循環(huán)冷卻水的水質(zhì)穩(wěn)定13課件

水在循環(huán)冷卻過程中，由于水分的蒸發(fā)，溶解鹽類濃縮，二氧化碳的逸出，外界污染物的進入等原因，會產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕及菌藻繁殖等現(xiàn)象，將影響循環(huán)水系統(tǒng)的正常運行，甚至引起生產(chǎn)工藝上的失調(diào)。為了使循環(huán)冷卻水不產(chǎn)生上述現(xiàn)象而采取的水質(zhì)控制措施，常稱做水質(zhì)穩(wěn)定。循環(huán)水工藝流程影響循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定性的因素循環(huán)冷卻水系統(tǒng)運行過程中水質(zhì)的變化水質(zhì)處理方法判斷水質(zhì)穩(wěn)定程度的指標結(jié)垢的控制

Wearenotangelanymore循環(huán)冷卻水的水質(zhì)穩(wěn)定水垢的主要成分是碳酸鈣(及氫氧化鎂)。碳酸鈣、重碳酸鈣；游離CO2在水中存在下列平衡關(guān)系：

Ca2++2HCO3-

→CaCO3+CO2+H2O

當它們的濃度符合此平衡條件時，水質(zhì)呈穩(wěn)定狀態(tài)；否則，將產(chǎn)生化學結(jié)垢或化學腐蝕。造成碳酸鈣沉積而產(chǎn)生水垢的原因有：水在冷卻塔中與空氣接觸時，水中原有CO2逸入大氣，破壞了上述平衡，使平衡向右移動；重碳酸鹽受熱分解；水的蒸發(fā)，使循環(huán)水中溶解性碳酸鹽濃縮；在換熱器熱水出口端，由于水溫升高，提高了平衡CO2需要量，造成CO2含量不足；當水溫降低時，水中平衡CO2需要量也降低，使水中的CO2超過平衡濃度，CaCO3溶解，水失去穩(wěn)定性而具有腐蝕性。此外，無機酸的存在，亦產(chǎn)生腐蝕性?；瘜W腐蝕屬器壁或管壁的不同部位，由于材料的化學組分不均勻或沉積物不均，而具有不同的電極電位，當它們浸入有電解質(zhì)雜質(zhì)和溶解氧的水溶液中時，就形成局部原電池。電極電位較高的部位(如碳鋼的滲碳體)成為陰極，而電極電位較低的部位(如碳鋼的鐵素體)成為陽極。以碳鋼的電化學腐蝕為例溶于水中的Fe2+進一步生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、FeCO3等而沉積于器壁。由反應(yīng)式可見，低pH位和溶解氧的存在，能加速腐蝕進程。

循環(huán)水系統(tǒng)中，由于水溫較高，為各種微生物的生長繁殖創(chuàng)造了條件。鐵細菌能吸收溶解性鐵化合物，使之變成包圍在鐵外的不溶性粘泥狀氧化鐵；硫酸鹽還原鹵可把水中硫酸鹽變成腐蝕性的H2S；真茵粘液能促進粘垢的形成；藻類的代謝產(chǎn)物(溶解氧)能強化腐蝕過程；后生動物造成嚴重的機械阻塞，補給水及周圍環(huán)境(如空氣)帶進循環(huán)系統(tǒng)的泥砂及其它無機物、油類及其它有機物，與系統(tǒng)內(nèi)積聚和生成的無機物、茵藻等，可通過機械沉積作用而產(chǎn)生各種污垢。機械作用堿度增加隨著循環(huán)冷卻水被濃縮，溶解在水中的C02逸出，冷卻水的堿度會升高。PH值升高補充水進入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)后，水中游離的和半結(jié)合的酸性氣體C02在曝氣過程中逸入大氣而散失，故PH值升高。濁度增加一方面補充水進入循環(huán)冷卻水中后由于被不斷蒸發(fā)、濃縮，另一方面循環(huán)冷卻水在冷水塔內(nèi)反復(fù)與大量的工業(yè)大氣接觸，把大氣中的塵埃洗滌下來并帶入循環(huán)冷卻水中形成懸浮物，導致水中懸浮物和濁度升高。有害氣體的進入循環(huán)冷卻水在冷卻塔內(nèi)與工業(yè)大氣反復(fù)接觸時，大氣中的SO2、H2S、NH3等有害氣體不斷進入循環(huán)水中，增進了對鋼、銅、鋁合金的腐蝕。

異養(yǎng)菌的生長循環(huán)冷卻水中，異養(yǎng)菌的生長繁殖最快，數(shù)量也最多，這類細菌能產(chǎn)生致命的粘液，產(chǎn)生生物黏泥，對循環(huán)水危害很大水質(zhì)的穩(wěn)定處理防水垢的穩(wěn)定處理法控制循環(huán)冷卻水的濁度菌藻的處理黏泥的處理預(yù)膜水質(zhì)的穩(wěn)定處理影響循環(huán)水穩(wěn)定的因素有水質(zhì)污染、脫C02、濃縮作用、水溫變化等。先進的水質(zhì)穩(wěn)定處理，使循環(huán)水系統(tǒng)能在較高的濃縮倍數(shù)下運行，既滿足生產(chǎn)需要，又達到節(jié)水的目的。對于一個冷卻系統(tǒng)而言，從直流水改為循環(huán)水，并濃縮2～3倍，那么其用水量將銳減至原來的0．5～1．0，所以我們將濃縮倍數(shù)嚴格控制在2～3倍，選用緩蝕阻垢劑為YS一201，根據(jù)每天化驗的結(jié)果，確定加藥量，目的是增加磷(P)含量，除垢，保持水質(zhì)穩(wěn)定。但過多的提高濃縮倍數(shù)會使循環(huán)冷卻水的硬度、堿度和濃度升得太高，水的結(jié)垢傾向增大很多，從而使結(jié)垢控制的難度增大。高的濃縮倍數(shù)還會使循環(huán)冷卻水的腐蝕性離子和腐蝕性物質(zhì)的含量增加，水的腐蝕性增加，從而使腐蝕控制難度增加，同時還會使藥劑在冷卻水系統(tǒng)中的停留時間增大而水解，因而冷卻水的濃縮倍數(shù)并不是愈高愈好。防水垢的穩(wěn)定處理法①根據(jù)所選用的處理方案和濃縮倍數(shù)的要求，控制成垢物質(zhì)進入冷卻水中的量，把補充水軟化到一定程度，控制水中鈣離子的含量；②在循環(huán)水中加堿或二氧化碳降低pH值，以控制水中碳酸根離子；③使用阻垢劑破壞CaCO3等鹽類結(jié)晶增長的過程，以達到控制水垢形成的目的控制循環(huán)冷卻水的濁度一般循環(huán)冷卻水的濁度應(yīng)控制在1O～15mg／L。主要是控制方法有：采取有效的旁濾處理；控制補充水的濁度；在風沙大的地區(qū)，應(yīng)在冷卻塔周圍砌上短墻，防止風沙入侵到冷卻水系統(tǒng)；控制微生物的繁衍，防止粘泥的大量產(chǎn)生；注意清除塔池積泥。菌藻的處理一周做一次化驗，根據(jù)化驗結(jié)果決定是否需加殺菌劑。投藥前先將循環(huán)水濃縮倍數(shù)控制在標準范圍內(nèi)，關(guān)閉排水閥和補水閥，使系統(tǒng)處于無泄水狀態(tài)，以免降低藥劑濃度，投藥后，藥劑在水中停留12～14’小時后，大量補水及排水，直至泡沫消除干凈。預(yù)膜

為了防止系統(tǒng)管道、冷卻器等內(nèi)部腐蝕，在每次檢修后，開車運行前進行預(yù)膜，使設(shè)備，管道內(nèi)壁形成一層保護膜為了判斷水質(zhì)的穩(wěn)定程波，確定循環(huán)水結(jié)垢或是腐蝕的趨勢，提出了許多指標，但這些指標都有一定的局限性，使用時要注意條件。機械沉積、化學結(jié)晶和生物粘著都能在通水設(shè)備的壁上形成垢物。機械沉積可通過降低懸浮固體濃度及控制水流速度而預(yù)防，生物粘著可通過殺菌而得到防止。本節(jié)主要討論防止化學水垢的穩(wěn)定處理。防止產(chǎn)生水垢的方法有：(1)軟化原水，盡量降低補給水的碳酸鹽硬度；(2)定期排污，并補充含鹽量低的新鮮水，使循環(huán)水中碳酸鹽濃度不致超過允許值；(3)將補給水的碳酸鹽硬度經(jīng)加酸處理轉(zhuǎn)化為非碳酸鹽硬度，從而降低水中碳酸鹽硬度(酸化法)；(4)加入阻垢劑，提高循環(huán)水中允許的極限碳酸鹽硬度；(5)補充CO2，提高循環(huán)水允許的極限碳酸鹽硬度(碳化法)；(6)磁化循環(huán)冷卻水，使水垢呈懸浮的細顆粒狀而不易沉積，并促使老垢脫落(磁化法)。通過加酸使碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化為溶解度較大的非碳酸鹽硬度，使循環(huán)水的碳酸鹽硬度降低到極限碳酸鹽硬度以下。其反應(yīng)式為:

Ca(HCO3)2十H2SO4＝CaSO4十2CO2十2H2O,Mg(HCO3)2十H2SO4＝MgSO4十2CO2十2H2O

由于氯離子的腐蝕性大，通常多投加硫酸。這種方法適用于補給水的碳酸鹽硬度大的情況，并要求酸化后產(chǎn)生的硫酸鈣濃度小于相應(yīng)水溫下的溶解度。為了保證處理效果，應(yīng)經(jīng)常監(jiān)測碳酸鹽硬度、pH值、水溫、酸濃度，并嚴格控制加酸量酸化法是采用姻道