冷卻循環(huán)水加藥裝置

1、 濰坊山水環(huán)保機械制造有限公司冷卻循環(huán)水加藥裝置 一、 概述在冷卻水循環(huán)使用的過程中，通過冷卻構筑物的傳熱與傳質交換，循環(huán)水中Ca2+、Mg2+、CL-、等離子，溶解性固體，懸浮物相應增加，空氣中污染物如塵土、雜物、可溶性氣體和換熱器物料滲漏等均可進入循環(huán)水，致使微生物大量繁殖和在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的管道中產生結垢、腐蝕和粘泥，造成換熱器換熱效率降低，能源浪費，過水斷面減少，通水能力降低，甚至使設備管道腐蝕穿孔，釀成事故。循環(huán)冷卻水處理的目的就在于消除或減少結垢、腐蝕和生物粘泥等危害，使系統(tǒng)可靠地運行。循環(huán)水中能產生的鹽垢有許多種，如碳酸鈣、硫酸鈣、碳酸鎂、氫氧化錳、硅酸鈣等，其中以碳酸鈣垢最為常

2、見，危害大。二、 循環(huán)冷卻水處理設計的原則和要求1、 安全生產、保護環(huán)境、節(jié)約能源、節(jié)約用水是在工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計中需要貫徹的國家技術方針政策的幾個重要方面。在符合安全生產要求方面：循環(huán)冷卻水處理不當，首先會使用權冷卻設備產生不同程度的結垢和腐蝕，導致能耗增加，嚴重時不僅會損壞設備，而且會引起工廠停車、停產和減產的生產事故，造成極大的經濟損失。因此，安全生產首先應保證循環(huán)冷卻水處理設施連續(xù)、穩(wěn)定地運行并能達到預期的處理要求。其次，在循環(huán)冷卻水處理的各個環(huán)節(jié)如循環(huán)水處理、旁流水處理、補充水處理及輔助生產設施如倉庫、加藥間等，設計中都應考慮生產上安全操作的要求。特別是使用的各種藥劑如酸、堿、阻

3、垢劑、殺菌滅藻劑等，常常是有腐蝕性、有素，對人體有害的。因此，對各種藥劑的貯存、運輸、配制和使用，設計上都必須有保證工作人員衛(wèi)生、安全的設施。并按使用藥劑的特性，具體考慮其防火、防腐、防素、防塵等安全生產要求。2、 循環(huán)冷卻水處理，可以概括為去除懸浮物、控制泥垢、控制腐蝕及微生物等四個方面。3、 敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中冷卻水吸收熱量后，以冷卻塔與大氣直接接觸，二氧化碳逸散，溶解氧和濁度增加，水中溶解鹽類濃度增加以及工藝介質泄漏等，使循環(huán)水水質惡化，給系統(tǒng)帶來結垢、腐蝕、污泥和菌藻問題。4、 根據(jù)工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)阻垢、緩蝕劑的加藥量，可按下列公式計算：Gt=Qt&#

4、183;g/1000（N-1）式中 Gt系統(tǒng)運行時的加藥量（kg/h）；Qt蒸發(fā)水量（m3/h）。三、 工藝流程的確定根據(jù)以上原則，本循環(huán)水處理系統(tǒng)確定本工藝流程。1、 工藝流程圖殺菌劑加藥裝置阻垢劑加藥裝置水質穩(wěn)定劑加藥裝置水 池冷卻塔熱交換器軟水器旁濾過濾器器（補充水）泵2、 工藝流程簡介1）、經過冷卻塔的循環(huán)水，經過蒸發(fā)、風飄損失等，循環(huán)水量越來越少，水中的含鹽量逐漸升高。向循環(huán)水中補充一定量的水量。根據(jù)貴方要求，貴方循環(huán)水為淮河水。根據(jù)循環(huán)水設計規(guī)范，循環(huán)水補充水水量分別為：100m3/h和150m3/h； 2）、循環(huán)水池為敝開式，有大量的泥沙及大量的飄浮物進入水池。為保持循環(huán)水質的清

5、潔，對其循環(huán)水進行處理。按照循環(huán)水設計規(guī)范，濃縮倍數(shù)按4進行設計。3）、由于蒸發(fā)、風吹損失等因素，經過一定時間的運行，循環(huán)的水質逐漸惡化。同時由于循環(huán)水的溫度較高，比較適應于菌類的繁殖。因此在整個循環(huán)系統(tǒng)中，向循環(huán)水中投加水質穩(wěn)定劑、殺菌劑及阻垢劑。以利于循環(huán)水系統(tǒng)的正常運行。四、 循環(huán)水系統(tǒng)設計參數(shù)1、 循環(huán)水量：根據(jù)貴方提供的數(shù)據(jù)，循環(huán)水水量分別為2000m3/h和2×1500m3/h，各自成獨立系統(tǒng)。2、 補充給水的水質條件檢測結果項目水樣一水樣二樣品數(shù)平均值超標率最大超標倍數(shù)樣品數(shù)平均值超標率（%）最大超標倍數(shù)PH247.9267.89電導率（ms/m）1241.5632.5

6、溶解氧248.866.3高錳酸鉀指數(shù)243.563.9化學需氧量2413615五日生化需氧量121.061.0氨氮240.35860.379總磷120.1533.330.2060.2133.220.65總氨120.72860.8333.330.09總銅120.01160.02總鋅120.0260.02氟化物120.3160.38總砷120.00460.004總汞120.0000760.00008總鎘120.000160.0001六價鉻120.00260.002總鉛120.00160.001總氰化物120.00260.002揮發(fā)酚180.00160.001石油類120.0260.02硫化物120

7、.18660.186糞大腸菌群（個/L）126486677懸浮物12陽離子表面活性劑123、 冷卻水系統(tǒng)水質控制指標（國標）冷卻水水質控制參數(shù)控制范圍單位電導率10001500s/cmPH8.68.9濁 度20FTU總硬度(以CaCO3計)450650ppm鈣硬度(以CaCO3計)300480ppm總堿度(以CaCO3計)300450ppm氯離子(以Cl計)500ppm總 鐵3ppm總正磷3.55.5ppm鋅0.81.5ppm余 氯0.20.5ppm細菌總數(shù)105Cfu/ml4、 腐蝕指標項 目控制標準公司控制標準國家控制標準腐蝕速度，mpy35微生物控制，CFU/ml1065×10

8、5環(huán)?？刂婆盼鬯螱B8978-1996污水綜合排放標準五、 設計規(guī)范標準設備原材料、設備設計、制造、包裝、運輸?shù)冗^程中執(zhí)行以下標準：GB7190.2-1997大型玻璃纖維增強塑料冷卻塔DL/T742-2001冷卻塔塑料部件技術條件HG20522-92化業(yè)企業(yè)冷卻水設計規(guī)定GBJ102-87工業(yè)循環(huán)冷卻水設計規(guī)范GB/T2577-89玻璃鋼樹脂含量試驗方法GB/T1449-83玻璃纖維增強塑料彎曲性能試驗方法GBJ87-85工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范GB/J17-88工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范GBJ50009-2001建筑結構荷載規(guī)范GBJ20001-2001建筑抗震設計規(guī)范HG/T3132-1

9、998L型冷卻塔風機GB213(4)-78機械設備安裝工程施工、驗收規(guī)范GB8237玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)用液體不飽和樹脂GB1446纖維增強塑料性能試驗方法總則GB11352-89一般工程用結構鋼技術條件GB708-88冷扎制鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差GB/T13274-91一般用途軸流風機技術條件JB/TQ337-84通風機轉子平衡GB1236-85通風機空氣動力性能試驗方法JB/TQ334-84通風機振動精度JB/TQ332-83通風機油漆技術條件GB/T 13306標牌GB/T13384-92機電產品包裝通用技術條件GB 4064電氣設備安裝導則GB4208-84外殼基

10、本技術要求GB191-90包裝儲運圖標記GB3538-83運輸包裝件各部件的標識方法GB6388-86運輸包裝收發(fā)貨標志GB12348-90工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準Q/LB08-95鋼筋混凝土結構冷卻塔安裝六、 藥劑選用原則循環(huán)水系統(tǒng)處理分成二大部分，第一部分：補充水處理，第二部分：循環(huán)水處理。循環(huán)水處理可以概括為去除懸浮物、控制泥垢及結垢、控制腐蝕及微生物殺菌等四個系統(tǒng)。泥垢及結垢、控制腐蝕及微生物等一般采用加藥控制。七、 補充水及旁濾處理根據(jù)貴方要求，補充水及循環(huán)水旁濾部分本方案均不作處理。八、 循環(huán)水處理1. 結垢的控制循環(huán)水中能產生的污垢有許多種，如碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣、碳酸鎂、氫氧化錳

11、、硅酸鈣等，其中以碳酸鈣垢最為常見，危害最大。在循環(huán)水中常添加藥劑，使水垢成分發(fā)生改變。結垢的控制方法，目前常用向循環(huán)水中投加阻垢、分散劑的方法來防止鹽類垢。采用阻垢劑有以下優(yōu)點：a）阻垢效果好。即使在Mg2+、Ca2+、SiO2含量較大時，仍有較好的阻垢效果。b）化學穩(wěn)定性好。在高濃縮倍數(shù)和高溫情況下，以及與緩蝕劑、殺生劑并用時，阻垢效果也很穩(wěn)定，不會明顯下降。c）無毒或低毒，易于生物降解。d）配制、投加、操作等簡便。e）原料易得，易于制備、運輸、貯存及價格低廉。常用的阻垢劑為：聚磷酸鹽。聚磷酸鹽對膠體顆粒具有分散穩(wěn)定作用，對鈣鎂離子螯合能力也很強，也與沉淀在管壁上的膠體結合，或與附在管壁上

12、的Ca2+和Mg2+等形成絡合或螯合離子，然后借布朗運動或紊流作用，把管壁的這些物質重新分散到水中。聚磷酸鹽在水中可摻和在碳酸鈣晶體中，使晶體結構發(fā)生畸變，防止出現(xiàn)碳酸鈣沉淀，因而它對碳酸鈣有良好的阻垢性能。聚磷酸鹽不僅是阻垢劑，而且還是緩蝕劑，它的緩蝕、阻垢作用，隨聚合值n不同而稍有差異。聚磷酸鹽中常用的是三聚磷酸鈉。三聚磷酸鈉加藥量：三聚磷酸鈉（以100%計）的加藥量，一般按25mg/l計算，其極限碳酸鹽硬度約為5mg-N/l。聚磷酸鹽在水中會分解生成正磷酸鹽的現(xiàn)象，此現(xiàn)象稱為磷酸鹽的水解。在應用磷酸鹽時必須注意的問題：影響聚磷酸鹽水解的因素有PH值、溫度、時間、微生物等。在采用三聚磷酸鹽

13、時，須注意以下幾個事宜：1） 用于阻垢作用，聚磷酸鹽通常是短鏈的，一般n=37。2） PH值范圍在6.57.5之間。3） 水溫在4550之間。4） 水中有些微生物可分泌出磷酸酶，使聚磷酸鹽迅速水解，故應注意殺菌。5） 藥品在系統(tǒng)內停留時間不大于5小時。6） 注意系統(tǒng)排污對環(huán)境富營養(yǎng)化的影響。2. 腐蝕的控制循環(huán)水系統(tǒng)中的金屬腐蝕一般可分為三種類型：化學腐蝕、電化學腐蝕及微生物腐蝕。腐蝕的形式有均勻腐蝕、點蝕、浸蝕、選擇性浸蝕、縫隙腐蝕和腐蝕開裂等。影響腐蝕的因素有：1） 水中溶解固體及懸浮物2） 氯離子3） PH值4） 溶解氣體5） 金屬的相對面積效應6） 溫度7） 流速8） 微生物控制循環(huán)水

14、系統(tǒng)腐蝕的方法有很多種，藥劑法是其中的一種，藥劑法緩蝕是通過向循環(huán)水中投加并保持一定量的緩蝕藥劑，使之在金屬表面生成一層致密連續(xù)的金屬氧化膜或其他類型的膜，以抑制腐蝕過程，從而達到控制腐蝕的目的。緩蝕劑有許多種，一般采用聚磷酸鹽。聚磷酸鹽是一種陰極緩劑。聚磷酸根與水中鈣離子（或其他兩價金屬離子）絡合，形成一個帶正電的絡合離子，它以膠溶狀態(tài)存在于水中，當它與鋼鐵的腐蝕產物Fe2+相遇時，則絡合生成以聚磷酸鈣鐵為主要成分的絡合離子。以腐蝕電流的作用下沉積在陰極表面形成沉淀膜，這種膜具有一定的致密性，能產生陰極化作用，阻擋溶解氧擴散到陰極，從而阻止腐蝕反應的進行。當沉淀逐漸加厚時，腐蝕電流逐漸減少，

15、沉積也就逐漸減弱。聚磷酸鹽也具有較弱的陽極效應，因為能把金屬離子包含在膜內。15mg/l低劑量的聚磷鹽，具有良好的阻垢作用，而大多數(shù)情況下，是以緩蝕劑而作用的。其劑量為2025mg/l，水中鈣離子濃度要大于50mg/l。聚磷酸鹽在使用上的注意點：1） 水中必須有一定的溶解氧（大于2mg/l和二價金屬離子，聚磷酸鹽才能起到緩蝕效果。2） 要求有一個活化的清潔的金屬表面。3） 聚磷酸鹽不宜單獨使用。4） 水溫過高時，易水解生成羥基磷灰石污泥，腐蝕會加劇。5） PH值通?？刂圃?7。3. 微生物的控制在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，水溫和PH值均適宜多數(shù)微生物的生長，微生物的濃度和它們生長所需的營養(yǎng)源均因循環(huán)濃

16、縮而增加，冷卻塔循環(huán)水池又常年露置于室外，陽光充足，有利于微生物的生長。循環(huán)水中微生物常見有四類：即藻類、真菌、細菌和原生動物?？刂莆⑸锷L，首先要弄清微生物類型，然后確定控制方法，選擇有效的控制微生物的殺生劑。微生物的控制一般有以下幾種方法：1） 防止日光照射：水池可以加蓋。2） 采用旁濾裝置：循環(huán)水中一部分用旁濾池過濾，去除水中濁度、藻類等微生物。3） 加強補充水的前處理，改善水質：經過處理的水，不僅可以除去懸浮物，也可除去部分浮游生物和細菌。4） 投加殺生劑：這是目前抑制微生物的通行辦法。殺生劑的種類有許多種，現(xiàn)在一般采用：優(yōu)氯凈。優(yōu)氯凈的作用機理與氯相同，但效果明顯優(yōu)于氯片。在使用優(yōu)

17、氯凈的過程中，為能達到最大的殺生效果，應注意下列幾個方面的問題：1） 水中的PH值不能太高，在水中應保持一定的余氯量，一般在一段時間內保持余氯量在0.51.0mg/l。2） 沉淀于水中的污泥，消耗大量的氯氣，要及時排除，以保持余氯量，一般在要求的范圍內。3） 含油量大的水不宜用氯，油對氯有吸附作用。4） 防止堿性物質，如氨的泄漏。5） 注意藥劑與氯的反應，銅緩蝕劑巰基苯駢噻唑能被氯氧化，避免同時投加。敞開式循環(huán)冷卻水的加氯量處理宜采用定期投加，每天投加13次，余氯量控制在0.51.0mg/l之內。每次加氯時間采用34h。加氯量按下式計算：Gt=Q·gt/1000式中Gt加氯量（Kg/

18、h）Q循環(huán)冷卻水量（m3/h）gt單位循環(huán)冷卻水的加氯量，采用24mg/l九、 清洗與預膜處理循環(huán)冷卻水系統(tǒng)開車前，應進行清洗、預膜處理。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)清洗、預膜水應通過旁路管直接回到冷卻塔集水池。A、 清洗在安裝或運行中，不可避免地會有油污、鐵銹、泥沙、灰塵、水垢等進入系統(tǒng)，由于這些雜質的存在很難使金屬表面活化，影響緩蝕劑形成的保護膜。清洗是處理過程中極為重要的一項操作，無論新老系統(tǒng)都必須對金屬表面進行清洗，以除去雜質，為下一步預膜做好準備工作。清洗方法有物理清洗及化學清洗兩種。1） 物理清洗物理清洗的優(yōu)點： 可以省去化學清洗所需的藥劑費用。 避免了化學清洗后清洗廢液帶來的排放或處理問題。

19、不易引起被清洗設備的腐蝕。物理清洗的缺點： 一部分機械清洗方面需在冷卻水系統(tǒng)中斷運行后才能進行。 對于粘結性強的硬垢和腐蝕產物，機械清洗的效果不佳。 清洗操作比較費工。2） 化學清洗：化學清洗就是利用酸、堿或有機螯合劑，分散劑等化學藥劑，通過化學作用將附著的水垢、污泥等沉積物溶解、清洗干凈的方法。在確定采用化學清洗法時，首先需要了解沉積物的化學組成，然后針對各種不同組成的垢，選擇適合的化學藥劑和清洗程序。如污垢組成是碳酸鹽、磷酸鹽和金屬氧化物，用酸清洗效果好。最好先做沉積物溶解試驗，再確定清洗配方。（1） 酸洗：酸洗主要用來除去易溶解于酸的硬垢，金屬氧化腐蝕產物等，一般可采用鹽酸、硫酸、磷酸、

20、檸檬酸等。主要為鹽酸和硫酸兩種，其中以鹽酸用得最普遍。兩種酸常用的濃度是5%10%。如果系統(tǒng)中有不銹鋼設備則不能選用鹽酸，而宜選用10%的稀硝酸或15%的磷酸清洗較合適。鹽酸清洗的溫度，一般控制在2030之間。（2） 堿洗：堿洗主要是對新設備清洗以除油脂，或使運轉后設備里的硬垢變軟。新設備清洗時可以表面活性劑為主體，如磺化琥珀酸鈉等，并添加一些堿性劑進行；對硬垢進行處理時，可增加藥劑濃度及延長時間和提高溫度。（3） 投加清洗劑：清洗劑中除了酸、堿之外，還有一些特殊的或專用的清洗劑如絡合物、聚電解質、殺生劑、有機溶劑等，通常是一類表面活性劑，用于清洗金屬表面的油污、砂泥、浮銹等雜物?；腔晁徕c

21、就是一種陰離子表面活性劑，以有機磷酸鹽和聚丙烯酸鈉的混合物作為清洗劑，也有較好的效果。（4） 清洗操作與控制： 開車前清洗：新系統(tǒng)開車之前或者系統(tǒng)經過停車檢修后重新開車，均需進行清洗，然后再進行預膜處理。 停車前清洗：有時當循環(huán)冷卻水系統(tǒng)長期運轉后、生物污泥嚴重、在決定停車清洗時，常先對整個系統(tǒng)進行一次清洗剝離，然后根據(jù)清洗的效果和打開換熱器情況，而決定主要換熱器單臺設備清洗方式。清洗剝離主要是針對系統(tǒng)中的生物粘泥嚴重，采取殺菌分散的辦法。清清剝離時間一般3-5d，第一天以殺菌剝離為主，可在循環(huán)水中投加大劑量的殺菌劑，并通以大量氯氣，使余氯量控制在12mg/L，同時PH控制在66.5范圍內，第

22、二天以分散清洗為主，在循環(huán)水中投加大劑量的清洗劑，第三天再加殺菌劑，并通大量氯氣，第四天則加分散劑和清洗劑。經過如此反復清洗剝離，基本上可洗去生物粘泥，但對硬垢和銹瘤的清洗效果較差。 不停產清洗：即在系統(tǒng)中加入大劑量的分散劑。一般常用聚丙烯酸100mg/L以上，經過24h清洗后，對提高換熱器的傳熱效率和延續(xù)生產周期有一定效果。也可用螯合劑如EDTA，檸檬酸等藥劑清洗。清洗完后，一般都就將清洗排放，置換干凈的清水，再進行下一步的操作如預膜等。清洗過程中，必須定時測定濁度的變化，以掌握清洗效果。一般濁度起先隨著清洗時間的延長，逐漸增高，到最大值后，穩(wěn)定幾小時，又逐漸下降，后加入補充水稀釋，直至與補

23、充水的濁度相近時清洗終止。清洗過程中濁度變化幅度大，表明清洗效果好。單臺設備清洗，根據(jù)設備的材質，分別選用鹽酸、硝酸或硫酸等，同時配合相應的緩蝕劑，作為酸洗的藥劑。B、 預膜1） 預膜的目的：預膜就是在系統(tǒng)正常運行之前，先投加預膜劑，使金屬表面形成一層完好的緩蝕的保護膜，然后投入正常運行。由于保護膜的開成比較緩慢，需要相當長的時間，因此加大初期投加濃度，可以加快保護膜的形成。當預膜轉入正常處理后，就業(yè)可以使用低濃度的緩蝕劑，以對保護膜起維持和修補的作用。另一種預膜方式是采取專用預膜劑，例如六偏磷酸鈉加硫酸鋅。實距證明預膜與否及預膜操作的好壞對緩蝕效果影響很大。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)除了在運行時必須進行

24、預膜外，在發(fā)生下列情況進也需進行重新預膜： 年度大檢修系統(tǒng)停水后。 系統(tǒng)進行酸洗之后。 停水40h或換熱設備暴露空氣中12h。 循環(huán)水系統(tǒng)PH4達2h。6） 預膜劑：預膜劑一般采用與正常緩蝕劑同一體系的配方，應根據(jù)試驗或相似條件的運行經驗確定。十、 藥劑的選用及投藥量1、 阻垢、緩蝕劑的復合配方阻垢、緩蝕劑本系統(tǒng)采用組合成緩蝕阻垢劑的低磷復合配方。緩蝕阻垢劑的復合配方為：鉻酸鹽+聚磷酸鹽投加量：投加量須根據(jù)循環(huán)水水質情況而確定，一般其投加量為4060mg/l。該種配方藥劑具有以下優(yōu)點：1）、對不同的水質適應性強。2）、緩蝕效果好，對鋼鐵、銅及其合金、鋁都有緩蝕效果。2、 投藥量計算循環(huán)水中的投

25、藥量（不考慮系統(tǒng)的滲漏損失）1） 蒸發(fā)水量由于蒸發(fā)水量缺乏數(shù)據(jù)，現(xiàn)暫按補充水量進行計算根據(jù)前面所述系統(tǒng)補充水量分別為：2000m3/h循環(huán)水系統(tǒng)：100m3/h2×1500m3/h循環(huán)水系統(tǒng)：150m3/h注：正常情況下，蒸發(fā)水量小于補充水量，現(xiàn)按補充水量為基準，是出于對系統(tǒng)安全考慮。2） 藥劑投加量A、2000m3/h循環(huán)水系統(tǒng)補充：B、2×1500m3/h循環(huán)水系統(tǒng)注：Q蒸發(fā)水量 m3/hB%藥劑商品純度g投藥劑量3、 殺生劑殺生劑選用以非氧化性殺菌劑為主，輔以氧化性殺生劑，盡可能減少循環(huán)水中氯離子含量，考慮到貴方換熱設施為不銹鋼，本方案其投加量應根據(jù)循環(huán)水的水質情況確

26、定，一般情況為25mg/l。本方案投加量按下限取值，投加量：2mg/l，余氯：余氯量保持在0.51.0mg/l之間。A、2000m3/h循環(huán)水系統(tǒng)(1)非氧化性殺菌劑投加量：2 mg/l×2000m3/h×24/1000=96kg/d(2)非氧化性殺菌劑：200ppm VS 保有水量（主要看水池內水量，單位：T）一周加1-2次，人工添加B、2×1500/h循環(huán)水系統(tǒng)非氧化性殺菌劑投加量：2 mg/l×（2×1500m3/h ）×24/1000=144kg/d十一、 投藥設備的選型A、2000m3/h循環(huán)水系統(tǒng)1、緩蝕阻垢劑加藥裝置根據(jù)前面計算可知，本系統(tǒng)緩蝕阻垢劑加藥量為160kg/天，（90%純度按每天溶藥二次，藥劑配制濃度按20%設計，