循环水处理本科毕设论文

1、湖南石油化工职业技术学院12生产实习报告题目：（循环水处理）学生姓名石油化工生产技术 石化工程系报告提交日期 2013年3月生产实习，就是把学到的理论知识拿到实际工作中去应用和检验，以锻炼工作能力。在经过一段时间的学习之后，我了解自己的所学需要或应当如何应用在实践中。因为任何 知识源于实践，归于实践。实习是学生在即将工作前的一段培训阶段。实习对于我们即将走出校门的学子来说，有验证自己的职业抉择，了解目标工作内容，学 习工作及企业标准，找到自身职业的差距，可以及时的纠正和反馈自己的职业发展轨迹。中石化长岭分公司第五循环水处理系统主要是向其南区各炼油、化工生产装置提供循环冷 却水，同时回收经各种冷

2、换设备使用后的热水，进行冷却、加压后，再作为冷却水供给生 产装置循环使用。摘要循环冷却水在使用之后，水中的Ca2、Mg2、Cl-等离子，溶解固体和悬浮物相应增加, 空气中污染物如灰尘、杂物、可溶性气体以及换热器物料泄漏等，均可进入循环冷却水, 使循环冷却水系统中的设备和管道腐蚀、 结垢，造成换热器传热效率降低，过水断面减少, 甚至使设备管道腐蚀穿孔。要解决循环冷却水系统中的这些问题，必须进行综合治理。采 用水质稳定技术，用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质，使循环冷却水系统中 的腐蚀、结垢、微生物污垢得到有效的解决，从而取得节水、节能的良好效益。关键词：循环冷却水，腐蚀，结垢1引言在20

3、世纪初，随着工业的迅速发展，工业用水愈来愈多，但是，几乎没有一家工厂使用循环水。到了四十年代，人们生活用水、农田用水和工业用水之间出现了争夺，直流 水系统已经受到了水资源的限制，于是另觅用水的出路而发展了循环水系统。例如一套水 用量约20000t/h左右的装置，如采用循环水系统，每小时补充四五百吨新鲜水就够了, 节约的水量非常可观。我国淡水资源并不丰富，且分配甚不均衡，北方缺雨少水，更显水源紧张。如华北地 区和京津一带已连年闹水荒，严重影响工农业的发展和人们的生活用水，节约用水日益迫 切。在水源上得天独厚的长江流域和江南水乡，由于不注意排水的处理，江河湖泊受到不 同程度的污染，影响人们用水的质

4、量和鱼类的生存。为保护生态环境不被破坏，环保部门 对排出水的温度、PH值及其它污染物都有规定。为使有害成份达到排放标准，只有减少污 水的流量才能适合处理，才能降低污水处理的费用。因此，无论从节约水源还是从经济观 点和保护环境的观点出发，都应设法减少取水量，降低冷却水排污量，限制使用直流水系 统，尽可能推广采用敞开式循环冷却水系统。循环水比起直流水，除了节约新鲜水量、减少排污水量之外，还可以防止热污染。循 环水还因控制换热器的污垢热阻而提高传热效果和生产效率，减少设备体积，节约钢材。循环水有效的控制了系统中设备的腐蚀，从而提高设备的使用寿命。化学工业、石油工业、冶金工业及建筑的空调系统中常需要将

5、热工艺介质进行冷却, 水的特性很适合用作冷却介质。工业冷却水通过换热器（或称热交换器、水冷却器、水冷 器）与工艺介质间接换热。热的工艺介质在热交换中降低温度，冷却水被加热温度升高。工业冷却水的用量往往很大，在化学工业许多企业中占到工业用水总量的90%95以上。循环水系统及控制指标2.1循环水系统的特征冷却水系统是用水来作为工业冷却介质的系统，它分为直排冷却水系统和循环冷却水系统。直排冷却水系统因其消耗水量大、加药处理费用过高，已经被淘汰。循环冷却水 系统中的冷却水流经换热器时，和工艺介质进行热交换，热介质通过冷却水冷却到需要的 温度，冷却水温度升高，成为热水。热水基本不排放，经过冷却后仍返回系

6、统重复使用。即冷却水被加热成热水，热水被冷却成冷水，冷水再加热，热水再冷却，循环不止，因而 大大节约了用水。这就是循环冷却水系统与直排冷却水系统不同之处。循环冷却水系统又 可分为密闭式和敞开式两种，其区别在于敞开式系统中的热水是经过冷却塔 （又称凉水塔） 或冷却池与空气直接接触被冷却为冷水，再返回系统循环使用的，而密闭式系统中水不与 大气接触，密闭循环，水的冷却主要依靠冷水机等手段来完成，水不浓缩，也基本上不消 耗。2.2敞开式循环水系统在敞开式循环冷却水系统中，冷却水用过后也不是立即排放掉，而是收回循环再用。水的再冷却是通过冷却塔来进行的，因此冷却水在循环水过程中要与空气接触，部分水在 通过

7、冷却塔时还会不断被蒸发损失掉，因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增 加。为了维持各种矿物质和离子含量稳定在某一个定值上，必须对系统补充一定量的冷却 水，通常称作补充水；并排出一定量的浓缩水，通称排污水。这种敞开式循环冷却水系统要损失一部分水，但与直流冷却水系统相比，可以节约大 量的冷却水，且排污水也相应减少。因此，不论从节约水资源，还是从经济和保护环境的观点出发，都应设法降低各类工 厂的冷却水用量，尽可能使用敞开式循环冷却水系统。2.3循环水系统产生的问题冷却水通过换热器后水温提高成为热水，热水经冷却塔曝气与空气接触，由于水的蒸 发散热和接触散热使水温降低，冷却后的水再循环使用。敞开式冷

8、却水系统又叫冷却塔系 统，因为它常用冷却塔作为水的冷却设备， 这种系统在工厂得到广泛使用。如图2-1所示。这种敞开式循环冷却水系统，由于在循环过程中要蒸发掉一部分水，还要排出一定的 浓缩水，故要补充一定的新鲜水，以维持循环水中的含盐量或某一离子含量在一定值上。比较起来，循环水的补充水量是很有限的，一般只是直流水的四十分之一左右。冷却水在循环使用过程中，容易带来以下三个问题:冷却水在循环使用过程中，水在冷却塔内和空气充分接触，使水中的溶解氧得到补充, 所以循环水中的溶解氧总是饱和的，从而水中溶解氧是造成金属电化学腐蚀的主要原因;水在冷却塔中蒸发，使循环水中含盐量逐渐增加，加上水中二氧化碳在塔中解

9、析逸散，使 水中碳酸钙在传热面上结垢析出的倾向增加；冷却水和空气接触，吸收了空气中大量的灰 尘、泥砂、微生物及其抱子，使系统的污泥增加，冷却塔内的光照、适宜的温度，充足的 氧和养分都有利于细菌和藻类的生长，从而使系统粘泥增加，在换热器内沉积下来，造成 了粘泥的危害。要解决循环冷却水系统中的这些问题，必须进行综合治理。采用水质稳定 技术，用物理与化学处理相结合的办法控制和改善水质，使循环冷却水系统中的腐蚀、结 垢、微生物污垢得到有效的解决，从而取得节水、节能的良好效益。图2-1敞开式循环冷却水系统2. 4循环水使用中的控制指标要搞好循环取得良好的效果，对于循环水和补充水应当有水质要求，这种限制性

10、的水质指标就是水质控制的边界条件，如果超出水质指标，就会给循环水处理带来危害。表2-1是循环水系统的水质指标:项目时间指标单位PH值79循环水浊度 30NTU总磷3.5 5.0mg/L正磷 1.0mg/L锌离子2.5 3.5mg/L氯离子 700 700总铁 1.0mg/L总碱 3.0过滤水浊度 20mg/LCOD 100mg/L油含量 10mg/L异氧菌105个/mL粘泥3ml/m3试管腐蚀速率 0.1mm/a试管粘附速率 20mcm挂片腐蚀速率0时，水中Ca(CO处于过饱和状态有析出水垢的倾向;Il未饱和，有过量的CO存在，会出现消溶循环水系统中水垢的倾向，即存在腐蚀的可能。5. 2. 2

11、水垢的控制方式从冷却水中去除成垢离子：离子交换树脂法；石灰软化法；膜渗透法等。如钙、加酸或通二氧化碳气，降低PH值，稳定重碳酸盐；PH值升高有利于水垢的形成, 镁垢和铁的氧化物在PH值大于8时几乎完全不溶解。投加阻垢剂，通过鳌合作用、晶格畸变、分散作用、溶限效应，破坏结晶生长。其中, 鳌合作用、分散作用、溶限效应的阻垢机理：主要是增加成垢合物的溶解度，扩大水垢结 晶的介稳区。晶体畸变阻垢机理：主要是改变晶体的生长形式，使晶体结构疏散不稳定, 不能长大。5. 2. 3污泥的控制可分为化学处理和机械处理两大类。a.机械处理:旁滤、空气鼓动吹洗、塑料球抹拭等。b.化学处理:投加分散剂：用具有不同活性基团的表面活性剂改变污泥的内聚性或粘着性，分割分散污泥，最后利用排污或旁滤去除;投加絮凝剂：用高分子的带电荷的聚合物来吸附架桥，把已经粘附在金属表面的污泥粒子团缚在一起，结合成泥团体积较大、比重轻的外壳，重新分散在水中，最后排出系统。投加杀菌灭藻剂：杀死或抑制水中的微生物，控制粘泥的增长。6 主要参考资料【1】唐受印.工业循环冷却水处理.北京：化学工业出版社，2003.6 【