循环冷却水垢的防治

循环冷却水垢的防治 倪勇强 (杭州蓝星水处理技术有限公司， 杭州 310006)     摘  要：介绍了循环冷却水垢的形成机理、结垢趋势判断的方法和除垢的措施，阐明了循环冷却水水质稳定处理的必要性。     关键词：循环冷却水；水垢；形成；判断；水处理     目前，冷却水的循环使用作为节水技术之一，已被广泛应用于各行各业中。它把已用于冷却的水通过冷却塔降温后再用于冷却，这样可以大大节约用水量。但是由于水分不断地被蒸发，水中的盐类和其他杂质被浓缩，加上冷却水通过冷却塔时与空气充分地接触，溶解氧和细菌含量大量增加，从而导致循环冷却水中出现结垢、腐蚀与微生物滋生的三大弊病，使换热效率大为降低，威胁设备的正常运行。 1 循环冷却水垢的形成与判断 1.1循环冷却水垢形成的机理     水垢根据其形成原因的不同大致可分为硬垢和软垢两种。硬垢的主要成分是碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐和磷酸盐等。软垢的主要成分是锈垢、微生物和粘泥灰沙等。     先以碳酸盐垢为例介绍硬垢形成的机理。由于溶解在水中的Ca(HCO3)2在加热过程中失去平衡，分解为CaCO3,CO2和H2O，而CaCO3的溶解度较低，所以首先在冷却系统的表面沉积下来： INCLUDEPICTURE "http://www.bjx.com.cn/files/wx/nygc/2002-5/55-1.jpg" \* MERGEFORMATINET 其他硅酸盐和磷酸盐等硬垢形成的原因大致相同。     软垢中锈垢的主要成分为氧化铁、氧化亚铁、氧化铜等。锈垢形成的原因主要是由于金属本体的腐蚀，机理比较复杂。以铁腐蚀为例可以分为三类：     (1) O2和CO2引起的腐蚀     O2的腐蚀主要按下列方式进行：     生成的Fe2O3结构疏松，无保护作用。     (2) 铁锈(氧化铁)引起的腐蚀     铁锈和氧一样，可作为腐蚀反应的去极化剂，总反应为：     (3) 电偶腐蚀     循环水系统中有钢管、镀锌管和铜管等不同金属材料。当这些不同电化学活性的金属相互接触时，会形成一个小的腐蚀电池。当水中存在有铜离子时，即使其在水中的浓度很低，但它是阳极反应的去极化剂，因而对腐蚀过程有明显的影响。随着铜离子浓度的增加，由于Fe和Zn的活性大于Cu，就会在钢管和镀锌管上出现沉淀铜现象，在铜管上产生点蚀。     另外，在循环冷却水系统中，由于水的温度和pH值适宜多种微生物的生长，而且随着冷却水浓缩倍数的增加，给微生物提供了大量的有机物、碳酸盐、硝酸盐和铁等各种营养物质，再加上循环水冷却塔常年敞开在室外，与阳光和氧气充分接触，给微生物的光合作用提供了充足的能量，从而造成循环冷却水系统中微生物大量繁殖，产生许多菌藻、粘泥和灰沙的混合物软垢，极大地影响了循环冷却水系统的传质效率和换热效果。 1.2循环冷却水结垢趋势的判断     判断水质的结垢或腐蚀程度可根据各种试验结果。在试验之前先按照水质及某些运行条件进行计算，作出对结垢或腐蚀倾向的初步判断。 1.2.1以碳酸盐为主的结垢趋势的判断 1.2.1.1朗格利尔(Langelien)饱和指数法 1.2.1.2赖兹纳(Ryznam)稳定指数法 1.2.2硫酸钙垢结垢趋势的判断     如果循环冷却水中离子含量(均以CaCO3计，mg/L)的乘积大于1.5×105则将会产生硫酸钙垢。 1.2.3硅酸镁结垢趋势的判断     当镁含量大于40mg/L时，应控制Mg2+与SiO2的乘积＜15000,Mg2+以CaCO3计mg/L。     以上判断方法均有一定的参考价值，但只是以单一盐类来考虑的，而水中的离子是复杂平衡，互有影响，且计算中无法考虑微生物对腐蚀结垢的影响。因此，上述指标不能作为表示水质的绝对指标。在使用中还要考虑其它因素予以修正，需要丰富的经验才能科学地判断。值得注意的是：以上计算是针对未加药的循环水系统。如果系统加入水质稳定剂后，水质会有所改善。根据我们的经验，水处理系统一般控制在LSI-1.0~2.0范围,水质较为正常。 2循环冷却水垢的防治措施     在判明循环系统水垢形成的原因以及分析清楚垢样的成分以后，就可以制定防治水垢的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，解决的办法主要有化学清洗和水质稳定处理两种。化学清洗可分为不停机分散清洗和停机清洗。不停机分散清洗就是在系统运行的状态下，以分散清洗剂代替冷却水进行循环，通过排污达到清洗除垢的目的。停机清洗是系统停止以后，通过外置泵站动力，将清洗剂进行循环，达到清洗的目的。     停机清洗工艺程序如下：     系统水压检漏(水冲洗)→杀菌除藻→脱脂→脱脂后水冲洗→除垢除锈→漂洗→中和→钝化预膜     水质稳定处理是通过使用缓蚀阻垢剂和杀菌灭藻剂，并且定期对水质进行化学分析，从而保持药剂含量和水质各成分的化学平衡，防止污物或结垢的发生，控制腐蚀的趋势，达到长期保养设备的目的。根据实践经验，我们建议新建系统在进行开机前清洗后应作水质稳定处理。使用一至三年的系统(特殊情况除外)一般不宜进行大规模的化学清洗；而应采用清理与分散阻垢相结合的水处理方案为宜。处理后的残液通过排污可带出系统，不易堵塞，所以水质稳定处理是今后设备维护的主要趋势。 3循环冷却水处理工程实例分析     以某酒店1600m\+3/h循环冷却水系统为例，就循环冷却水质稳定处理的具体实施方案作一交流，该酒店循环冷却水水源取自市政自来水网。这套装置的系统概况见表1。     由于该系统使用后一直未进行处理，经水样检测结果见表2。 水质呈腐蚀趋势。     根据系统设备较新，同时要求不能间断运行的条件下，确定以不停车缓蚀阻垢为主的水质稳定处理方案，投加的药剂情况见表3。     由于水质稳定处理是一长期的服务工作，首先定期对水质进行了化学分析检测，根据化验结果，及时调整各种药剂在水中的浓度，有效地防止污物和结垢的产生，同时控制设备发生腐蚀的趋势。此外，平时加强检查，控制补充水量，把水处理和设备管理有机的结合起来。 注：夏季每月投加一次，其它每两个月投加一次     通过三个多月的处理，水质有了明显的改善，经水质分析检测，水质控制值及实际检测值对比见表4。其中：总溶固系数A=0.18，温度系数(30℃)B=1.9,钙硬度系数C=1.8，总硬度系数D=2.3,pHs=(9.3+A+B)-(C+D)=7.28,LSI=pH-pHs=0.7,水质呈稳定状态。  4结语     循环冷却水处理技术在国外是30年代初开始发展起来的，目前已形成了成套的现代概念的水处理技术，并在药剂的环保性和自动化控制方面进行了更深入的研究。我国最早是50年代初从前苏联引进的技术，80年代初又引进了美国、日本等先进国家的水处理技术。迄今为止，已形成铬系、钼系、锌系、硅系、有机系等各种系列的处理技术，经验已较为成熟。因此，对循环冷却水系统采用水质稳定处理已能比较有效地预防水垢的产生，维护设备的正常运行，从而节约大量的能源和水资源。     根据GB50050-95《工业循环冷却水处理设计 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 》提到的内容，1mm的垢厚大约相当于8%的能源损失，以及循环水浓缩倍数提高2可节约补充水量20%，减少排污水量50%以上，按此比例推算和大量的工程实践 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf ，现在水处理投入的效益比为1∶10左右。另一方面由于水质稳定处理和化学清洗已经作为循环冷却水系统设备维护和保养的一项经常性工作，所以从设计的角度应考虑便于施工的合理空间。