水處理培訓資料

水處理技術交流

水處理主要相關術語（10個）

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)：以水作為冷卻介質(zhì)，并循環(huán)使用的供水系統(tǒng)，由換熱設備、冷卻塔、水泵、管道以及其它有關設備組成，分為敞開式和密閉式兩種循環(huán)水系統(tǒng)。敞開式循環(huán)水系統(tǒng)：是指循環(huán)冷卻水與空氣直接接觸冷卻的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。循環(huán)水量：每小時用水泵輸送的總水量，以Q表示，單位m3/h。保有水量：冷卻水系統(tǒng)的總貯水量（包括涼水池、換熱器、管網(wǎng)、旁濾、吸水井等空間體積等）。以V表示，單位m3。保有水量與循環(huán)量之間關系是：保有水量/循環(huán)量=1/3-1/5之間。蒸發(fā)水量：循環(huán)水在冷卻塔內(nèi)通過蒸發(fā)而冷卻，在此過程中損失的水量稱為蒸發(fā)水量，以E表示，單位m3/h。計算公式E＝0.0017Q×△t補充水量：循環(huán)冷卻水在運行過程中補充因蒸發(fā)、風吹、排污等損失的水量，以M表示，單位m3/h。M＝N×B排污水量：為了維持一定的濃縮倍數(shù)及控制某個指標，必須從循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中排放的水量，以B表示，單位m3/h。B＝E/N-1飛濺損失：由于風力作用把水從系統(tǒng)中吹入大氣，叫做飛濺損失。一般風吹損失可按1‰Q計算，以W表示，單位m3/h。濃縮倍數(shù)：循環(huán)水中的含鹽量與補充水的含鹽量之比值，以N表示。常用來計算濃縮倍數(shù)的離子有鉀離子、電導、氯離子、二氧化硅等。循環(huán)周期：保有水量/循環(huán)量×60相關術語與藥劑用量關系阻垢劑、緩蝕劑用量計算跟循環(huán)量及溫差有一定關系；殺菌劑用量計算跟保有水量有一定關系。循環(huán)水工藝參數(shù)：Q循環(huán)量12000m3/h，保有水量5500m3，△t溫差7℃，N濃縮倍數(shù)3，KF-19A/505投加濃度50mg/L舉例：阻垢緩蝕劑19A用量計算蒸發(fā)量E＝0.0017×Q×△t=143排污量B＝E/N-1=71藥劑月用量W=藥劑投加濃度×B×24×30=2500kg殺菌劑505用量計算藥劑月用量W=藥劑投加濃度×保有水量=50×5.5=275kg三、循環(huán)水工藝流程

涼水池換熱設備旁濾器2-10%涼水塔參數(shù)：1供水流量2供水溫度監(jiān)測換熱器參數(shù)：3回水溫度補水液位計加藥設備粘泥化驗分析取水排污殺菌劑工藝流程包括三方面的內(nèi)容：

1、工藝運行參數(shù)包括供水流量、供水溫度、回水溫度、溫差、塔池液位、補水流量、機泵壓力、電流等。2、水質(zhì)指標每天水質(zhì)分析指標：藥劑濃度（總磷）、PH、電導、濃縮倍數(shù)、鈣硬、堿度等，目的使各項控制指標在方案要求范圍，確保水質(zhì)不結(jié)垢不腐蝕。每周分析指標：異養(yǎng)菌、粘泥等，目的驗證殺菌劑投加效果。每月監(jiān)測一次指標：腐蝕率、粘附速率，驗證水處理藥劑應用效果，對廠家藥劑進行評價。3、三劑使用：對每天使用的阻垢劑、殺菌劑用量進行統(tǒng)計，用來計算藥劑單耗、噸水成本。四、循環(huán)水在使用中會產(chǎn)生的三個故障

結(jié)垢、腐蝕、微生物（細菌和藻類）是循環(huán)水運行中會出現(xiàn)的問題，三者彼此影響，必須同時進行針對性的處理。

投加水處理藥劑進行化學處理是解決上述問題的行之有效的辦法。目的就是防止設備結(jié)垢和腐蝕，穩(wěn)定生產(chǎn)，節(jié)約水資源，減少環(huán)境污染，延長設備使用壽合。因水處理藥劑必須是在一定的控制條件下使用，所以每套系統(tǒng)，我們都要根據(jù)用戶新水條件、設備材質(zhì)及工藝要求提供水處理方案。

1.腐蝕危害

循環(huán)冷卻水造成的腐蝕，通常是指通過電化學反應使金屬被消耗破壞的現(xiàn)象，在循環(huán)水系統(tǒng)中，主要以溶解氧腐蝕為主，這種腐蝕會造成系統(tǒng)的輸水管線、水冷設備損壞從而使用壽命減少外，還會造成水冷器泄漏而引起工藝介質(zhì)的污染或計劃外的停車事故。而且腐蝕產(chǎn)生銹瘤、鐵銹片等，會引起換熱效率下降或管線堵塞等危害。

2.結(jié)垢危害

結(jié)垢是指水中溶解或懸浮的無機物，由于pH值升高受熱等因素，使原溶解于水中的物質(zhì)析出，而沉積在金屬表面的現(xiàn)象。敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)垢的主要成分有碳酸鈣和三氧化二鐵二種，由于阻垢緩蝕劑的使用，還增加了磷酸鈣、磷酸鋅等成份。垢的產(chǎn)生會引起水冷設備換熱效率下降，管線的阻力增大，導致循環(huán)水量減少或換熱管的堵塞等。敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中影響結(jié)垢的主要因素是冷卻水pH、Ca2+、總堿度、水溫、換熱器表面溫度、表面狀態(tài)等。

3.生物粘泥危害

生物粘泥主要由細菌及藻類等微生物的分泌產(chǎn)物粘附了水中懸浮雜質(zhì)而形成，生物粘泥沉積到管線或換熱設備中會導致傳熱效率下降，換熱設備堵塞，同時產(chǎn)生嚴重的局部腐蝕等危害。影響粘泥生成的主要因素與水溫、pH、溶解氧、營養(yǎng)等有關。

4.其它離子的危害

系統(tǒng)的金屬管線和設備還會因氯離子和硫酸根離子的存在而引起危害，Cl-和SO42-均屬強腐蝕性離子，特別是氯離子由于其半徑小，容易穿透鈍化膜表面的細孔而產(chǎn)生點蝕現(xiàn)象，另在有污垢存在時，氯離子可依靠其較強穿透力進入垢下與Fe2+反應生成FeCl2，F(xiàn)eCl2進一步水解生成Fe(OH)2和HCl，導致腐蝕區(qū)溶液呈強酸性，使金屬的腐蝕速度加快，氯離子還是造成不銹鋼點蝕及應力腐蝕破裂的主要因素，所以冷卻水中氯離子的允許濃度應根據(jù)設備的材質(zhì)、結(jié)構(gòu)而確定。

SO42-的存在有利于硫酸鹽還原菌的滋生和繁殖，并還原生成硫化氫，促進冷卻水系統(tǒng)金屬的腐蝕。五、水處理方案目標（國標GB50050驗收指標）項目監(jiān)測方法碳鋼腐蝕率≤0.075mm/a試管法、試片法不銹鋼腐蝕速率＜0.005mm/a試片法銅腐蝕速率＜0.005mm/a

試片法粘附速率＜15mcm（毫克/厘米2月）試管法異養(yǎng)菌＜1×105個/mL平皿法粘泥量＜3mL/m3浮游網(wǎng)法六、循環(huán)水運行方式選擇和濃縮倍數(shù)控制1、循環(huán)水運行方式※自然PH濃縮※加酸調(diào)PH控制兩種方式。具體選擇哪一種，主要由新水水質(zhì)及用戶要求的濃縮倍數(shù)來決定。屯河循環(huán)水選擇自然PH濃縮方式。自然PH濃縮運行：PH：8.3-9.2，鈣硬＜500mg/L，堿度＜400mg/L。加酸調(diào)PH運行:PH值范圍根據(jù)廠家藥劑配方而定，我公司方案：PH通常在8.0-8.6之間，堿度要求控制200-300mg/L。2、循環(huán)水濃縮倍數(shù)選擇

☆要使循環(huán)水運行取得良好的緩蝕阻垢效果，對于循環(huán)水和補充水的各種雜質(zhì)應當有限制性的要求，這種限制性的控制指標就是水質(zhì)控制的邊界條件。如果超出控制指標，會給循環(huán)水處理帶來危害，對于水中的鈣離子和堿度除了需要限制最高允許量之外，還需要控制最低允許量，因含量過低可能造成腐蝕。這些限制性指標有些尚沒有統(tǒng)一規(guī)定。我公司一般要求水質(zhì)指標控制在以下范圍內(nèi)最高最低允許量鈣含量根據(jù)穩(wěn)定指標進行控制使用全有機配方：75mg/L＜鈣＜1200mg/L

鎂含量PH＜8.5時，鎂*二氧化硅＜50000

堿度根據(jù)穩(wěn)定指標進行控制200mg/L＜鈣＜400mg/L

總鐵補充水＜1mg/L循環(huán)水＜2mg/L☆新水水質(zhì)劃分：鈣硬+堿度：50-100mg/L為低硬度水，100-300mg/L為中等硬度水，300-450mg/L為高硬度水。屯可補入的新水為高硬度水。☆循環(huán)水中的“鈣硬+堿度”之和含量作為判斷藥劑配方耐受能力的一項指標。循環(huán)水中“鈣硬+堿度”指標小于1000mg/L，鈣硬、堿度通常都是以碳酸鈣來表示的?！顫饪s倍數(shù)選擇采用自然PH濃縮，只考慮新水時，理論上按鈣+堿指標計算，濃縮倍數(shù)可以允許控制在2.2倍運行。采用加酸處理，濃縮倍數(shù)可以提高到小于3.5倍運行。對高硬度水質(zhì),防垢最佳措施還是建議采取加酸控制?！顫饪s倍數(shù)簡單判斷自然濃縮：濃縮倍數(shù)=循環(huán)水中的含鹽量/新水中的含鹽量。加酸處理時，濃縮倍數(shù)=循環(huán)水中鈣硬度/新水中鈣硬度。

七、循環(huán)水藥劑分類

循環(huán)水使用的藥劑分為兩大類，第一類是日常運行藥劑第二類是清洗預膜處理藥劑日常運行藥劑包括：阻垢緩蝕劑、銅緩蝕劑、氧化性殺菌劑、非氧化性殺菌劑等。清洗預膜藥劑包括：除油劑、粘泥剝離劑、清洗劑、預膜劑、消泡劑、分散劑等。循環(huán)水中結(jié)垢、腐蝕問題是通過投加阻垢緩蝕劑來進行控制，微生物問題是通過投加殺菌劑進行控制。水質(zhì)分析項目、控制范圍及分析頻率分析項目控制指標頻次備注PH值8.0-9.01次/天濁度≤20NTU1次/天電導率≤2000us/cm1次/天總磷(以PO43-計)5-8mg/l1次/天氯離子≤300mg/l1次/天總鐵1mg/l1次/天濃縮倍數(shù)＜2.51次/天總堿度(CaCO3)

≤450mg/l1次/天鈣硬度(CaCO3)≤450mg/l1次/天鋅離子＞1.0mg/l1次/天科發(fā)公司分析異養(yǎng)菌總數(shù)＜1×105個/ml1次/月科發(fā)公司分析碳鋼腐蝕速率≤0.075mm/a1次/月科發(fā)公司配合分析對腐蝕有影響的指標：PH、水溫、電導率、水流速、容解氧、氯離子等。

對結(jié)垢有影響的指標：鈣硬、堿度、藥劑濃度

污垢（軟垢）形成：殺菌不好引起。阻垢緩蝕劑基礎投加裝置檢修后開工首次加藥或殺菌剝離水質(zhì)進行置換后，需進行基礎投加。目的是使藥劑濃度盡快達到控制指標要求,按系統(tǒng)保有水量一次性投加阻垢緩蝕劑KF-302260mg/L，運行一小時后分析監(jiān)測藥劑濃度多少。基礎投加量按下式計算：加藥量==（）kg式中：V---系統(tǒng)保有水量；m3

阻垢緩蝕劑的補加循環(huán)水在運行過程中，由于排污和吸附等影響，水質(zhì)穩(wěn)定劑會被消耗，所以必需補加藥劑，現(xiàn)采用的間斷加藥,每班加藥一次。九、安全注意事項1、KF-3022溶液顯酸性，KF-504顯堿性，對皮膚有輕微刺激性，接觸皮膚后不會對人體造成灼傷，操作時需戴防護手套。2、所有水處理藥劑貯存都應存放在陰涼通風干燥處，防凍防暴曬。十、運行管理要求

循環(huán)冷卻水控制是以預防為主，管理主要是為防止或減輕水中腐蝕、結(jié)垢及粘泥的障礙，正常運行時的冷卻水運行處理主要包括以下幾個方面的內(nèi)容。1、循環(huán)冷卻水的水質(zhì)指標管理要求控制在規(guī)定的水質(zhì)管理目標值內(nèi)。水質(zhì)合格率要求大于95%。循環(huán)水腐蝕速率、結(jié)垢速率、異養(yǎng)菌為硬性考核指標。必須要求達標。當循環(huán)水中工藝指標超標時，需進行排污措施滿足指標控制。2、藥劑管理使循環(huán)冷卻水維持規(guī)定的藥劑濃度及投加頻次。藥劑濃度總磷控制指標，合格率要求大于95%，班組要嚴格控制，超出要進行考核處理。3、藥劑效果的評價通過監(jiān)測換熱器評價確認水處理效果是否在允許的腐蝕及結(jié)垢范圍內(nèi)。以監(jiān)測換熱器試管數(shù)據(jù)為依據(jù)，掛片數(shù)據(jù)為參考。4、泄漏應急處理方案。水質(zhì)指標異常時，應及時進行判斷，并采取查漏堵漏工作。5、微生物監(jiān)測微生物控制效果是水處理成功的關鍵之一，其效果主要通過測定水中生物粘泥量及異氧菌總數(shù)來判別?？筛鶕?jù)新疆季節(jié)變化、裝置負荷情況來調(diào)整用藥量及投加頻次。6、旁濾設施使用管理旁濾設施是循環(huán)水降低濁度的有效手段，所以應對旁濾效果進行監(jiān)控。每天或每周應對旁濾進水與出水濁度取水進行監(jiān)測一次，確認旁濾使用效果。每周定期進行旁濾反沖洗。7、塔池液位控制循環(huán)水涼水塔集水池液位應保持穩(wěn)定，應該規(guī)定最低安全運行液位，最高液位，每次交接班時，塔池液位必須達到規(guī)定指標內(nèi)才允許交班。8、對每天循環(huán)水新水補入量進行統(tǒng)計。9、對各裝置要建立循環(huán)水冷卻器流速調(diào)節(jié)臺帳，定期對水冷器的流量進行測量。對超溫和流速小的水冷器開大進出口閥門，對因設計原因造成進出口流速達不到要求的水冷器應在條件允許時進行整改。確保冷卻器管束流速合格。水冷器管程冷卻水流速應在0.5-1.0米／秒，殼程冷卻水應在0.3米／秒以上，冷卻水出口水溫不應大于50℃。10、應對各裝置建立水冷器內(nèi)漏的考核檢測制度，發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏應盡快解決。11、水質(zhì)技術分析藥劑供應商每月5號前提供技術服務報告，對現(xiàn)場水質(zhì)進行綜合評價，提出合理化建議。十一、異常情況應急預案

循環(huán)冷卻水裝置在長期運行過程中可能會出現(xiàn)物料介質(zhì)泄漏，若不及時處理，會引起循環(huán)冷卻水微生物滋生、濁度上升、粘泥量增加、腐蝕加劇、換熱器傳熱效率下降等危害，嚴重的還會引起停工、停產(chǎn)。參考科發(fā)展公司在化工行業(yè)同類裝置循環(huán)冷卻水系統(tǒng)擔當化學處理業(yè)務時積累之經(jīng)驗，建議如下發(fā)生異常情形時應急預案：1、酸性物質(zhì)泄漏異常處理1．1現(xiàn)象循環(huán)水的PH值發(fā)生突變降低，低于下限指標；循環(huán)水堿度值降低；酸性物質(zhì)泄漏會增加碳鋼設備的腐蝕，引起循環(huán)水中總鐵升高，循環(huán)水顏色呈現(xiàn)銹黃色或淡紅棕色；1．2采取措施采用先總管后支管再換熱器進、出口水管的方式測定循環(huán)水進出口的PH值，堿度查找泄漏點，查出后及時采取隔離、堵漏等措施。立即對循環(huán)水加大置換，降低濁度，穩(wěn)定PH值，盡量不要采用加堿等辦法，以防止氧化鐵的二次沉積。適當加大阻垢緩蝕劑藥品的添加量，以控制系統(tǒng)發(fā)生腐蝕和結(jié)垢。酸性物質(zhì)泄漏處理結(jié)束后，需對循環(huán)水系統(tǒng)進行補膜處理，用正常運行藥品濃度的3-5倍，進行基礎添加，運行3-5天后轉(zhuǎn)入正常運行。濁度超標

從以下幾方面查找原因，逐一排查，最后有針對性地解決問題。1、檢查補充水的濁度是否符合要求，如補充水的濁度較高而引起循環(huán)水濁度上升，則應從源頭抓起，降低補充水的濁度；2、檢查旁濾池的出水效果；如旁濾池的進出口濁度差不多，應檢查旁濾量是否太大了超過了其設計能力、旁濾池內(nèi)生物粘泥大量繁殖，影響了出水效果、考慮更換濾料或?qū)V池進行改造；3、檢查系統(tǒng)濃縮倍數(shù)是否太高；4、檢查裝置有無泄漏；5、檢查微生物控制狀況及粘泥量，是否由于粘泥大量生成導致濁度升6、調(diào)查冷卻塔周圍的環(huán)境，如粉塵等也會導致循環(huán)水濁度升高；7、調(diào)查是否是因為天氣因素，如沙塵天氣、刮風天氣影響等?？傝F超標主要從以下幾方面查找原因，最后有針對性地解決問題。補充水的總鐵是否超標；系統(tǒng)是否在冷態(tài)運行或低濃縮倍數(shù)條件下運行（≤2.0）；藥劑濃度是否在控制范圍內(nèi)；系統(tǒng)是否有泄漏造成循環(huán)水PH突然降低；查出原因后，采取針對性措施加以解決。十二、循環(huán)水效果監(jiān)測控制一、腐蝕和結(jié)垢的監(jiān)測方法有※試片法※試管法（現(xiàn)場必需配備監(jiān)測換熱器硬件設備）數(shù)據(jù)參考依據(jù)，以試管數(shù)據(jù)為主，試片數(shù)據(jù)作為參考二、腐蝕速率單位及代號共有三個單位1、毫克/年（代號mm/a），計算常數(shù)8.76×107，國標采用的單位。2、毫克/分米2天（代號mdd），計算常數(shù)2.4×106×密度3、密耳/年（代號mpy）,計算常數(shù)3.45×109，在線儀表上常采用的單位三、腐蝕率計算公式計算公式：F＝C×△W/A×t×ρ國標規(guī)定的單位為毫克/年（mm/a）C—計算常數(shù)，8.76×107；△W—試樣的腐蝕失重（g）；A—試件的表面積，cm2；t—腐蝕試驗時間（h）；ρ—試件材料的密度（千克/米3）；碳鋼密度：ρ＝7.85×103（千克/米3）銅密度：ρ＝8.91×103（千克/米3）不銹鋼密度：ρ＝7.89×103（千克/米3）四、試片監(jiān)測掛片是腐蝕監(jiān)測最常用的一種方法。1、試片規(guī)格分類按面積分:Ⅰ型試片（面積28cm2）、Ⅱ型試片(面積20cm2)、Ⅲ型試片(面積12cm2)監(jiān)測換熱器選用的是Ⅱ型試片2、按材質(zhì)分類：碳鋼（20#、A3）試片、銅試片（海軍黃銅、H62）、不銹鋼試片（304、316L）3、掛片監(jiān)測時位置可以掛在監(jiān)測換熱器中（供水線上）、回水管線旁路掛片器中，水流速控制在0.8-1.0m/s。沒有掛片器時也可掛在塔池中，要求塔池中有水流動處，應避開加藥點、補水點。4、掛片監(jiān)測周期：碳鋼、銅片30天，不銹鋼90天5、掛片預處理●掛片前處理（新試片）先用脫脂棉除油，然后置于無水乙醇中用脫脂棉擦洗，用吹風機冷風吹干，放置干燥器中干燥4小時后稱重，準確至0.1mg，注意經(jīng)處理后的掛片表面禁止用手觸摸?！駫炱筇幚恚ㄅf試片）肉眼觀察表面腐蝕情況并記錄表面狀況。先用清水清除掛片表面污垢，然后用酸洗溶液擦洗除銹垢，取出用水沖洗后再經(jīng)無水乙醇脫水，用吹風機冷風吹干后放入器中干燥，4小時后稱重。6、掛片酸洗液配制※碳鋼（10%鹽酸+0.5%烏洛托品），酸洗時間小于10分鐘。緩蝕劑最好現(xiàn)用現(xiàn)配。

※銅（15-20%鹽酸或5-10%硫酸），酸洗時間3-5分鐘

※不銹鋼（10%硝酸），酸洗時間小于10分鐘五、試管監(jiān)測結(jié)垢和腐蝕的綜合監(jiān)測需要通過監(jiān)測換熱器，模擬裝置中水冷器的一般參數(shù)進行的，更能反映實際狀況。1、監(jiān)測換熱器設計操作參數(shù)循環(huán)水壓力：0.25~0.35Mpa蒸汽壓力：0.4-1Mpa蒸汽溫度：100-150℃蒸汽用量：≤35kg/h水流量：1908kg/h水流