循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求

1、國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求 水處理工程技術(shù)知識(shí)點(diǎn)國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 循環(huán)冷卻水在使用過(guò)程中，由于水質(zhì)變化會(huì)產(chǎn)生循環(huán)冷卻水在使用過(guò)程中，由于水質(zhì)變化會(huì)產(chǎn)生不利的影響，包括結(jié)垢、污垢和腐蝕。不利的影響，包括結(jié)垢、污垢和腐蝕。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù) 水中碳酸鹽等溶解鹽類在熱交換器及管道的表水中碳酸鹽等溶解鹽類在熱交換器及管道的表面形成沉積物。面形成沉積物。結(jié)垢結(jié)垢循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)污垢污垢 由

2、補(bǔ)充水帶來(lái)的或在循環(huán)使用過(guò)程中產(chǎn)生的各種微由補(bǔ)充水帶來(lái)的或在循環(huán)使用過(guò)程中產(chǎn)生的各種微生物、其它有機(jī)物及無(wú)機(jī)雜質(zhì)，在熱交換器及管道沉積生物、其它有機(jī)物及無(wú)機(jī)雜質(zhì)，在熱交換器及管道沉積而形成污垢。在污垢中，由生物繁殖所形成的污垢具有而形成污垢。在污垢中，由生物繁殖所形成的污垢具有粘性，故又把微生物形成的垢稱為粘垢。結(jié)垢和污垢統(tǒng)粘性，故又把微生物形成的垢稱為粘垢。結(jié)垢和污垢統(tǒng)稱為沉積物或積垢。積垢在管道中積累，會(huì)造成堵塞，稱為沉積物或積垢。積垢在管道中積累，會(huì)造成堵塞，增加水的阻力，降低傳熱效率。增加水的阻力，降低傳熱效率。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)腐蝕

3、腐蝕 包括包括CO2腐蝕、電化學(xué)腐蝕和微生物腐蝕。腐蝕使腐蝕、電化學(xué)腐蝕和微生物腐蝕。腐蝕使設(shè)備的使用壽命減少，維修費(fèi)用增加，甚至造成事故，設(shè)備的使用壽命減少，維修費(fèi)用增加，甚至造成事故，影響生產(chǎn)。影響生產(chǎn)。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)處理任務(wù)處理任務(wù) 防止或減輕結(jié)垢或污垢的產(chǎn)生或沉積；防止或減輕結(jié)垢或污垢的產(chǎn)生或沉積； 防止或減輕水對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)的腐蝕。防止或減輕水對(duì)設(shè)備及系統(tǒng)的腐蝕。 應(yīng)當(dāng)指出，積垢和腐蝕之間是相互影響且可以相互轉(zhuǎn)化應(yīng)當(dāng)指出，積垢和腐蝕之間是相互影響且可以相互轉(zhuǎn)化的。沉積物可以引起腐蝕，腐蝕又必然產(chǎn)生沉積物。因此，的。沉積物可以引起腐

4、蝕，腐蝕又必然產(chǎn)生沉積物。因此，在循環(huán)水處理中，應(yīng)綜合考慮。在循環(huán)水處理中，應(yīng)綜合考慮。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)循環(huán)水基本水質(zhì)要求循環(huán)水基本水質(zhì)要求 循環(huán)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)通常將循環(huán)冷卻水水質(zhì)按腐蝕和沉積物循環(huán)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)通常將循環(huán)冷卻水水質(zhì)按腐蝕和沉積物控制要求，作為基本水質(zhì)指標(biāo)。它是一種反映水質(zhì)要求的間控制要求，作為基本水質(zhì)指標(biāo)。它是一種反映水質(zhì)要求的間接指標(biāo)。教材中給出了敞開(kāi)式系統(tǒng)冷卻水的主要水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、接指標(biāo)。教材中給出了敞開(kāi)式系統(tǒng)冷卻水的主要水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、表中腐蝕率和污垢熱阻分別表達(dá)了對(duì)水的腐蝕性和污垢的控表中腐蝕率和污垢熱阻分別表達(dá)了對(duì)水的腐蝕性和污垢

5、的控制指標(biāo)。制指標(biāo)。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)基本概念（1）腐蝕率）腐蝕率 腐蝕率一般以金屬每年的平均腐蝕深度表示，單腐蝕率一般以金屬每年的平均腐蝕深度表示，單位為位為mm/a。腐蝕率一般可用失重法測(cè)定，即將金屬。腐蝕率一般可用失重法測(cè)定，即將金屬材料試件掛于熱交換器冷卻水中一定部位，經(jīng)過(guò)一段材料試件掛于熱交換器冷卻水中一定部位，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，由試驗(yàn)前、后試片重量差計(jì)算出每年平均腐蝕時(shí)間，由試驗(yàn)前、后試片重量差計(jì)算出每年平均腐蝕深度，即腐蝕率深度，即腐蝕率 。 對(duì)于局部腐蝕，如點(diǎn)蝕對(duì)于局部腐蝕，如點(diǎn)蝕(或坑蝕或坑蝕)，通常以，通常以“點(diǎn)蝕點(diǎn)蝕系數(shù)系數(shù)

6、”反映點(diǎn)蝕危害程度。點(diǎn)蝕系數(shù)是金屬最大腐蝕反映點(diǎn)蝕危害程度。點(diǎn)蝕系數(shù)是金屬最大腐蝕深度與平均腐蝕程度之比。深度與平均腐蝕程度之比。 循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（2）污垢熱阻）污垢熱阻 熱阻為傳熱系數(shù)的倒數(shù)。熱交換器傳熱面由于熱阻為傳熱系數(shù)的倒數(shù)。熱交換器傳熱面由于結(jié)垢及污垢沉積使傳熱系數(shù)下降，從而使熱阻增加結(jié)垢及污垢沉積使傳熱系數(shù)下降，從而使熱阻增加的量稱為污垢熱阻。此處的量稱為污垢熱阻。此處“污垢污垢”熱阻指由結(jié)垢和熱阻指由結(jié)垢和污垢沉積而引起的熱阻。污垢沉積而引起的熱阻。 熱交換器的熱阻在不同時(shí)刻由于垢層不同而有熱交換器的熱阻在不同時(shí)刻由于垢層不

7、同而有不同污垢熱阻值。在某一時(shí)刻測(cè)得的稱為即時(shí)污垢不同污垢熱阻值。在某一時(shí)刻測(cè)得的稱為即時(shí)污垢熱阻，為經(jīng)熱阻，為經(jīng)t小時(shí)后的傳熱系數(shù)的倒數(shù)和開(kāi)始時(shí)小時(shí)后的傳熱系數(shù)的倒數(shù)和開(kāi)始時(shí)(熱交熱交換器表面未積垢時(shí)換器表面未積垢時(shí))的傳熱系數(shù)的倒數(shù)之差。的傳熱系數(shù)的倒數(shù)之差。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)影響循環(huán)水水質(zhì)的因素影響循環(huán)水水質(zhì)的因素（1） 循環(huán)冷卻水水質(zhì)污染循環(huán)冷卻水水質(zhì)污染 首先是由補(bǔ)充水中的溶解鹽、溶解氣體、微生物及有機(jī)物等引起首先是由補(bǔ)充水中的溶解鹽、溶解氣體、微生物及有機(jī)物等引起的；的； 其次是在生產(chǎn)過(guò)程和冷卻過(guò)程中由外界進(jìn)入冷卻構(gòu)筑物的污染物，

8、其次是在生產(chǎn)過(guò)程和冷卻過(guò)程中由外界進(jìn)入冷卻構(gòu)筑物的污染物，如塵土、泥砂、雜草、設(shè)備油、人工加入穩(wěn)定劑、塔體腐蝕及剝落產(chǎn)如塵土、泥砂、雜草、設(shè)備油、人工加入穩(wěn)定劑、塔體腐蝕及剝落產(chǎn)物等，都會(huì)污染冷卻水。物等，都會(huì)污染冷卻水。 另外是在系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的污染，主要是微生物的生長(zhǎng)及腐蝕產(chǎn)物。另外是在系統(tǒng)內(nèi)部產(chǎn)生的污染，主要是微生物的生長(zhǎng)及腐蝕產(chǎn)物。藻類生長(zhǎng)在冷卻構(gòu)筑物與水接觸的露光部位。由于藻類群體的生長(zhǎng)，藻類生長(zhǎng)在冷卻構(gòu)筑物與水接觸的露光部位。由于藻類群體的生長(zhǎng)，影響了水和空氣的流動(dòng)，而且藻類脫落后便成為污垢沉淀；此外，它影響了水和空氣的流動(dòng)，而且藻類脫落后便成為污垢沉淀；此外，它們的群體體積很大，妨

9、礙了熱的傳遞。同時(shí)有機(jī)污垢造成強(qiáng)烈的腐蝕，們的群體體積很大，妨礙了熱的傳遞。同時(shí)有機(jī)污垢造成強(qiáng)烈的腐蝕，還會(huì)妨礙加入水中的腐蝕抑制劑到達(dá)金屬表面，使藥劑的防腐功能不還會(huì)妨礙加入水中的腐蝕抑制劑到達(dá)金屬表面，使藥劑的防腐功能不能充分發(fā)揮。能充分發(fā)揮。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（2）循環(huán)水的脫）循環(huán)水的脫CO2的作用的作用 天然水中，重碳酸鹽類和游離天然水中，重碳酸鹽類和游離CO2存在平衡關(guān)系，即：存在平衡關(guān)系，即： 當(dāng)它們的濃度符合上述平衡條件時(shí)，水質(zhì)呈穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)它們的濃度符合上述平衡條件時(shí)，水質(zhì)呈穩(wěn)定狀態(tài)，大氣中游離大氣中游離CO2含量很少，其分壓

10、力低。循環(huán)水在冷卻時(shí)，含量很少，其分壓力低。循環(huán)水在冷卻時(shí)，造成造成CO2大量丟失，破壞了上述平衡，使反應(yīng)向右移動(dòng)，產(chǎn)大量丟失，破壞了上述平衡，使反應(yīng)向右移動(dòng)，產(chǎn)生了生了CaCO3。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（3）循環(huán)水的損失）循環(huán)水的損失 循環(huán)水系統(tǒng)中，有四種水量損失：循環(huán)水系統(tǒng)中，有四種水量損失： 蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失P1、風(fēng)吹損失、風(fēng)吹損失P2、滲漏損失、滲漏損失P3、排、排污損失污損失P4及總損失及總損失P。 循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（4）水溫變化的影響）水溫變化的影響 水在生產(chǎn)過(guò)程中，水溫升高，鈣、

11、鎂鹽類的溶解度反而水在生產(chǎn)過(guò)程中，水溫升高，鈣、鎂鹽類的溶解度反而降低，水中降低，水中CO2又部分逸出，用于平衡又部分逸出，用于平衡CaCO3所需的所需的CO2減減少，提高了少，提高了CO2的需要量。水溫升高，會(huì)使水失去穩(wěn)定性而的需要量。水溫升高，會(huì)使水失去穩(wěn)定性而產(chǎn)生結(jié)垢；反之，冷卻過(guò)程中，水溫降低，水中平衡需要量產(chǎn)生結(jié)垢；反之，冷卻過(guò)程中，水溫降低，水中平衡需要量降低，如果低于水中降低，如果低于水中CO2含量，則此時(shí)水具有侵蝕性，使水含量，則此時(shí)水具有侵蝕性，使水失去穩(wěn)定性而產(chǎn)生腐蝕。因此，在循環(huán)水系統(tǒng)中，高溫區(qū)產(chǎn)失去穩(wěn)定性而產(chǎn)生腐蝕。因此，在循環(huán)水系統(tǒng)中，高溫區(qū)產(chǎn)生結(jié)垢，低溫區(qū)產(chǎn)生腐蝕。生結(jié)垢，低溫區(qū)產(chǎn)生腐蝕。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家職業(yè)教育水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫(kù)（5）電化學(xué)腐蝕）電化學(xué)腐蝕 在敞開(kāi)式冷卻水系統(tǒng)中，水與空氣充分接觸，因在敞開(kāi)式冷卻水系統(tǒng)中，水與空氣充分接觸，因此水中溶解氧接近飽和。當(dāng)碳鋼與有溶解氧的水接觸此水中溶解氧接近飽和。當(dāng)碳鋼與有溶解氧的水接觸時(shí)，由于金屬表面的不均勻性和冷卻水的導(dǎo)電性，在時(shí)，由于金屬表面的不均勻性和冷卻水的導(dǎo)電性，在碳鋼表面形成許多微電池，在陰、陽(yáng)極上分別發(fā)生氧碳鋼表面形成許多微電池，在陰、陽(yáng)極上分別發(fā)生氧化還原的共軛反應(yīng)。化還原的共軛反應(yīng)。循環(huán)冷卻水水質(zhì)特點(diǎn)與處理要求國(guó)家