循环冷却水处置根底概念李飞雁2006年6月5日;循环冷却水处置水的根本知识水，是极性分子,溶解才干很强O-2H+H+d+d+d-d-;水中的主要物质阴离子：SO4 -2 ,Cl-,HCO3-,SiO3-2 etc 阳离子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+ Fe2+, etc溶解气体：O2,CO2,etc有机物：微生物，油脂等悬浮颗粒：泥沙胶体等水中阴离子的总当量数和阳离子的总当量数相等;水质分析工程及含义电导率总碱M碱度pH硬度钙硬浊度总溶固;电导率电阻率的倒数称为电导率，单位是s/cm2电导率仅决议于水中离子的多少和性质。代表了水中的含盐量,因此电导率越高水中含盐量越高。表示水中含盐量的另一单位是总溶解固体TDS，其单位是ppm对普通水、炉水、冷却水在20oC 、 pH 中性情况下，TDSppm0.7电导率s/cm;碱 度碱度指水中能与强酸发生中和反响物质的总量。普通水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组成，称为总碱度。总碱度在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的酸量 HCO3- + CO32- + OH- M碱度碱度只存在于pH=4.3以上;pHpH = - log10(H+ mol/l)pH是水中氢离子浓度的负对数;硬度普通将水中钙、镁离子称作硬度，钙离子叫钙硬度，钙、镁离子总量叫总硬度。硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。总硬度与总碱度之差叫负硬度。;浊度浊度是表示水中的悬浮物及胶体对光透过时所发生的妨碍程度浊度根据丈量方法的不同分为三种直射光测定：单位为ppm折射光测定：单位为 FTU散射光测定：单位为 NTU浊度的各单位间无法进展换算; 指水中溶解物质的总量。它也可以了解 为水中的含盐量。 溶解于水中的盐类，阴离子的总当量数 和阳离子的总当量数相等。总溶固总溶固;水中碳酸盐平衡H2 O +CO2H2 CO3 H+HCO3- H+ CO3-2;PH与碳酸盐平衡亲密相关PH的变化会引起各类碳酸盐比例变化，外界引起某种碳酸盐的浓度变化也使PH变化;循环冷却水处置循环水系统类型循环水系统中要处理的问题循环水处置效果的评价水处置方案的实施纳尔科的水处置循环水处置常见问题及处置;循环冷却水系统类型一次冷却系统闭路循环冷却水冷冻水系统热水系统敞开式循环冷却水;循环冷却水系统中的问题腐蚀微生物结垢微生物;循环冷却水的腐蚀及其控制腐蚀的定义腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程阳极：Fe Fe2+2e阴极：2H2OO24e 4OH- 金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀;e-e-e-FexOyOH-OH-O2铁腐蚀微电池H2OH2OH2OO2Fe2+阴极氧减少阳极金属流失;腐蚀的常见类型腐蚀的方式：根据腐蚀时腐蚀面积的大小，可分为以下几种普通腐蚀部分腐蚀 点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂;影响腐蚀的要素lpH 碱度l温度l水的流速l含盐量l腐蚀性气体l微生物;pH对腐蚀的影响;腐蚀的危害腐蚀产物成为软垢的一部分，添加软垢损坏设备缩短设备寿命添加维修费用;腐蚀的控制运用耐腐蚀资料，不易被氧化在金属外表构成耐腐蚀层，隔断与水的接触。采用阴极、阳极维护。运用缓蚀剂，对金属进展钝化。防止不同金属的直接接触。;常用的缓蚀剂缓蚀剂是在金属外表构成一层膜，隔离金属与水的接触而达缓蚀目的。缓蚀剂的类型有沉淀膜型、氧化膜型、金属离子沉淀膜型、吸附膜型。;常用缓蚀剂沉淀膜型 聚磷酸盐(六偏磷酸钠 三聚磷酸钠 正磷酸盐 焦磷酸 有机磷酸盐 锌盐 硅酸盐氧化膜型 如铬酸盐 钼酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐金属离子沉淀膜型 苯并三氮唑 BTA) 甲基苯并三唑 (TT) 巯基苯并噻唑(MBT);冷却水中的堆积物及其控制;水中常见堆积物：水垢、污泥、生物粘泥水垢是水中的溶解盐类结晶析出堆积在金属外表的物质主要是硬度成分。污泥是泥沙微生物残骸黏土胶体等堆积物生物粘泥是专指以微生物代谢物、残骸及菌团构成的堆积物;垢构成的缘由水中所含盐类本身溶度积很小。循环水温度高，成垢盐类的溶解度随温度的上升而下降水在暴气过程pH上升，盐类溶解度下降水被浓缩后，离子浓度上升，超越溶度积，并超越过饱和度。;钙、镁、钠离子的溶解度对照;水的结垢性判别Langlier饱和指数、Ryznar稳定指数饱和PHs 的计算 PHs =PK2_- PKps+PCa+2+P碱度饱和指数PH PHs 0 有碳酸钙堆积趋势 =0 既无堆积又无腐蚀 0 腐蚀 Ryznar稳定指数2 PHsPH ;水的结垢趋势判别续 稳定指数 水的趋势 9.0 不允许的腐蚀;结垢的危害妨碍热交换器的热传导效率降低水流量甚至堵塞管路或换热器引起垢下腐蚀添加能耗和维修费用;结垢引起的制冷机能耗制冷量冷吨：300 制冷效率千瓦/冷吨 0.55电费元：1循环量吨/小时200作业时间小时/天：24年作业日： 365垢厚度添加能耗 添加 费用元/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 ;微生物能量规范导热率菌膜是比碳酸钙更好的绝缘体:;结垢构成机理离子浓度超饱和生成堆积物分子有结晶核可使结晶生成碰撞接触增多使结晶长大结晶长大后构成堆积，附着金属外表;阻垢分散剂作用原理阀值效应Threshold)阻垢分散剂控制垢堆积，并非按化学当量进展。几个ppm药剂能控制几百个ppm的钙离子。;阻垢剂 作用原理螯协作用晶格崎变分散作用;晶格畸变;常用阻垢分散剂含膦酸基团的有机化合物，兼有阻垢缓蚀性能 常用的有膦酸盐 膦酸酯等聚羧酸类水溶性聚合物 丙稀酸的聚合物 马来酸的聚合物;污泥污泥是水中的悬浮物尘粒、微生物残骸、油等堆积而成。污泥通常堆积在水流慢的地方外表粗糙处有粘性的地方;污泥和生物粘泥的危害非常类似于结垢为结垢提供晶核为微生物生长提供条件堵塞管道;污泥生物粘泥的控制良好的缓蚀、阻垢和微生物控制方案可适当减少污泥、粘泥物理(旁滤，在线过滤等)和化学方法相互配合;旁滤安装旁滤安装的过滤量通常为循环量的5;循环水中微生物及控制微生物种类 细菌 真菌 藻类;微生物的危害微生物引起的粘结物导热性差难以去除生物粘泥导致垢下腐蚀。微生物引起金属的腐蚀 直接引起金属腐蚀铁细菌、硫酸盐复原菌 产酸类细菌硫杆菌、硝化菌 ;微生物的控制方法常用杀生剂氧化性杀生剂非氧化性杀生剂生物分散剂;氧化性杀生剂卤素及卤酸盐臭氧二氧化氯氯化异氰尿酸;卤素类杀生剂在水中的反响X = Cl, Br, or IX2 + H2O HOX + HX HOX H+ + OX-;ActiBrom -更好的氧化性杀菌剂更好的氧化性杀菌剂HOBr H+ + OBrHOBr + NH3 H2NBr + H2OHOBr + H2NBr HNBr2 + H2OHOBr + HNBr2 NBr3 + H2O ;pH对杀生剂活性的影响pH6.06.57.07.58.08.59.09.510.0% HOCl or HOBr0102030405060708090100Log Kill (cfu/ml)0123456Chlorine KillBromine Kill;Halogens;非氧化性杀生剂季胺盐 酰胺有机硫异噻唑啉酮醛类生物酶制剂 生物分散剂;异噻唑啉酮作用目的：一切的好氧菌和厌氧菌，藻类、真菌与微生物细胞内的蛋白质或酶的硫基发生反响反响速度：慢412小时但继续作用时间长;N7330杀生表示图-SH groups- NH2 groupsCell wallCytoplasmicmembraneCoagulation-COOH groupsN-7330DNA;杀生剂运用本卷须知药剂浓度、加药周期不同药剂交替运用季节要素药剂的相容性;循环冷却水系统的运转循环水系统运转参数l循环量l蒸发量l补充水量l排污量l保有水量l 温差l浓缩倍数;参数间近似计算公式lE=R T /lB=E/(K-1)lM=EB;蒸发排污补充水;冷却水系统的运转管理原那么尽能够高的浓缩倍数保证处置效果的情况下尽量提高浓缩倍数，节约用水，降低水处置本钱良好的缓蚀、阻垢和微生物控制化学处置保证设备运用寿命、延伸检修周期坚持能耗程度;浓缩倍数l浓缩倍数循环水离子浓度/补充水离子浓度l 补充水量/排污量l浓缩倍数代表水的再利用率;浓缩倍数的产生补充水循环水蒸发排污;浓缩倍数与补水、排污量的关系浓缩倍数1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 M/R %5.2 3.5 2.6 2.3 2.2 2.1 2.0 B/R % 3.4 1.7 0.8 0.5 0.4 0.3 0.2;控制浓缩倍数的意义提高浓缩倍数，补水、排污量下降，节约用水，降低药剂本钱浓缩倍数与腐蚀结垢控制有直接关系;浓缩倍数的控制方法控制排污水量水表控制消除直排水和走漏控制循环水电导率或离子浓度;循环冷却水的化学处置适宜的缓蚀剂防止腐蚀适宜的阻垢剂防止结垢适宜的分散剂防止粘泥垢适宜的杀菌剂控制微生物生长;坚持稳定的药剂浓度自动化的加药设备 随时检测系统中药剂浓度并根据需求补充投加药剂的方式;实施自动化加药的缘由由于循环水的运转和处置为一延续的过程，因此，化学水处置也必需顺应该过程药剂投加量过多或过少均会对系统呵斥有害的影响及浪费人工加药浓度动摇大，有平安方面的问题;普通的自动加药设备补充水补充水回系统回系统123排污排污/ /取样取样;控制效果USLLSL;TRASAR/电导率控制自动加药21排污排污/ /取样取样补充水补充水回系统回系统110 ppmTRASAR1255 umhos7.35 pH排放排放;是一种用于自动加药控制和系统诊断的荧光示踪技术 ;ExcitationEmission荧光产生的原理荧光产生的原理;TRASARScale/corrosion inhibitorPolymerTRASAR因子是一种添加在纳尔科化学品中的荧光物质;Product DosageFluorescence Intensity040806020100TRASAR的荧光强度与化学品浓度坚持一致;处置效果USLLSL;水处置效果的评定目的腐蚀监测腐蚀率方法：在线直读腐蚀率仪腐蚀挂片测试； 监测换热器管规范：碳钢国标：小于0.125毫米/年5 mpy中石化：化工0.075,炼油0.1毫米/年纳尔科：小于0.075毫米/年3 mpy黄铜：0.004毫米/年不锈钢0.002毫米/年;水处置效果的评定目的续堆积速率粘附速率方法：监测换热器管国标：结垢速率20MCMmg/ cm2 .月中石化：化工15MCM 炼油20MCM在线污垢热阻仪测试污垢热阻3104m2小时。C/千卡 ;水处置效果的评定目的续微生物控制细菌总数:规范：小于105个/毫升生物粘泥量：规范： 5 ml/m3中石化: 化工 3ml/m3 炼油 5ml/m3Legionella:军团菌：10新加坡0.1(英国;国内水处置简介药剂运用情况加药方式和监测药剂供应存在问题 循环水系统设计不合理 水处置效果不够好 浓缩倍数不高 自动化程度低 ;国内水处置急需处理的问题节省用水提高水处置效果加药及管理自动化;纳尔科的水处置特点完善的水处置实际多年研讨并不断开展的产品系列先进的监测控制技术WELCHEM:自动控制电导率排污NCM100:在线腐蚀率监测TRASAR3000&3D TRASAR：在线自动监测、控制加药针对客户条件专门制定的水处置方案适宜不同水质情况的多样化的水处置化学品;纳尔科的水处置特点续现场专家效力效力体系六个效力规范人员调查，系统调查，方案操作手册，效力方案，效力报告和业务总结应急效力技术支持苏州、新加坡和美国的实验室和研讨中心电子 通讯;设计水处置方案要点了解用户情况 水质数据包括丰水、枯水期 循环水系统工况 安装的工艺条件 现有水处置设备 水处置管理情况 用户存在的问题;实施化学水处置方案的要点有针对性的水处置方案适当的加药方式自动加药、加药量平稳必要的监测手段监测目的和一定的频率控制及时调整各个目确实保受控缺点排除准确的判别问题和处理问题。;水处置方案的实施步骤清洗预膜清洗预膜本卷须知 水质的浊度、总铁 PH值 钙离子浓度 其它;水处置方案的实施步骤续常规处置 常规处置义务是控制好水质目的 需控制的水质目的如下控制目的根据 选定的处置方案定 ;需求监测控制的水质工程项目单位指标项目单位指标PH总磷ppm电导率S/cm2正磷ppm浊度ppm溶锌ppm钙硬度ppm总铁ppm总硬度ppm余卤ppm总碱度ppm细菌总数个/ml氯离子ppm浓缩倍数;水质控制目的与腐蚀、结垢的关系PH药剂浓度浊度总铁离子钙硬度和总碱度氯离子余卤细菌总数浓缩倍数;冷却水处置常见问题的判别和处置腐蚀问题 情况 ：监测的腐蚀速率超标，挂片呈部分腐蚀或点蚀明显。；水中总铁浓度继续升高；现场换热设备布满锈瘤，有走漏，垢样分析阐明氧化铁成分占7080。建议的处置方法：检查水质目的目的合格情况。缓蚀剂浓度、碱度、Ca+2 、Cl、异养菌等目的能否不合格项多，及时纠正。确认目的合格的情况下再思索修正配方：添加缓蚀剂用量；添加药剂中抗点蚀的成分；提高水的碱度目的；加强对微生物的杀灭。 ;结垢现状：监测的粘附速率超标；换热设备超温，结垢堵塞；循环水中Ca+2 与其他离子比例失调；垢样分析阐明CaO、P2O5 、CO2占百分比大。建议的处置方法：检查循环水中 碱度Ca+2 能否超标、粘泥量能否超标；加药不及时或分散剂少加；工艺条件能否变化；进水阀门开度小，水量缺乏；浓缩倍数过高；对症处置。添加阻垢分散剂的量或改换高效的阻垢分散剂；调低循环水中 碱度Ca+2 的控制目的；加酸降低PH和碱度碱性配方也要加酸；适当降低浓缩倍数。;微生物引起的问题 现状：监测的粘附速率超标，粘泥量超标、异养菌或铁细菌、硫酸盐复原菌超标；循环水发黑、臭，有菌藻团；换热器管内有滑腻堆积物。建议的处置方法：检查加氯卤合格率，每日加氯卤量能否足够；假设是用非氧化杀生剂那么检查加药间隔周期能否太长；工艺物料有否走漏。纠正措施：加强加氯卤管理，提高合格率，不定期交替运用非氧化杀生剂；进展粘泥剥离的强化处置。 ;冷却水处置常见问题的判别和处置续冷态期的问题 特点：热负荷小，浓数倍数低 ，系统不 稳定问题：腐蚀处置方法：强化防腐处置;问 题 ？