1、1循环冷却水处理工艺与运行管理【摘要】工业循环水在运行过程中，会带来腐蚀、结垢等问题影响设备的正常运行与使用寿命，严重时造成计划外停产，因此缓蚀、阻垢、杀菌技术的研究显得尤为重要。本文介绍了循环冷却水处理工艺，探讨了其日常运行管理。 【关键词】循环 冷却水 技术 管理 中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号： 一、前言 工业冷却水的循环利用是水工业研究的一个重要领域，包括水质稳定技术的研究，水质稳定药剂的开发及其协同作用的研究以及管道管材的设计，目前工业循环水处理技术主要有药剂处理、磁化处理和臭氧处理，其中药剂处理最为常用，近年来，药剂作用机理研究日趋深化，药剂合成、检验与复配技术也得
2、到较大发展。同时，水处理技术的发展为循环水水质稳定技术注入了新的活力，磁化处理、臭氧处理技术也相继运用到工业循环水处理技术中来，并取得了较好效果。 二、循环冷却水处理工艺 1、水垢的控制 循环水系统中最易生成的是碳酸钙，水垢控制即是防止碳酸钙的析出，一般采用以下几类方法： （1）从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子，在补充水进入循环水2系统之前进行软化处理，除去 ca2+、Mg2+，也就形不成水垢。目前，常用的软化方法有两种：一是离子交换树脂法，该法适于补充水量小的循环水系统用，二是石灰软化法，即投加石灰，是 Ca(HCO 3)2 反应生成CaCO3 沉淀提前析出。该方法成本低，适于原水(尤其是
3、暂时硬度大的结垢型原水)钙含量高，补充水量较大的循环冷却水系统。 （2）加酸或通入 CO2 气体，降低 PH 值稳定重碳酸盐。加酸法目前仍有使用，关键是控制好加酸量，否则酸量过多会加速设备腐蚀。CO2 气体同样应注意控制好 PH 值，否则循环水通过冷却塔时，由于 CO2 溢出，CaCO3 在塔内结晶，堵塞填料，形成钙垢转移现象。该方法在某些化肥厂化工厂及电厂等有气体源的企业仍有推广使用的价值。 （3）投加阻垢剂：在循环水中投加阻垢剂，以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有机多酸盐、聚丙烯酸盐等，这也是目前由应用最广的控制水垢的方法，我厂使用的就是此法。 2、污垢的控制 控制污垢可从下面几
4、个方面努力： （1）对补充水进行预处理，降低浊度。 （2）做好循环水水质处理。 （3）投加分散剂可将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于水中，随水流流动而不沉积，从而减少污垢对传热的影响，部分悬浮物还可随排污排出。 （4）增加旁滤设备，如果在系统巾增加旁滤设备，控制好旁流量和进出旁流设备的浊度就可以保持系统长时间运行下的浊度在控制指标内。33、循环冷却水系统金属腐蚀的控制 循环冷却水系统金属腐蚀的控制方法常用的有以下四种： （1）添加缓蚀剂。缓蚀剂是是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂，他用量少，不会改变腐蚀介质的性质，不需特殊投加设备，也不需对设备表面进行处理，因此使用缓蚀剂是一种经济
5、效益高且适应性较强的金属防护措施。在敞开式循环水系统中，常用的缓蚀剂有硅酸盐、钼酸盐、磷酸盐、聚磷酸盐、有几多元磷酸盐、MBT、苯并三唑(BTA)和甲基苯并唑(TTA)、硫酸亚铁等。并且为了减轻环境富营养化的压力，目前更趋向于使用后几种有机磷酸盐和低磷缓蚀剂。 (2)提高循环水的 PH 值。提高循环水的 PH 值，使金属表面生成氧化性保护膜的倾向增大，易于钝化，从而控制设备腐蚀。敞开式循环冷却水通常通过在冷却塔内的曝气提高 PH 值，当水中和空气中的达到平衡时，水的 PH 值为 85 左右。提高循环水的 PH 值后，不可避免的带来一些问题：循环水垢倾向增大，设备腐蚀速度下降，但还不能满足要求，
6、某些缓蚀剂失效。目前可通过添加专门为碱性冷却水处理开发的复合缓蚀剂来解决。这些水处理剂的复合配方可发挥除垢和防腐的综合作用，由于协同或增效作用，它比单一药剂作用的单一作用效果更显著，这也是缓蚀剂的发展趋势。 (3)选用耐腐蚀材料的换热器。比如聚丙烯换热器或石墨改性聚丙烯换热器，但由于换热效果差，很少使用。 (4)用防腐涂料涂覆，通过防腐涂料的屏蔽、缓蚀、阴极保护及 PH4值缓冲作用来保护设备不受蚀。 4、循环冷却水系统微生物的控制 循环水系统巾的微生物引起的腐蚀、粘泥及其生长的控制方法有：设备选用耐腐蚀材料；控制循环水中的含氧量、PH 值、悬浮物和微生物的养料等水质指标；在防腐涂料中添加杀生剂
7、，抑制微生物的生长；采取冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加百叶窗等措施，防止阳光照射；设置旁流过滤设备；对补充水进行混凝沉淀预处理，以及颇有前途的噬菌体法等。 三、循环水运行日常管理 循环水的管理素有“一分药剂九分管理”之说，说明管理的重要性。循环水系统转入正常运行后，在其升温、蒸发和冷却的过程中，冷却水逐渐被浓缩，其水质指标会发生变化，运行日常管理主要根据水质变化情况进行及时相应调整，循环水场每班定时进行分析，研究所每周进行一次监测，第二天及时把数据上报有关部门和单位。 1、钙硬、总碱度 总碱度是循环水操作控制中的一项指标，当浓缩倍数控制稳定，没有其它外界干扰时，由总碱度的变化，可以看出系统的
8、结垢趋势。硬度指水中的 ca2+和 Mg2+浓度的总和，也是循环水操作控制中的一项重要指标。必须将循环水的钙硬、总碱度控制在配方要求的范围内，若水质条件发生变化，则必须相应调整水稳配方。 2、pH 值 根据配方确定，循环冷却水由于在冷却塔中逸去 CO2，因此随着浓缩5倍数的升高，其 pH 值不断上升。当浓缩倍数一定时，循环水的 pH 值也趋于稳定。 3、总磷、正磷及氯离子 测定循环水中总磷的目的是为了计算循环水中有机膦的含量。缓蚀阻垢剂中含有有机膦酸盐，在循环水的运行过程中，如果遇到强氧化剂(如杀菌灭藻用的氯气、二氧化氯等)或高温，则有机膦会部分分解为正磷(即 PO43-)，降低药剂的有效成分
9、。当循环水中 PO43-含量过高时，还有生成磷酸钙沉淀的可能，因而应监测控制。循环水中 Cl 一浓度过高会加速设备的腐蚀，特别是不锈钢设备，对 Cl 一非常敏感，因此在运行中要进行监测控制。 4、粘泥 循环水系统由于温度适宜适合通风良好光照充足等条件，使其成为各种微生物生长的理想环境。在这一环境中，微生物迅速繁衍是很自然的，即使在微生物控制工作做得较好的情况下，细菌总数也可能高达104105 个mL，若控制不当，细菌总数高达 106l08 个mL 也是常有的。微生物的危害是多方面的，主要是生物粘泥危害，在循环水系统中的粘泥主要是由微生物的活动造成的附着物沉积物悬浮物的总称，生物粘泥一旦形成，就
10、必须进行杀菌清洗剥离，有条件趁检修时进行彻底清扫后，运行中严格杀菌剥离控制，无法停工时可进行不停车化学清洗。5、其它控制和监测项目 浓缩倍数、总铁、悬浮物、浊度以及异养菌、COD、电导率等。 66、杀菌剂 坚持采用氧化型杀菌剂和非氧化型杀菌剂交替使用，以联合控制冷却水系统中菌藻的滋生。氧化型杀菌剂：氯气控制余氯在通氯后维持0510 mgL。四循同时选用二氧化氯。非氧化型杀菌剂：以戊二醛、季铵盐为主剂杀菌剂：100mgL，2 周 1 次。 结论 循环冷却水水处理是一门综合性处理技术，内容多，工艺繁杂。搞好循环水处理，可以保证机组安全正常运行，同时对合理用水，提高循环水浓缩倍率，减少排污量，节约水资源，都有重要意义。由于任何一种化学药剂的效力都有一定的适用范围，在生产实践中就必须遵照一定的控制条件，否则将会影响循环水处理的效果。 【参考文献】 1王金亮循环冷却水J节能技术，2000，18：28-30 2鲍其鼐新一代有机膦酸与冷却水处理J石油炼制与化工，1997，28：4447
