循環(huán)冷卻水運(yùn)行維護(hù)培訓(xùn)

循環(huán)冷卻水運(yùn)行維護(hù)培訓(xùn)第一頁，共四十六頁，2022年，8月28日提綱1234循環(huán)水冷卻水的化學(xué)處理5常見問題及處理概述循環(huán)水系統(tǒng)及設(shè)備緩蝕阻垢殺菌機(jī)理6現(xiàn)場(chǎng)處理方案第二頁，共四十六頁，2022年，8月28日1概述

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)是指以水作為冷卻介質(zhì)并循環(huán)使用的一種冷卻運(yùn)行系統(tǒng)，由換熱設(shè)備（如換熱器、冷凝器）、冷卻設(shè)備（如冷卻塔、空氣冷卻器）、水泵、管道和其他有關(guān)設(shè)備組成。第三頁，共四十六頁，2022年，8月28日冷卻水循環(huán)系統(tǒng)及水冷卻基本原理逆

流

塔

冷

卻

機(jī)

理第四頁，共四十六頁，2022年，8月28日2.1循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分類冷卻水系統(tǒng)的分類直流水系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)。所謂直流水系統(tǒng)即為只經(jīng)過換熱器一次利用就被排放掉。循環(huán)水系統(tǒng)是指冷卻水可以反復(fù)使用的系統(tǒng)。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分為：密閉式循環(huán)水系統(tǒng)和敞開式循環(huán)水系統(tǒng)。密閉循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中冷卻水用過后不立即被排放而是回收利用，循環(huán)水不引起系統(tǒng)中水裸露與空氣中，故基本無蒸發(fā)損失，并不是不損失，損失很少。水的再冷是通過一定類型的換熱設(shè)備用于其他的冷卻介質(zhì)進(jìn)行冷卻。敞開式循環(huán)水系統(tǒng)是目前應(yīng)用最為廣泛、類型最多的一種冷卻系統(tǒng)。它是系統(tǒng)中的換熱設(shè)備經(jīng)冷卻塔與空氣接觸被冷卻為冷水。第五頁，共四十六頁，2022年，8月28日2.2循環(huán)冷卻水設(shè)備

冷卻設(shè)備冷卻池自然冷卻噴水冷卻冷卻塔自然通風(fēng)冷卻塔開放式風(fēng)筒式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔鼓風(fēng)式抽風(fēng)式冷卻池是最早使用的冷卻系統(tǒng)，目前已多采用冷卻塔做冷卻設(shè)備。冷卻塔一般由通風(fēng)筒、配水系統(tǒng)、淋水系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備、收水器和集水池等部分組成。冷卻原理：熱水由塔頂向下噴淋成水滴或水膜狀，空氣則由下而上與水滴或水膜逆向流動(dòng)，或水平方向交流流動(dòng)，在汽水接觸過程中進(jìn)行熱交換，使水溫降低。其傳熱過程由蒸發(fā)散熱、接觸散熱和輻射散熱三個(gè)過程共同作用的結(jié)果。第六頁，共四十六頁，2022年，8月28日2.2循環(huán)冷卻水設(shè)備

循環(huán)水冷卻設(shè)備：所用為間壁式，水不與工藝介質(zhì)接觸，通過間壁進(jìn)行換熱。間壁式換熱器的型式有夾套式、蛇管式、套管式、列管式、板式、螺旋式等。水冷器以列管式最為常見下圖分別為：列管式、套管式、板式、螺旋式第七頁，共四十六頁，2022年，8月28日2.3循環(huán)冷卻水術(shù)語及符號(hào)

術(shù)語符號(hào)單位釋義循環(huán)水量Rm3/h每小時(shí)用水泵輸送的總水量保有水量Hm3在管線和冷卻水池等整個(gè)冷卻系統(tǒng)中的保有水量蒸發(fā)損失量Em3/h每小時(shí)因蒸發(fā)而損失的水量風(fēng)吹損失Dm3/h每小時(shí)在冷卻塔外成水滴而損失的水量強(qiáng)制排污量Bm3/h每小時(shí)因濃縮管理而強(qiáng)制排放的水量滲漏損失Fm3/h每小時(shí)因管道、接口滲漏而損失的水量補(bǔ)水水量Mm3/h每小時(shí)補(bǔ)充給冷卻水系統(tǒng)中的水量冷卻塔溫差△T℃冷卻塔返回與泵送溫差濃縮倍數(shù)K倍循環(huán)水的濃縮度滯留時(shí)間TRh輪換冷卻水系統(tǒng)的水所需的算術(shù)平均值第八頁，共四十六頁，2022年，8月28日2.4循環(huán)冷卻水平衡及各量的關(guān)系

濃縮倍數(shù)：K=（循環(huán)水中電導(dǎo)或K+或Cl-）÷（補(bǔ)充水中中電導(dǎo)或K+或Cl-）補(bǔ)充量：M=E×K/（K-1），M=B+E+D排放量：B=E÷K×△T每周期的時(shí)間=H÷R蒸發(fā)量：E=R×K/r

r(蒸發(fā)潛熱)=573(千卡/公斤)43℃

574(千卡/公斤)40℃

577(千卡/公斤)35℃風(fēng)吹損失：D=R×0.1%注：補(bǔ)水量M；蒸發(fā)損失E；風(fēng)吹損失D；排污或排放率B；冷卻范圍或溫降度△T；循環(huán)量R；濃縮倍數(shù)K；系統(tǒng)容積H

第九頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.1阻垢機(jī)理

結(jié)垢的原因天然水中溶解有各種鹽類，如重碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硅酸鹽等，其中以溶解的重碳酸鹽如Ca（HCO3)和Mg（HCO3)2最不穩(wěn)定，受熱容易分解生成碳酸鹽。因此，如果使用重碳酸鹽含量較多的水作為循環(huán)水，隨著水溫的升高會(huì)發(fā)生下列反應(yīng):Ca（HCO3)2→CaCO3↓+H2O+CO2↑如果水中有磷酸鹽時(shí)，將會(huì)生成磷酸鈣,2PO43-+3Ca2+→Ca3(PO4)2上述反應(yīng)中生成的碳酸鈣和磷酸鈣均屬微溶性鹽，同時(shí)它們的溶解度隨著溫度的升高而降低，因此這些微溶性鹽很容易達(dá)到過飽和狀態(tài)并由水中結(jié)晶析出。當(dāng)循環(huán)水流速較小或換熱面較粗糙時(shí)，這些結(jié)晶沉淀物就容易沉積在傳熱表面上。此外水中溶解的硫酸鈣、硅酸鈣、硅酸鎂等，當(dāng)其離子濃度的乘積超過其本身溶度積時(shí)，也會(huì)生成沉淀，沉積在管道和換熱面上。垢的產(chǎn)生會(huì)引起水冷設(shè)備換熱效率下降，管線的阻力增大，導(dǎo)致循環(huán)水量減少或換熱管的堵塞等。敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中影響結(jié)垢的主要因素是冷卻水pH、Ca2+、總堿度、水溫、換熱器表面溫度、表面狀態(tài)等。第十頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.1阻垢機(jī)理阻垢機(jī)理由于阻垢機(jī)理較復(fù)雜，目前對(duì)其看法尚不統(tǒng)一，歸納起來可分為以下幾類:鰲合增溶作用：水溶性的阻垢分散劑分子能與水中離子形成鰲合物(如EDAT可與Ca2+、Mg2+形成鰲合物)，而這種鰲合物往往是可溶于水的而提高了冷卻水中Ca2+、Mg2+離子的允許濃度,相對(duì)來說就增大了鈣、鎂鹽的溶解度。。例如CaSO4,在25℃時(shí)的正常溶解度為2100mg/L，當(dāng)加入微量的ATMP后，其水溶液含有6500mg/L的CaSO4,仍不產(chǎn)生沉淀。凝聚與隨后的分散作用：對(duì)于聚羧酸鹽類聚合物阻垢劑，在水溶液中解離生成的陰離子在與CaCO3微晶碰撞時(shí)，會(huì)發(fā)生物理化學(xué)吸附現(xiàn)象而使微晶表面形成雙電層。聚羧酸鹽的鏈狀結(jié)構(gòu)可吸附多個(gè)相同電荷的微晶，它們之間的靜電斥力可阻止微晶的相互碰撞，從而避免了大晶體的形成。在吸附產(chǎn)物又碰到其它聚梭酸鹽離子時(shí)，會(huì)把已吸附的晶體轉(zhuǎn)移過去，出現(xiàn)晶粒的均勻分散現(xiàn)象。從而阻礙晶粒間及晶粒與金屬表面間的碰撞，減少溶液中的晶核數(shù)，進(jìn)而將CaCO3穩(wěn)定在水溶液中。第十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.1阻垢機(jī)理

阻垢機(jī)理晶格畸變作用：水垢CaCO3微晶成長(zhǎng)過程中，抑制劑被吸附在結(jié)晶成長(zhǎng)格子中，此吸附作用會(huì)改變結(jié)晶正常形態(tài)，而阻礙其成長(zhǎng)為較大晶體。由于晶格中吸附有阻垢分散劑分子，大大破壞了結(jié)晶的規(guī)整性，使結(jié)晶的晶格變形，導(dǎo)致水垢結(jié)晶的強(qiáng)度降低，變得較為松散而易被水流沖刷，使水垢從傳熱表面剝落。閾值效應(yīng)：在水中投加幾種阻垢劑(數(shù)量級(jí)為每升數(shù)毫克)可將，比按化學(xué)計(jì)量比高得多的鈣離子穩(wěn)定在水中。一般認(rèn)為產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因在于阻垢劑的陰離子和金屬陽子的螯合作用并非按化學(xué)計(jì)量比而進(jìn)行。而有些人則認(rèn)為是由于CaCO3

微晶吸附上阻垢劑后可抑制CaCO3晶體的析出。第十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.2緩蝕機(jī)理

腐蝕原因由于碳鋼在冷卻水接觸過程中，會(huì)形成許多微小的腐蝕電池，從而受到腐蝕，其反應(yīng)如下：2Fe+O2+H2O→Fe(OH)2如果水中溶解氧比較充足，則Fe(OH)2會(huì)進(jìn)一步氧化成黃色的銹FeO(OH)或Fe2O3·H2O，如果水中溶解氧不充足會(huì)進(jìn)一步氧化成綠色的水合Fe3O4·H2O或黑色的Fe3O4。但由于循環(huán)水經(jīng)涼水塔曝氣后，溶解氧充足，生成物大多為前者，即黃色的銹FeO(OH)。第十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.2緩蝕機(jī)理緩蝕機(jī)理按保護(hù)膜的類型可分為兩種理論，即吸附理論和成膜理論。吸附理論認(rèn)為，緩蝕劑之所以能阻止、延緩金屬的腐蝕，是由于緩蝕劑通過物理和化學(xué)吸附在金屬表面，減小了介質(zhì)與金屬表面接觸的可能性，從而達(dá)到緩蝕的效果。成膜理論認(rèn)為，緩蝕劑與金屬作用生成氧化膜(或鈍化膜)，或與介質(zhì)中的離子反應(yīng)生成沉淀膜，以及通過特性集團(tuán)吸附在金屬表面形成吸附膜，從而起到抑制金屬腐蝕的目的。（1）氧化膜型緩蝕劑的典型例子是鉻酸鹽和亞硝酸鹽，它們使鋼鐵表面氧化，生成主要成份為γ-Fe2O3的保護(hù)膜，其厚度通常為幾十A，從而抑制了鋼鐵的腐蝕。（2）沉淀膜型緩蝕劑的典型例子是硫酸鋅和碳酸氫鈣等，沉淀膜的厚度一般都比鈍化膜厚，約為幾百到一千A，其致密性和附著力都比鈍化膜差，所以保護(hù)效果比氧化膜型緩蝕劑要差。（3）吸附膜型緩蝕劑的例子有硫脲和烏洛托品等，它們能吸附在金屬表面，形成一層屏蔽層或阻擋層，從而抑制了金屬的腐蝕。吸附膜是分子級(jí)的厚度，較氧化膜為薄。第十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.3微生物控制

微生物介紹微生物是一些細(xì)小多為肉眼看不見的生物，在各種水域、空氣、土壤中到處都有它們的存在。微生物的種類有細(xì)菌、藻類、真菌和原生動(dòng)物。微生物的生長(zhǎng)受下列因素影響:1．溫度(對(duì)許多微生物來說，20一30℃最適宜);2．光照強(qiáng)度(對(duì)藻類發(fā)生特別重要);3．酸堿度;4．溶解氧與溶解硫化物的含量;5．無機(jī)物（SiO2、NO2-N、NH4-N、HCO3-、PO43-、Mn、Fe等）的濃度;6.有機(jī)物(COD或BOD)的濃度;7.循環(huán)水的濃縮倍數(shù)。上述條件并非所有微生物都需要，每種微生物有著各自不同的要求，而且需要量也有一定的限制濃度，如好氧性環(huán)境和厭氧性環(huán)境均各有相應(yīng)的菌類繁殖，具有哪種傾向的細(xì)菌發(fā)生和生長(zhǎng)，決定于介質(zhì)—水和土壤中的含氧量和無機(jī)物、有機(jī)物含量。第十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.3微生物控制微生物危害微生物在冷卻水系統(tǒng)中的大量繁殖，會(huì)使冷卻水顏色變黑，發(fā)生惡臭，污染環(huán)境，同時(shí)會(huì)形成大量粘泥使冷卻塔的冷卻效率降低，木材變質(zhì)腐爛。粘泥沉積在換熱器內(nèi)，使傳熱效率迅速降低和水頭損失增加，沉積在金屬表面的粘泥會(huì)引起嚴(yán)重的垢下腐蝕，同時(shí)它還隔絕了藥劑對(duì)金屬的作用，使藥劑不能發(fā)揮應(yīng)有的緩蝕阻垢效能。所有這些問題導(dǎo)致冷卻水系統(tǒng)不能長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)，影響生產(chǎn)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，微生物的危害與水垢、腐蝕對(duì)冷卻水系統(tǒng)的危害是一樣的嚴(yán)重，甚至可以說，三者比較起來控制微生物的危害是首要的。在實(shí)際運(yùn)行系統(tǒng)中，最為直接有效的方法是投加殺菌劑控制系統(tǒng)中的微生物。第十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.3微生物控制殺菌劑介紹氧化性殺菌劑1．氯氣在水處理中，氯由于其具有高效、快速廣譜、經(jīng)濟(jì)、物源廣、使用較方便等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的青睞，是目前用量最大的殺菌劑。但經(jīng)氯氣處理，水中易產(chǎn)生三氯甲烷，它是一種致癌物質(zhì)，同時(shí)其半衰期時(shí)間長(zhǎng)，易對(duì)環(huán)境造成危害，因此各國(guó)相繼出臺(tái)法規(guī)，日益嚴(yán)格控制余氯的排放量。另外，隨著水處理配方逐漸向堿性水處理方案的過渡，氯氣在高pH＞8.5的條件下殺生活性差的缺點(diǎn)也顯現(xiàn)出來。2．二氧化氯二氧化氯的殺生能力較氯強(qiáng)，約為氯的2.5倍左右，特別適合應(yīng)用于合成氨廠替代氯進(jìn)行殺菌滅藻處理。國(guó)外于70年代中期開始將其應(yīng)用于循環(huán)冷卻水。但由于二氧化氯產(chǎn)品不穩(wěn)定，運(yùn)輸時(shí)容易發(fā)生爆炸事故，限制了其廣泛的應(yīng)用。3．臭氧80年代末，臭氧作為一種殺菌劑應(yīng)用于冷卻水系統(tǒng)受到人們的廣泛關(guān)注。由于臭氧所具有的一些優(yōu)越性是傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑所無法比擬的，在這方面我國(guó)尚處于起步階段。使用成本較高，現(xiàn)主要應(yīng)用于飲用水消毒和醫(yī)院消毒領(lǐng)域。第十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.3微生物控制殺菌劑介紹氧化性殺菌劑4．過氧化氫使用過氧化氫的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它不會(huì)形成有害的分解產(chǎn)物。但它存在著在低溫和低濃度下活性較低，且可被過氧化氫酶和過氧化物酶分解的缺點(diǎn)。強(qiáng)氧化劑使用要求較高，遇木材質(zhì)易燃燒。5．溴類殺菌劑目前在殺生劑市場(chǎng)出現(xiàn)以溴代氯的趨勢(shì)。試驗(yàn)室的評(píng)估結(jié)果表明：溴在pH＞8.0以上時(shí)，較氯有更高的殺生活性；在一些存在有工藝污染如有機(jī)物或氨污染的系統(tǒng)中，溴的殺生活性高于氯；游離溴和溴化合物衰變速率快，對(duì)環(huán)境的污染小。目前，人們常用的溴類殺菌劑主要有以下幾種：①鹵化海因：主要有溴氯二甲基海因（BCDMM）、二溴二甲基海因（DBDMH）、溴氯甲乙基海因（BCMEH）等。②活性溴化物：為由NaBr，經(jīng)氯源（HOCl）活化而制得的液體或固體產(chǎn)物。特點(diǎn)是可大幅度降低氯的用量，并相應(yīng)降低總余氯量；③氯化溴：是一種高度活潑的液體，需由加料系統(tǒng)加到水中，因其危險(xiǎn)性較大，限制了其推廣應(yīng)用。第十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.3微生物控制殺菌劑介紹非氧化性殺菌劑1．異噻唑啉酮常用組份為2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮，商品異噻唑啉酮是兩者1：3的混合物。其殺菌性能具有廣譜性，同時(shí)對(duì)粘泥也有殺滅作用。在低濃度下就能很好地控制細(xì)菌的生長(zhǎng)?；烊苄院?，能與氯、緩蝕劑、阻垢分散劑和大多數(shù)陰離子、陽離子和非離子表面活性劑等相容。對(duì)環(huán)境無害，該藥劑在水溶液中降解速度快。對(duì)pH值適用范圍廣，一般pH值在5.5～9.5均能適用。同時(shí)具有投藥間隔時(shí)間長(zhǎng)，不起泡等優(yōu)點(diǎn)。80年代中后期我國(guó)也有多家單位研制出類似國(guó)外的同類產(chǎn)品，并投人生產(chǎn)。在循環(huán)冷卻水中的應(yīng)用日益廣泛。2．戊二醛已開始使用，其特點(diǎn)是幾乎無毒，使用pH范圍寬，耐較高溫度，是殺硫酸鹽還原菌的特效藥劑，本身可以生物降解，其缺點(diǎn)是與氨、胺類化合物發(fā)生反應(yīng)而失去活性，因此在漏氨嚴(yán)重的化肥廠不宜使用。戊二醛價(jià)格昂貴使其應(yīng)用受阻。第十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.3微生物控制殺菌劑介紹非氧化性殺菌劑3．季銨鹽具有廣譜、高效的殺菌性能，對(duì)菌藻污泥的有剝離作用。目前國(guó)內(nèi)冷卻水系統(tǒng)廣泛使用的潔爾滅和新潔爾滅均屬于此類產(chǎn)品。隨著時(shí)間的推移和技術(shù)進(jìn)步。該類季銨鹽不足之處也逐步顯現(xiàn)出來。主要表現(xiàn)在藥劑持續(xù)時(shí)間短、細(xì)菌易于對(duì)其產(chǎn)生抗藥性。使用劑量大（100mg／L以上）。費(fèi)用高，且使用時(shí)泡沫多。不易清除等缺點(diǎn)。為了克服上述缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外又先后開發(fā)出了有代表性的一些季銨鹽新品種，如雙烷基季銨鹽。雙季銨鹽、聚季銨鹽和季銨內(nèi)鹽等。具有優(yōu)良的抗菌性，該產(chǎn)品具有投藥濃度低、藥效持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、滅菌效果好、泡沫少、合成工藝簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。4．季磷鹽這類化合物與季銨鹽有著相似的結(jié)構(gòu)，只是用磷陽離子代替氮陽離子。例如THPS（四羥甲基硫酸磷）、THPC（四羥烷基氯化磷）。THPS用作殺生劑，用于工業(yè)水處理及油田水處理確實(shí)具有高效?？焖?、廣譜，對(duì)環(huán)境、魚類具有低毒，易生物降解和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。第二十頁，共四十六頁，2022年，8月28日3.3微生物控制殺菌劑介紹5．其它種類的非氧化性殺生劑目前市場(chǎng)上常見的非氧化性殺生劑還有氯酚類、有機(jī)錫化合物、有機(jī)硫化合物（異唑啉酮前已述）、銅鹽等。有機(jī)硫化合物類殺生劑中目前國(guó)內(nèi)使用較普遍的有二硫氰基甲烷、大蒜素（硫酮類化合物）。許多有機(jī)硫化合物殺生劑對(duì)于真菌、粘泥形成菌，尤其是硫酸鹽還原菌十分有效。復(fù)合型殺菌劑采用單一的殺菌劑已經(jīng)難以滿足殺菌滅藻的需要，達(dá)不到微生物控制的目的，所以出現(xiàn)了復(fù)合型的殺菌劑，通過兩種或兩種以上的不同滅菌劑組分進(jìn)行復(fù)配，協(xié)同增效，達(dá)到高效控制的目的。如：我公司生產(chǎn)的DL-328工業(yè)滅菌劑。第二十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日提綱1234循環(huán)水冷卻水的化學(xué)處理5常見問題及處理概述循環(huán)水系統(tǒng)及設(shè)備緩蝕阻垢殺菌機(jī)理6現(xiàn)場(chǎng)處理方案第二十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日4.1循環(huán)水控制指標(biāo)

循環(huán)水指標(biāo)注：上表中PH、鈣離子，氯離子，濁度超出控制值，加大排污。數(shù)據(jù)理論：來源于《GB50050-2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》和水處理經(jīng)驗(yàn)值。序號(hào)項(xiàng)目單位水質(zhì)控制值1PH值/7.5～8.52Ca2+硬度(以CaCO3計(jì))mg/L≤8003M-堿度(以CaCO3計(jì))mg/L≤3005濁度NTU≤206總鐵mg/L≤1.07濃縮倍數(shù)倍5.08電導(dǎo)Us/cm≤3200第二十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日4.1循環(huán)水控制指標(biāo)

檢測(cè)頻率序號(hào)項(xiàng)目單位循環(huán)水補(bǔ)充水1PH值/1-4次/天1-3次/周2Ca2+硬度(以CaCO3計(jì))mg/L1-4次/天1-3次/周3M-堿度(以CaCO3計(jì))mg/L1-4次/天1-3次/周4Cl-mg/L1-4次/天1-3次/周5濁度NTU1-4次/天1-3次/周6總鐵mg/L1-4次/天1-3次/周7濃縮倍數(shù)倍1-4次/天/8電導(dǎo)Us/cm1-4次/天1-3次/周

循環(huán)水系統(tǒng)建立有效的監(jiān)測(cè)手段，是保證系統(tǒng)良好運(yùn)行的必不可少的方法。水質(zhì)分析是保證水處理取得良好效果行之有效的方法，應(yīng)嚴(yán)格按要求進(jìn)行操作，保證水質(zhì)指標(biāo)合格率，水質(zhì)分析的項(xiàng)目及頻率見下表。每月宜進(jìn)行一次循環(huán)水和補(bǔ)水的水質(zhì)全分析！第二十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日4.2運(yùn)行的水質(zhì)變化對(duì)系統(tǒng)的影響

天然水中雜質(zhì)并不一定都危害循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，相反，純水在金屬表面不形成保護(hù)膜，反而會(huì)腐蝕金屬。我們要了解各種水質(zhì)的危害，一方面要確定循環(huán)冷卻水中最佳上限，同時(shí)確定相應(yīng)的循環(huán)水化學(xué)處理方案。1.PH值循環(huán)冷卻水運(yùn)行時(shí)的PH值通常被控制在這一范圍。在25℃時(shí)，PH=7.0的水為中性，故的水大體上屬于中性或微堿性的范圍。一般來講，在上述PH值范圍內(nèi)，冷卻水的腐蝕性隨PH值的上升而下降。2.懸浮物濃度與濁度懸浮物是指懸浮于水中的物質(zhì)（顆粒粒徑大于10-4mm）。它的單位是mg/L.水質(zhì)分析中，常用濁度測(cè)定值來近似表示膠體和懸浮物的含量，它的單位是NTU.循環(huán)水中的懸浮物通常由沙子、塵埃、淤泥、泥土、腐蝕產(chǎn)物和微生物組成。它們往往是由補(bǔ)水帶入，也可由空氣或風(fēng)沙帶入，它們往往沉積在循環(huán)水流速較慢或流速突然降低的部位。從而影響換熱器的冷卻效果和造成垢下腐蝕。所以對(duì)補(bǔ)充水和循環(huán)水的濁度應(yīng)該加以監(jiān)測(cè)和控制。一般情況下，循環(huán)冷卻水的懸浮物濃度或濁度不應(yīng)大于20NTU，當(dāng)使用板式、翅片管式換熱器時(shí)，濁度不宜大于10NTU.第二十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日4.2運(yùn)行的水質(zhì)變化對(duì)系統(tǒng)的影響

3.含鹽量含鹽量是水中個(gè)溶解性鹽類的總濃度，含鹽量是衡量水質(zhì)好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)，其單位常用mg/L。含鹽量也可通過電導(dǎo)率來間接表示。水中溶解的大部分鹽類都是強(qiáng)電解質(zhì)，所以可以利用離子的導(dǎo)電能力的大小了解水中含鹽量的多少。水中含鹽量高，鋁離子和硫酸根離子含量往往較高，則水的腐蝕傾向較強(qiáng)。含鹽量高德水，如果鈣鎂離子、碳酸氫根的含量較高，則水的結(jié)垢傾向較大。投加緩蝕阻垢劑時(shí)，循環(huán)冷卻水的含鹽量一般不宜大于2500mg/L。4.鈣離子濃度從腐蝕角度來看，軟水雖不易結(jié)垢，但其腐蝕性較強(qiáng)。因此循環(huán)水中鈣離子濃度不宜低于75mg/L（以碳酸鈣計(jì)）。從結(jié)垢的角度來看，鈣離子是循環(huán)水最重要的成垢性陽離子。因此循環(huán)水中鈣離子濃度不宜過高。5.銅離子濃度循環(huán)水中的銅離子會(huì)引起鋼和鋁的局部腐蝕，因此，循環(huán)水中的銅離子濃度不宜大于0.1mg/L。第二十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日4.2運(yùn)行的水質(zhì)變化對(duì)系統(tǒng)的影響

6.鐵離子濃度循環(huán)水中的鐵離子即可以是由補(bǔ)水帶入的，也可以是由循環(huán)水系統(tǒng)鋼設(shè)備腐蝕引起的。它是循環(huán)水中的一種污垢生成物質(zhì)。循環(huán)水中的總鐵濃度作為估計(jì)鋼鐵設(shè)備腐蝕情況的依據(jù)。循環(huán)水中總鐵濃度為時(shí)為正常；總鐵濃度時(shí)為過高；而總鐵濃度大于1.0mg/l時(shí)則為腐蝕的信號(hào)。7.堿度堿度表示水中OH-、CO32-、HCO3-量及其他一些弱酸鹽類量的總和。循環(huán)水中堿性物質(zhì)主要是CO32-、HCO3-，堿度單位可用mmol或mg/L（以碳酸鈣計(jì)）表示。測(cè)定堿度時(shí)。根據(jù)所使用的指示劑的不同，可將堿度分為酚酞堿度（P-堿度）和甲基橙堿度（M-堿度），后者稱為總堿度。8.氯離子濃度氯離子由于其半徑小，容易穿透鈍化膜表面的細(xì)孔而產(chǎn)生點(diǎn)蝕現(xiàn)象，另在有污垢存在時(shí)，氯離子可依靠其較強(qiáng)穿透力進(jìn)入垢下與Fe2+反應(yīng)生成FeCl2，F(xiàn)eCl2進(jìn)一步水解生成Fe(OH)2和HCl，導(dǎo)致腐蝕區(qū)溶液呈強(qiáng)酸性，使金屬的腐蝕速度加快，氯離子還是造成銅片點(diǎn)蝕及應(yīng)力腐蝕破裂的主要因素。一般投加緩蝕劑進(jìn)行冷卻水處理，對(duì)于含有不銹鋼換熱設(shè)備的系統(tǒng)，氯離子濃度不宜大于700mg/l；對(duì)于含碳鋼換熱設(shè)備的系統(tǒng)，氯離子濃度不宜大于1000mg/l。第二十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日提綱1234循環(huán)水冷卻水的化學(xué)處理5常見問題及處理概述循環(huán)水系統(tǒng)及設(shè)備緩蝕阻垢殺菌機(jī)理6現(xiàn)場(chǎng)處理方案第二十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日5.1應(yīng)急措施

藥劑接觸處理

當(dāng)操作人員不慎與藥劑接觸時(shí)可采取下列措施：1．藥劑飛濺到工作服上，應(yīng)立即更換服裝，并用肥皂清水清洗皮膚。2．藥劑飛濺到眼睛里，立即用清水沖洗，張開眼瞼盡量活動(dòng)眼球，并迅速就近求醫(yī)。3．藥劑進(jìn)入口中，應(yīng)立即移至空氣新鮮處，并迅速就近求醫(yī)。

以上方案根據(jù)經(jīng)驗(yàn)所得，具體產(chǎn)品可根據(jù)產(chǎn)品的安全技術(shù)說明書處理建議。第二十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日5.1應(yīng)急措施

藥劑泄漏處理

1．微量藥劑泄漏處理：用水清洗污染區(qū)域。2．少量藥劑泄漏處理：將砂、土、爐灰等吸水性好的材料撒在被污染處吸收，然后將它們收集到專用回收桶中待處理，并用水清洗污染區(qū)域。3．大量泄漏處理：及時(shí)將大量泄漏處圍堤，以免進(jìn)一步污染其它區(qū)域，并將迅速轉(zhuǎn)移至專用回收桶中待處理。用水清洗污染區(qū)域。4．當(dāng)泄漏藥劑與其他物質(zhì)燃燒時(shí)，請(qǐng)用泡沫、干粉、二氧化碳、沙土滅火。第三十頁，共四十六頁，2022年，8月28日5.2常見的問題

低濃縮倍數(shù)運(yùn)行

原因：當(dāng)系統(tǒng)熱負(fù)荷不足，或循環(huán)水系統(tǒng)滲漏較大時(shí)，循環(huán)冷卻水往往達(dá)不到預(yù)定的濃縮倍數(shù)，系統(tǒng)處于低濃縮倍數(shù)運(yùn)行。在一些補(bǔ)水為低鈣或負(fù)硬水的系統(tǒng)中，換熱設(shè)備會(huì)因循環(huán)水中緩蝕離子的下降而水中緩蝕離子濃度下降而導(dǎo)致腐蝕傾向。處理方法:1．杜絕循環(huán)冷卻水滲漏；2．根據(jù)循環(huán)冷卻水所達(dá)到的濃縮程度。適當(dāng)加大緩蝕劑的濃度，其量一般為正常運(yùn)行濃度的1～2倍。第三十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日5.2常見的問題

漏油

原因：系統(tǒng)中工藝漏油及泵、壓縮機(jī)密封性能不良的漏油，會(huì)使?jié)B漏的油與水，水中的分散劑及水中的污物等作用形成乳濁液，使水發(fā)白，濁度升高。嚴(yán)重時(shí)還會(huì)和水中的鈣鹽形成稠厚的乳濁液，這些乳濁液往往導(dǎo)致管道堵塞及使管壁產(chǎn)生污垢。同時(shí)油可粘在冷卻塔填料上，干擾空氣和水接觸，降低冷卻效果。處理方法：1．及時(shí)將漏油的設(shè)備隔離；2．停止使用漏油的泵機(jī)；3．將冷卻池水面上的油撇掉；4．除正常投加水處理運(yùn)行藥劑外，投加快速滲透劑二辛基磺基丁二酸鈉20～40mg/L；5．如發(fā)泡現(xiàn)象嚴(yán)重，可添加適量的消泡劑；6．不要變動(dòng)排污量，系統(tǒng)可在2～3天內(nèi)恢復(fù)正常。第三十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日5.2常見的問題

漏酸

系統(tǒng)中工藝漏酸或水處理加酸出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)引起循環(huán)冷卻水pH值急驟下降。當(dāng)pH值降到5.0以下時(shí)，金屬表面保護(hù)膜護(hù)膜被破壞，在pH=4時(shí)就開始放出氫氣，并使鐵迅速溶解。反應(yīng)式為：

Fe+2H十=Fe2++H2當(dāng)處理不當(dāng)時(shí)(如加NaOH)，水中的亞鐵離子Fe2+將進(jìn)一步氧化，最后則以水合氧化物沉淀在系統(tǒng)中，產(chǎn)生嚴(yán)重污垢。反應(yīng)式為:Fe2++2OH-=Fe(OH)2Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓另外當(dāng)pH低于5.5時(shí)，混凝土水池會(huì)逍到嚴(yán)重侵蝕，而使水中的Ca2+明顯增加。處理方法:(1)切勿加NaOH，以防產(chǎn)生大量Fe(OH)3在系統(tǒng)中沉積。(2)及時(shí)隔離漏酸設(shè)備，關(guān)閉酸泵及加酸閥門。(3)開大排污閥，打開補(bǔ)充水。同時(shí)打開補(bǔ)充水的旁通閥、使水溢流，直至PH恢復(fù)正常為止。(4)跟據(jù)pH下降情況，除正常投加阻垢分散劉外，加入5-10倍正常處理濃度的緩蝕劑，并保持7天左右，以重新開成保護(hù)膜。第三十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日5.2常見的問題

漏氨

化肥廠循環(huán)冷卻水系統(tǒng)工藝物料氨泄漏時(shí)，循環(huán)水中含氮量迅速增加，pH波動(dòng)大。大量漏氨會(huì)使系統(tǒng)中亞硝化菌及硝化菌很快繁殖，使水色變黑，耗氧、濁度、NO2-也迅速升高。處理方法：(1)及時(shí)隔離漏氨設(shè)備。(2)加大排污量，增加補(bǔ)水量、直至pH恢復(fù)正常。(3)分析水中藥劑量，循環(huán)水中水處理藥劑濃度大小，相應(yīng)加大補(bǔ)藥量。使循環(huán)水中水處理藥劑量維持正常處理水平。第三十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日5.2常見的問題

池底污泥沉積多

冷卻水池池底無排污管，池底污泥沉積多，影晌水處理效果。處理方法：

1．池底安裝排泥管，定期排污。

2．由于種種原因，池底無法安裝排污裝置，可按裝虹吸排泥管，定期排污。第三十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日5.2常見的問題循環(huán)水中濁度過高

循環(huán)冷卻水的濁度是由以下幾個(gè)方而決定的：補(bǔ)充水的濁度；循環(huán)冷卻水在冷卻塔內(nèi)反復(fù)與大量的工業(yè)大氣接觸，把大氣中的塵埃洗滌下來并帶入循環(huán)冷卻水中形成懸浮物；循環(huán)冷卻水中生成的腐蝕產(chǎn)物、微生物繁衍生成的粘泥都會(huì)成為懸浮物。這些懸浮物約有4/5沉積在塔池底部，還有1/5懸浮在循環(huán)冷卻水中。

一般循環(huán)冷卻水的濁度應(yīng)控在<20NTU。主要控制方法有：

1．采用有效的旁濾處理，這是日常管理的最主要的手段；

2．控制補(bǔ)充水的濁度。必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行降濁預(yù)處理（針對(duì)補(bǔ)水濁度高的現(xiàn)象）；

3．在風(fēng)砂大的地區(qū)，應(yīng)在冷卻塔周圍砌上短墻，防止風(fēng)砂入侵到冷卻水系統(tǒng)；

4．控制微生物的繁衍，防止粘泥的大量產(chǎn)生；5．注意清除塔池積泥。循環(huán)冷卻水中的懸浮物和粘泥除一部分被旁濾池截獲外，相當(dāng)一部分沉到塔池底部。并不隨排污而排掉，日積月累(尤其是長(zhǎng)周期運(yùn)行中)塔池底部粘泥量有的高達(dá)lm以上。使水中濁度居高不下，須經(jīng)常除去這部分粘泥。第三十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日5.2常見的問題

鈣離子+堿度之和過高

通常把Ca2+

，堿度的總濃度看作水的硬度。在天然水中堿度主要是由HCO3-的鹽類組成。當(dāng)水中碳酸鹽達(dá)到能夠析出的數(shù)量，即有結(jié)垢的傾向。如果碳酸鹽在水中能全部溶解，在金屬表面完全沒有水垢保護(hù)層，即有腐蝕傾向。因此水中鈣硬度和堿度在很大程度上決定了水的結(jié)垢傾向和腐蝕傾向。處理配方是針對(duì)水中的鈣硬度和堿度研制的。這種配方要求循環(huán)冷卻水中的鈣硬度和堿度必須控制在規(guī)定的目標(biāo)管理范圍內(nèi)，目前天業(yè)電廠鈣硬度和堿度按《GB50050-2007工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，其和小于1100mg/L。

在日常運(yùn)行中，控制鈣硬度和堿度的方法有：1．通過強(qiáng)制排污，降低循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)，將冷卻水的硬度和堿度控制在管理指標(biāo)內(nèi)，運(yùn)行良好時(shí)，鈣硬度+堿度之和在1100mg/L的范圍內(nèi)。2．通過加酸降低冷卻水的堿度，此方案需相應(yīng)的加酸設(shè)備和在線監(jiān)控儀器。第三十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日提綱1234循環(huán)水冷卻水的化學(xué)5常見問題及處理概述循環(huán)水系統(tǒng)及設(shè)備緩蝕阻垢殺菌機(jī)理6現(xiàn)場(chǎng)處理方案第三十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日6.1水質(zhì)分析通過Langelier飽和指數(shù)和Ryzncor穩(wěn)定指數(shù)對(duì)澤普塔西南石化的水質(zhì)分析可知，該水樣補(bǔ)水在低濃縮倍數(shù)下具有很強(qiáng)的腐蝕性，循環(huán)水具有很強(qiáng)的結(jié)垢性。序號(hào)項(xiàng)目循環(huán)水補(bǔ)水1PH值8.707.892電導(dǎo)率，us/cm10456483Cl-，mg/L169.95104.974可溶性固體，mg/L10044975總磷，mg/L6.7006甲基橙堿度320.24166.747酚酞堿度18.5308鈣離子，mg/L158.7285.779鎂離子，mg/L46.1937.4410總硬度，mg/L204.91123.2111總鐵，mg/L0.090第三十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日6.2系統(tǒng)參數(shù)

系統(tǒng)參數(shù)循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)水量R，m3/h5500保有水量V，m3

1800理論進(jìn)出水溫差ΔT，℃6建議濃縮倍數(shù)K5.0換熱器材質(zhì)碳鋼