6、循環(huán)冷卻水的水質(zhì)處理ppt課件

1、p冷卻水的循環(huán)利用是節(jié)約水資源，提高水的反冷卻水的循環(huán)利用是節(jié)約水資源，提高水的反復(fù)利用率的主要途徑，并且還能有效防止直流式復(fù)利用率的主要途徑，并且還能有效防止直流式冷卻系統(tǒng)大量熱水排入水體呵斥的熱污染，維護(hù)冷卻系統(tǒng)大量熱水排入水體呵斥的熱污染，維護(hù)水環(huán)境的生態(tài)和自然平衡。水環(huán)境的生態(tài)和自然平衡。p水的循環(huán)利用率，標(biāo)志著一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化水的循環(huán)利用率，標(biāo)志著一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化的程度。的程度。1直流式冷卻水系統(tǒng)直流式冷卻水系統(tǒng)從水源取水量大，對(duì)水質(zhì)要求不高，渾濁度在從水源取水量大，對(duì)水質(zhì)要求不高，渾濁度在20-30NTU以以下的水即可直接接到換熱設(shè)備供冷卻運(yùn)用，冷卻后水溫提下的水即可直接接到換

2、熱設(shè)備供冷卻運(yùn)用，冷卻后水溫提高不多，全部排入水體，從總體上看，這種方式普通遠(yuǎn)不高不多，全部排入水體，從總體上看，這種方式普通遠(yuǎn)不如循環(huán)式系統(tǒng)合理、經(jīng)濟(jì)。如循環(huán)式系統(tǒng)合理、經(jīng)濟(jì)。2敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻水經(jīng)過各個(gè)換熱設(shè)備冷卻不同的工藝流體后水溫冷卻水經(jīng)過各個(gè)換熱設(shè)備冷卻不同的工藝流體后水溫升高，然后經(jīng)過冷卻塔的蒸發(fā)冷卻作用降低水溫，熱升高，然后經(jīng)過冷卻塔的蒸發(fā)冷卻作用降低水溫，熱量分發(fā)到周圍大氣中去，降溫后的水，用水泵重新保量分發(fā)到周圍大氣中去，降溫后的水，用水泵重新保送去各個(gè)換熱設(shè)備冷卻工藝流體，如此循環(huán)往復(fù)。送去各個(gè)換熱設(shè)備冷卻工藝流體，如此循環(huán)往復(fù)。1-補(bǔ)充水補(bǔ)充水

3、M；2-冷卻塔；冷卻塔；3-冷水池；冷水池；4-循環(huán)水泵；循環(huán)水泵；5-滲漏水滲漏水F；6-冷卻水；冷卻水；7-冷卻用換熱器；冷卻用換熱器；8-熱水熱水R；9-排污水排污水B；10-蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失E；11-風(fēng)吹損失風(fēng)吹損失D；12-空氣空氣 p水量變化：在此過程中，循環(huán)水會(huì)因蒸發(fā)、風(fēng)吹、排污和滲水量變化：在此過程中，循環(huán)水會(huì)因蒸發(fā)、風(fēng)吹、排污和滲漏等損失掉一部分水量，約占循環(huán)水量的漏等損失掉一部分水量，約占循環(huán)水量的5%左右，經(jīng)過補(bǔ)充左右，經(jīng)過補(bǔ)充水量補(bǔ)給。水量補(bǔ)給。p水質(zhì)的變化：循環(huán)水不斷濃縮，雜質(zhì)濃度逐漸增大，流經(jīng)冷水質(zhì)的變化：循環(huán)水不斷濃縮，雜質(zhì)濃度逐漸增大，流經(jīng)冷卻塔與大氣接觸過程中

4、又溶入了空氣夾帶的塵土煙氣和微生物卻塔與大氣接觸過程中又溶入了空氣夾帶的塵土煙氣和微生物等雜質(zhì)。等雜質(zhì)。3密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)冷卻水在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)展密閉循環(huán)熱交換，冷卻工藝介質(zhì)，升冷卻水在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)展密閉循環(huán)熱交換，冷卻工藝介質(zhì)，升溫后的冷卻水仍在不與大氣直接接觸的密閉系統(tǒng)中，經(jīng)水溫后的冷卻水仍在不與大氣直接接觸的密閉系統(tǒng)中，經(jīng)水冷換熱設(shè)備或空冷換熱設(shè)備，降溫后再供冷卻工藝介質(zhì)循冷換熱設(shè)備或空冷換熱設(shè)備，降溫后再供冷卻工藝介質(zhì)循環(huán)運(yùn)用。環(huán)運(yùn)用。補(bǔ)循ccK/熱水熱水冷水冷水循環(huán)循環(huán)水泵水泵熱流體熱流體補(bǔ)充水補(bǔ)充水P1+P2+P3+P4蒸發(fā)蒸發(fā)P1P1排污排污P4P4滲漏滲漏P3P3

5、風(fēng)吹風(fēng)吹P2P2p 總的水量損失總的水量損失P為：為：P = P1 + P2 + P3 + P4p 循環(huán)冷卻水在蒸發(fā)時(shí)，水分損失了，但鹽分卻留在了水中。循環(huán)冷卻水在蒸發(fā)時(shí)，水分損失了，但鹽分卻留在了水中。p 風(fēng)吹、滲漏和排污所帶走的鹽量為：風(fēng)吹、滲漏和排污所帶走的鹽量為：p SP2 + P3 + P4p 補(bǔ)充水帶進(jìn)系統(tǒng)的鹽量為：補(bǔ)充水帶進(jìn)系統(tǒng)的鹽量為：p SBP = SB(P1 + P2 + P3 + P4)p 式中式中 S 循環(huán)水含鹽量；循環(huán)水含鹽量； SB 補(bǔ)充水含鹽量。補(bǔ)充水含鹽量。p 循環(huán)冷卻水的蒸發(fā)濃縮，導(dǎo)致循環(huán)水中含鹽量的添加，這一循環(huán)冷卻水的蒸發(fā)濃縮，導(dǎo)致循環(huán)水中含鹽量的添加，這

6、一方面添加了水的導(dǎo)電性，使循環(huán)冷卻系統(tǒng)腐蝕過程加快；另方面添加了水的導(dǎo)電性，使循環(huán)冷卻系統(tǒng)腐蝕過程加快；另一方面，某些鹽類由于超越飽和濃度而堆積，使循環(huán)冷卻系一方面，某些鹽類由于超越飽和濃度而堆積，使循環(huán)冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)垢。統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)垢。p 在普通的給水系統(tǒng)中，水的腐蝕性和結(jié)垢性是按水的碳酸在普通的給水系統(tǒng)中，水的腐蝕性和結(jié)垢性是按水的碳酸鹽系統(tǒng)平衡決議的。鹽系統(tǒng)平衡決議的。p 當(dāng)水中碳酸鈣濃度超越其飽和濃度時(shí)，出現(xiàn)碳酸鈣沉淀，當(dāng)水中碳酸鈣濃度超越其飽和濃度時(shí)，出現(xiàn)碳酸鈣沉淀，構(gòu)成結(jié)垢，稱結(jié)垢性水。構(gòu)成結(jié)垢，稱結(jié)垢性水。p 當(dāng)水中碳酸鈣含量低于其飽和濃度時(shí)，水對(duì)碳酸鈣具有溶當(dāng)水中碳酸鈣含量低于其飽

7、和濃度時(shí)，水對(duì)碳酸鈣具有溶解才干，可使已堆積的碳酸鈣溶于水中，稱腐蝕性水。兩解才干，可使已堆積的碳酸鈣溶于水中，稱腐蝕性水。兩者均稱之為不穩(wěn)定的水。者均稱之為不穩(wěn)定的水。p 基于水中碳酸鹽平衡原理，控制水的腐蝕和結(jié)垢，稱之為基于水中碳酸鹽平衡原理，控制水的腐蝕和結(jié)垢，稱之為水質(zhì)穩(wěn)定處置。水質(zhì)穩(wěn)定處置。1、 Langelier飽和指數(shù)飽和指數(shù)(IL) 碳酸鹽溶解在水中，到達(dá)飽和形狀時(shí)，存在如下的平衡關(guān)碳酸鹽溶解在水中，到達(dá)飽和形狀時(shí)，存在如下的平衡關(guān)系：系：2+-332-+2-332+2-33Ca HCOCa+2HCOHCOH +COCa+COCaCO 從上式中可以看出，假設(shè)向水中投加堿會(huì)使碳酸

8、鈣析出；從上式中可以看出，假設(shè)向水中投加堿會(huì)使碳酸鈣析出；假設(shè)碳酸鈣在水中呈飽和形狀，那么上述反響處于平衡。假設(shè)碳酸鈣在水中呈飽和形狀，那么上述反響處于平衡。重碳酸鈣既不分解成碳酸鈣，碳酸鈣也不會(huì)繼續(xù)溶解。此重碳酸鈣既不分解成碳酸鈣，碳酸鈣也不會(huì)繼續(xù)溶解。此時(shí)的時(shí)的pH值稱為飽和值稱為飽和pH值，表示為值，表示為pHs。IL0，水中溶解水中溶解CaCO3量超越飽和量，有結(jié)垢傾向；量超越飽和量，有結(jié)垢傾向；IL0，水中溶解水中溶解CaCO3量低于飽和量，量低于飽和量，CO2過量，有腐蝕傾向；過量，有腐蝕傾向；IL0，水質(zhì)穩(wěn)定。水質(zhì)穩(wěn)定。 1936年，朗格利爾年，朗格利爾(Langlier) 提出

9、了描畫碳酸鈣固體與含提出了描畫碳酸鈣固體與含二氧化碳溶液之間的平衡關(guān)系表達(dá)式：以水的實(shí)踐二氧化碳溶液之間的平衡關(guān)系表達(dá)式：以水的實(shí)踐p值減值減去飽和去飽和p值計(jì)算。值計(jì)算。IL=pH0-pHSp 該指數(shù)的提出在一定程度上處理了如何判別水質(zhì)的結(jié)垢、該指數(shù)的提出在一定程度上處理了如何判別水質(zhì)的結(jié)垢、腐蝕傾向的問題，至今還被廣泛采用。腐蝕傾向的問題，至今還被廣泛采用。p 經(jīng)過實(shí)際發(fā)現(xiàn)，該指數(shù)對(duì)于判別水質(zhì)的結(jié)垢性比較準(zhǔn)確，經(jīng)過實(shí)際發(fā)現(xiàn)，該指數(shù)對(duì)于判別水質(zhì)的結(jié)垢性比較準(zhǔn)確，而在判別水質(zhì)的腐蝕性方面有些偏向，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)而在判別水質(zhì)的腐蝕性方面有些偏向，曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)IL到達(dá)到達(dá)2，但腐蝕的問題依然存在的情況。但腐

10、蝕的問題依然存在的情況。p 對(duì)于此指數(shù)的運(yùn)用只能適當(dāng)參考，不能把它作為判別系統(tǒng)對(duì)于此指數(shù)的運(yùn)用只能適當(dāng)參考，不能把它作為判別系統(tǒng)水質(zhì)傾向、尤其是腐蝕傾向的獨(dú)一規(guī)范。水質(zhì)傾向、尤其是腐蝕傾向的獨(dú)一規(guī)范。 2、穩(wěn)定指數(shù)法、穩(wěn)定指數(shù)法IR=2pHS -pH0IR=4.0-5.0嚴(yán)重結(jié)垢嚴(yán)重結(jié)垢5.0-6.0細(xì)微結(jié)垢細(xì)微結(jié)垢6.0-7.0根本穩(wěn)定根本穩(wěn)定7.0-7.5輕度腐蝕輕度腐蝕7.5-9.0嚴(yán)重腐蝕嚴(yán)重腐蝕9.0以上以上 極嚴(yán)重腐蝕極嚴(yán)重腐蝕 該指數(shù)也具有一定的局限性，二種指數(shù)應(yīng)協(xié)同運(yùn)用，將有該指數(shù)也具有一定的局限性，二種指數(shù)應(yīng)協(xié)同運(yùn)用，將有助于較正確判別循環(huán)冷卻水的結(jié)垢或腐蝕。助于較正確判別循

11、環(huán)冷卻水的結(jié)垢或腐蝕。城市給水的水質(zhì)穩(wěn)定性城市給水的水質(zhì)穩(wěn)定性城市給水的水質(zhì)穩(wěn)定性普通用飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)鑒別：城市給水的水質(zhì)穩(wěn)定性普通用飽和指數(shù)和穩(wěn)定指數(shù)鑒別： IL pH0- pHsIR 2(pHs) - pH0pH0水的實(shí)測(cè)水的實(shí)測(cè) pH 值；值； pHs水在碳酸鈣飽和平衡時(shí)的水在碳酸鈣飽和平衡時(shí)的 pH 值。值。式中式中IL飽和指數(shù)，飽和指數(shù)， IL 0 有結(jié)垢傾向，有結(jié)垢傾向， IL 0 有腐蝕傾有腐蝕傾向；向； IR穩(wěn)定指數(shù)，穩(wěn)定指數(shù)， IR 6 有結(jié)垢傾向，有結(jié)垢傾向， IR 7 有腐蝕傾向；有腐蝕傾向； 全國全國 26 座城市自來水公司的水質(zhì)穩(wěn)定判別和中南地域座城市自來水公司的

12、水質(zhì)穩(wěn)定判別和中南地域 40 多多座水廠水質(zhì)穩(wěn)定性研討，均運(yùn)用上述兩個(gè)指數(shù)。水與座水廠水質(zhì)穩(wěn)定性研討，均運(yùn)用上述兩個(gè)指數(shù)。水與 CaCO3平衡時(shí)的平衡時(shí)的 pHs，可根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)分析或經(jīng)過查索，可根據(jù)水質(zhì)化驗(yàn)分析或經(jīng)過查索 pHs圖表求出。圖表求出。 p在城市自來水管網(wǎng)水中，在城市自來水管網(wǎng)水中， IL較高和較高和IR較低會(huì)導(dǎo)致明顯結(jié)垢，較低會(huì)導(dǎo)致明顯結(jié)垢，普通需求水質(zhì)穩(wěn)定處置。加酸處置工藝應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)用酸量等普通需求水質(zhì)穩(wěn)定處置。加酸處置工藝應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)用酸量等資料，確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。資料，確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性。 pIL -1.0 和和IR 9 的管網(wǎng)水，普通具有腐蝕性，宜先加的管網(wǎng)水，普通具有

13、腐蝕性，宜先加堿處置。廣州、深圳等地水廠普通加石灰，國內(nèi)水廠也有加堿處置。廣州、深圳等地水廠普通加石灰，國內(nèi)水廠也有加氫氧化鈉、碳酸鈉的實(shí)例。日本有很多大中型水廠采用加氫氫氧化鈉、碳酸鈉的實(shí)例。日本有很多大中型水廠采用加氫氧化鈉。氧化鈉。 p中南地域中南地域 40 多處地下水和地面水水廠資料闡明，當(dāng)侵蝕性多處地下水和地面水水廠資料闡明，當(dāng)侵蝕性二氧化碳濃度大于二氧化碳濃度大于 15mg/L 時(shí)，水呈明顯腐蝕性。敞口曝氣時(shí)，水呈明顯腐蝕性。敞口曝氣法可去除侵蝕性二氧化碳，小水廠普通采用淋水曝氣塔。法可去除侵蝕性二氧化碳，小水廠普通采用淋水曝氣塔。 p城市給水水質(zhì)穩(wěn)定處置所運(yùn)用的藥劑，不得添加水的

14、富營養(yǎng)城市給水水質(zhì)穩(wěn)定處置所運(yùn)用的藥劑，不得添加水的富營養(yǎng)化成分化成分 ( 如磷等如磷等 ) 。 a、聚磷酸鹽、聚磷酸鹽在循環(huán)冷卻水處置中采用的聚磷酸鹽有六偏磷酸鈉和三聚磷在循環(huán)冷卻水處置中采用的聚磷酸鹽有六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉，它們既具有緩蝕作用，也有阻垢作用。酸鈉，它們既具有緩蝕作用，也有阻垢作用。聚磷酸鹽可以捕捉溶解于水中的金屬離子，產(chǎn)生可溶性絡(luò)合聚磷酸鹽可以捕捉溶解于水中的金屬離子，產(chǎn)生可溶性絡(luò)合鹽，使金屬離子的結(jié)垢作用遭到抑制，不易結(jié)成鞏固的垢。鹽，使金屬離子的結(jié)垢作用遭到抑制，不易結(jié)成鞏固的垢。磷酸鹽還是一種分散劑，具有外表活性，可以吸附在碳酸鈣磷酸鹽還是一種分散劑，具有外表活性，

15、可以吸附在碳酸鈣的微小晶坯的外表，使碳酸鹽以微小的晶坯方式存在于水的微小晶坯的外表，使碳酸鹽以微小的晶坯方式存在于水中，防止產(chǎn)生結(jié)垢。中，防止產(chǎn)生結(jié)垢。b.有機(jī)膦酸鹽有機(jī)膦酸鹽 有機(jī)磷酸鹽阻垢劑主要有膦酸鹽和二膦酸鹽，它們的阻垢作有機(jī)磷酸鹽阻垢劑主要有膦酸鹽和二膦酸鹽，它們的阻垢作用在于其吸附作用和分散作用。這類阻垢劑提高了結(jié)垢物用在于其吸附作用和分散作用。這類阻垢劑提高了結(jié)垢物質(zhì)微粒外表的電荷密度，使這些微粒的排斥力增大，降低質(zhì)微粒外表的電荷密度，使這些微粒的排斥力增大，降低了微粒的結(jié)晶速度，使結(jié)晶體構(gòu)造畸變而失去橋鍵的作用，了微粒的結(jié)晶速度，使結(jié)晶體構(gòu)造畸變而失去橋鍵的作用，從而不致構(gòu)成硬

16、實(shí)的結(jié)垢。從而不致構(gòu)成硬實(shí)的結(jié)垢。有機(jī)膦酸鹽與聚磷酸鹽有許多一樣的性質(zhì)，而且較聚磷酸鹽有機(jī)膦酸鹽與聚磷酸鹽有許多一樣的性質(zhì)，而且較聚磷酸鹽穩(wěn)定，不易水解。穩(wěn)定，不易水解。有機(jī)膦酸鹽類阻垢劑常用的有：乙二胺四甲叉膦酸鹽有機(jī)膦酸鹽類阻垢劑常用的有：乙二胺四甲叉膦酸鹽EDTMP、羥基乙叉二膦酸鹽、羥基乙叉二膦酸鹽HEDP、氨基三甲叉、氨基三甲叉磷酸鹽磷酸鹽ATMP、二乙烯五甲叉磷酸鹽、二乙烯五甲叉磷酸鹽DETPMP。c.聚羧酸類阻垢劑聚羧酸類阻垢劑這類阻垢劑主要有聚丙烯酸鈉、水解聚馬來酸酐等。這類阻垢劑主要有聚丙烯酸鈉、水解聚馬來酸酐等。在投量很低的情況下就有極佳的阻垢性能，同時(shí)生在投量很低的情況下

17、就有極佳的阻垢性能，同時(shí)生物降解性能也佳。物降解性能也佳。它是一種陰離子型分散劑，可增大它是一種陰離子型分散劑，可增大Ca3(PO4)的溶解度的溶解度和防止鐵的氧化物結(jié)疤等。另一方面，聚丙烯酸鈉和防止鐵的氧化物結(jié)疤等。另一方面，聚丙烯酸鈉能使組成硬度的鹽類構(gòu)成絮狀物而被冷卻水帶走。能使組成硬度的鹽類構(gòu)成絮狀物而被冷卻水帶走。腐蝕的腐蝕的本質(zhì)本質(zhì)金屬受周圍金屬受周圍環(huán)境中某些環(huán)境中某些氧化劑的作氧化劑的作用，而發(fā)生用，而發(fā)生的一種氧化的一種氧化景象腐蝕景象腐蝕電池電池腐蝕的腐蝕的結(jié)果結(jié)果陽極處金陽極處金屬被氧化屬被氧化腐蝕，腐蝕，陰極處氧陰極處氧化劑化劑O2O2被被復(fù)原復(fù)原電化學(xué)腐電化學(xué)腐蝕蝕微生物腐微生物腐蝕蝕腐蝕的腐蝕的分類分類微 生 物微 生 物的 生 命的 生 命活 動(dòng) 直活 動(dòng) 直接 或 間接 或 間接 的 對(duì)接 的 對(duì)金 屬 資金 屬 資料 產(chǎn) 生料 產(chǎn) 生腐蝕腐蝕細(xì)菌、細(xì)菌、藻類、藻類、原生動(dòng)原生動(dòng)物物微生物參與微生物參與了引起金屬了引起金屬腐蝕的電化腐蝕的電化