循环冷却水系统化学处理技术方案

1、 编号：FA/SCL 2015011循环水处理技术方案项目名称：编制单位编 制： 审 核：编制日期：目 录 1、前言12、循环冷却水系统概况22.1循环水系统的运行参数22.2补充水、循环水水质分析数据33方案依据44、循环水产生的危害44.1 腐蚀危害44.2 结垢危害44.3 粘泥危害54.4 其它离子的危害55、水处理技术标准66、试验数据（静态阻垢、旋转挂片）67、推荐处理方案78、药剂年用量估算9 1、前言随着国民经济的飞速发展，工业建设迅猛增长，工业生产对水的需求也日益增加，工业生产对水资源的污染也日趋严重，水作为工业生产的“血液”，近几年来已成为阻碍经济发展的瓶颈。各行各业都在想

2、方设法、采取各种措施节约用水，提高水的重复利用率。众所周知冷却水的循环使用、提高浓缩倍数能有效地提高水的利用率，节约水资源。但循环冷却水在日常运行过程中，由于不断蒸发浓缩，水中的有害离子成倍增加，会导致结垢、腐蚀和粘泥滋生现象，造成降低换热设备的换热效率，缩短使用寿命；产生堵塞输水管线、压抗增大、腐蚀穿孔等危害，影响装置正常运行。为防止以上水质障碍，确保装置安全、高效、满负荷运转，必须对循环水进行水质稳定处理。应该指出的是本方案中的初步预算是根据理论计算得出的，系统在实际运行中其工况及补充水水质受环境、气象等因素影响可能会有所变化，相应的采用的药剂配方和投加剂量在实际中可能会有所调整，与本方案

3、有所出入当属合理之中，双方需共同协商。在具体操作过程中应以本方案为基础，根据现场情况灵活调整，本方案供贵公司领导、专家参考。 2、循环冷却水系统概况2.1循环水系统的运行参数表1循环冷却水运行参数运行参数数值循环水量 m3/h3200保有水量 m3900蒸发水量 m3/h46排污水量 m3/h2030补充水量 m3/h3078浓缩倍数10温 差 10材 质 不锈钢、铜、碳钢2.2补充水水质分析数据表2 补充水、循环水水质分析数据项 目单 位循环水PH/8.11酚酞碱度以CaCO3计 mg/L0总碱度 (以CaCO3计）mg/L187.4Ca2+ （以Ca2+计）mg/L56.26总硬度（以Ca

4、CO3计）mg/L190.38电导率us/cm296Cl-mg/L1558总铁mg/L2.78 3方案依据 4、循环水产生的危害4.1 腐蚀危害腐蚀是指通过化学或电化学反应使金属被消耗破坏的现象。金属在循环水中由于有溶解氧的存在产生以下反应： 阳极是铁的溶解过程 FeFe2+2e 阴极是氧的还原 O2+2H2O+4e4OH- 阴、阳极综合反应 Fe2+2OH-Fe(OH)2Fe2O3.H2O (腐蚀产物)在循环水系统中，主要以溶解氧腐蚀为主，这种腐蚀除了会造成系统的输水管线、水冷设备损坏或使用寿命减少外，还会由于腐蚀造成水冷器穿孔而引起工艺介质泄漏造成计划外的停车事故等，另外由于腐蚀会产生锈镏

5、，会引起换热效率下降或管线堵塞等危害。4.2 结垢危害结垢是指水中溶解或悬浮的无机物，由于种种原因，而沉积在金属表面。敞开式循环冷却水系统的结垢主要成份有钙垢和腐蚀产物二种,由于缓蚀剂使用致使腐蚀产物大大减少，而以CaCO3垢,Ca3(PO4)2垢及锌垢为主要成份。Ca(HCO3)2CaCO3H2OCO2 3Ca2+2PO43-Ca3(PO4)2循环水系统中垢的产生会引起水冷设备换热效率下降，管线的阻力增大，导致循环水量减少或细管的堵塞等，敞开式循环冷却水系统中影响结垢的主要因素有PH、Ca2+、总碱度、水温、换热器表面温度、表面状态等。4.3 粘泥危害粘泥是指金属列管等内壁附着的粘质膜。生物

6、粘泥主要由细菌及藻类等微生物的分泌产物粘附了水中悬浮杂质而形成，生物粘泥的产生主要会导致传热效率下降、列管堵塞、增加局部腐蚀等危害，影响粘泥生成主要因素与水温、PH、溶解氧、营养源等有关。4.4 其它离子的危害系统的金属管线还会因其它的离子如氯离子和硫酸根离子的存在而引起危害，Cl-和SO42-均属强腐蚀性离子，特别是氯离子由于其半径小，容易穿透钝化膜表面的细孔而产生点蚀现象。另外有污垢存在时，氯离子可依靠其穿透力进入垢下与Fe2+生成Fecl2，Fecl2进一步水解生成Fe(OH)2和Hcl,导致腐蚀区溶液呈酸性，使金属的腐蚀速度加快，氯离子还是造成不锈钢点蚀及应力腐蚀的主要因素，所以冷却水

7、中氯离子的允许浓度应根据设备的材质、结构而确定。SO42-的存在有利于硫酸盐还原菌的滋生和繁殖，并还原生成硫化氢，促进冷却水系统金属的腐蚀。 5、水处理技术标准项 目保证值（GB50050-2007）不锈钢 mm/a0.005铜 mm/a0.005碳钢 mm/a0.075污垢热阻 m2K/W3.4410-4粘附速率 mg/cm215粘泥量 ml/m33异养菌总数 个/ mL11056试验数据（静态阻垢、旋转挂片）静态阻垢试验 试验方法：采用中石化颁发的冷却水分析和试验方法中静态阻垢评定试验方法。 试验条件：80 0.5水浴恒温10小时，PH为自然。试验水质: 在原水中补充氯化钙和碳酸氢钠，使钙

8、离子和总碱度浓缩3倍试验结果：见下表试验配方阻 垢 率 %阻碳酸钙垢阻磷酸钙垢LXZH-903 60mg/L79.283.2LXZH-675 60mg/L89.487.8LXZH-903 100mg/L87.689.4LXZH-675 100mg/L98.999.1 旋转挂片腐蚀试验试验方法：采用中石化颁发的冷却水分析和试验方法中静态阻垢评定试验方法。试验条件：水浴40 0.5恒温72小时。试验水质：原水试验结果：见下表 试 验 配 方腐蚀速率 mm/a碳钢不锈钢铜LXZH-903 60mg/L0.1070.00940.0076LXZH-675 60mg/L0.0690.00520.0031L

9、XZH-903 100mg/L0.0800.00490.0052LXZH-675 100mg/L0.01900空 白0.4380.01030.0119结论通过以上一系列试验结果可以得出低磷药剂LXZH-675具有较好的阻垢缓蚀和分散性能。因此，这种药剂也具有较高的技术性能和环保效应。适用于贵厂的循环冷却水系统。7推荐处理方案7.1阻垢缓蚀：根据贵厂补充水是软化水的特点，现场操作应以钙硬+M-碱度值来指导操作控制。7.2杀菌灭藻注：杀菌剂的具体投加频率可根据现场情况来调整。循环冷却水系统在5月9月由于气温较高菌藻的繁殖特别快，虽然投加了杀菌灭藻剂，但是杀死的菌藻残骸还留在系统中，日积月累逐渐增多，因此有必要在此期间用大剂量的剥离剂进行几次剥离。7.3水质管理目标值及分析频率项 目指标分析频率分析方法循环水补充水PH自然1次/24h1次/周中石化公司冷却水分析和试验方法浊度 mg/L101次/24h1次/周CL- mg/L3001次/24h1次/24h浓缩倍数33.51次/24h/Ca2+M-碱度mg/L11001次/24h1次/周总 铁 mg/L21次/24h1次/周总磷(PO43-) mg/