工业水处理技术_第8章循环冷却水系统的日常运行

第二篇循环冷却水处理,第一节运行过程中水质的变化第二节浓缩倍数第三节日常运行用的复合水处理剂第四节水处理剂产品的分类、代号和命名第五节日常运行中水处理剂的添加第六节日常运行中的水质监测与控制第七节循环冷却水系统中的事故及其处理,第八章循环冷却水系统的日常运行,第一节运行过程中水质的变化,补充水中的一部分水在循环运行过程中被蒸发进入大气，另一部分则留在冷却水中而被浓缩，并发生以下一系列的变化。,一、二氧化碳含量的降低,逸入大气而散失,第一节运行过程中水质的变化,二、硬度和碱度的增加,随着循环冷却水被浓缩，冷却水的硬度和碱度会升高,三、pH值的升高,冷却水的自然平衡pH值通常在8.5-9.3之间,四、浊度的增加,补充水进入循环冷却水中后，由于被不断蒸发浓缩，故水中的悬浮物和浊度升高如果采用旁滤处理，则可使循环水的浊度控制在10-15mg/L左右,五、溶解氧浓度的增大,在冷却塔内的喷淋曝气过程中，空气中的氧大量进入水中，成为水中的溶解氧,第一节运行过程中水质的变化,六、含盐量的升高,补充水在循环过程中被蒸发时，水中的无机盐等非挥发性物质仍留在循环水中，故循环水由于蒸发而被浓缩，从而增大了循环水的结垢倾向和腐蚀倾向。,七、有害气体的进入,循环冷却水在冷却塔内与工业大气反复接触时，大气中的H2S、SO2和NH3不断进入循环水中，使循环水对钢、铜和铜合金的腐蚀性增大,八、工艺泄漏物的进入,可能发生泄漏，从而使工艺物质（例如炼油厂的油类、合成氨厂的氨等）进入循环水中,九、微生物的滋长,水中含有大量的溶解氧，又往往含有氮、磷等营养成分，这些条件都有利于微生物的生长,第二节浓缩倍数,循环冷却水的浓缩倍数是该循环冷却水的含盐量与其补充水的含盐量之比。,平衡值,一、节水量与浓缩倍数的关系,补充水量,循环水量,节水量,浓缩倍数,K,M/R,K,第二节浓缩倍数,第二节浓缩倍数,一、节水量与浓缩倍数的关系,水的蒸发潜热,第二节浓缩倍数,一、节水量与浓缩倍数的关系,第二节浓缩倍数,二、浓缩倍数的选择,第三节日常运行用的复合水处理剂,一、复合水处理剂的优点,其中的缓蚀剂与缓蚀剂之间、缓蚀剂与阻垢剂之间往往存在协同作用或增效作用；可以同时控制多种金属材质的腐蚀可以同时控制腐蚀与水垢或污垢的形成；可以简化加药的手续。,第三节日常运行用的复合水处理剂,二、典型的复合水处理剂,铬酸盐锌盐复合缓蚀剂是敞开式循环冷却水中最有效的复合缓蚀剂之一在冷却水中，其推荐的控制条件如下：,也有许多缺点,它对碳酸钙和硫酸钙等水垢没有低浓度阻垢作用,铬酸盐和锌盐的排放会给环境保护制造困难,锌离子可能会转变为不溶性的碱式锌盐沉淀,第三节日常运行用的复合水处理剂,二、典型的复合水处理剂,克服以上缺点,具有以下一些特点,阴极型缓蚀剂冷却水的pH值应控制在6.8-7.2,第三节日常运行用的复合水处理剂,二、典型的复合水处理剂,聚磷酸盐膦酸盐常与羧酸的均聚物或共聚物组成复合水处理剂联合使用。其中的膦酸盐不但有缓蚀作用，而且还有阻垢作用,阴极型缓蚀剂聚磷酸盐-HEDP复合缓蚀剂使用浓度（以磷酸根计）为15mg/L它对温度不敏感。当冷却水的水体温度超过时，仍能进行良好的腐蚀控制。,HEDP(羟基亚乙基二膦酸),第三节日常运行用的复合水处理剂,二、典型的复合水处理剂,复合缓蚀剂所适用的水质条件范围很宽，适用的pH值上限可达9.0锌盐膦酸盐复合水处理剂不但具有优良的缓蚀作用，而且还具有很好的阻垢作用。,与单独使用膦酸盐时相比，锌盐与膦酸盐复配后可以提高膦酸盐对碳钢的缓蚀作用,第三节日常运行用的复合水处理剂,二、典型的复合水处理剂,至少需要保持2mg/L的锌离子才能有效地控制敞开式循环冷却水中金属的腐蚀,以聚羧酸盐分散剂为主剂，以膦酸盐为阻垢缓蚀剂和唑类为铜缓蚀剂的一种水处理剂。它是一种全有机水处理剂,第三节日常运行用的复合水处理剂,三、复合水处理剂的选择,用于循环冷却水的缓蚀剂和阻垢剂的品种较多，所组成的复合水处理剂的品种就更多。,第三节日常运行用的复合水处理剂,三、复合水处理剂的选择,通常是在考虑上述因素的基础上，根据水质特性通过模拟试验筛选并确定出适宜于该水质的复合水处理剂。在实际生产运行过程中，视其效果再调整复合水处理剂中各组分的配比及投加量。,第三节日常运行用的复合水处理剂,三、复合水处理剂的选择,第四节水处理剂产品的分类、代号和命名,一、水处理剂产品的分类和类别代号,阻垢分散剂缓蚀剂阻垢缓蚀剂杀生剂絮凝剂清洗剂预膜剂其他药剂,根据其在水处理过程中的功能，可以分为八大类,第四节水处理剂产品的分类、代号和命名,二、水处理剂产品的系列代号,第四节水处理剂产品的分类、代号和命名,二、水处理剂产品的系列代号,第四节水处理剂产品的分类、代号和命名,二、水处理剂产品的系列代号,第四节水处理剂产品的分类、代号和命名,二、水处理剂产品的系列代号,第四节水处理剂产品的分类、代号和命名,三、水处理剂产品的命名和产品代号,水处理剂产品一般以产品的代号命名。由单一药剂（单剂）构成的水处理剂产品可以不使用产品代号，而使用该产品的化学名称（学名），例如单一杀生剂中的十二烷基二甲基苄基氯化铵（学名）。,第五节日常运行中水处理剂的添加,一、加药量的计算,水质稳定剂的加药量可以根据水质稳定剂配方的要求、补充水水量和循环水的浓缩倍数来估算。,第五节日常运行中水处理剂的添加,二、加药方式,由于液体形式的水质稳定剂便于输送、计量和混合，所以通常先将水质稳定剂制成液体（溶液）形式，通过有计量的加药装置，按补充水所需的量，直接加入或与补充水混合后再加入循环水系统。,第五节日常运行中水处理剂的添加,三、加药装置,第五节日常运行中水处理剂的添加,四、加酸,第五节日常运行中水处理剂的添加,五、加药系统,把水质稳定剂加入循环水的装置称加药系统,第五节日常运行中水处理剂的添加,六、加药地点,第六节日常运行中的水质监测与控制,一、监测与控制的项目,第六节日常运行中的水质监测与控制,一、监测与控制的项目,往往沉积在循环水流速较慢或流速突然降低的部位，例如冷却塔集水池的底部、换热器的水室和壳程一侧的折流板的下部，形成淤泥，从而影响换热器的冷却效果和造成垢下腐蚀。悬浮物还会吸附水中的锌离子，降低锌离子在水中的浓度,第六节日常运行中的水质监测与控制,一、监测与控制的项目,循环水中钙离子浓度的低限不宜小于30mg/L，在投加阻垢分散剂的情况下，钙离子浓度的高限不宜大于200mg/L,一般情况下，循环水中镁离子浓度不宜大于60mg/L,第六节日常运行中的水质监测与控制,一、监测与控制的项目,循环水中铝离子浓度不宜大于0.5mg/L,循环水中铜离子浓度不宜大于0.1mg/L,设计规范中要求，循环水中总铁含量一般宜小于0.5mg/L,在一般情况下，冷却水中若不投加阻垢分散剂，则碱度不宜大于3mmol/L；若投加阻垢分散剂，一般不宜超过10mmol/L,第六节日常运行中的水质监测与控制,一、监测与控制的项目,循环冷却水中投加阻垢剂时，对于碳钢换热设备，水中硫酸根和氯离子的浓度之和不宜大于1500mg/L,第六节日常运行中的水质监测与控制,一、监测与控制的项目,正磷酸盐、聚磷酸盐和有机膦酸盐浓度的控制范围随各水处理方案的具体要求而定,第六节日常运行中的水质监测与控制,二、设计规范要求的循环冷却水的水质标准,第七节循环冷却水系统中的事故及其处理,一、低pH漂移腐蚀事故及其处理,冷却水的pH值在其运行过程中会向低pH值方向发生较大的移动,第七节循环冷却水系统中的事故及其处理,一、低pH漂移腐蚀事故及其处理,提高