěn)定生產(chǎn)負(fù)荷： 換熱器結(jié)垢剛開(kāi)始是緩慢逐步沉積的， 只要沉積薄薄的 一層垢后， 沉積速度即越來(lái)越快， 使傳熱速率迅速下降， 對(duì)生產(chǎn)負(fù)荷構(gòu)成明顯影 響（熱電廠冷凝器最明顯），我們按結(jié)垢使負(fù)荷隱形平均下降 2計(jì)算，如果進(jìn) 行科學(xué)水質(zhì)穩(wěn)定處理，則負(fù)荷穩(wěn)定，即視為產(chǎn)出 2。5.2 減少停車(chē)處理次數(shù)： 生產(chǎn)裝置大修周期一般為一年半、 兩年、甚至兩年 以上，大檢修期同時(shí)對(duì)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行檢修、 清洗處理。而未進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理， 設(shè)備產(chǎn)生結(jié)垢、

12、 腐蝕和滋生生物粘泥周期大大縮短， 半年甚至三個(gè)月就要處理一 次。停車(chē)造成停車(chē)損失，清洗需要藥劑，也需要時(shí)間，同時(shí)花費(fèi)大量人力，造成 經(jīng)濟(jì)損失。5.3 節(jié)約使用新鮮水 30左右： 工廠是用水大戶，隨環(huán)保要求越來(lái)越高， 水資源日趨緊張， 新鮮水成本也越來(lái)越高， 節(jié)約用水對(duì)工廠已非常重要， 可節(jié)約 較大一筆費(fèi)用。 嚴(yán)格按維邦提供的水質(zhì)穩(wěn)定處理方案對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行管理， 能確保系 統(tǒng)高負(fù)荷穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)節(jié)約用水約 30。但目前有的工廠單從節(jié)約用水考慮， 冷卻水系統(tǒng)基本不排污， 使循環(huán)水很多參數(shù)嚴(yán)重超標(biāo)， 導(dǎo)致系統(tǒng)短期結(jié)垢， 不得 不停車(chē)處理，造成停車(chē)損失，此法不可取。5.4 保證設(shè)備使用壽命： 未進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定處理或水處理劑緩蝕效果不好的系 統(tǒng)，設(shè)備腐蝕率是 HG/T20690-2000 規(guī)定要求的五倍甚至