循環(huán)冷卻水處理基礎概念-課件

循環(huán)冷卻水處理基礎概念李飛雁2019年6月5日循環(huán)冷卻水處理基礎概念1循環(huán)冷卻水處理循環(huán)冷卻水處理2水的基本知識水的基本知識3水，是極性分子,溶解能力很強O-2H+H+d+d-水，是極性分子,溶解能力很強O-2H+H+d+d-4水中的主要物質陰離子：SO4-2,Cl-,HCO3-,SiO3-2etc陽離子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+Fe2+,etc溶解氣體：O2,CO2,etc有機物：微生物，油脂等懸浮顆粒：泥沙膠體等水中陰離子的總當量數(shù)和陽離子的總當量數(shù)相等水中的主要物質陰離子：SO4-2,Cl-,HCO3-,S5水質分析項目及含義電導率總堿（M堿度）pH硬度鈣硬濁度總溶固水質分析項目及含義電導率6電導率電阻率的倒數(shù)稱為電導率，單位是s/cm2電導率僅決定于水中離子的多少和性質。代表了水中的含鹽量,因此電導率越高水中含鹽量越高。表示水中含鹽量的另一單位是總溶解固體（TDS），其單位是ppm對普通水、爐水、冷卻水在20oC、pH中性情況下，TDSppm～0.7×電導率s/cm電導率電阻率的倒數(shù)稱為電導率，單位是s/cm27堿度堿度－－指水中能與強酸發(fā)生中和反應物質的總量。一般水中堿度由氫氧化物、碳酸鹽、重碳酸鹽組成，稱為總堿度?？倝A度＝在甲基橙指示劑變色的等當點時所需的酸量＝HCO3-+CO32-+OH-＝M堿度堿度只存在于pH=4.3以上堿度堿度－－指水中能與強酸發(fā)生中和反應物質的總量。8pHpH=-log10(H+mol/l)pH是水中氫離子濃度的負對數(shù)pHpH=-log10(H+mol/l)pH是水中氫9硬度一般將水中鈣、鎂離子稱作硬度，鈣離子叫鈣硬度，鈣、鎂離子總量叫總硬度。硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度?？傆捕扰c總堿度之差叫負硬度。硬度一般將水中鈣、鎂離子稱作硬度，鈣離子叫鈣硬度，鈣、鎂離子10濁度濁度是表示水中的懸浮物及膠體對光透過時所發(fā)生的阻礙程度濁度根據(jù)測量方法的不同分為三種直射光測定：單位為ppm折射光測定：單位為FTU散射光測定：單位為NTU濁度的各單位間無法進行換算濁度濁度是表示水中的懸浮物及膠體對光透過時所發(fā)生的阻礙程度11指水中溶解物質的總量。它也可以理解為水中的含鹽量。溶解于水中的鹽類，陰離子的總當量數(shù)和陽離子的總當量數(shù)相等?？側芄炭側芄?2水中碳酸鹽平衡H2O+CO2H2CO3

H++HCO3-

H++CO3-2水中碳酸鹽平衡H2O+CO2H2CO3H++13PH與碳酸鹽平衡密切相關PH的變化會引起各類碳酸鹽比例變化，外界引起某種碳酸鹽的濃度變化也使PH變化PH與碳酸鹽平衡密切相關PH的變化會引起各類碳酸鹽比例變化，14循環(huán)冷卻水處理循環(huán)水系統(tǒng)類型循環(huán)水系統(tǒng)中要解決的問題循環(huán)水處理效果的評價水處理方案的實施納爾科的水處理循環(huán)水處理常見問題及處理循環(huán)冷卻水處理循環(huán)水系統(tǒng)類型15循環(huán)冷卻水系統(tǒng)類型一次冷卻系統(tǒng)閉路循環(huán)冷卻水冷凍水系統(tǒng)熱水系統(tǒng)敞開式循環(huán)冷卻水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)類型一次冷卻系統(tǒng)16循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的問題腐蝕微生物結垢微生物循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的問題腐蝕微生物結垢微生物17循環(huán)冷卻水的腐蝕及其控制腐蝕的定義腐蝕是金屬轉變成金屬氧化物的過程陽極：FeFe2++2e陰極：2H2O＋O2＋4e4OH-

金屬在水中的腐蝕是電化學腐蝕循環(huán)冷卻水的腐蝕及其控制腐蝕的定義18e-e-e-FexOyOH-OH-O2鐵腐蝕微電池H2OH2OH2OO2Fe2+陰極（氧減少）陽極（金屬流失）e-e-e-FexOyOH-OH-O2鐵腐蝕微電池H2OH219腐蝕的常見類型腐蝕的形式：根據(jù)腐蝕時腐蝕面積的大小，可分為以下幾種一般腐蝕局部腐蝕點蝕電偶腐蝕氧濃差腐蝕不銹鋼應力破裂腐蝕的常見類型腐蝕的形式：根據(jù)腐蝕時腐蝕面積的大小，可分為以20影響腐蝕的因素pH（堿度）溫度水的流速含鹽量腐蝕性氣體微生物影響腐蝕的因素pH（堿度）21pH對腐蝕的影響pH對腐蝕的影響22循環(huán)冷卻水處理基礎概念-課件23腐蝕的危害腐蝕產(chǎn)物成為軟垢的一部分，增加軟垢損壞設備縮短設備壽命增加維修費用腐蝕的危害腐蝕產(chǎn)物成為軟垢的一部分，增加軟垢24腐蝕的控制使用耐腐蝕材料，不易被氧化在金屬表面形成耐腐蝕層，隔斷與水的接觸。采用陰極、陽極保護。使用緩蝕劑，對金屬進行鈍化。避免不同金屬的直接接觸。腐蝕的控制使用耐腐蝕材料，不易被氧化25常用的緩蝕劑緩蝕劑是在金屬表面形成一層膜，隔離金屬與水的接觸而達緩蝕目的。緩蝕劑的類型有沉淀膜型、氧化膜型、金屬離子沉淀膜型、吸附膜型。常用的緩蝕劑緩蝕劑是在金屬表面形成一層膜，隔離金屬與水的接觸26常用緩蝕劑沉淀膜型聚磷酸鹽(六偏磷酸鈉三聚磷酸鈉）正磷酸鹽焦磷酸有機磷酸鹽鋅鹽硅酸鹽氧化膜型如鉻酸鹽鉬酸鹽亞硝酸鹽鎢酸鹽金屬離子沉淀膜型苯并三氮唑（BTA)甲基苯并三唑(TT)巰基苯并噻唑(MBT)常用緩蝕劑沉淀膜型27冷卻水中的沉積物及其控制冷卻水中的沉積物及其控制28水中常見沉積物：水垢、污泥、生物粘泥水垢是水中的溶解鹽類結晶析出沉積在金屬表面的物質（主要是硬度成分）。污泥是泥沙微生物殘骸黏土膠體等沉積物生物粘泥是專指以微生物代謝物、殘骸及菌團形成的沉積物水中常見沉積物：水垢、污泥、生物粘泥水垢是水中的溶解鹽類結晶29循環(huán)冷卻水處理基礎概念-課件30垢形成的原因水中所含鹽類本身溶度積很小。循環(huán)水溫度高，成垢鹽類的溶解度隨溫度的上升而下降水在暴氣過程pH上升，鹽類溶解度下降水被濃縮后，離子濃度上升，超過溶度積，并超過過飽和度。垢形成的原因水中所含鹽類本身溶度積很小。31鈣、鎂、鈉離子的溶解度對照鈣、鎂、鈉離子的溶解度對照32水的結垢性判斷Langlier飽和指數(shù)、Ryznar穩(wěn)定指數(shù)飽和PHs的計算PHs=PK2__-PKps+P[Ca+2]+P[堿度]飽和指數(shù)＝PH－PHs

>0有碳酸鈣沉積趨勢=0既無沉積又無腐蝕<0腐蝕

Ryznar穩(wěn)定指數(shù)＝2PHs－PH

水的結垢性判斷Langlier飽和指數(shù)、Ryznar穩(wěn)定指數(shù)33水的結垢趨勢判斷（續(xù)）穩(wěn)定指數(shù)水的趨勢<3.9十分嚴重結垢3.9~5.0嚴重結垢5.0~6.0輕度結垢6.0~7.0微量結垢或腐蝕7.0~7.5腐蝕顯著7.5~9.0嚴重腐蝕>9.0不允許的腐蝕水的結垢趨勢判斷（續(xù)）穩(wěn)定指數(shù)水的34結垢的危害阻礙熱交換器的熱傳導效率降低水流量甚至堵塞管路或換熱器引起垢下腐蝕增加能耗和維修費用結垢的危害阻礙熱交換器的熱傳導效率35結垢引起的制冷機能耗

制冷量（冷噸）：300 制冷效率（千瓦/冷噸） 0.55 電費（元）： 1 循環(huán)量（噸/小時） 200 作業(yè)時間（小時/天）： 24 年作業(yè)日： 365

垢厚度 增加能耗 增加費用（元/年） 0.01英寸/0.25毫米 10% 144,540.00 0.02英寸/0.5毫米 20% 289,080.00 0.03英寸/0.75毫米 30% 433,620.00 0.04英寸/1毫米 40% 578,160.00

結垢引起的制冷機能耗 制冷量（冷噸）：300 制冷效率（千瓦36循環(huán)冷卻水處理基礎概念-課件37微生物能量標準

導熱率菌膜是比碳酸鈣更好的絕緣體:微生物能量標準

導熱率菌膜是比碳酸鈣更好的絕緣體:38結垢形成機理離子濃度超飽和生成沉積物分子有結晶核可使結晶生成碰撞接觸增多使結晶長大結晶長大后形成沉積，附著金屬表面結垢形成機理離子濃度超飽和生成沉積物分子39阻垢分散劑作用原理閥值效應（Threshold)阻垢分散劑控制垢沉積，并非按化學當量進行。幾個ppm藥劑能控制幾百個ppm的鈣離子。阻垢分散劑作用原理閥值效應（Threshold)40阻垢劑作用原理螯合作用晶格崎變分散作用阻垢劑作用原理螯合作用41晶格畸變晶格畸變42常用阻垢分散劑含膦酸基團的有機化合物，兼有阻垢緩蝕性能常用的有膦酸鹽膦酸酯等聚羧酸類水溶性聚合物丙稀酸的聚合物馬來酸的聚合物常用阻垢分散劑含膦酸基團的有機化合物，兼有阻垢緩蝕性能43污泥污泥是水中的懸浮物塵粒、微生物殘骸、油等沉積而成。污泥通常沉積在水流慢的地方表面粗糙處有粘性的地方污泥污泥是水中的懸浮物塵粒、微生物殘骸、油等沉積而成。44污泥和生物粘泥的危害非常類似于結垢為結垢提供晶核為微生物生長提供條件堵塞管道污泥和生物粘泥的危害非常類似于結垢45循環(huán)冷卻水處理基礎概念-課件46污泥生物粘泥的控制良好的緩蝕、阻垢和微生物控制方案可適當減少污泥、粘泥物理(旁濾，在線過濾等)和化學方法相互配合污泥生物粘泥的控制良好的緩蝕、阻垢和微生物控制方案可適當減少47旁濾裝置旁濾裝置的過濾量通常為循環(huán)量的5％旁濾裝置旁濾裝置的過濾量通常為循環(huán)量的5％48循環(huán)水中微生物及控制微生物種類細菌真菌藻類循環(huán)水中微生物及控制微生物種類49微生物的危害微生物引起的粘結物導熱性差難以清除生物粘泥導致垢下腐蝕。微生物引起金屬的腐蝕直接引起金屬腐蝕（鐵細菌、硫酸鹽還原菌）產(chǎn)酸類細菌（硫桿菌、硝化菌）

微生物的危害微生物引起的粘結物導熱性差難以清除50微生物的控制方法常用殺生劑氧化性殺生劑非氧化性殺生劑生物分散劑微生物的控制方法常用殺生劑51氧化性殺生劑鹵素及鹵酸鹽臭氧二氧化氯氯化異氰尿酸氧化性殺生劑鹵素及鹵酸鹽52鹵素類殺生劑在水中的反應X=Cl,Br,orIX2+H2OHOX+HXHOXH++OX-鹵素類殺生劑在水中的反應X=Cl,Br,orI53ActiBrom

---更好的氧化性殺菌劑HOBrH++OBr–HOBr+NH3

H2NBr+H2OHOBr+H2NBrHNBr2

+H2OHOBr+HNBr2

NBr3+H2O

ActiBrom

---更好的氧化性殺菌劑HOBrH54pH對殺生劑活性的影響pH6.06.57.07.58.08.59.09.510.0%HOClorHOBr0102030405060708090100LogKill(cfu/ml)0123456ChlorineKillBromineKillpH對殺生劑活性的影響pH6.06.57.07.58.08.55HalogensHalogens56非氧化性殺生劑季胺鹽酰胺有機硫異噻唑啉酮醛類生物酶制劑生物分散劑非氧化性殺生劑季胺鹽酰胺57異噻唑啉酮

作用目標：所有的好氧菌和厭氧菌，藻類、真菌與微生物細胞內的蛋白質或酶的硫基發(fā)生反應反應速度：慢（4～12小時）但持續(xù)作用時間長異噻唑啉酮

作用目標：所有的好氧菌和厭氧菌，藻類、真菌58N7330殺生示意圖-SHgroups-NH2groupsCellwallCytoplasmicmembraneCoagulation-COOHgroupsN-7330DNAN7330殺生示意圖-SHgroups-NH2grou59殺生劑使用注意事項藥劑濃度、加藥周期不同藥劑交替使用季節(jié)因素藥劑的相容性殺生劑使用注意事項藥劑濃度、加藥周期60循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行61循環(huán)水系統(tǒng)運行參數(shù)循環(huán)量蒸發(fā)量補充水量排污量保有水量溫差濃縮倍數(shù)循環(huán)水系統(tǒng)運行參數(shù)循環(huán)量62參數(shù)間近似計算公式E=μ·R·T

/B=E/(K-1)M=E＋B參數(shù)間近似計算公式E=μ·R·T/63蒸發(fā)排污補充水蒸發(fā)排污補充水64冷卻水系統(tǒng)的運行管理原則盡可能高的濃縮倍數(shù)保證處理效果的情況下盡量提高濃縮倍數(shù)，節(jié)約用水，降低水處理成本良好的緩蝕、阻垢和微生物控制（化學處理）保證設備使用壽命、延長檢修周期保持能耗水平冷卻水系統(tǒng)的運行管理原則盡可能高的濃縮倍數(shù)65濃縮倍數(shù)濃縮倍數(shù)＝循環(huán)水離子濃度/補充水離子濃度 ＝補充水量/排污量濃縮倍數(shù)代表水的再利用率濃縮倍數(shù)濃縮倍數(shù)＝循環(huán)水離子濃度/補充水離子濃度66濃縮倍數(shù)的產(chǎn)生補充水循環(huán)水蒸發(fā)排污濃縮倍數(shù)的產(chǎn)生補充水循環(huán)水蒸發(fā)排污67濃縮倍數(shù)與補水、排污量的關系濃縮倍數(shù)1.52.03.04.05.06.07.0M/R%5.23.52.62.32.22.12.0B/R%3.41.70.80.50.40.30.2濃縮倍數(shù)與補水、排污量的關系濃縮倍數(shù)1.52.03.04.068控制濃縮倍數(shù)的意義提高濃縮倍數(shù)，補水、排污量下降，節(jié)約用水，降低藥劑成本濃縮倍數(shù)與腐蝕結垢控制有直接關系控制濃縮倍數(shù)的意義提高濃縮倍數(shù)，補水、排污量下降，節(jié)約用水，69濃縮倍數(shù)的控制方法控制排污水量（水表控制）消除直排水和泄漏控制循環(huán)水電導率或離子濃度濃縮倍數(shù)的控制方法控制排污水量（水表控制）消除直排水和泄漏70循環(huán)冷卻水的化學處理合適的緩蝕劑－防止腐蝕合適的阻垢劑－防止結垢合適的分散劑－防止粘泥垢合適的殺菌劑－控制微生物生長循環(huán)冷卻水的化學處理合適的緩蝕劑－防止腐蝕71保持穩(wěn)定的藥劑濃度自動化的加藥設備隨時檢測系統(tǒng)中藥劑濃度并根據(jù)需要補充投加藥劑的模式保持穩(wěn)定的藥劑濃度自動化的加藥設備72實施自動化加藥的原因由于循環(huán)水的運行和處理為一連續(xù)的過程，因此，化學水處理也必須適應該過程藥劑投加量過多或過少均會對系統(tǒng)造成有害的影響及浪費人工加藥濃度波動大，有安全方面的問題實施自動化加藥的原因由于循環(huán)水的運行和處理為一連續(xù)的過程，因73普通的自動加藥設備補充水回系統(tǒng)123排污/取樣普通的自動加藥設備補充水回系統(tǒng)123排污/取樣74控制效果USLLSL控制效果USL75TRASAR/電導率控制自動加藥TRASAR/電導率控制自動加藥7621排污/取樣補充水回系統(tǒng)110ppmTRASAR1255umhos7.35pH排放21排污/取樣補充水回系統(tǒng)110ppmTRASAR125577是一種用于自動加藥控制和系統(tǒng)診斷的熒光示蹤技術

是一種用于自動加藥控制和系統(tǒng)診斷的熒光示蹤技術78ExcitationEmission熒光產(chǎn)生的原理ExcitationEmission熒光產(chǎn)生的原理79TRASARScale/corrosioninhibitorPolymerTRASAR因子是一種添加在納爾科化學品中的熒光物質TRASARScale/corrosioninhibito80ProductDosageFluorescenceIntensity040806020100TRASAR的熒光強度與化學品濃度保持一致ProductDosageFluorescenceInt81處理效果USLLSL處理效果USL82水處理效果的評定指標腐蝕－監(jiān)測腐蝕率方法：在線直讀腐蝕率儀 腐蝕掛片測試；監(jiān)測換熱器管標準：（碳鋼）國標：小于0.125毫米/年（5mpy）中石化：化工<0.075,煉油<0.1毫米/年納爾科：小于0.075毫米/年（3mpy）黃銅：<0.004毫米/年不銹鋼<0.002毫米/年水處理效果的評定指標腐蝕－監(jiān)測腐蝕率83水處理效果的評定指標（續(xù)）沉積速率（粘附速率）方法：監(jiān)測換熱器管國標：結垢速率<20MCM（mg/cm2.月）中石化：化工<15MCM煉油<20MCM在線污垢熱阻儀測試污垢熱阻<3×10－4m2小時。C/千卡水處理效果的評定指標（續(xù)）沉積速率（粘附速率）84水處理效果的評定指標（續(xù)）微生物控制細菌總數(shù):標準：小于105個/毫升生物粘泥量：標準：<5ml/m3中石化:化工<3ml/m3煉油<5ml/m3Legionella:軍團菌：<10（新加坡）<0.1(英國）水處理效果的評定指標（續(xù)）微生物控制85國內水處理簡介藥劑使用情況加藥方式和監(jiān)測藥劑供應存在問題循環(huán)水系統(tǒng)設計不合理水處理效果不夠好濃縮倍數(shù)不高自動化程度低

國內水處理簡介藥劑使用情況86國內水處理急需解決的問題

節(jié)省用水提高水處理效果加藥及管理自動化國內水處理急需解決的問題

節(jié)省用水87納爾科的水處理特點完善的水處理理論多年研究并不斷發(fā)展的產(chǎn)品系列先進的監(jiān)測控制技術WELCHEM:自動控制電導率排污NCM100:在線腐蝕率監(jiān)測TRASAR3000&3DTRASAR：在線自動監(jiān)測、控制加藥針對客戶條件專門制定的水處理方案適合不同水質情況的多樣化的水處理化學品納爾科的水處理特點完善的水處理理論88納爾科的水處理特點（續(xù)）現(xiàn)場專家服務服務體系－六個服務標準人員調查，系統(tǒng)調查，方案操作手冊，服務計劃，服務報告和業(yè)務總結應急服務技術支持蘇州、新加坡和美國的實驗室和研究中心電子通訊納爾科的水處理特點（續(xù)）現(xiàn)場專家服務89設計水處理方案要點了解用戶情況水質數(shù)據(jù)（包括豐水、枯水期）循環(huán)水系統(tǒng)工況裝置的工藝條件現(xiàn)有水處理設施水處理管理情況用戶存在的問題設計水處理方案要點了解用戶情況90實施化學水處理方案的要點有針對性的水處理方案適當?shù)募铀幏绞阶詣蛹铀帯⒓铀幜科椒€(wěn)必要的監(jiān)測手段監(jiān)測指標和一定的頻率控制及時調整各個指標確保受控故障排除準確的判斷問題和解決問題。實施化學水處理方案的要點有針對性的水處理方案91水處理方案的實施步驟清洗預膜清洗預膜注意事項水質的濁度、總鐵PH值鈣離子濃度其它水處理方案的實施步驟清洗預膜92水處理方案的實施步驟（續(xù)）常規(guī)處理常規(guī)處理任務是控制好水質指標需控制的水質指標如下（控制指標根據(jù)選定的處理方案定）

水處理方案的實施步驟（續(xù)）常規(guī)處理93需要監(jiān)測控制的水質項目項目單位指標項目單位指標PH總磷ppm電導率μS/cm2正磷ppm濁度ppm溶鋅ppm鈣硬度ppm總鐵ppm總硬度ppm余鹵ppm總堿度ppm細菌總數(shù)個/ml氯離子ppm濃縮倍數(shù)需要監(jiān)測控制的水質項目項目單位指標項目單位指標PH總磷ppm94水質控制指標與腐蝕、結垢的關系PH藥劑濃度濁度總鐵離子鈣硬度和總堿度氯離子余鹵細菌總數(shù)濃縮倍數(shù)水質控制指標與腐蝕、結垢的關系PH95冷卻水處理常見問題的判斷和處理腐蝕問題狀況：監(jiān)測的腐蝕速率超標，掛片呈局部腐蝕或點蝕明顯。；水中總鐵濃度持續(xù)升高；現(xiàn)場換熱設備布滿銹瘤，有泄漏，垢樣分析表明氧化鐵成分占70％～80％。建議的處理方法：檢查水質指標指標合格情況。緩蝕劑濃度、堿度、Ca+2、Cl－、異養(yǎng)菌等指標是否不合格項多，及時糾正。確認指標合格的情況下再考慮修改配方：增加緩蝕劑用量；增加藥劑中抗點蝕的成分；提高水的堿度指標；加強對微生物的殺滅。

冷卻水處理常見問題的判斷和處理腐蝕問題96結垢現(xiàn)狀：監(jiān)測的粘附速率超標；換熱設備超溫，結垢堵塞；循環(huán)水中Ca+2與其他離子比例失調；垢樣分析表明CaO、P2O5、CO2占百分比大。建議的處理方法：檢查循環(huán)水中[堿度＋Ca+2]是否超標、粘泥量是否超標；加藥不及時或分散劑少加；工藝條件是否變化；進水閥門開度小，水量不足；濃縮倍數(shù)過高；對癥處理。增加阻垢分散劑的量或更換高效的阻垢分散劑；調低循環(huán)水中[堿度＋Ca+2]的控制指標；加酸降低PH和堿度（堿性配方也要加酸）；適當降低濃縮倍數(shù)。結垢現(xiàn)狀：監(jiān)測的粘附速率超標；換熱設備超溫，結垢堵塞；循環(huán)水97微生物引起的問題

現(xiàn)狀：監(jiān)測的粘附速率超標，粘泥量超標、異養(yǎng)菌或鐵細菌、硫酸鹽還原菌超標；循環(huán)水發(fā)黑、臭，有菌藻團；換熱器管內有滑膩沉積物。建議的處理方法：檢查加氯（鹵）合格率，每日加氯（鹵）量是否足夠；若是用非氧化殺生劑則檢查加藥間隔周期是否太長；工藝物料有否泄漏。糾正措施：加強加氯（鹵）管理，提高合格率，不定期交替使用非氧化殺生劑；進行粘泥剝離的強化處理。微生物引起的問題

現(xiàn)狀：監(jiān)測的粘附速率超標，粘泥量超標、異98冷卻水處理常見問題的判斷和處理（續(xù)）冷態(tài)期的問題特點：熱負荷小，濃數(shù)倍數(shù)低，系統(tǒng)不穩(wěn)定問題：腐蝕處理方法：強化防腐處理冷卻水處理常見問題的判斷和處理（續(xù)）冷態(tài)期的問題99問題？問題？100循環(huán)冷卻水處理基礎概念李飛雁2019年6月5日循環(huán)冷卻水處理基礎概念101循環(huán)冷卻水處理循環(huán)冷卻水處理102水的基本知識水的基本知識103水，是極性分子,溶解能力很強O-2H+H+d+d-水，是極性分子,溶解能力很強O-2H+H+d+d-104水中的主要物質陰離子：SO4-2,Cl-,HCO3-,SiO3-2etc陽離子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+Fe2+,etc溶解氣體：O2,CO2,etc有機物：微生物，油脂等懸浮顆粒：泥沙膠體等水中陰離子的總當量數(shù)和陽離子的總當量數(shù)相等水中的主要物質陰離子：SO4-2,Cl-,HCO3-,S105水質分析項目及含義電導率總堿（M堿度）pH硬度鈣硬濁度總溶固水質分析項目及含義電導率106電導率電阻率的倒數(shù)稱為電導率，單位是s/cm2電導率僅決定于水中離子的多少和性質。代表了水中的含鹽量,因此電導率越高水中含鹽量越高。表示水中含鹽量的另一單位是總溶解固體（TDS），其單位是ppm對普通水、爐水、冷卻水在20oC、pH中性情況下，TDSppm～0.7×電導率s/cm電導率電阻率的倒數(shù)稱為電導率，單位是s/cm2107堿度堿度－－指水中能與強酸發(fā)生中和反應物質的總量。一般水中堿度由氫氧化物、碳酸鹽、重碳酸鹽組成，稱為總堿度?？倝A度＝在甲基橙指示劑變色的等當點時所需的酸量＝HCO3-+CO32-+OH-＝M堿度堿度只存在于pH=4.3以上堿度堿度－－指水中能與強酸發(fā)生中和反應物質的總量。108pHpH=-log10(H+mol/l)pH是水中氫離子濃度的負對數(shù)pHpH=-log10(H+mol/l)pH是水中氫109硬度一般將水中鈣、鎂離子稱作硬度，鈣離子叫鈣硬度，鈣、鎂離子總量叫總硬度。硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度?？傆捕扰c總堿度之差叫負硬度。硬度一般將水中鈣、鎂離子稱作硬度，鈣離子叫鈣硬度，鈣、鎂離子110濁度濁度是表示水中的懸浮物及膠體對光透過時所發(fā)生的阻礙程度濁度根據(jù)測量方法的不同分為三種直射光測定：單位為ppm折射光測定：單位為FTU散射光測定：單位為NTU濁度的各單位間無法進行換算濁度濁度是表示水中的懸浮物及膠體對光透過時所發(fā)生的阻礙程度111指水中溶解物質的總量。它也可以理解為水中的含鹽量。溶解于水中的鹽類，陰離子的總當量數(shù)和陽離子的總當量數(shù)相等?？側芄炭側芄?12水中碳酸鹽平衡H2O+CO2H2CO3

H++HCO3-

H++CO3-2水中碳酸鹽平衡H2O+CO2H2CO3H++113PH與碳酸鹽平衡密切相關PH的變化會引起各類碳酸鹽比例變化，外界引起某種碳酸鹽的濃度變化也使PH變化PH與碳酸鹽平衡密切相關PH的變化會引起各類碳酸鹽比例變化，114循環(huán)冷卻水處理循環(huán)水系統(tǒng)類型循環(huán)水系統(tǒng)中要解決的問題循環(huán)水處理效果的評價水處理方案的實施納爾科的水處理循環(huán)水處理常見問題及處理循環(huán)冷卻水處理循環(huán)水系統(tǒng)類型115循環(huán)冷卻水系統(tǒng)類型一次冷卻系統(tǒng)閉路循環(huán)冷卻水冷凍水系統(tǒng)熱水系統(tǒng)敞開式循環(huán)冷卻水循環(huán)冷卻水系統(tǒng)類型一次冷卻系統(tǒng)116循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的問題腐蝕微生物結垢微生物循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的問題腐蝕微生物結垢微生物117循環(huán)冷卻水的腐蝕及其控制腐蝕的定義腐蝕是金屬轉變成金屬氧化物的過程陽極：FeFe2++2e陰極：2H2O＋O2＋4e4OH-

金屬在水中的腐蝕是電化學腐蝕循環(huán)冷卻水的腐蝕及其控制腐蝕的定義118e-e-e-FexOyOH-OH-O2鐵腐蝕微電池H2OH2OH2OO2Fe2+陰極（氧減少）陽極（金屬流失）e-e-e-FexOyOH-OH-O2鐵腐蝕微電池H2OH2119腐蝕的常見類型腐蝕的形式：根據(jù)腐蝕時腐蝕面積的大小，可分為以下幾種一般腐蝕局部腐蝕點蝕電偶腐蝕氧濃差腐蝕不銹鋼應力破裂腐蝕的常見類型腐蝕的形式：根據(jù)腐蝕時腐蝕面積的大小，可分為以120影響腐蝕的因素pH（堿度）溫度水的流速含鹽量腐蝕性氣體微生物影響腐蝕的因素pH（堿度）121pH對腐蝕的影響pH對腐蝕的影響122循環(huán)冷卻水處理基礎概念-課件123腐蝕的危害腐蝕產(chǎn)物成為軟垢的一部分，增加軟垢損壞設備縮短設備壽命增加維修費用腐蝕的危害腐蝕產(chǎn)物成為軟垢的一部分，增加軟垢124腐蝕的控制使用耐腐蝕材料，不易被氧化在金屬表面形成耐腐蝕層，隔斷與水的接觸。采用陰極、陽極保護。使用緩蝕劑，對金屬進行鈍化。避免不同金屬的直接接觸。腐蝕的控制使用耐腐蝕材料，不易被氧化125常用的緩蝕劑緩蝕劑是在金屬表面形成一層膜，隔離金屬與水的接觸而達緩蝕目的。緩蝕劑的類型有沉淀膜型、氧化膜型、金屬離子沉淀膜型、吸附膜型。常用的緩蝕劑緩蝕劑是在金屬表面形成一層膜，隔離金屬與水的接觸126常用緩蝕劑沉淀膜型聚磷酸鹽(六偏磷酸鈉三聚磷酸鈉）正磷酸鹽焦磷酸有機磷酸鹽鋅鹽硅酸鹽氧化膜型如鉻酸鹽鉬酸鹽亞硝酸鹽鎢酸鹽金屬離子沉淀膜型苯并三氮唑（BTA)甲基苯并三唑(TT)巰基苯并噻唑(MBT)常用緩蝕劑沉淀膜型127冷卻水中的沉積物及其控制冷卻水中的沉積物及其控制128水中常見沉積物：水垢、污泥、生物粘泥水垢是水中的溶解鹽類結晶析出沉積在金屬表面的物質（主要是硬度成分）。污泥是泥沙微生物殘骸黏土膠體等沉積物生物粘泥是專指以微生物代謝物、殘骸及菌團形成的沉積物水中常見沉積物：水垢、污泥、生物粘泥水垢是水中的溶解鹽類結晶129循環(huán)冷卻水處理基礎概念-課件130垢形成的原因水中所含鹽類本身溶度積很小。循環(huán)水溫度高，成垢鹽類的溶解度隨溫度的上升而下降水在暴氣過程pH上升，鹽類溶解度下降水被濃縮后，離子濃度上升，超過溶度積，并超過過飽和度。垢形成的原因水中所含鹽類本身溶度積很小。131鈣、鎂、鈉離子的溶解度對照鈣、鎂、鈉離子的溶解度對照132水的結垢性判斷Langlier飽和指數(shù)、Ryznar穩(wěn)定指數(shù)飽和PHs的計算PHs=PK2__-PKps+P[Ca+2]+P[堿度]飽和指數(shù)＝PH－PHs

>0有碳酸鈣沉積趨勢=0既無沉積又無腐蝕<0腐蝕

Ryznar穩(wěn)定指數(shù)＝2PHs－PH

水的結垢性判斷Langlier飽和指數(shù)、Ryznar穩(wěn)定指數(shù)133水的結垢趨勢判斷（續(xù)）穩(wěn)定指數(shù)水的趨勢<3.9十分嚴重結垢3.9~5.0嚴重結垢5.0~6.0輕度結垢6.0~7.0微量結垢或腐蝕7.0~7.5腐蝕顯著7.5~9.0嚴重腐蝕>9.0不允許的腐蝕水的結垢趨勢判斷（續(xù)）穩(wěn)定指數(shù)水的134結垢的危害阻礙熱交換器的熱傳導效率降低水流量甚至堵塞管路或換熱器引起垢下腐蝕增加能耗和維修費用結垢的危害阻礙熱交換器的熱傳導效率135結垢引起的制冷機能耗

制冷量（冷噸）：300 制冷效率（千瓦/冷噸） 0.55 電費（元）： 1 循環(huán)量（噸/小時） 200 作業(yè)時間（小時/天）： 24 年作業(yè)日： 365

垢厚度 增加能耗 增加費用（元/年） 0.01英寸/0.25毫米 10% 144,540.00 0.02英寸/0.5毫米 20% 289,080.00 0.03英寸/0.75毫米 30% 433,620.00 0.04英寸/1毫米 40% 578,160.00

結垢引起的制冷機能耗 制冷量（冷噸）：300 制冷效率（千瓦136循環(huán)冷卻水處理基礎概念-課件137微生物能量標準

導熱率菌膜是比碳酸鈣更好的絕緣體:微生物能量標準

導熱率菌膜是比碳酸鈣更好的絕緣體:138結垢形成機理離子濃度超飽和生成沉積物分子有結晶核可使結晶生成碰撞接觸增多使結晶長大結晶長大后形成沉積，附著金屬表面結垢形成機理離子濃度超飽和生成沉積物分子139阻垢分散劑作用原理閥值效應（Threshold)阻垢分散劑控制垢沉積，并非按化學當量進行。幾個ppm藥劑能控制幾百個ppm的鈣離子。阻垢分散劑作用原理閥值效應（Threshold)140阻垢劑作用原理螯合作用晶格崎變分散作用阻垢劑作用原理螯合作用141晶格畸變晶格畸變142常用阻垢分散劑含膦酸基團的有機化合物，兼有阻垢緩蝕性能常用的有膦酸鹽膦酸酯等聚羧酸類水溶性聚合物丙稀酸的聚合物馬來酸的聚合物常用阻垢分散劑含膦酸基團的有機化合物，兼有阻垢緩蝕性能143污泥污泥是水中的懸浮物塵粒、微生物殘骸、油等沉積而成。污泥通常沉積在水流慢的地方表面粗糙處有粘性的地方污泥污泥是水中的懸浮物塵粒、微生物殘骸、油等沉積而成。144污泥和生物粘泥的危害非常類似于結垢為結垢提供晶核為微生物生長提供條件堵塞管道污泥和生物粘泥的危害非常類似于結垢145循環(huán)冷卻水處理基礎概念-課件146污泥生物粘泥的控制良好的緩蝕、阻垢和微生物控制方案可適當減少污泥、粘泥物理(旁濾，在線過濾等)和化學方法相互配合污泥生物粘泥的控制良好的緩蝕、阻垢和微生物控制方案可適當減少147旁濾裝置旁濾裝置的過濾量通常為循環(huán)量的5％旁濾裝置旁濾裝置的過濾量通常為循環(huán)量的5％148循環(huán)水中微生物及控制微生物種類細菌真菌藻類循環(huán)水中微生物及控制微生物種類149微生物的危害微生物引起的粘結物導熱性差難以清除生物粘泥導致垢下腐蝕。微生物引起金屬的腐蝕直接引起金屬腐蝕（鐵細菌、硫酸鹽還原菌）產(chǎn)酸類細菌（硫桿菌、硝化菌）

微生物的危害微生物引起的粘結物導熱性差難以清除150微生物的控制方法常用殺生劑氧化性殺生劑非氧化性殺生劑生物分散劑微生物的控制方法常用殺生劑151氧化性殺生劑鹵素及鹵酸鹽臭氧二氧化氯氯化異氰尿酸氧化性殺生劑鹵素及鹵酸鹽152鹵素類殺生劑在水中的反應X=Cl,Br,orIX2+H2OHOX+HXHOXH++OX-鹵素類殺生劑在水中的反應X=Cl,Br,orI153ActiBrom

---更好的氧化性殺菌劑HOBrH++OBr–HOBr+NH3

H2NBr+H2OHOBr+H2NBrHNBr2

+H2OHOBr+HNBr2

NBr3+H2O

ActiBrom

---更好的氧化性殺菌劑HOBrH154pH對殺生劑活性的影響pH6.06.57.07.58.08.59.09.510.0%HOClorHOBr0102030405060708090100LogKill(cfu/ml)0123456ChlorineKillBromineKillpH對殺生劑活性的影響pH6.06.57.07.58.08.155HalogensHalogens156非氧化性殺生劑季胺鹽酰胺有機硫異噻唑啉酮醛類生物酶制劑生物分散劑非氧化性殺生劑季胺鹽酰胺157異噻唑啉酮

作用目標：所有的好氧菌和厭氧菌，藻類、真菌與微生物細胞內的蛋白質或酶的硫基發(fā)生反應反應速度：慢（4～12小時）但持續(xù)作用時間長異噻唑啉酮

作用目標：所有的好氧菌和厭氧菌，藻類、真菌158N7330殺生示意圖-SHgroups-NH2groupsCellwallCytoplasmicmembraneCoagulation-COOHgroupsN-7330DNAN7330殺生示意圖-SHgroups-NH2grou159殺生劑使用注意事項藥劑濃度、加藥周期不同藥劑交替使用季節(jié)因素藥劑的相容性殺生劑使用注意事項藥劑濃度、加藥周期160循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的運行161循環(huán)水系統(tǒng)運行參數(shù)循環(huán)量蒸發(fā)量補充水量排污量保有水量溫差濃縮倍數(shù)循環(huán)水系統(tǒng)運行參數(shù)循環(huán)量162參數(shù)間近似計算公式E=μ·R·T

/B=E/(K-1)M=E＋B參數(shù)間近似計算公式E=μ·R·T/163蒸發(fā)排污補充水蒸發(fā)排污補充水164冷卻水系統(tǒng)的運行管理原則盡可能高的濃縮倍數(shù)保證處理效果的情況下盡量提高濃縮倍數(shù)，節(jié)約用水，降低水處理成本良好的緩蝕、阻垢和微生物控制（化學處理）保證設備使用壽命、延長檢修周期保持能耗水平冷卻水系統(tǒng)的運行管理原則盡可能高的濃縮倍數(shù)165濃縮倍數(shù)濃縮倍數(shù)＝循環(huán)水離子濃度/補充水離子濃度 ＝補充水量/排污量濃縮倍數(shù)代表水的再利用率濃縮倍數(shù)濃縮倍數(shù)＝循環(huán)水離子濃度/補充水離子濃度166濃縮倍數(shù)的產(chǎn)生補充水循環(huán)水蒸發(fā)排污濃縮倍數(shù)的產(chǎn)生補充水循環(huán)水蒸發(fā)排污167濃縮倍數(shù)與補水、排污量的關系濃縮倍數(shù)1.52.03.04.05.06.07.0M/R%5.23.52.62.32.22.12.0B/R%3.41.70.80.50.40.30.2濃縮倍數(shù)與補水、排污量的關系濃縮倍數(shù)1.52.03.04.0168控制濃縮倍數(shù)的意義提高濃縮倍數(shù)，補水、排污量下降，節(jié)約用水，降低藥劑成本濃縮倍數(shù)與腐蝕結垢控制有直接關系控制濃縮倍數(shù)的意義提高濃縮倍數(shù)，補水、排污量下降，節(jié)約用水，169濃縮倍數(shù)的控制方法控制排污水量（水表控制）消除直排水和泄漏控制循環(huán)水電導率或離子濃度濃縮倍數(shù)的控制方法控制排污水量（水表控制）消除直排水和泄漏170循環(huán)冷卻水的化學處理合適的緩蝕劑－防止腐蝕合適的阻垢劑－防止結垢合適的分散劑－防止粘泥垢合適的殺菌劑－控制微生物生長循環(huán)冷卻水的化學處理合適的緩蝕劑－防止腐蝕171保持穩(wěn)定的藥劑濃度自動化的加藥設備隨時檢測系統(tǒng)中藥劑濃度并根據(jù)需要補充投加藥劑的模式保持穩(wěn)定的藥劑濃度自動化的加藥設備172實施自動化加藥的原因由于循環(huán)水的運行和處理為一連續(xù)的過程，因此，化學水處理也必須適應該過程藥劑投加量過多或過少均會對系統(tǒng)造成有害的影響及浪費人工加藥濃度波動大，有安全方面的問題實施自動化加藥的原因由于循環(huán)水的運行和處理為一連續(xù)的過程，因173普通的自動加藥設備補充水回系統(tǒng)123排污/取樣普通的自動加藥設備補充水回系統(tǒng)123排污/取樣174控制效果USLLSL控制效果USL175TRASAR/電導率控制自動加藥TRASAR/電導率控制自動加藥17621排污/取樣補充水回系統(tǒng)110ppmTRASAR1255umhos7.35pH排放21排污/取樣補充水回系統(tǒng)110ppmTRASAR1255177是一種用于自動加藥控制和系統(tǒng)診斷的熒光示蹤技術

是一種用于自動加藥控制和系統(tǒng)診斷的熒光示蹤技術178ExcitationEmission熒光產(chǎn)生的原理ExcitationEmission熒光產(chǎn)生的原理179TRASARScale/corrosioninhibitorPolymerTRASAR因子是一種添加在納爾科化學品中的熒光物質TRASARScale/corrosioninhibito180ProductDosageFluorescenceIntensity040806020100TRASAR的熒光強度與化學品濃度保持一致ProductDosageFluorescenceInt181處理效果USLLSL處理效果USL182水處理效果的評定指標腐蝕－監(jiān)測腐蝕率方法：在線直讀腐蝕率儀 腐蝕掛片測試；監(jiān)測換熱器管標準：（碳鋼）國標：小于0.125毫米/年（5mpy）中石化：化工<0.075,煉油<0.1毫米/年納爾科：小于0.075毫米/年（3mpy）黃銅：<0.004毫米/年不銹鋼<0.002毫米/年水處理效果的評定指標腐蝕－監(jiān)測腐蝕率183水處理效果的評定指標（續(xù)）沉積速率（粘附速率）方法：監(jiān)測換熱器管國標：結垢速率<20MCM（mg/cm2.月）中石化：化工<15MCM煉油<20MCM在線污垢熱阻儀測試污垢熱阻<3×10－4m2小時。C/千卡水處理效果的評定指標（續(xù)）沉積速率（粘附速率）184水處理效果的評定指標（續(xù)）微生物控制細菌總數(shù):標準：小于105個/毫升生物粘泥量：標準：<5ml/m3中石化:化工<3ml/m3煉油<5ml/m3Legionella:軍團菌：<10（新加坡）<0.1(英國）水處理效果的評定指標（續(xù)）微生物控制185國內水處理簡介藥劑使用情況加藥方式和監(jiān)測藥劑供應存在問題循環(huán)水系統(tǒng)設計不合理水處理效果不夠好濃縮倍數(shù)不高自動化程度低