工业循环水处理技术培训

1、工业循环水处理技术知识，内容，第1章水和工业水的预处理3-4第2章循环冷却水系统概述5-12第3章循环冷却水系统存在的问题13-36第4章循环冷却水系统的日常运行37-44第5章冷却水系统的现场监测45-49第6章药品说明50-56第7章循环冷却水水质分析方法57-71第1章水和工业水的预处理，一、水资源：山西是著名的“十年干旱”。近年来，发生了严重的干旱和局部干旱。山西的煤矿开采也消耗大量地下水。平均而言，开采的每吨煤都会影响、破坏和泄漏立方米的水资源。按目前1亿吨的年产量计算，每年的水量损失约为1亿立方米，相当于全省的地下水资源。近年来，随着工业的发展，工业用水量急剧增加，特别是在缺水地区

2、，节水势在必行。预处理混在地表天然水中的悬浮物和胶体物质构成水的浊度，未经处理不能作为工业冷却水的补充水。地表水(湖水)含有大量悬浮固体和微生物，浊度高，未经处理直接进入循环水。循环水中会有大量的煤泥沉积和微生物煤泥沉积，这将导致煤泥下的腐蚀趋势。湖水随季节变化很大，夏天湖水中的微生物大量繁殖。如果未经处理就进入循环水，将会导致系统中大量的微生物，增加杀菌剂的用量。因此，有必要对供水进行预处理。根据目前的供水情况，只需建一座混凝沉淀池。也有可能在现有基础上增加侧过滤的效果。第二章循环冷却水系统概况，在循环冷却水系统中，冷却水不是在使用后立即排放，而是循环使用。水的再冷却是通过冷却塔进行的，因此

3、冷却水在循环过程中应与空气接触，部分水在通过冷却塔时会不断蒸发和流失，因此水中各种矿物质和离子的含量不断浓缩和增加。为了保持各种矿物质和离子的含量稳定在一定值，必须向系统中加入一定量的冷却水(补充水)；并排出一定量的浓水(污水)。工艺流程如图1-补给水(m)；2-冷却塔；3-冷水池；4-循环水泵；5-漏水(f)；6-冷却水；7-用于冷却8-热水的热交换器(r)；9-污水(b)；10-蒸发损失(e)；11-风损失(d)；12-空气，通用术语介绍：1。冷却塔开式循环冷却水系统的主要设备之一是冷却塔，用于冷却热交换器排出的热水。在冷却塔中，热水从塔顶喷出(在冷却塔内部设置有溅水装置)，形成水滴或水膜

4、，而空气从底部到顶部与水滴或水膜反向流动，或水平方向连通，使水在填料表面以膜的形式与空气接触，在气水接触过程中进行热交换，降低水温。1-配水系统；2-填充物；3-百叶窗；4-集水盆；5-空气分配区；6-范；7-ram；8-热空气和水蒸汽；9-冷水，2，浓缩倍数：在开式循环冷却水系统中，由于蒸发，系统中的水会越来越少，水中各种矿物质和离子的含量会越来越浓。通常，在操作中，水中盐的浓度由浓度倍数控制。如果k用作浓度倍数，k的含义是指循环水中某一物质的浓度与补充水中某一物质的浓度之比。在K=CR/CM公式中，循环水中物质的CR浓度CM -补充水中物质的浓度用于计算浓度倍数，要求其浓度将在循环过程中，

5、除了由于蒸发损失排放一定量的污水并保持一定的浓度倍数外，当气流从塔顶逸出时，还带走了一些水滴，还有一些水由于管道泄漏而流失，因此补充水是以下损失的总和。(1)蒸发损失e在冷却塔中，循环冷却水蒸发损失的水量e与气候和冷却范围有关，通常表示为蒸发损失率a，进入冷却塔的水量越大，e越多。E=a(R-B) a=e(t1-t2)，其中a -蒸发损失率；R -系统循环水，m3/h。B -系统中的污水量，m3/h；T1，T2进出冷却塔的循环冷却水的温度；损耗系数，与季节有关。(2)风损失(包括飞溅和夹带)风损失不仅与当地风速有关，还与冷却塔的类型和结构有关。如果冷却塔配有一个好的集水器，风的损失会比没有集水

6、器时小。风吹损失通常以循环水R的百分比估算，其值约为D=(0.2%0.5%) R (3)泄漏损失F在良好的循环冷却水系统中，管道连接、泵的入口和出口以及水池处不应有泄漏。然而，由于管理和安装不当，泄漏是不可避免的。因此，在考虑补充水量时，应根据系统的具体情况来确定。(4)排污水B的确定排污水B与冷却塔的蒸发损失E和浓度倍数K有关。这种关系是B=E/(K-1)。因此，当循环冷却水系统运行时，只要系统中的循环水量r和浓缩倍数k已知，就可以估计诸如蒸发量e、污水排放量b和补充水量m的操作系数。通过控制这些参数，循环冷却水系统可以正常运行。总结：第三章循环冷却水系统中的问题。冷却水在循环系统中不断循环

7、。由于水温的升高、水流速度的变化、水的蒸发、各种无机离子和有机物的浓度、冷却塔和冷水池在室外暴露于阳光、风、雨、灰尘和杂物，以及设备结构和材料的综合作用，会发生严重的沉积物粘附、设备腐蚀和微生物。我们把它们分为三类：1 .循环冷却水系统中的沉淀物；2.循环冷却水系统中金属的腐蚀；3.循环冷却水系统中的微生物会威胁和破坏工厂的长期安全生产，甚至造成经济损失，不能掉以轻心。因此，必须选择一种切实可行的循环冷却水处理方案来解决或改善上述问题。我们将逐一分析循环冷却水系统中的三种问题。第1节循环冷却水系统中的沉积物及其控制1。循环冷却水系统中的沉淀物在循环冷却水系统运行期间，各种物质会沉积在热交换器的

8、传热管表面。这些物质统称为沉积物。它们主要由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物组成。一般来说，人们称污泥、腐蚀产物和生物沉积物为污垢。因此，我们可以将循环冷却水系统中的沉积物分为两类：一是水垢；第二，污垢。积垢污垢我们将逐一介绍这两种类型。1-1污垢通常由细泥砂、灰尘、不溶性盐类泥浆、胶体氢氧化物、碎片、腐蚀产物、油渍组成，尤其是细菌和藻类尸体及其粘性分泌物。水处理控制不当、补充水浊度过高、冷却水系统引入细泥和胶体物质、细菌和藻类杀灭不及时、腐蚀严重以及许多腐蚀产物会加剧污垢的形成。这种污垢也叫软污垢，因为它体积大，质地疏松。当这种水流过热交换器的表面时，很容易形成污垢沉积物，特别是当水穿过壳层

9、时，并且在较低的流速下有更多的污垢沉积物。大量污垢沉积会导致污垢下的腐蚀，也是一些细菌(厌氧菌)生存和繁殖的温床。水垢天然水中溶解有各种盐，其中溶解的碳酸氢盐，如钙和镁最不稳定，容易分解成碳酸盐。当含有较多碳酸氢盐的水用作冷却水时，当它通过热交换器的传热表面时，它将被加热和分解。当冷却水通过冷却塔时，它相当于一个曝气过程，溶解在水中的CO2会逸出，因此水的酸碱度会增加。此时，碳酸氢盐将在碱性条件下反应：当氯化钙溶于水时，也会发生以下置换反应：如果适量的磷酸盐溶于水中，磷酸根将与钙离子形成磷酸钙，相反，碳酸钙和磷酸钙是微溶盐，它们的溶解度比氯化钙和碳酸氢钙小得多。此外，碳酸钙和磷酸钙的溶解度不同

10、于普通盐。它们不随温度的升高而增加，而是随温度的升高而减少。因此，在热交换器的传热表面上，这些微溶盐容易过饱和并从水中结晶出来。当水流速度小或传热表面粗糙时，这些结晶沉积物很容易出现在传热表面上。此外，硫酸钙、硅酸钙、硅酸镁等。当它们的阴离子和阳离子溶解度的乘积超过它们自身的溶解度乘积时，溶解在水中也会形成沉淀物并沉积在传热表面上。上面提到的这种沉积物叫做水垢。因为这些水垢是由无机盐组成的，所以也被称为无机水垢；因为这些鳞片又密又硬，所以也被称为硬鳞片。它们通常牢固地附着在热交换表面上，不容易被水冲走。在大多数情况下，换热器传热表面形成的垢主要是碳酸盐垢。循环冷却水系统中沉积物的控制2-1水垢

11、的控制如果冷却水中没有过量的PO43-或二氧化硅，就不容易形成磷酸钙水垢和硅酸盐水垢。碳酸钙垢是循环冷却水系统中最容易产生的垢。这里，泥沙控制主要是指如何防止碳酸盐垢的沉淀。控制水垢沉淀的方法如下图所示：离子交换树脂法去除冷却水中的钙离子，石灰软化法通过添加酸或引入CO2气体来控制水垢，降低酸碱度，通过添加酸沉淀来稳定碳酸氢盐，引入CO2气体并加入阻垢剂、2-2-2水垢控制水垢的形成主要由灰尘、碎屑、细菌和藻类的尸体及其分泌物、细小的水垢和腐蚀产物组成。因此，为了更好地控制污垢，必须做到以下几点：降低补给水的浊度，做好循环冷却水的水质处理，沉淀水垢，添加分散剂，增加旁路过滤设备。在介绍化学品时

12、，我们将详细介绍防垢剂和分散剂。第二节循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制一、循环冷却水中金属腐蚀的机理工业循环冷却水系统中的大多数换热器都是由碳钢制成的，由于各种原因，碳钢的金属表面并不均匀。当他接触到冷却水时，会形成许多微小的腐蚀电池(微型电池)。其中，活性部分成为阳极，在腐蚀科学中称为阳极区；而非活性部分变成阴极，在腐蚀科学中称为阴极区。在阳极区，碳钢氧化产生的亚铁离子进入水中，在碳钢的金属基体上留下两个电子。同时，水中的溶解氧接收从阴极区域的阳极区域流出的两个电子，并被还原为氢氧化物。两种去除可以表示如下：在阳极区域的Fe 2 2e和在阴极区域的O2 H2O 2 e2oh-当亚铁离子和氢

13、氧根离子在水中相遇时，将形成Fe22OH-Fe2OH 2、2。冷却水中金属的腐蚀形式在冷却水系统的正常运行和化学清洗过程中，金属往往具有不同的腐蚀形式。现在，金属腐蚀形式可以概括如下：均匀腐蚀(一般腐蚀、普通腐蚀)、电偶腐蚀(双金属腐蚀、接触腐蚀)、缝隙腐蚀(垢下腐蚀、沉积腐蚀、垫片腐蚀)、腐蚀形式、点蚀、点蚀、选择性腐蚀(选择性浸出)、磨损腐蚀(冲击腐蚀、冲刷腐蚀、磨损)、应力腐蚀开裂、首先只讨论一些化学和物理因素，微生物将在讨论微生物时详细讨论。阴离子络合剂的硬度会因金属离子、悬浮固体的流速和热电偶温度而影响溶解气体的浓度。四.循环冷却水金属腐蚀控制指标工业冷却水系统中的金属设备包括各种热

14、交换器(水冷器、冷凝器、冷凝器等)。)、泵、管道、阀门等。由于腐蚀后更换换热器的成本较高，更重要的是，腐蚀穿孔和换热器管壁泄漏造成的经济损失较大，冷却水系统的腐蚀控制主要是各种换热器或换热设备的腐蚀控制。(GB 50050-95)规定碳钢换热器管壁的腐蚀速率应小于0.125毫米/年；铜、铜合金和不锈钢换热器管壁的腐蚀速率应小于0.005毫米/年。可见，冷却水系统中金属的腐蚀控制并不要求金属永不产生(即腐蚀速率为零)，而是要求金属腐蚀速率控制在一定范围内，从而将换热器的使用寿命控制在一定范围内。循环冷却水中金属腐蚀的控制方法循环冷却水系统中金属腐蚀的控制方法很多。常用的方法有四种：加入缓蚀剂来控

15、制和提高冷却水的酸碱度。由耐腐蚀材料制成的热交换器涂有防腐蚀涂层。在引入试剂时，我们将详细介绍缓蚀剂。第三节循环冷却水系统中的微生物及其控制人们经常可以看到大量的微生物在开放式循环冷却水系统中生长。含有微生物的补充水不断进入循环冷却水系统。同时，从冷却塔上方喷射的冷却水从逆流空气中捕获大量微生物并进入冷却水系统。冷却水系统中丰富的水为这些进入的微生物的生长提供了可靠的保证。冷却水的温度通常设计在3242之间，这特别有利于一些微生物的生长。冷却塔喷淋曝气过程中，冷却水中溶解了大量的氧气，为好氧微生物提供了必要的条件；冷却水中悬浮固体形成的污泥为厌氧微生物提供了庇护所，冷却水中的硫酸盐成为厌氧微生物硫酸盐还原菌所需的能量来源。因此，一些冷却水系统成为一些微生物的巨大陷阱和孵化器。微生物的生长对冷却水系统的日常运行有任何不利影响吗？所有的微生物都会导致