循环水培训资料

1、工业循环冷却水处理工业循环冷却水处理循环冷却水循环冷却水为什么选水做冷却介质为什么选水做冷却介质何为循环冷却水何为循环冷却水热容量大，在常用温度范围内，不会产生明显膨胀和压缩化学性质稳定，不易分解；流动性好，便于运输和分配沸点较高，通常使用情况下在换热器中不致汽化来源广，价格便宜，经济效益相对较高为什么选水做冷却介质为什么选水做冷却介质何为循环冷却水何为循环冷却水 循环冷却水是指通过换热器交换热量换热器交换热量或直接直接接触换热接触换热方式来交换介质热量并经冷却塔凉水后冷却塔凉水后，循环使用，循环使用，以节约水资源。一般情况下，循环水是中性和弱碱性的，pH值控制在7-9.5之间;在与介质直接接

2、触的循环冷却水，有酸性或碱性(pH值大于10.0)的情况，一般较少循环冷却水系统循环冷却水系统1. 开式循环冷却水的冷却原理是什么？开式循环冷却水的冷却是通过水与空气接触，由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。（1）蒸发散热。水在冷却设备中形成大小水滴或极薄水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间，加强水的蒸发，使水汽从水中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。（2）接触散热。借传导和对流传热，称为接触散热。水面与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量传到空气中去，水温得到降低。温差越大，传热效果越好。（3）辐射散热。辐射散热不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播

3、热能的现象。辐射散热只是在大面积的3内才起作用。在其他类型的冷却设备中辐射散热可以忽略不计。这三种散热过程造水冷却中所起到的作用，随空气的物理性质不同而异。春、夏、秋三季内，室外气温较高，表面蒸发起主要作用，最炎热夏季的蒸发热量可达总散热量的90%以上，故水的蒸发损失量最大，需要的补充水量也最多。在冬季，由于气温降低，接触散热的作用增大，从夏季的10%20%增加到40%50%，严寒天气甚至可增加到70%左右，故在寒冷季节水的蒸发损失量减少，补充水量也就随之降低。这三种散热过程造水冷却中所起到的作用，随空气的物理性质不同而异。春、夏、秋三季内，室外气温较高，表面蒸发起主要作用，最炎热夏季的蒸发热

4、量可达总散热量的90%以上，故水的蒸发损失量最大，需要的补充水量也最多。在冬季，由于气温降低，接触散热的作用增大，从夏季的10%20%增加到40%50%，严寒天气甚至可增加到70%左右，故在寒冷季节水的蒸发损失量减少，补充水量也就随之降低。2.什么是循环水量？循环水量是指在循环冷却水系统中，每小时用水泵输送的总水量，用符号R表示，单位为m3/h。3.什么是保有水量？保有水量，又称之为系统容积，是指在管线和冷却水池等整个冷却水系统中所保存的水量，用符号V表示，单位为m3。4.什么是蒸发水量？如何计算？蒸发水量是指循环冷却水系统在运行过程中每小时因蒸发损失的水量，用符号E表示，单位为m3/h。5.

5、什么是飞散损失量？呈水滴由冷却塔飞出去而损失的水量称为飞散损失量，用W表示，单位为m3/h。飞散损失量又称为风吹损失。这部分损失水量因冷却塔质量，尤其与收水器的效率有关。一般来说这部分水量约占循环水量的0.05%0.2%。一般来说这部分水量约占循环水量的0.05%0.2%。6.什么是强制排污量？强制排污是指每小时因控制冷却水的浓缩倍数而强制排放的水量。以B表示：单位为m3/h。7.什么是补充水量？如何计算？系统内总水量保持一定的状态下运行，每小时补充给冷却水系统中的水量，以M表示：单位为m3/h。补充水量等于单位时间内，蒸发、飞散和排污损失的总和。可用下式计算;ME+B+W (m3/h)8.什

6、么是“零排污”？开式循环水系统的“零排污”是指以下两种情况：（1）循环冷却水系统在一定的浓缩倍数下运行，需要强制排污来控制浓缩倍数，强制排污的这部分水经过一定的处理，降浊、除盐后用于系统，没有外排水。（2）循环冷却水的补充水为低硬低碱低含盐量水质或者将补充水经过预处理（除盐除碱除硬），循环冷却水在高浓缩倍数下运行，不强制排污地运行。也就是说，在开式循环冷却水系统中风吹损失、泄漏水量等和补充水量达到一个动态平衡，从而使浓缩倍数稳定在一个数值，而不进行强制性排污，称为“零排污”。循环冷却水系统要重点考虑的水质指标 在循环冷却水系统确定配方时重点要考虑的是补充水的PH值、钙硬度、碱度、氯离子和硫酸根

7、离子这五项水质指标。 首先要考虑的是补充水中钙硬度加总碱的含量，以此来大致判断补充水是何种类型的水。根据我们的经验可以粗略的划分成以下五种类型：钙硬度+总碱度50 mg/L（以CaCO3）为超低硬度水；50100为低硬度都会；100300为中等硬度水；300450为高硬度水；500为超高硬度水。一般把钙硬+总碱度的含量作为判断一个配方耐受能力的一个重要指标。 循环水中的离子1.什么是水的硬度？ 水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，附着在受热面上而影响热传导，我们把水中这些金属离子的总浓度称为水滴硬度。如在天然水中最常见的金属离子是钙离子（

8、Ca2+）镁离子（Mg2+），它与水中的阴离子如碳酸根离子（CO32-）、碳酸氢根离子（HCO3-）、硫酸根离子（SO42-）、氯离子（Cl-）以及硝酸根离子（NO3-）等结合在一起，形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯花物以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。因此，通常就把Ca2+、Mg2+ 的总浓度看作水的硬度。水的硬度对锅炉用水的影响很大，因此，应根据各种不同参数的锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理。2.什么是水的碱度?水的碱度是指水中能够接受H-离子与强酸进行中和反应的物质含量。水中产生碱度的物质主要由碳酸盐产生的

9、碳酸盐碱度和碳酸氢盐产生的碳酸氢盐碱度，以及由氢氧化钠存在而产生的氢氧化物碱度。这些盐类的水溶液都呈碱性，可以用酸来中和。然而，在天然水中，碱度主要是由HCO3- 的盐类所组成。3.氯离子和硫酸根离子对水质有何影响？氯离子和硫酸根离子对水质有何影响？氯离子（氯离子（Cl-）是水中最常见的阴离子，是引起水质腐蚀性的催化剂，能强烈地）是水中最常见的阴离子，是引起水质腐蚀性的催化剂，能强烈地推动和促进金属表面电子的交换反应，尤其是对水系统的不锈钢材料，应力集中处推动和促进金属表面电子的交换反应，尤其是对水系统的不锈钢材料，应力集中处（如热应力、震荡应力等），会引起（如热应力、震荡应力等），会引起Cl

10、-的富集。加速电化学腐蚀过程。的富集。加速电化学腐蚀过程。硫酸根离子（硫酸根离子（SO42-）也是水中较为普遍存在的阴离子，与阳离子）也是水中较为普遍存在的阴离子，与阳离子Ca2+等生等生成成CaCO3沉淀而结垢，它又是水中硫酸盐还原菌的营养源。沉淀而结垢，它又是水中硫酸盐还原菌的营养源。4.水中的杂质对水质有什么影响水中的杂质对水质有什么影响?天然水中的杂质的主要影响如下：天然水中的杂质的主要影响如下：泥沙泥沙粘土粘土使水浑浊使水浑浊产生粘泥产生粘泥（1）悬浮物质）悬浮物质 藻类及原生动物藻类及原生动物使水有色度使水有色度有臭味有臭味浑浊并产生粘泥浑浊并产生粘泥 细菌细菌致病致病产生粘泥产生

11、粘泥产生腐蚀产生腐蚀 其它不溶物质其它不溶物质产生沉积产生沉积溶胶（如硅胶）溶胶（如硅胶）致使结垢致使结垢（2）胶体物质）胶体物质 高分子化合物（如腐殖酸胶体等）高分子化合物（如腐殖酸胶体等）使水浑浊使水浑浊产生吸附和沉积产生吸附和沉积敞开式循环水凉水塔敞开式循环水凉水塔1.水中离子浓缩水中离子浓缩2.设备表面结垢设备表面结垢3.系统菌藻滋生系统菌藻滋生4.系统设备腐蚀系统设备腐蚀循环冷却水面临的问题循环冷却水面临的问题在敞开式循环冷却水系统中，由于蒸发，系统中的水会愈来愈少，而水中各矿物质和离子含量就会愈来愈浓，为了使水中含盐量维持在一定的浓度，必须补入新鲜水，排出浓缩水。通常用浓缩倍数N表

12、示浓缩的程度。浓缩倍数浓缩倍数N=Cl-循环水循环水Cl-补水补水 1.冷却循环水的浓缩冷却循环水的浓缩 即即：补充水补充水(M)(M)=蒸发损失(E)+ +风吹损失(D)+ +排污(B)+ +泄漏(F)E=a（R-B）式中 a蒸发损失率% R系统循环量a=e（t进塔-t出塔） e损失系数，a：夏季取0.150.16，冬季取0.060.08，春秋取0.100.12B=E/(N-1)由于循环水在循环过程中不断浓缩，因此循环水系统有个由于循环水在循环过程中不断浓缩，因此循环水系统有个水量平衡水量平衡计算补充水量时由于排污量很小，计算补充水量时由于排污量很小，一般忽略排污量。即一般忽略排污量。即E=

13、aR2.设备表面结垢设备表面结垢 循环冷却水系统是一个特殊的生态环境，很多种类的微生物都适宜在这一水系中快速生长和繁殖。其结果必然阻碍系统的正常运行，造成污泥大量沉积、水力输送阻力增加、传热效率急剧下降、水质组成严重恶化、过水金属表面腐蚀加剧等一系列问题。如硫酸盐还原菌，铁细菌球衣菌等等3.系统菌藻滋生系统菌藻滋生按反应的机理腐蚀分为化学腐蚀与电化学腐蚀按照形式分为以下三种形式：（1）均匀腐蚀均匀腐蚀：在腐蚀介质作用下，金属表面发生的腐蚀破坏，基本上按相同的腐蚀速度进行着。（2）局部腐蚀局部腐蚀：局部腐蚀腐蚀破坏主要集中在金属表面的一定区域，而其它部位几乎没有被破坏。（3）晶体腐蚀晶体腐蚀：发

14、生置换反应，活泼的金属置换出不活泼的金属。两种金属的活泼性相差越大，晶体的腐蚀越厉害。4.设备表面腐蚀设备表面腐蚀氢氧化亚铁溶解度极差（20，6mg/L），且极易氧化生成稳定的氢氧化铁冷却水对碳钢的腐蚀是一个电化学过程。由于碳钢组织和表面的不均一性，当它与水接触时，在其表面会形成许多微小的腐蚀电池。 阳极：FeFe2+2e- 阴极：O2+2H2O+4e-4OH- 水中反应：Fe2+ 2OH- Fe(OH)2进一步氧化：4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)34.1碳钢的腐蚀碳钢的腐蚀 微生物排出的氨盐、硝酸盐、有机物、硫化物和碳酸盐等代谢物使水质组成发生变化而引起腐蚀外，最主要的是由

15、于铁细菌和厌氧的硫酸盐还原菌的存在所引起的腐蚀。 铁细菌存在时，有助于亚铁盐的接触氧化，促使在阳极附近形成氢氧化铁和铁锈的沉淀膜。该沉淀膜进一步增长，妨碍氧进入，致使沉淀膜下方因缺氧而成为阳极，而沉淀膜周围的金属则变成阴极，形成氧的浓差电池，加剧腐蚀4.1.1微生物对碳钢的影响微生物对碳钢的影响腐蚀的影响因素 pH值：常温4.3-10 硬度：Ca2+ Mg2+ 溶解盐浓度：NaCl 溶解气体：CO2 O2 水温：O2 水流速度： O2如何解决预处理杀菌系统杀菌杀菌处理杀菌处理选择适宜耐用金属材料、表面防腐涂层、化学电镀技术、成膜处理、钝化处理、电化学保护、物理技术的应用、臭氧保护技术、使用缓蚀剂、介质处理预处理防腐蚀预处理防腐蚀目的：目的：隔绝系统设备与循环水的直接接触，防止循环水对系统设备进一步腐蚀。在循环水运行期间，对设备进行在循环水运行期间，对设备进行预膜处理预膜处理是最是最常用的一种成膜处理方法。常用的一种成膜处理方法。成膜处理成膜处理 系统经过预膜之后，需要加入缓蚀剂，防止因系统pH、温度、水流冲刷等因素造成的膜脱落，残缺，查漏补缺，维护系统设备保护膜的完整性。缓蚀处理缓蚀处理混凝池循环水池装置沉降池旁滤器补充水混凝剂混凝剂助凝剂助凝剂杀菌剂杀菌剂阻垢分散剂阻垢分散剂缓蚀阻垢剂缓蚀阻垢剂杀菌剂杀菌剂循环水水处理流程图循环水水处理流程图系统加药分