工业循环水常遇问题及解决方案

1、工业循环水常遇问题及解决方案一、工业循环水随着工业生产的发展，水用量急剧增加，很多地区已经出现供水不足的现象， 节约用水刻不容缓！ 冷却水占工业用水主体， 提高其重复利用率、 循环使用是节 水节能的必须手段二、循环水运行过程中常产生的问题在工业生产的工艺条件下，工业循环水水质常会发生一系列变化， 对生产造成危害，如：腐蚀、结垢、菌藻、粘泥等。这些问题如果得不 到有效的解决，则无法进行安全生产，造成巨大的工业损失。1、水垢由于循环水在冷却过程中不断地蒸发，使水中含盐浓度不断增高， 超过某些盐类的溶解度而沉淀。常见的有碳酸钙、磷酸钙、硅酸镁等垢。碳酸钙碳酸钙是工业循环冷却水中最常见的水垢，主要是C

2、a（ HCO3）2 在循环冷却水的运行中受热分解成CO2 和 CaCO3。磷酸钙为了抑制系统材质的腐蚀，常常要加入聚磷酸盐来作为缓蚀剂，当水温升高时 ,聚磷酸盐会分解为正磷酸盐。硅酸镁水中的 SiO2 量过高，加上水的硬度较高，生成非常难处理的硅酸钙（镁 ）硬垢。水垢的质地比较致密，大大的降低了传热效率，0.6 毫米的垢厚就使传热系数降低了 20 。2、污垢污垢主要由水中的有机物、微生物菌落和分泌物、泥沙、粉尘等构 成。垢的质地松软，阻隔传热、阻隔水流、引起垢下腐蚀，缩短设备使 用寿命。.3、电化学腐蚀循环水对换热设备的腐蚀，主要是电化腐蚀。产生原因有设备制造 缺陷、水中充足的氧气、水中腐蚀性

3、离子（Cl-、 Fe2+、Cu2+）以及微生物分泌的黏液所生成的污垢等因素。如果不加控制，极短的时间便使换 热器、输水管路设备报废。4、微生物粘泥循环水中溶有充足的氧气、合适的温度及富养条件，很适合微生物 的生长繁殖。 如不及时控制将迅速导致水质恶化、发臭、变黑。冷却 塔大量黏垢沉积甚至堵塞，冷却散热效果大幅下降，设备腐蚀加剧。工业循环水处理技术5、水垢的控制方法 ?从冷却水中去除成垢钙离子从水中除去 Ca2+，使水软化，则碳酸钙就无法结晶析出，也就形不成水垢，主要两种方法。 ?离子交换树脂法 ?离子交换树脂法就是让水通过离子交换树脂，将 Ca2+、Mg2+ 从水中置换出来并结合在树 ?脂上。

4、用离子交换法软化补充水，成本较高。因此 只有补充水量小的循环冷却水系统采用。 ? ?石灰软化法 ? 补充水未进入循环冷却水系统前，在预处理时就投加适当的石灰，让水中的碳酸氢钙与石灰在澄清池中预先反应，生成碳酸钙沉淀析出， 从而除去水中的 Ca2+。加酸或通 CO2气体，降低 PH，稳定重碳酸盐 通常是加硫酸，加酸法目前仍有使用，由于硫酸加入后，循环水 PH 会下降，如不注意控制 ,而加酸过多，则会加速设备的腐蚀。通CO2 气体同样应注意控制好 PH 值，否则 CO2 溢出， CaCO3 在塔内结晶，堵塞填 料，形成钙垢转移现象。该方法在某些化肥厂、化工厂及电厂等有 CO2 气体源的企业仍有推广

5、使用的价值。 ?投加阻垢剂 ?投加阻垢剂在循环水中投加阻垢剂，破坏CaCO3 的结晶增长过程，以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元 膦酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等，这也是目前应用最广的控制水垢的 方法。6、污垢的控制方法降低补充水浊度 ?循环水系统的补充水，其浊度愈低，带入系统中可形成污垢的杂质就愈少。干净的循环水不易形成污垢，当补充水浊度低于5mg/L 以下，如城镇自来水、井水等，可以不作预处理直接进入系统。当补充水浊度高时，必须进行预处理，使其浊度降低。 预处理技术：混凝技术、 澄清技术、过滤技术、软化技术等。做好循环冷却水水质处理 ?冷却水在循环使用过程中，如不

6、进行水质处理，必然会产生水垢或 对设备腐蚀，生成腐蚀产物。同时必然会有大量菌藻滋生，从而形成污 垢。投加分散剂在进行阻垢、防腐和杀生水质处理时，投加一定量的分散剂，也是控制污垢的好方法。分散剂将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒使之 悬浮于水中，随着水流流动而不沉积在传热表面上，从而减少污垢对传 热的影响。做好旁滤处理 一般细菌形成的粘泥以及被杀死细菌尸体、剥离下来的生物粘泥有 70% 以上是通过旁滤器排出循环水系统之外。一般大于 1000t/h 的循环水系 统设计要求旁滤量不低于循环量的5%。对于存在化学泄漏的循环水系统一般旁漏量在 7%以上为宜。 并定时、 定人反洗， 及做好旁滤器维护工作。

7、 ? 保障循环水压力及流速在循环水设计规范中要求循环水冷却水侧流速管程水流速大 于?12?0.9 米/秒，壳程大于 0.3 米/秒，热负荷强度小于 5104 千卡 /米 2小时。对于有氨、油、硫化物，有机化学品泄漏的系统，水流速度应 增加 20% 50%。7、金属腐蚀的控制方法添加缓蚀剂缓蚀剂是一种用于抑制金属腐蚀的添加剂，它用量少，不会改变腐 蚀介质的性质，不需特殊投加设备，也不需对设备表面进行处理。因此， 使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。为了减 轻环境富营养化的压力，目前更趋向于使用后面几种有机膦酸盐和低磷 缓蚀剂。提高循环水的 PH提高循环水的 PH 值， 使金属

8、表面生成氧化性保护膜的倾向增大，易于钝化，从而有利于控制设备腐蚀。敞开式循环冷却水系统通常冷却塔内的曝气提高 PH 值，当水中和 CO2和空气中的 CO2达到平衡时， 水的 PH为 8.5 左右。目前常添加碱性 冷却水复合缓蚀剂，例如：聚磷酸盐锌盐膦酸盐分散剂、聚磷酸 盐正磷酸盐膦酸盐三元共聚物、有机多元膦酸聚合物分散剂 唑类、多元醇磷酸酯丙烯酸系聚合物、HEDP PMA 等。复合缓蚀剂可发挥出除垢和防腐的综合作用，这是缓蚀剂的发展趋势。选用耐蚀材料选用聚丙烯设备或石墨改性聚丙烯设备。用防腐涂料涂覆通过防腐涂料的屏蔽、 缓蚀、 阴极保护及 PH 缓冲作用来保护设备不 受腐蚀。8、微生物的控制方

9、法选用耐蚀材料 ?金属材料耐微生物腐蚀的性能大致可以排列如下：钛不锈钢黄铜纯铜硬铝碳钢 ?控制水质 ?控制水质主要是控制冷却水中氮含量、硫含量、 pH 值、悬浮物等微 生物的养料。油类是微生物的养料，应尽可能防止它泄漏入冷却水系统。 化工厂中进入冷却水系统的氨能引起硝化细菌的繁殖并降低氯的杀生能 力，应加以控制，一般不应高于 5ppm 。采用杀生涂料 ?采用防腐涂料保护设备时， 涂料中添加能抑制微生物生长的杀生剂， 如：偏硼酸钡、氧化亚铜、氧化锌、三丁基氧化锡等。将防腐涂料刷在 设备内壁上、可以控制藻类生长，且可以抑制异养菌的生长。阴极保护 ?冷却水系统中存在硫酸盐还原菌时，碳钢的阴极保护电位

10、一般为-0.95V （相对于 Cu/CuSO4 电极）。这一电位可使碳钢处于热力学的稳定 状态，从而防止碳钢被腐蚀。 ?清洗?进行物理清洗或化学清洗可把微生物生长所需的养料、基地、庇护 所及生物本身从冷却水系统中的设备表面上除去，并被排出。?清洗对于一个被微生物严重污染的冷却水系统来说，是一种十分有效的措施。 防止阳光照射 ?藻类生长和繁殖需要阳光，冷却水系统应避免阳光照射。水池上面 应加盖，冷却塔的进风口可加装百页窗。旁流过滤 ?在循环冷却水系统中，设计安装用砂子或无烟煤等为滤池过滤冷却 水是一种控制微生物生长的有效措施。通过旁流过滤，可以在不影响冷 却水系统正常运行的情况下除去水中大部分微

11、生物。 ?混凝沉淀在补充水的前处理或循环冷却水的旁流处理过程中，常使用铝盐、 铁盐等混凝剂或高分 ?子絮凝剂（例如聚丙烯酰胺）。这些药剂能在絮凝 沉淀过程中将水中的各种微生物随生成的絮凝体一起沉淀下来，从而把 它们除去。用这种方法除去的微生物可占水体中微生物的80%左右。 ?噬菌体法 ?噬菌体是一种能够吃掉细菌的微生物。噬菌体与动物病毒、植物病 毒不同，它们只对细菌的细胞发生作用，故是一种很小的但非常有用的 病毒。 ?噬菌体靠寄生在叫做“宿主”的细菌里进行繁殖。繁殖的结果是 将“宿主”吃掉，这个过程叫做溶菌作用。该法对于防止电站的海水冷 却水系统及造纸厂的工业水系统中粘泥的形成，十分有效。 ?添加杀生剂 ?控制冷却水系统中微生物生长最有