xxx循环水化学处理技术方案

1、广西金桂浆纸有限公司 循环冷却水系统化学水处理 技术方案 科技有限公司科技有限公司 Emperor of Cleaning Hi-Tech Co.,Ltd 科技有限公司科技有限公司 HONG KONG ECH Co.,Ltd 二零零八年五月二零零八年五月 目录目录 第一章、循环冷却水处理方案第一章、循环冷却水处理方案的的指导思想指导思想.3 第二章、广西金桂浆纸有限公司第二章、广西金桂浆纸有限公司循循环冷却水系统概况及水质特征环冷却水系统概况及水质特征.4 一、系一、系统统概概况况.4 二、系统补充水水二、系统补充水水质质条件条件.4 第三章、敞开式循环冷却水系统结垢第三章、敞开式循环冷却水系

2、统结垢、腐蚀及微生物问题腐蚀及微生物问题.13 一、结垢原因分析一、结垢原因分析.13 二、腐蚀原因二、腐蚀原因分分析析.14 三、微生物原因分析三、微生物原因分析.17 四、敞开式循环冷却水系统水处理方法四、敞开式循环冷却水系统水处理方法.18 第四章、动力厂循环冷却水系统水处理方案第四章、动力厂循环冷却水系统水处理方案.19 一、系统一、系统介介绍绍.19 二、动力厂循环冷二、动力厂循环冷却却水水系统化学清洗预膜方案水水系统化学清洗预膜方案.20 三、动力厂循环冷却水系统冷态运行处理方案三、动力厂循环冷却水系统冷态运行处理方案.27 四、动力厂循环冷却水系统正常运行处理方案四、动力厂循环冷

3、却水系统正常运行处理方案.27 第五章、第五章、VE 循环冷却水系统水处理方案循环冷却水系统水处理方案.32 一、系统介绍一、系统介绍.32 二、二、VE 循环冷却水系统化学清洗预膜方案循环冷却水系统化学清洗预膜方案 .33 三、三、VE 循环冷却水系统冷态运行处理方案循环冷却水系统冷态运行处理方案 .39 四、四、VE 循环冷却水系统正常运行处理方案循环冷却水系统正常运行处理方案 .40 第六章、第六章、APMP 循环冷却水系统水处理方案循环冷却水系统水处理方案.44 一、系统介一、系统介绍绍.44 二、二、APMP 循环冷却水系统化学清洗预膜方案循环冷却水系统化学清洗预膜方案 .44 三、

4、三、APMP 循环冷却水系统冷态运行处理方案循环冷却水系统冷态运行处理方案 .51 四、四、APMP 循环冷却水系循环冷却水系统统正常运行处理方案正常运行处理方案 .52 第七章、试验验证第七章、试验验证.55 一、试验目的一、试验目的.55 二、缓蚀、阻垢药剂配方筛选及其与杀生剂配伍小试试验二、缓蚀、阻垢药剂配方筛选及其与杀生剂配伍小试试验.55 三、动态模拟试验验证三、动态模拟试验验证.68 第八章、循环冷却水系统应急处理方案第八章、循环冷却水系统应急处理方案.76 一、运行期间装置停车时水处理方法一、运行期间装置停车时水处理方法.76 二、总碱度及钙硬度超标时的处理方法二、总碱度及钙硬度

5、超标时的处理方法.76 三、总碱度偏低时的处理方法三、总碱度偏低时的处理方法.76 四、细菌总数超标的处理方法四、细菌总数超标的处理方法.76 五、腐蚀率五、腐蚀率超超标的处理方法标的处理方法.76 六、物料泄漏的处理方法六、物料泄漏的处理方法.76 七、结七、结论论.80 第九章、药剂用量估算及化学品简介第九章、药剂用量估算及化学品简介.81 一、药剂用量估算一、药剂用量估算.81 二、化学品介绍二、化学品介绍.82 三、物质安全数据三、物质安全数据表表.86 第十章、现场管理与技术服务承诺第十章、现场管理与技术服务承诺.101 一、现场管理一、现场管理.101 二、技二、技术术服服务承诺务

6、承诺.103 三、总结三、总结.107 附件附件 1 ECH 公司背景概述公司背景概述.108 附件附件 2 ECH 总承包专案介绍总承包专案介绍.115 第一章、循环冷却水处理方案的指导思想第一章、循环冷却水处理方案的指导思想 1、本方案的制定基于对广西金桂浆纸有限公司生产装置的详尽了解，充 分考虑各个装置冷换设备、冷却物料、设备材质、温度等的不同特点； 2、本方案的制定基于对广西金桂浆纸有限公司循环水系统特征的详尽了 解，充分考虑系统冷却工艺流程的特征； 3、本方案的制定基于对广西金桂浆纸有限公司循环水系统补充水水质的 全面分析，并通过 ECH 专利软件分析补充水水质在不同浓缩倍数下的腐

7、蚀和结垢倾向，选择合理经济的浓缩倍数，同时尽可能提高浓缩倍数，满 足节水节能要求； 4、结合循环水现场加药设备，通过小试、动态模拟试验筛选高效环保的 水处理药剂配方； 5、技术服务周到、及时，满足业主要求； 6、水处理目标值符合相关标准，并尽可能提高标准，保证生产设备安全、 经济、连续运行。 第二章、第二章、 广西金桂浆纸有限公司循环冷却水系统概况及水质特征广西金桂浆纸有限公司循环冷却水系统概况及水质特征 一、系统概况一、系统概况 11 系统工况条件 广西金桂浆纸有限公司循环水系统包括：动力厂循环冷却水系统、VE 循环冷却水系统和 APMP 循环冷却水系统，三套系统工况条件见下表： 动力厂循环

8、水系统 VE 循环水系统 APMP 循环水系统 主要用户动力厂凝汽器碱回收装置APMP 制浆工艺 循环水量 m3/h40500135004000 保有水量 m3208906023700 循环水温差101011 12 系统设备材质 动力厂凝汽器换热设备材质为黄铜；VE 循环水系统换热器换热管为 SS304 不锈钢，外壳为碳钢，冷却水走壳侧；APMP 循环水系统换热设备 材质为不锈钢。 二、系统补充水水质条件二、系统补充水水质条件 21 补充水水质条件() 广西金桂化验室 08 年 4 月 10 号原水化验结果： 分析项目单 位水质数据 pH6.22 电导率s/cm36.4 M-碱度(以 CaCO

9、3计)mg/L4.6 Ca2+(以 CaCO3计)mg/L7.1 Cl-mg/L3.4 Cumg/LTR 总铁mg/L0.68 SO42mg/LTR 浊度NTU6 COD(以 O2计)mg/L10 总磷(以 PO43计)mg/LTR 22 ECH 专利水质软件分析() 221 补充水水质情况 将广西广西金桂循环水系统补充水水质数据输入 ECH 专利水质分析 软件，如下图所示： 分析结果显示，补充水为低碱度，低硬度水质。 222 水质分析 水质分析结果见下图： 水质的腐蚀与结垢倾向可以主要由如下指数来判断：朗格利尔 (Langelier)饱和指数（L.S.I） 、雷兹纳(Ryznar)稳定指数（

10、R.S.I.） 、帕科拉兹 (Puckorius)结垢指数（P.S.I.）等，其中： L.S.I0 ，腐蚀倾向 L.S.I =0 ，既不会产生腐蚀也不会产生结垢 L.S.I0 ，结垢倾向 R.S.I6，腐蚀倾向 R.S.I =6，不会产生腐蚀和结垢 R.S.I 6，结垢倾向 P.S.I.6，腐蚀倾向 P.S.I.=6， 稳定 P.S.I. 6，结垢倾向 水质分析结果显示，广西金桂循环水系统补充水 L.S.I 指数为 14.0，R.S.I 指数为 14.00，P.S.I 指数为5.95，均表明水质具有严重的 腐蚀性。 223 系统浓缩倍数的选择 循环水系统浓缩倍数的提高，能够使系统腐蚀倾向减弱，

11、但同时系统 的结垢倾向会得以加强。因此，如何合理的选择循环水系统的浓缩倍数是 循环水系统化学水处理的关键。 根据补充水水质情况，应用 ECH 专利水质分析软件，通过提高系统 浓缩倍数来考察系统腐蚀结垢倾向的变化，为系统浓缩倍数的选择提供依 据。下图为分析结果： 由上图可以看出，系统浓缩倍数由 3 倍提高到 13 倍，朗格利尔 (Langelier)饱和指数（L.S.I）由3.2 上升到0.7，雷兹纳(Ryznar)稳定指 数（R.S.I.）由 12.5 下降到 8.4，帕科拉兹(Puckorius)结垢指数（P.S.I.）由 11.9 下降到 7.9，这些均说明，随着系统浓缩倍数的提升，水质的

12、腐蚀倾 向得以缓解。 2、3 补充水水质() ECH 公司化验实验中心 08 年 4 月 28 日现场取回的原水分析化验结果： 分析项目单 位水质数据 pH8.01 电导率s/cm81.1 M-碱度(以 CaCO3计)mg/L22 总硬度(以 CaCO3计)mg/L33 Ca2+(以 CaCO3计)mg/L22 Mg2+(以 CaCO3计)mg/L11 Cl-mg/L30 SO42-mg/L50.2 总铁mg/L0.02 浊度NTU0.1 氨氮mg/L0.074 SiO2mg/L0 正磷(以 PO43计)mg/L0.545 24 ECH 专利水质软件分析() 对广西金桂循环水系统补充水采用 E

13、CH 专利水质软件进行分析，结 果如下。 241 补充水水质情况 将广西金桂循环水系统补充水水质数据输入 ECH 专利水质分析软件， 如下图所示： 分析结果显示，补充水为低碱度，低硬度水质。 242 水质分析 水质分析结果见下图： 水质的腐蚀与结垢倾向可以主要由如下指数来判断：朗格利尔 (Langelier)饱和指数（L.S.I） 、雷兹纳(Ryznar)稳定指数（R.S.I.） 、帕科拉兹 (Puckorius)结垢指数（P.S.I.）等，其中： L.S.I0 ，腐蚀倾向 L.S.I =0 ，既不会产生腐蚀也不会产生结垢 L.S.I0 ，结垢倾向 R.S.I6，腐蚀倾向 R.S.I =6，不

14、会产生腐蚀和结垢 R.S.I 6，结垢倾向 P.S.I.6，腐蚀倾向 P.S.I.=6， 稳定 P.S.I. 6，结垢倾向 水质分析结果显示，广西金桂循环水系统补充水 L.S.I 指数为 1.21，R.S.I 指数为 10.42，P.S.I 指数为 11.49，均表明水质具有严重的腐 蚀性。 243 系统浓缩倍数的选择 循环水系统浓缩倍数的提高，能够使系统腐蚀倾向减弱，但同时系统 的结垢倾向会得以加强。因此，如何合理的选择循环水系统的浓缩倍数是 循环水系统化学水处理的关键。 根据补充水水质情况，应用 ECH 专利水质分析软件，通过提高系统 浓缩倍数来考察系统腐蚀结垢倾向的变化，为系统浓缩倍数的

15、选择提供依 据。下图为分析结果： 由上图可以看出，系统浓缩倍数由 3 倍提高到 9 倍，朗格利尔 (Langelier)饱和指数（L.S.I）由0.8 上升到 0.7，雷兹纳(Ryznar)稳定指数 （R.S.I.）由 8.7 下降到 6.3，帕科拉兹(Puckorius)结垢指数（P.S.I.）由 8.2 下降到 5.8，循环水的腐蚀倾向大大降低。随着系统浓缩倍数的提升，水 质的结垢倾向开始出现。 根据以上水质分析结果，同时结合 ECH 现场实际操作经验，动力厂 循环水系统、VE 循环水系统和 APMP 循环水系统推荐浓缩倍数为 79 倍。 25 总结 虽然，两次原水水质采样分析数据差异较大

16、，这说明该原水水质波动 较大的。但两次原水水质软件分析结果都表明该水质属于严重腐蚀倾向的 水质，浓缩倍数在 79 倍时腐蚀倾向趋缓，结垢倾向较弱，在实际操作 中也比较容易实现 79 倍的浓缩倍数，因此推荐动力厂循环水系统、VE 循环水系统和 APMP 循环水系统均采用 79 倍的浓缩倍数运行。 第三章、敞开式循环冷却水系统结垢、腐蚀及微生物问题第三章、敞开式循环冷却水系统结垢、腐蚀及微生物问题 冷却水在敞开式循环冷却系统中循环运行，由于水温升高、水流速度 变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，物料泄漏，冷却塔和 冷却水受到室外阳光照射、风吹雨淋和灰尘杂物的进入，以及设备结构和 材料等多

17、种因素的综合作用，如不对水质进行处理或水处理不当，则系统 会产生严重的沉积物附着(结垢)、设备腐蚀和微生物大量滋生等三大问题， 以及由此形成的黏泥污垢堵塞管道等问题，这都将会严重威胁和破坏生产 装置的运行，给企业带来巨大经济损失。 一、一、 结垢原因分析结垢原因分析 冷却水通过换热器传热表面时，会发生如下反应： Ca2+2HCO3- CaCO3 CO2 十 H2O Mg2+2HCO3- Mg（OH）2 2CO2 同时，冷却水通过冷却塔则相当于一个曝气过程，溶解在水中的 CO2 会逸出，水的 pH 值会升高，此时重碳酸盐在碱性条件下会发生如下的反 应： Ca（HCO3）2 + 2OH- CaCO

18、3 +2H2O + CO32- 当水中溶有氯化钙时，还会发生如下的置换反应： CaCl2 + CO32- CaCO3 + 2Cl- 如水中溶有适量的磷酸盐时，磷酸根将与钙离子生成磷酸钙，其反应 为： 2PO43- +3Ca2+ Ca3（PO4）2 上述一系列反应中生成的碳酸钙和磷酸钙均属微溶性盐，它们的溶解 度比氯化钙和重碳酸钙要小得多。 碳酸钙等水垢从水中析出的过程，就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的 一种过程，按结晶动力学观点，认为结晶的过程首先是发生晶核，形成少 量的微晶粒，然后这种微小的晶体在溶液中由于热运动（布朗运动）不断 地相互碰撞，和金属器壁也不断地进行碰撞，碰撞的结果就提供了晶体生

19、 长的机会，使小晶体不断变成了大晶体，也就是说要形成碳酸钙层垢，碳 酸钙小晶粒在溶液中必须按一种特有的次序集合或排列才能形成。碳酸钙 是盐类，有离子晶格，只有当一分子碳酸钙小晶粒以所带正电荷的 Ca2+部 分向另有分子碳酸钙小晶粒的带负电荷的 CO32-部分碰撞，才能彼此互相 结合，形成较大的晶体，若继续不断地按一定的方向碰撞，就形成了覆盖 传热表面的垢层。 二、二、腐蚀原因分析腐蚀原因分析 腐蚀是指金属材料与它所处的环境介质之间发生反应，生成金属化合 物而导致材料的破坏。由于金属表面并不是均匀的，当它与水接触时，会 形成许多微小的腐蚀电池（微电池） 。其中活泼的部位成为阳极，腐蚀学 上把它称

20、为阳极区；而不活泼的部位则成为阴极，腐蚀学上把它称为阴极 区。下图表示了钢材料在含氧水中腐蚀机理的示意图。 金属腐蚀的形式有多种： (1) 由于不同金属组合在一起而引起的电偶腐蚀 电偶腐蚀又称双金属腐蚀或接触腐蚀。当两种不同的金属浸在导电性 的水溶液中， 两种金属之间通常存在着电位差。如果这些金属互相接触或用导线连接， 则内部电位差就会驱使电子在它们之间流动，从而形成一个腐蚀电池。 如系统铜材质和碳钢材质的连接，电极反应过程如下： 阳极过程：Fe -2eFe2+ 阴极过程：Cu2+2eCu 电偶腐蚀示意图电偶腐蚀示意图 与不接触时相比，电位较低的金属在接触后腐蚀速度通常会增加，而 电位较高的金

21、属在接触后腐蚀速度将下降。电偶腐蚀的结果使得电位较低 的金属如铁遭受腐蚀。 (2)由溶解氧引起的氧腐蚀及氧浓差梯度腐蚀 由于金属的电极电位比氧的电极电位低，金属受水中溶解氧的腐蚀是 一种电化学腐蚀，其中金属是阳极遭受腐蚀，氧是阴极，进行还原，反应 式如下： 阳极过程：MM2+2e- 阴极过程：1/2O2H2O+2e-2OH- 在热交换器等的碳钢面板上常见到黄褐色或砖红色的鼓包，敲破鼓包 后下面是黑色粉末状物，这些都是腐蚀产物。当将这些腐蚀产物清除后， 便会出现因腐蚀而造成的陷坑。出现这种现象的过程如下： 当铁受腐蚀后生成 Fe2+，它与水中的氧进一步反应生成黄褐色的结构 疏松的 Fe(OH)3

22、二次产物层： Fe2+2OH-Fe(OH)2 4Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3 由于腐蚀产物的阻挡，水中的溶解氧到达这个腐蚀点的速度减慢，形 成腐蚀点四周的氧浓度大于腐蚀点的氧浓度，这样，腐蚀点的四周便成为 阴极，腐蚀点本身成为阳极，腐蚀继续进行（此即为氧浓差梯度腐蚀） 。 此时，腐蚀产生的 Fe2+通入疏松的二次产物层向外扩散，当它遇到水中的 OH-或 O2时，便又产生新的二次产物，积累在原有的二次产物层中。所以 二次产物层越积越厚，形成鼓包，鼓包下面越腐蚀越深，形成陷坑。 腐蚀产物中的黑色粉末层是 Fe3O4，它的形成机理是内层的两价铁产 物与外层的三价铁反应而形成的： Fe(

23、OH)22Fe(OH)3Fe3O44H2O 在金属与金属之间连接的缝隙处，水垢及微生物泥垢、泥沙等沉积物 下的金属表面，由于水的对流不畅使氧贫化，也会造成类似的腐蚀。特别 是水垢等沉积物下的腐蚀，由于腐蚀产物被沉积物覆盖住，循环水显得清 澈透明，给人以金属未遭到腐蚀的假象。当腐蚀严重到一定程度时，腐蚀 产物连同污垢一起脱落，堵住系统管径较细的部位。此时再想采取水处理 措施已太晚，因为某些腐蚀严重的部位金属本体层已很薄，若用化学清洗 或其它方法去除污垢层后很可能造成系统漏水。 (3) 由卤素离子引起的点状腐蚀（孔蚀） 卤素离子尤其是氯离子造成的腐蚀都发生在孔蚀或缝隙腐蚀中。在这 种情况下金属在蚀

24、孔内或缝隙内腐蚀而溶解，生成 Fe2+，引起腐蚀点周围 的溶液中产生过量的正电荷，吸引水中的氯离子迁移到腐蚀点周围以维持 电中性，因此腐蚀点周围会产生高浓度的金属氧化物 MCl2，之后 MCl2会 水解生成不溶性的金属氢氧化物和可溶性的盐酸： MCl22H2OM(OH)22H+Cl- (4) 由 Fe3+离子引起的氧化腐蚀 水中的铁金属被腐蚀氧化成 Fe2+后，Fe2+不稳定，会被进一步氧化成 Fe3+，由于 Fe3+的电极电位约为 0.77V，而 Cu 的电极电位约为 0.34V，因 而 Fe3+反过来会腐蚀 Cu，新产生的 Cu2+又会进一步氧化铁，形成互为腐 蚀现象。 (5) 细菌腐蚀

25、主要是噬铁菌、噬铜菌等。细菌腐蚀是一种特殊类型的腐蚀，它是由 于细菌的直接或间接地参加了腐蚀过程（如使电极电位和浓差电池发生变 化）所起的金属毁坏作用。 三、三、 微生物原因分析微生物原因分析 微生物的种类很多，在工业循环冷却水系统中容易引起问题的微生物 则主要有三类：藻类、细菌和真菌。 藻类：冷却水中的藻类主要有蓝藻、绿藻和硅藻。其细胞内含有叶绿 素，能进行光合作用，其生长的三要素是空气、水和阳光，因此在冷却水 系统中，能提供这三个要素的部位，也就是藻类繁殖的部位。藻类生长的 其它条件，如水温（2040）和水的 pH 值为 69 等，开式循环冷却水系 统也都具备。许多藻类在其细胞中产生具有恶

26、臭的油类和环醇类，藻类死 亡后会释放出来，这是水发臭的原因之一。藻类的影响：一是死亡的藻类 将成为冷却水中的悬浮物和沉积物；二是藻类在冷却塔填料上生长，会影 响水滴的分散和通风量，降低了冷却塔的冷却效果。在换热器中，它们将 成为捕集冷却水中有机体的过滤器，为细菌和霉菌提供食物。 细菌：在循环冷却水系统中，细菌种类繁多，按其形状可分为球菌、 杆菌和螺旋菌，按需氧情况可分为需氧菌、厌氧菌。常见的有：菌胶团状 细菌、丝状细菌、铁细菌、硫细菌、硝化细菌和硫酸盐还原菌等。在炼油 循环冷却水中常见的直接引起金属腐蚀的细菌有：铁细菌、硫酸盐还原菌 和硫化菌。这些细菌在新陈代谢过程中能分泌粘液，把原来悬浮于水

27、中的 固体粒子和无机沉淀物粘合起来，附着于传热表面，影响传热效率，产生 污垢和腐蚀。 真菌：包括霉菌和酵母菌两类。属于寄生物，是一种异养菌，通常生 长在冷却塔的木质构件上、水池壁上和换热器中。真菌会破坏木材中的纤 维素，使冷却塔的木质构件朽蚀，产生细菌状粘泥。 四、敞开式循环冷却水系统水处理方法四、敞开式循环冷却水系统水处理方法 针对敞开式循环冷却水系统产生的上述三大问题，常用的水处理方法 包括： 1针对结垢问题 从冷却水中去除成垢离子，加酸或充 CO2，降低 pH，稳定重碳酸盐、 投加阻垢剂、降低补水浊度，增加旁滤设施等。 2针对腐蚀问题 提高冷却水的 pH 值、选用耐蚀材料、涂覆防腐材料、

28、添加缓蚀剂等。 3.针对微生物问题 选用耐蚀材料、防止阳光照射、控制水质、使用杀菌灭藻剂等。 目前最有效、最直接的控制循环水系统中三大问题的方法是化学水处 理办法，即向循环冷却水系统中投加阻垢剂、缓蚀剂、杀生剂，抑制沉积 物附着、防止设备腐蚀、杀灭微生物以防止黏泥生成。 第四章、动力厂循环冷却水系统水处理方案第四章、动力厂循环冷却水系统水处理方案 一、系统介绍一、系统介绍 11 系统参数 动力厂循环水系统循环水量 40500m3/h，系统保有水量 20890m3，循 环冷却水主要用于自备电厂凝汽器蒸汽的冷凝。系统参数见下表： 动力厂循环水单位基本资料 循环水量m3/h 40500 保有水量M3

29、 20890 进出水温度差 10 浓缩倍数79 蒸发损失 %1.55 蒸发量 m3/h627.75 每日蒸发量 m3/day15066 排放水量 m3/h89.68 每日排放水量 m3/day2152.32 补水量 m3/h717.43 每日补水量 m3/day17218.32 12 系统主要特点及相关水处理要点 1）系统循环水用户属高热负荷区域，水质处理效果直接影响设备的 换热效果，检修频度，与生产的稳定高效有密切关系。因此必须保证水质 良好的处理效果，以确保换热器的防腐阻垢效果，确保换热设备表面的长 期清洁。 2）系统凝汽器材质为黄铜，水处理过程中需要加强对铜材质的防腐 保护,同时应严格控

30、制补充水和循环水中的氨氮浓度，防止铜材质的氨腐蚀 发生。 3）从提供的补充水水质指标来看，补充水水质属于严重腐蚀性水质， 提高浓缩倍数后，水质的腐蚀倾向会得到缓解，但是结垢倾向会得以加强， 合理经济浓缩倍数的选择是防止系统腐蚀、结垢的关键。 4）悬浮物、微生物粘泥吸附及微生物粘泥垢下腐蚀的发生，将对设 备换热器等产生很大不良影响。必须控制微生物粘泥吸附及消除微生物粘 泥垢下腐蚀的发生。 5）药剂的浓度直接影响冷却水处理效果，浓度低起不到作用，过高 造成浪费，费用升高，还会造成药剂沉积，故平稳加药、控制浓度在经济 合理的水平是循环水处理的一个重点； 6）为实现节能减排，系统在高浓缩倍数下运行时，

31、应充分重视高浓 缩倍数下系统的腐蚀、结垢以及微生物问题。 二、二、动力厂循环冷却水水系统化学清洗预膜方案动力厂循环冷却水水系统化学清洗预膜方案 化学清洗和预膜是循环水系统开车投药前的必要步骤。目的是使化学 水出处理效果得以发挥，使缓蚀阻垢剂和杀生剂的作用正常。 动力厂循环冷却水系统为新的系统，在系统开车投药前需要进行化学 清洗和预膜预处理。 在系统进行化学处理前，施工单位必须对供、回水管道、设备进行试 压合格，将系统中（管道设备）的机械杂质及建筑垃圾等清扫干净，消除 漏水点，循环水系统能达到正常、持续运行，检查循环水系统高位及相对 高位排气阀状况，低位及相对低位排污阀状况。 21 化学清洗预膜

32、范围及系统主要材质 范围：系统连接管线，甲方认可参加清洗和预膜的主体设备。 系统主要材质：碳钢，黄铜 22 目的 化学清洗的目的：在系统进行水力冲洗后，将系统管线、用户冷却设 备及管配件中附着的油脂、铁锈等溶解并排出系统，露出洁净金属表面。 为设备下一步预膜创造良好条件。 化学预膜的目的：系统管道及通水设备经化学清洗后进行预膜处理使 之在清洁、活化的金属表面，迅速生成致密的防腐蚀保护膜，达到有效控 制金属腐蚀，降低金属表面结垢，提高交换热效果。预膜的好坏直接影响 整个防腐效果。 23 化学清洗预膜方案设计思路及工艺流程 231 方案设计思路 新安装系统管线及设备内部一般比较干净，化学清洗预膜主

33、要是如何 去除设备及管线中少量的氧化物和防锈油等杂质，并在清洁、活化的金属 表面形成致密的防腐保护膜。 1）水冲洗 新安装的水系统管道内有施工时遗留下的焊渣、碎屑、尘土及管线出 厂前留有的防锈油等杂物，在化学清洗前，应用水进行彻底的冲洗（包括 分段冲洗和系统耐压冲洗）松动杂质，这样既可以使水系统管网中的铁屑、 杂物等处理干净，也可检测整个水系统是否有泄漏。 2）化学清洗 系统水力冲洗干净和检漏之后，开始进行化学清洗。 新安装系统中的热交换设备及管道是新的，出厂时均留有一层保护防 锈油，防锈油的导热系数低将会影响交换器正常热交换效果，同时会影响 系统预膜效果，因此该层防锈油必须彻底清洗干净。新系

34、统中会有少量的 浮锈锈蚀，需用化学清洗剂，把锈蚀清除并使整个系统内的金属表面处于 活化状态，从而有利于成膜。 3）化学预膜 化学预膜是在冷态下进行，此时水系统没有热负荷。系统在冷态条件 下，成膜均匀，膜较薄而致密，预膜时可用挂片进行同步监测，观察预膜 过程中的成膜速度及效果。 化学预膜结束后，将水质调至正常的水质管理范围内，即可转入正常 运行，如果清洗预膜后离正式投产还有一段时间，则系统需转入冷态运行 阶段，系统水质为腐蚀性水，此时必须在系统运行中投加 ECH-334 复合水 处理剂和 ECH-351 铜缓蚀剂，以保证预膜效果不受影响。冷态运行的管理 方式与日常生产运行管理方式有部分区别，必须

35、把握这种区别，才能确保 由冷态运行转入正常运行。 232 化学清洗预膜工艺流程 24 化学清洗预膜药剂配方 化学清洗配方：ECH 推荐使用 ECH-100 清洗剂，配合 ECH-103 除油 脱脂剂、ECH-1001 消泡剂以及酸调节 pH，可以很好解决系统的清洗问题， 使金属表面处于活化状态，为后续预膜打好基础。 预膜配方：ECH 推荐使用 ECH-220 化学预膜剂及其预膜助剂，酸调 节 pH，可以使金属表面形成一层致密的保护膜。 25 化学清洗预膜前的准备工作 1）所有化学品提前三天送达清洗现场； 2）分析仪器、试剂提前一天进入作业现场，做好各项调试工作； 3）加药设备提前一天就位，并调

36、试正常，确保清洗时加药作业顺利进行； 4）ECH 所有参加本次清洗作业人员，接受甲方安全环保消防教育； 5）做好清洗前的各项准备工作，包括补水设施、排污设施和过滤；系统 的运行准备工作，并做好有关设备的旁路短接和恢复工作准备； 6）系统内的换热器是否参加清洗、预膜由甲方决定。 26 化学清洗过程控制 化学清洗，原则上针对系统中所有换热设备和管道，特殊换热设备经 甲方同意后可进行隔离处理。 化学清洗过程控制要点如下： 1）使用冷却塔水池作为化学清洗加药槽，具体加药口位置由现场系 统现状决定，水位控制在正常安全运转水位，保持水位稳定。 2）参加化学清洗的所有管道及设备通水，系统正常运转，高位及相

37、对高位排气，尽量消除管线中可能出现的气阻，低位及相对低位均有排污 阀，保证将系统内已清洗下来的被清洗废液排出，需旁通主体设备均应接 旁通管。 3）检查系统各处有无漏水，及时处理漏点。 4）当循环水浊度不再上升时，停运水场旁滤设施，投加药剂 ECH- 100 清洗剂进行化学清洗，投加浓度为 500-1000mg/L，具体由 ECH 现场 服务工程师根据实际情况来定。 5）根据油脂情况投加 ECH-103 除油脱脂剂，根据泡沫情况投加 ECH-1001 消泡剂，具体投加浓度由 ECH 现场服务工程师根据实际情况来 定，一般为 50-150mg/L。 6）开泵循环 24-48 小时，化学清洗阶段应重

38、点检查末端，加强末端排 污管理，并保证正常生产。 7）化学清洗前，在冷却水池（清洗槽）中放置碳钢和黄铜新挂片(挂 片经前处理)，监测化学清洗过程设备腐蚀情况。 8）清洗期间分析监测项目：pH、浊度、总铁、清洗剂浓度；分析监 测频率：1 次/ 2h。 9）绘制浊度、总铁浓度变化曲线图。浊度、总铁浓度由低到高，趋 于稳定，清洗剂浓度稳定并不再下降后，认为达清洗终点，开始进行排污 换水。 10）取出挂片，观察挂片表面情况，判断清洗效果，照相并测定挂片 腐蚀速率。 11）加大补水量，打开排污阀，迅速置换水体，拆洗系统中可拆的各 过滤网，当循环水浊度降到20NTU，总铁1.0mg/L 以下时，停止排污

39、换水，若有必要再投加适量 ECH-100 清洗剂，重复上述工作，直至浊度 及总铁符合标准，漂洗结束。转入预膜工作。 27 预膜过程控制 预膜处理方法：一般在无热负荷情况下进行，亦可在有热负荷情况下 进行。新建工程投产前的预膜处理一般都是在无热负荷情况下操作的，预 膜时间 3648 小时。 预膜过程控制要点如下： 1）控制冷却塔水池水位，实际操作以控制水泵能安全运转、不影响 正常生产为准。循环水浊度20NTU，连通所有末端设备，管道通水系统 运转，检查各处无漏水点、无气阻现象，各排污口正常； 2）通过投加氯化钙控制钙离子浓度（以 CaCO3计）在 80mg/L 以上； 3）投加预膜剂 ECH-2

40、20 预膜剂及助剂，投加浓度一般为 200- 350mg/L，具体由 ECH 现场服务工程师根据实际情况来定； 4）运行 1 小时左右，用 ECH pH 调节剂调节 pH 值在 6.00.5； 5）零排污连续运转，冷态条件下运行 24-48 小时，热态条件运行 24h； 6）预膜期间，暂停杀生处理； 7）预膜期间分析监测项目：pH、浊度、钙离子浓度、余氯、总铁、 电导率以及预膜药剂浓度，频率为 1 次/2h，预膜药剂浓度不足时追加用药 量； 8）化学预膜前在水池中放置碳钢挂片(挂片经前处理)。 9）根据挂片成膜情况和药剂浓度变化，决定是否转入系统正常运行 处理。 28 化学清洗预膜的效果监测与

41、验收 1）清洗过程中，碳钢挂片腐蚀速率3.0g/m2.h，黄铜挂片腐蚀速率 0.5g/m2.h。 2）预膜后的碳钢挂片，用 5%的硫酸铜溶液做滴液试验，变色时间应 大于 10 秒。 3）清洗预膜结束后监测点由甲方确定。 29 化学清洗预膜过程的注意事项 1）ECH 参加化学清洗和预膜的全体工作人员在进入作业现场前必须 接受甲方安全、环保、消防三方教育； 2）系统内如有较精密的在线仪表、仪器，清洗过程中可在不影响生 产的情况下隔离出系统； 3）在清洗过程中，循环水的电导率和各种离子会明显上升，系统内 如有电导率、pH 计控制的自动补排水装置，请调至手动位置； 4）管网和设备进出口安装的电磁流量计

42、，本公司的各种清洗剂、预 膜剂对系统是安全的，不用隔离出系统； 5）在加药过程中，电磁流量计可能会出现较大波动，这是由于水中 电导率波动造成，属正常现象，请当班人员注意； 6）清洗所用清洗剂、预膜剂经现场多次试验和实现室证实对各类橡 胶、塑料、石墨及其它材质的密封件无任何损害和破坏作用； 7）各单位应组织点检人员在清洗过程中及时巡检，发现意外情况及 时处理； 8）在清洗过程中，禁止使用系统中的旁滤设备和排污设施，以防清 洗药剂浓度下降，影响清洗效果。 210 化学清洗预膜的安全操作规范 为认真贯彻“安全第一”的工作方针，确保循环水系统综合处理方案 实施中生产正常、设备完好和人员的安全，特制定本

43、规程： 1）方案确认后，应建立相应指挥系统，明确分工、各负其责、实行 统一计划、统一管理、统一指挥。 2）方案确认后须制订施工进度表、施工方案，确定施工负责人，制 订安全措施及验收标准。 3）施工负责人应对施工时所有仪器、设备、分析试剂认真检查，做 好各项安全检查工作。 4）施工计划和施工方案编写完毕后，必须得到委托单位有关部门的 认可，做好技术交底工作后方可实施。 5）施工人员须受到委托方的安全教育后，方可进行施工。 6）指挥人员、施工人员进入现场应穿戴好工作服、安全帽、防护手 套等。 7）施工时遇加药、加酸等作业必须有两人以上，其中一人负责安全 监护。以上各条规程请施工人员严格遵守。 21

44、1 清洗废液排放及环境保护 化学清洗预膜方案筛选的药剂均不会对环境造成二次污染，在正常应 用范围内不会对人体和环境产生危害，各项指标完全满足 GB8978/96污 水综合排放标准 ，不会造成环境污染。 212 总结 动力厂循环冷却水系统化学清洗采用 ECH-100、ECH-103、ECH-1001 等药剂，预膜主要使用 ECH-220 及其助剂等药剂，方案具有详细的操作实 施方法、操作要点、注意事项和药剂使用浓度，ECH 具有丰富的实践经验 和高水平的现场调试工程师，完全可以对动力厂循环冷却水系统实施有效 的处理，取得满意的清洗和预膜效果，为后续的水处理方案的实施打下良 好的基础。 三、动力厂

45、循环冷却水系统冷态运行处理方案三、动力厂循环冷却水系统冷态运行处理方案 系统化学清洗预膜后，并不一定马上带热负荷运行，期间的冷态运行 仍然需要进行处理，没有热负荷，系统循环水难以浓缩，此时水质以强腐 蚀倾向为主，在此阶段应重点关注腐蚀问题，兼顾杀生。在实际操作中应 加大 ECH-334 复合水处理剂、ECH-351 铜缓蚀剂的投加量，一般为正常 投加量的 2-3 倍，同时投加杀生剂（定期投加 ECH-964） ，防止微生物的 滋生，对系统的不良水质进行一定量的强制排污以完善水系统。随着负荷 的增加，浓缩倍数慢慢提高，此过程中系统结垢、腐蚀倾向有所变化，应 密切关注水质变化，调整处理方案，待热负

46、荷稳定，浓缩倍数达到设计值 时，转入实施正常运行方案。 四、动力厂循环冷却水系统正常运行处理方案四、动力厂循环冷却水系统正常运行处理方案 41 缓蚀阻垢控制 循环冷却水系统中，碳酸钙垢的形成可分为三个阶段：过饱和溶液 的生成，晶核的生成，晶核成长为晶体。如阻垢剂的加入，只要能有 效地破坏其中任何一环，则碳酸钙垢的形成就会受到抑制。一般阻垢剂的 加入应该是破坏晶体形成的第三个阶段。 在循环水系统中加入缓蚀剂，可使金属的腐蚀受到抑制。缓蚀剂的缓 蚀机理可从电化学腐蚀抑制和形成金属保护膜两个角度来看。从电化学腐 蚀角度看，缓蚀剂抑制了阳极或阴极过程，在金属表面产生极化作用，使 腐蚀电流减少，达到缓蚀

47、作用。从成膜理论角度看，缓蚀剂在金属表面上 形成一层难溶的保护膜，阻止了循环水中氧的扩散、金属的溶解以及其它 腐蚀物质的侵入等，从而起到缓蚀作用。 动力循环冷却水系统的缓蚀阻垢，ECH 根据系统特点推荐使用 ECH- 334 循环冷却水复合水处理剂及 ECH-390 阻垢分散剂作为系统的缓蚀阻垢 处理；推荐使用 ECH-351 铜缓蚀剂作为 ECH-334 的协同药剂，增强对铜 材质的防腐效应。 ECH-334 循环冷却水复合水处理剂由多种药剂复配而成，阻垢和缓蚀 性能佳，而且性能稳定，环保高效低磷，与常用杀菌灭藻剂相容性好，可 保证循环冷却水在高浓缩倍率下运行，实现高效的阻垢和缓蚀作用。 ECH-390 高效分散剂为高分子聚合物，可以有效控制碳酸钙、硫酸钙 和悬浮物等的沉积，是目前为止控制悬浮物沉积的最有效产品之一。其在 高 PH 下也能发挥良好阻垢分散性能，热稳定性好，耐高温，在系统中可 长时间的保持有效的作用。 ECH-351 铜缓蚀剂是一种对铜金属缓蚀效果特好的缓蚀剂，它可与铜 原子形成强共价键相互交替成链状聚合体，在铜表面组成多层防护膜，使 铜的表面不产生电化学反应，从而具有极