⼯业循环⽔知识
⼯业循环⽔系统的技术管理
在⽔资源⽇益缺乏的今天，如何利⽤好⽔资源, 对耗⽔⼤户⽯化企业来说，显得特别重要。它不但影响企业的经济效益,⽽且还关系到企业的⽣存和发展，我⼚8万t/年硫酸循环冷却⽔系统，经过⼗余年的运⾏，取得了良好效果，下⾯就循环冷却⽔系统的技术管理做⼀探讨。
1 循环冷却⽔系统⼯艺流程的改进
我⼚循环冷却⽔系统原⼯艺流程为：冷⽔池→冷⽔泵→管壳式换热器→热⽔池→热⽔泵→冷却塔→冷⽔池。共有6台⽔泵同时运⾏,⽆备⽤机。冷热⽔池置于地下，故采⽤真空起泵⽅法，在运⾏时，如果有⼀台泵泄压，就会造成冷热⽔池液位不平衡⽽冒池，严重时会影响到其他泵泄压，造成系统停车。针对这⼀现象，我们进⾏了深⼊研究和测试，对其⼯艺流程进⾏了该进，取消了热⽔池和热⽔泵，将热⽔泵改为冷⽔泵使⽤，改进后的⼯艺流程为：冷⽔池→冷⽔泵→管壳式换热器→冷却塔→冷⽔池。这⼀改进，不但解决了冒池现象同时也解决了⽆备机的问题，并且降低了电耗和泵的维修费⽤，取得了可观的经济效益。
2 冷却塔的技术管理
2.1 风机的选型与维护
风机的选型是否合理，将影响到冷却效果和能耗⼤⼩。原有风机为铝合⾦叶⽚,15kW圆锥齿轮减速机，经过三年时间的运⾏，暴露出冷却效果差、能耗⾼、噪⾳⼤的缺点，通过改造，我们更换成玻璃钢叶⽚11kW⾏星齿轮减速机,⼯作效率提⾼10%左右。
2.2 填料的安装及维护
我⼚冷却塔填料采⽤的是改性硬⼄稀斜波⽚, 每年定期清理两次填料，去除填料间隙中的污垢，在清理时要注意轻拿轻放，防⽌破损。装填料时要循中⼼给⽔管盘成圆形，不要拉得过紧，但也要贴合防⽌松动，相邻层斜波要交叉错置叠放，每层要校核⽔平，外围与塔壁贴合良好，这样就可以保证分⽔均匀，与空⽓接触良好。
3 循环冷却⽔处理技术管理
3.1 阻垢、缓蚀
最初的⽔处理药剂分为两⼤类，阻垢或缓蚀的, 但后来发现冷却⽔的结垢和腐蚀现象是相互关联的,⽔中阻垢剂含量⾼会引起腐蚀，缓蚀剂含量⾼会增⼤结垢的可能，现在⼯业循环⽔⼤都采⽤复合型⽔处理药剂，既有阻垢功能,⼜有缓蚀效应，如HEDP。既使这样，要在实际操作中保持既不腐蚀⼜不能结
垢的平衡也是⾮常困难的，所以在投⼊正常运⾏前，对系统进⾏预处理是⾮常必要的，它能在腐蚀结垢发⽣前在系统内建⽴⼀层钝化膜。我⼚循环冷却⽔预处理程序为①投加DC—S213剂浓度⾄标准2~3倍,②循环24~36h,pH值维持在6~7，温度20 ~30℃。③钝化后系统降⾄标准⽔平2.8~ 5.2ppm。
3.2 有机物的⽣长
循环冷却⽔系统⼀但投⼊使⽤，其适宜的温度⾮常有利于细菌的⽣长，有机物和泥浆或碳酸钙结合，会使设备结垢或堵塞，从⽽降低设备的传热效率。我⼚试⽤了三种杀菌剂，、次氯酸钠和PC—S001复合剂，实践表明PC—S001复合剂是⽐较理想的，使⽤安全,⼜不⾄于增加系统浓缩倍数。在正常运⾏时，系统余氯维持在0.5~1.0mg/L，细菌总数就会低于1.0×105个/mL。
3.3 排污的管理
为了达到循环冷却⽔系统的经济安全运⾏，在保证⽔质稳定的情况下，尽可能提⾼浓缩倍数，减少排污量。⼀般情况下，浓缩倍数控制在2.5~3.5之间循环⽔系统是经济的。要想达到这个⽬标，在加药的同时就必须采取其他措施降低硬度和碱度，根据我⼚地下⽔硬度碱度较⾼，并且⾃产硫酸的情况，经过摸索我们采取了在循环⽔系统加硫酸来降低碱度的⽅法，取得了良好效果，减少了排污量。但需要注意的是循环⽔中SO42¯浓度不能超过500mg/L。
4 结论
我⼚通过对循环冷却⽔泵系统技术管理的优化，使循环量1200T/h的循环系统处于良好的⼯作状态，满⾜了⽣产⼯艺要求，实现了节能节⽔，对⼯⼚的经济效益和发展起了重要作⽤。
1 冷却⽔处理技术
循环⽔系统中所遇到的腐蚀、结垢、⽣物污垢这⼏个问题，采⽤⽔处理技术是能够解决的。也只有采⽤冷却⽔处理技术，冷却⽔循环后的技术经济效益才能充分发挥。所谓冷却⽔处理技术，是指针对循环⽔系统的⽔质、设备材质、⼯况条件选择缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀⽣剂正确匹配组成⽔处理配⽅。提出⼯艺控制条件、提供相应的清洗、预膜⽅案等。把这⼀全过程称为冷却⽔处理技术。其中将缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀菌灭藻剂等组成配⽅，确定适宜的⼯艺控制条件，进⾏循环冷却⽔的基础处理和正常运⾏处理，这是冷却⽔处理技术的主要内容。
2 中国冷却⽔处理技术及⽔质稳定剂的发展
中国冷却⽔处理技术的发展，是随着⼤型化肥⽯油、化⼯、冶⾦装置的引进⽽发展起来的，起步较晚，⽐发达国家晚30～40年，但坚持⾃⼰的发展道路，瞄准国外的发展趋势，结合国情进⾏研究和应⽤，因此起点⾼、发展快，到⽬前为⽌，中国已经开发成功：①传统磷酸盐配⽅；②磷系复合配⽅；③磷系碱性⽔处理配⽅；④全有机配⽅；⑤钼酸盐⽔处理配⽅；⑥硅酸盐⽔处理配⽅。其中磷系碱性⽔处理配⽅和全有机配⽅是当前国内处理技术的主体。这些⽔处理技术在实际⼯业应⽤中达到较⾼的
⽔平。设备的腐蚀率、污垢热阻这两个主要技术指标均可达到国际先进⽔平，已在许多⼤型引进装置中实现⽔处理技术和药剂国产化。
⽔质稳定剂的发展是随着现代冷却⽔处理技术的发展⽽发展的。发展历程，⼤体上讲是70年代打基础，80年代⼤发展，90年代上⽔平这样⼀个发展趋势。⽬前国内有⽔质稳定剂⽣产⼚家不低于200家，主要技术依托于天津化⼯研究院和南京化⼯⼤学。但具有⼀定规模和⾃⾝开发实⼒的⼚家也只有⼏家。从技术上讲少数产品的⽣产技术已处于国际领先⽔平或国际先进⽔平；部分产品处于80年代国际⽔平；相当⼀部分产品特别是⼤宗产品的⽣产技术仍处于国外60、70年代的⽔平。
⼯业循环冷却⽔系统为什么要做清洗，蓝新为您解答：
循环冷却⽔系统中，⽔塔⼤多数都是露天的，⽔温的升⾼、流速的变化、冷却⽔的蒸发、各种⽆机离⼦和有机物质的浓缩，冷却⽔直接与空⽓接触，溶解氧含量⾼，⽔中的藻类繁殖会很快，加上冷却⽔系统的⽔蒸发损失、
飞溅损失、泄漏损失和排污损失的影响，使系统的补⽔量较⼤。这些都是造成系统结垢、氧腐蚀、有害离⼦腐蚀和微⽣物腐蚀的重要原因。⽔垢的附着、设备腐蚀和微⽣物的⼤量滋⽣，可导致系统粘泥污垢堵塞管道、换热效率下降，对企业的产品质量、安全⽣产和节能降耗造成严重威胁。
在⼯业循环冷却⽔系统当中，由于⽔塔或者冷却塔⼤多数都输露天的，⽔塔上⾯的锈迹、藻类都有很多，这时做清洗就是⾮常必要的了，使⽤杀菌灭藻剂、除垢除锈剂以及预膜剂等可以使⼯业冷却塔变的清洁，⼲净。
冷却⽔长期循环使⽤，必然造成系统⽔垢结⽣，设备管道腐蚀和微⽣物⼤量滋⽣等问题，⽽循环冷却⽔处理就是通过对⽔质进⾏化学处理来解决这些问题的。
循环冷却⽔系统⽔处理更应该注重“少清洗，重保养”的解决⽅法。对于设备中的粘泥污垢这些沉积物，可以通过使⽤除垢、除锈剂来清洗⼲净，把系统清洗⼲净只是⽔处理的基础部分，关键是如何把清洗⼲净的系统⼀直保持下去，循环⽔系统可以通过⾦属预膜剂，在系统的管道内壁和冷凝器表⾯形成⼀层致密的保护膜，防⽌⽣锈腐蚀；可以通过杀菌灭藻剂、缓蚀阻垢剂保证⽔质的标准，减少青苔细菌、⽔垢锈垢的产⽣。
⼯业循环⽔系统清洗流程与操作⽅法
⼯业循环⽔系统的清洗现如今对于每个企业基本都是需要清洗的，如何清洗以及清洗的流程下⾯就由东莞蓝
新来为您解说。
不同的⼯业设备，清洗的流程不同，冷却塔与中央空调的清洗流程肯定不同，中央空调⾥⾯有⼀个循环⽔系统，其清洗则是主要给这个系统做清洗，然后做保养，通过杀菌灭藻剂、除垢除锈剂、⾦属管道预膜剂等⼀些⽔处理药剂和⼀些清洗的⼿段与⽅法使空调空调清洗⼲净。
循环冷却⽔系统需要处理好微⽣物污垢、沉积和腐蚀三个主要问题，这三个问题既不同⼜相关，它们均直接或间接地与冷却⽔系统中的微⽣物有关，解决这三⼤问题的最好办法是投加药剂。冷却⽔系统中微⽣物引发⿇烦最快、最明显，它可能导致⽔质迅速恶化。⼀旦⽣物黏泥⼤量⽣成，缓蚀阻垢药剂随即失效，将直接危害整个系统，⽽且其危害居⽔处理三⼤问题之⾸。⽆论是零排放后直接进⼊冷却系统的⽔，还是进⼊膜系统的循环⽔，都需先解决微⽣物问题。
⾯对以上这么⿇烦的问题，东莞蓝新⽔处理公司可以⽤最简单快速的⽅法帮你解决掉，其具体的操作⽅法如下：（1）⼈⼯清洗：⽤⾼压⽔除去⽔塔和⽔池中的淤泥、灰尘、青苔等污杂物，排放废液；
（2）化学清洗：冷却⽔系统⽔量调到最低安全⽔位，开泵循环，加⼊除垢剂进⾏清洗，循环洗约1-3⼩时之后，停泵，同时⽤⾼压⽔冲洗填料内的泥、青苔、绿藻、泥⼟等脏物，排⼲净清洗废液；
（3）系统预膜：确认系统清洗⼲净，换⼊新⽔，投加预膜剂，让循环⽔系统连续运⾏24-48⼩时，在运⾏过程中发现冷却塔有沉淀，则可冲洗塔盘。全排预膜液，再注满⾃来⽔；
（4）每周的⽔质保养处理：每周投⼊缓蚀阻垢剂，软化⽔质，抑制碳酸盐和⾮碳酸盐垢的形成，起阻垢作⽤，同时能在⾦属表⾯形成致密保护膜，有效抑制⾦属腐蚀，每周投加LX-801杀菌灭藻剂杀灭异养菌、铁细菌和藻类，有效防⽌细菌、藻类等微⽣物对设备造成腐蚀和堵塞，提⾼循环⽔系统⼯作效率。
在节⽔和循环利⽤领域，虽然膜技术、零排放等新技术不断出现，但缓蚀、阻垢和杀⽣却仍是保护冷却⽔系统的基本要求，它与节⽔与循环利⽤联系密切，不可替代。冷却⽔节约与循环利⽤的基础，其主流地位难以改变，杀⽣剂、阻垢剂的品种创新将是⽔处理药剂的主攻⽅向。
⼯业循环冷却⽔系统当中⽔处理药剂的解说：
1、阻垢剂（scale inhibitor）：阻碍或延缓⽔中不溶盐类的沉积的药剂。
阻垢剂具有能分散⽔中的难溶性⽆机盐、阻⽌或⼲扰难溶性⽆机盐在⾦属表⾯的沉淀、结垢功能，并维持⾦属设备有良好的传热效果的⼀类药剂。冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料，加⼊适量的各种防
清洗空调锈、防腐等各种助剂配制⽽成，为单组分。它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性，优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能，它的附着⼒强，且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。
2、分散剂（dispersant）：使⽔中析出的微粒悬浮分散的药剂。
分散剂是⼀种在分⼦内同时具有亲油性和亲⽔性两种相反性质的界⾯活性剂。可均⼀分散那些难于溶解于液体的⽆机，有机颜料的固体颗粒，同时也能防⽌固体颗粒的沉降和凝聚，形成悬浮液所需的药剂。
3、缓蚀剂（sion inhibitor）：抑制或延缓⾦属腐蚀过程和药剂。
缓蚀剂以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防⽌或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的⽤量很⼩(0.1%～1%)，但效果显著。这种保护⾦属的⽅法称缓蚀剂保护。缓蚀剂⽤于中性介质（锅炉⽤⽔、循环冷却⽔）、酸性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈⽤的酸浸溶液）和⽓体介质（⽓相缓蚀剂）。
4、预膜剂（pretreatment filming agent）：⽤于循环冷却⽔系统，使⾦属表⾯形成保护膜的药剂。
预膜剂在⽔处理的预处理过程中，能在⾦属表⾯预先形成保护膜的⼀类化学药品。预膜的⽬的是在使⽤化学品抑制腐蚀的初期，提⾼药剂投加的浓度；在正常操作中投加少量的缓蚀剂，便可维持和修补保护膜，节约药剂和费⽤。
5、剥离剂（stripping agent）：能⽣物及其⽣成的粘泥从换热设备的⾦属表⾯或冷却塔壁上剥离的药
剂。
6、消泡剂（defoaming agent）：⽤于消除⽔处理过程中秘产⽣和泡沫的⼀种表⾯活性剂。
消泡剂，⼜称为除泡剂或破泡剂，在⼯业⽣产的过程中会产⽣许多影响⽣产的泡沫，需要添加消泡剂。⼴泛应⽤于清除胶乳、纺织上浆、⾷品发酵、⽣物医药、涂料、⽯油化⼯、造纸、⼯业清洗、污⽔处理等⾏业⽣产过程中产⽣的有害泡沫。
7、杀菌灭藻剂：杀菌灭藻剂主要⽤于冷却塔、⽔井、下⽔道管道等的杀菌除藻，特别针对藻类有着特殊作⽤，不管在⼯业或者⽣活当中，杀菌灭藻剂都有着不可取代的作⽤。
循环⽔系统进⾏⽔处理的好处都有哪些
⽔处理的⽅法有很多，包括空调的清洗，管道的预膜与除锈，循环系统⽔处理等等，这些处理都离不开的是⽔处理药剂，⽔处理药剂有很多种，应⽤较为⼴泛地有：杀菌灭藻剂、⾦属预膜剂、除垢除锈剂、油污清洗剂等。
结垢和微⽣物粘泥及由此伴⽣的腐蚀故障，对系统的安全、正常和低成本运⾏影响极⼤，需定期进⾏化学⽔处理药剂清洗，通过安全有效的化学清洗可达到如下⽬的：
1、彻底清除冷却⽔和冷冻⽔系统内的各种⽔垢、微⽣物粘泥和腐蚀产物，保证系统安全正常运⾏，显着提⾼制冷效率和供暖效率；
2、降低运⾏成本，⼤幅度节约能源，清洗后可使系统电耗量或油(⽓)耗量降低20-30%；
3、保护⾦属及塔填料，消除腐蚀隐患，延长设备使⽤寿命。
由于中央空调⽔系统运⾏中容易产⽣腐蚀、结垢和粘泥故障，为了保证系统稳定、⾼效、安全和低成本长周期运⾏，就需要对⽔系统进⾏有效的⽇常维护保养。通过维护保养可达到如下⽬的：
1、有效抑制菌藻滋⽣繁殖，防⽌产⽣⼤量⽣物粘泥，阻⽌系统阻⼒上升，防⽌⽔系统结⽣⽔垢；
2、消除⽔中的溶解氧、微⽣物等有害物质对⾦属材质对⾦属的腐蚀，保护系统中的各种材质不受损伤，延长设备使⽤寿命；
3、确保系统⼯艺正常，使设备保持良好的换热效率；
4、降低运⾏成本，⼤幅度节约能源，良好的⽔质可使系统电耗量或燃料耗量降低20-30%；中央空调化学清洗技术发展趋势
鉴于酸洗技术对中央空调设备的强腐蚀性和对⽣态环境的⾼污染性，⽬前国内外都在积极研究开发安全、⽆污染的清洗技术。由于⽔处理和化学清洗对中央空调系统的安全、正常运⾏影响很⼤，近年来酸洗不当造成价值千万元的中央空调系统严重腐蚀甚⾄报废的酸洗事故时有发⽣。因此，国内部分省区的技术监管机构已开始对中央空调清洗实⾏严格的清洗安全监管。国家环保局也把酸洗技术列为九⼤污染源头之⼀，将进⾏限制和治理。国内部分地区已严格禁⽌酸洗中央空调和其它热交换设备。
随着国家环保⽴法和执法⼒度的加⼤，⽤⾼效、安全、⽆污染的化学清洗技术替代⽬前使⽤的酸洗技术，必将成为中央空调清
洗技术发展的必然趋势。中性⽆酸清洗技术成功地应⽤于中央空调清洗领域，⽆疑是⼀条⼆⼗⼀世纪中央空调化学清洗和⽔处理技术发展的必由之路。
循环冷却⽔处理，最重要的是解决换热设备的结垢和腐蚀问题。结垢要影响换热效率，多耗能源，影响⼯艺操作。腐蚀会减少设备使⽤寿命，并存在安全隐患。为了防⽌结垢和腐蚀，近年来⼤⼒推⼴了磷系配⽅⽔处理技术，有效控制了⽔垢和腐蚀。但是，磷系药剂存在不容忽视的问题：⼀、磷是营养物质，促进了⽔系统中菌藻微⽣物的繁殖加剧，不仅加氯和投加各类杀菌灭藻剂成为必须⼿段，⽽且有⼤量含磷和含杀菌灭藻剂废⽔排放，加重了环境⽔域污染和富营养化程度，成了公害性问题。⼆、磷系配⽅药剂在系统内停留时间有限制，⽔解成磷酸钙垢，循环⽔浓缩倍数低，不利于节约⽤⽔。
循环冷却⽔⽔质指标：
1.悬浮物：允许值≤50 mg/l。
采⽤节⽔环保型⽔处理，药剂与垢物或杂质络合后有不溶性絮状悬浮物，由于这种络合悬浮物在较⾼的⽔流中不易沉降，因⽽悬浮物指标应放宽，并应配合相应的沉降污泥或旁流⽔处理除污措施。
2.PH值：指标为8.5—9.5。
环保节⽔型药剂在较⾼PH值下运⾏，根据实践运⾏情况，PH值的上限可达12，有铜质设备的⼀般⼩于9.5。由于药剂与垢离⼦络合成不溶物，在旁流处理或沉积池中沉积⽽不断与循环⽔分离，循环⽔的碱度和PH值不仅不会随循环⽔的浓缩⽽提⾼，反⽽会降低或平衡在⼀个相对稳定的范围内，这与磷系⽔处理是不同的。
⽔温⼤于50。C，聚磷酸盐易转化为正磷酸盐，产⽣磷酸钙垢的可能性增加。采⽤新型聚合物不存在药剂⽔解问题，对⽔温也宽松的多。根据实践经验，⽔温可以放宽⾄70。C，（循环热⽔采暖系统，虽不属冷却⽔范围，但属于循环⽔处理，⽔温可以放宽⾄95。C），为设计较⾼⽔温的循环⽔处理提供了可借鉴的经验和数据。
3.碱度：400-900 mg/l。
使⽤磷系的最⾼允许指标为500mg/l，⼀般运⾏中不能超出此指标，否则将产⽣磷酸钙结垢，废氨废碱更不敢回收⼊循环⽔中使⽤。为了防⽌碱度升⾼，曾有加酸处理。但磷酸盐本⾝要增加碱度，只有不断排放循环⽔或控制低浓缩倍数，才能正常运⾏，很不利于节⽔和环保。使⽤LHE聚合物，结垢离⼦络合成为不溶物沉出，循环⽔中的碱度下降，为回收⾼碱度含氨含碱废⽔提供了条件。实际应⽤中，循环⽔中总碱度即使达1000 mg/l以上也不影响药效。
4.钙离⼦：循环⽔中有⼀定钙离⼦有利于缓蚀。⾼分⼦聚合物使钙镁离⼦成为胶体络合物再转化成⾮离⼦泥垢。实际运⾏中，钙离⼦浓度与碱度、PH值和药剂⼆者之间存在联动关系。在规定的加药量、PH值、碱度指标内，钙离⼦也⾃动平衡在⼀个相对稳定的范围。但不宜超过600mg/L。
5.铁离⼦：循环⽔中铁离⼦存在，是循环⽔系统出现腐蚀的⼀个信号，⼀般在低PH值条件下出现。在使⽤节⽔环保型聚合物时，由于要求循环⽔⽔质在较⾼PH值（不⼩于8.5）条件下运⾏，没有
铁离⼦出现的机会。
6.氯离⼦（以CL–计）：循环⽔系统是钢铁材质，循环⽔中CL–≦1000mg/l，有铜、不锈钢材质CL–≦400 mg/l。氯离⼦是造成⾦属腐蚀的重要因素，这是由于溶液中的氯离⼦使不锈钢表⾯的钝化膜受到破坏，在拉伸应⼒的作⽤下，钝化膜被破坏的区域就会产⽣裂纹，成为腐蚀电池的阳极区，连续不断的电化学腐蚀最终可能导致⾦属的断裂。。在采⽤节⽔环保型聚合物的循环⽔系统中，⽔的PH值和总
碱度较⾼，⼜有聚合物使⾦属设备表⾯形成有机缓蚀保护膜，钢铁设备在
CL–1200 mg/l以上，铜和不锈钢在CL–400mg/l也不腐蚀。氯离⼦是最重要的腐蚀因素，也是影响节⽔的⼤敌，⽬前尚⽆简便、廉价的去除氯离⼦的⽅法。
总之，概括起来说，浊度国标控制在20NTU以下（不是20mg/L），太⾼容易产⽣SS沉淀，严重时阻塞换热器管路。总磷，⼤多阻垢缓蚀剂都是含磷配⽅，通过监测总磷来监测阻垢缓蚀剂投加是否⾜量或过量，各供应⼚家对⽔质中总磷含量好球不⼀定⼀致，⼤多控制在6~8mg/L。氯根，主要是氯根是引发碳钢点蚀的主要原因。总碱、碱度、硬度，都是⽤来分析循环⽔结垢趋势的，⽐较好的阻垢剂⼚家提供的药剂可以控制"总碱度总硬度<=1100mg/L"情况下不结垢，这是阻垢缓蚀剂的―钙容忍度‖指标了。电导率，直接⽤于分析浓缩倍数的（浓缩倍数=循环⽔电导率/补⽔电导率），浓缩倍数也是循环⽔⽇常管理中需要注意的重要指标