循環(huán)冷卻水系統(tǒng)及其水處理的全面解析

1、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)及其水處理的全面解析 冷水流過需要降溫的生產(chǎn)設(shè)備常稱換熱設(shè)備，如換熱器、冷凝器、反響器，使其降溫，而冷水溫度上升。冷卻水按系統(tǒng)劃分為直流冷卻水和循環(huán)冷卻水。直流水系統(tǒng)的定義：在直流水系統(tǒng)中，冷卻水只經(jīng)換熱器一次利用后就被排掉了，所以直流水又稱為一次利用水，由于用水量很大，因此在水量豐富的地區(qū)也不提倡采用直流水系統(tǒng)。循環(huán)水系統(tǒng)的定義：在循環(huán)水系統(tǒng)中，冷卻水可以反復(fù)使用，水經(jīng)換熱器后溫度升高，由冷卻塔或其他冷卻設(shè)備將水溫降低下來，再由泵將水送往用戶，水如此不斷的進(jìn)行重復(fù)使用。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)：冷卻水收回利用，循環(huán)不已，因此，水量損失很少。水中各種礦物質(zhì)和離子含量一般不發(fā)生變化，而水的再

2、冷卻是在另一臺(tái)換熱設(shè)備中用其他冷卻介質(zhì)來進(jìn)行冷卻的。冷卻水循環(huán)再用。水的再冷卻是通過冷卻塔來進(jìn)行的。水中各種礦物質(zhì)和離子含量也不斷被濃縮增加。3.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的組成：補(bǔ)充水系統(tǒng)、旁濾水處理系統(tǒng)、管網(wǎng)系統(tǒng)、水冷卻設(shè)施。敞開式循環(huán)冷卻水的水質(zhì)特點(diǎn)：1、循環(huán)冷卻水四種水量損失：1蒸發(fā)損失；2風(fēng)吹損失；3滲漏損失；4排污損失。2、循環(huán)冷卻水中的CO2散失和O2的增加天然水中含有一定數(shù)量的重碳酸鹽和游離CO2，水在冷卻塔淋灑過程中相當(dāng)于曝氣將使CO2散失和O2增加。3、循環(huán)冷卻水的水質(zhì)污染1大氣中雜物進(jìn)入冷卻系統(tǒng)；2冷卻塔風(fēng)機(jī)漏油及塔體的腐蝕剝落物進(jìn)入冷卻水中；3冷卻水處理中參加藥劑產(chǎn)生沉淀；4微生物

3、繁殖及分泌物形成的粘性污垢。循環(huán)冷卻水泵系統(tǒng)中產(chǎn)生的問題：冷卻水在循環(huán)系統(tǒng)中不斷循環(huán)使用，由于水的溫度升高，水流速度的變化，水的蒸發(fā)，各種無機(jī)離子和有機(jī)物質(zhì)的濃縮，冷卻塔和冷水池在室外受到陽光照射、風(fēng)吹雨淋、灰塵雜物的進(jìn)入，以及設(shè)備結(jié)構(gòu)和材料等多種因素的綜合作用，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的沉積物的附著、設(shè)備腐蝕和微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等問題。我們把它們歸結(jié)為三類：1、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物2、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕3、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的微生物這些問題不加以解決與控制，它們會(huì)威脅和破壞工廠長周期地平安生產(chǎn)，甚至造成經(jīng)濟(jì)損失，因此不能掉以輕心，所以我們必須要選擇一種實(shí)用的循環(huán)冷卻

4、水處理方案，是上述問題得以解決或改善。我們下面對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中所產(chǎn)生的三類問題逐一進(jìn)行分析。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物及其控制：一、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，會(huì)有各種物質(zhì)沉積在換熱器的傳熱管外表。這些物質(zhì)統(tǒng)稱為沉積物。它們主要是由水垢、淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物沉積物構(gòu)成。通常，人們把淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物沉積物三者統(tǒng)稱為污垢。所以我們可以把循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物分成兩類：一、污垢；二、水垢。污垢：污垢一般是由顆粒細(xì)小的泥砂、塵土、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產(chǎn)物、油污、特別是菌藻的尸體及其粘性分泌物等組成。水處理控制不當(dāng)，補(bǔ)充水濁度過高，細(xì)微泥砂、膠

5、狀物質(zhì)等帶入冷卻水系統(tǒng)，或者菌藻殺滅不及時(shí)，或腐蝕嚴(yán)重、腐蝕產(chǎn)物多等都會(huì)加劇污垢的形成。由于這種污垢體積較大、質(zhì)地疏松稀軟，故又稱為軟垢。當(dāng)這樣的水質(zhì)流經(jīng)換熱器外表時(shí)，容易形成污垢沉積物，特別是當(dāng)水走殼層，流速較慢的部位污垢沉積物更多。大量的污垢沉積會(huì)引起垢下腐蝕，同時(shí)又是某些細(xì)菌厭氧菌生存和繁殖的溫床。水垢：天然水中溶解有各種鹽類，其中又以溶解的重碳酸鹽如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2為最多，也最不穩(wěn)定，容易分解生成碳酸鹽。使用含重碳酸鹽較多的水作為冷卻水，當(dāng)它通過換熱器傳熱外表時(shí)，會(huì)受熱分解：冷卻水通過冷卻塔相當(dāng)于一個(gè)曝氣過程，溶解在水中的CO2會(huì)逸出，因此，水的PH值會(huì)升高。此時(shí)

6、，重碳酸鹽在堿性條件下會(huì)發(fā)生反響：當(dāng)水中溶有氯化鈣時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生以下置換反響：碳酸鈣和磷酸鈣均屬于微溶性鹽，它們的溶解度比氯化鈣和重碳酸鈣要小得多。此外，碳酸鈣和磷酸鈣的溶解度與一般的鹽類不同，它們不是隨著溫度的升高而升高，而是隨著溫度的升高而降低。因此，在換熱器的傳熱外表上，這些微溶性鹽很容易到達(dá)過飽和狀態(tài)而從水中結(jié)晶析出。當(dāng)水流速度比擬小或傳熱面比擬粗糙時(shí)，這些結(jié)晶沉積物就容易在傳熱外表上。此外，水中溶解的硫酸鈣、硅酸鈣、硅酸鎂等，當(dāng)其陰、陽離子溶度的乘積超過其本身溶度積時(shí)，也會(huì)生成沉淀沉積在傳熱外表上。以上所述的此類沉積物通稱為水垢。因這些水垢都是由無機(jī)鹽組成，故又稱為無機(jī)垢；由于這些水垢

7、結(jié)晶致密，比擬堅(jiān)硬，故又稱為硬垢。它們通常牢固地附著在換熱外表上，不易被水沖洗掉。大多數(shù)情況下，換熱器傳熱外表上形成的水垢是以碳酸垢為主的。水垢的控制：冷卻水中如無過量的PO43-或SiO2，那么磷酸鈣垢和硅酸鹽垢是不容易生成的。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中最易生成的水垢是碳酸鈣垢，在此談沉積物控制主要是指如何防止碳酸鹽水垢的析出?？刂扑肝龀龅姆椒ǎ笾掠幸韵铝袌D中的幾類：污垢的控制：污垢的形成主要是由塵土、雜物碎屑、菌藻尸體及其分泌物和細(xì)微水垢、腐蝕產(chǎn)物等構(gòu)成。因此，欲控制好污垢，必須做到以下列圖幾點(diǎn)：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕及其控制：一、循環(huán)冷卻水中金屬腐蝕的機(jī)理工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中大多數(shù)的換熱器

8、是由碳鋼制造的，又因?yàn)榉N種原因，碳鋼的金屬外表并不是均勻的。當(dāng)他與冷卻水接觸時(shí)，會(huì)形成許多微小的腐蝕電池微電池。其中活潑的部位成為陽極，腐蝕學(xué)上稱為陽極區(qū)；而不活潑的部位那么成為陰極，腐蝕學(xué)上稱為陰極區(qū)。在陽極區(qū)，碳鋼氧化生成亞鐵離子進(jìn)入水中，并在碳鋼的金屬基體上留下兩個(gè)電子。與此同時(shí)，水中的溶解氧那么在陰極區(qū)接受從陽極區(qū)流過來的兩個(gè)電子，復(fù)原為OH。兩個(gè)去可以表示為：在陽極區(qū)：Fe：Fe2+2e在陰極區(qū)：½02+H2O+2e2OH-當(dāng)亞鐵離子和氫氧根離子在水中相遇時(shí)，就會(huì)生成Fe(OH)2沉淀：Fe2+2OH-Fe(OH)2二、冷卻水中金屬腐蝕的形態(tài)在冷卻水系統(tǒng)的正常運(yùn)

9、行過程中以及化學(xué)清洗過程中，金屬常常會(huì)發(fā)生不同形態(tài)的腐蝕。現(xiàn)將發(fā)生的金屬腐蝕形態(tài)歸納為以下幾種：三、循環(huán)冷卻水中金屬腐蝕的影響因素冷卻水中金屬換熱設(shè)備腐蝕的影響因素很多，概括起來可以分為化學(xué)因素、物理因素和微生物因素。先僅討論其中的一些化學(xué)因素和物理因素，微生物方面待在談微生物時(shí)再詳細(xì)討論。四、循環(huán)冷卻水中金屬腐蝕的控制指標(biāo)工業(yè)冷卻水系統(tǒng)中的金屬設(shè)備有各種換熱器水冷器、冷凝器、凝汽器等、泵、管道、閥門等。由于換熱器腐蝕后更換的費(fèi)用較大，更重要的是由于換熱器管壁腐蝕穿孔和泄漏造成的經(jīng)濟(jì)損失更大，因此冷卻水系統(tǒng)中的腐蝕控制主要是各種換熱器或換熱設(shè)備的腐蝕控制。?工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?GB50

10、050-2021中對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中腐蝕控制指標(biāo)規(guī)定：碳鋼換熱器管壁的腐蝕速度宜小于0.125mm/a；銅、銅合金和不銹鋼換熱器管壁的腐蝕速度宜小于0.005mm/a。由此可見，對冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕控制不是要求金屬絕對不發(fā)生即腐蝕速度為零，而是要求把金屬的腐蝕速度控制在一定范圍，從而把換熱器的使用壽命控制在一定的范圍之內(nèi)。五、循環(huán)冷卻水中金屬腐蝕的控制方法循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬腐蝕的控制放法甚多。常用的主要有以下四種：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的微生物及其控制：在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，人們經(jīng)?？梢钥吹轿⑸锎罅可L的情景。含有微生物的補(bǔ)充水不斷進(jìn)入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，以此同時(shí)，冷卻塔中從上面噴淋下來的冷

11、卻水又從逆流相遇的空氣中捕集了大量的微生物進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)中充分的水量為這些進(jìn)入的微生物的生長提供了可靠的保障。冷卻水的水溫通常被設(shè)計(jì)在3242之間，這一溫度范圍又特別有利于某些微生物的生長。冷卻水在冷卻塔內(nèi)的噴淋曝氣過程中溶入了大量的氧氣，為好氧性微生物提供了必要的條件；而冷卻水懸浮物形成的淤泥又為厭氧性微生物提供了庇護(hù)所，冷卻水中的硫酸鹽那么成為厭氧性微生物硫酸鹽復(fù)原菌所需能量的來源。因此，有些冷卻水系統(tǒng)成了一些微生物的一個(gè)巨大的捕集器和培養(yǎng)器。一、冷卻水系統(tǒng)中引起故障的微生物冷卻水系統(tǒng)中并不是所有的微生物都會(huì)引起故障，但在工業(yè)冷卻水系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，常會(huì)遇到一些引起故障的微生物。它們

12、是細(xì)菌、真菌和藻類。先分別對它們作一扼要的介紹：1-1細(xì)菌：與藻類和霉菌相比，細(xì)菌顯得微小。除非有大的菌落存在，否那么就需要借助顯微鏡才能察見或鑒別。1-2真菌：冷卻水系統(tǒng)中的真菌包括霉菌和酵母兩類。真菌破壞木材中的纖維素，使冷卻塔的木質(zhì)構(gòu)件朽蝕。真菌對冷卻水系統(tǒng)中的金屬并沒有直接的腐蝕性，但它們產(chǎn)生的粘狀沉積物會(huì)在金屬外表建立差異腐蝕電池而引起金屬的腐蝕。粘狀沉積物覆蓋在金屬外表，使冷卻水中的緩蝕劑不能到那里去發(fā)揮它的防護(hù)作用。1-3藻類冷卻水中的藻類主要有藍(lán)藻、綠藻和硅藻。藻類的生長需要陽光，所以它們常常停留在陽光和水分充足的地方。死亡的藻類團(tuán)塊進(jìn)入換熱器中后，會(huì)堵塞換熱器中的管路，降低冷

13、卻水的流量，從而降低其冷卻作用。藻類本身并不直接引起腐蝕，但它們生成的沉積物所覆蓋的金屬外表那么由于形成差異腐蝕電池而常會(huì)發(fā)生沉積物下腐蝕。二、冷卻水系統(tǒng)中金屬的微生物腐蝕冷卻水系統(tǒng)中金屬微生物腐蝕的形態(tài)可以是嚴(yán)重的均勻腐蝕，也可以是縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂，但主要是點(diǎn)蝕。微生物粘泥簡稱粘泥是指由于水中溶解的營養(yǎng)源而引起細(xì)菌、絲狀菌霉菌、藻類等微生物群的增殖，并以這些微生物為主體，混有泥砂、無機(jī)物和塵土等，形成附著的或堆積的軟泥性沉積物。冷卻水系統(tǒng)中的微生物粘泥不僅會(huì)降低換熱器和冷卻塔的冷卻作用、惡化水質(zhì)，而且還會(huì)引起冷卻水系統(tǒng)中設(shè)備的腐蝕和降低水質(zhì)穩(wěn)定劑的緩蝕、阻垢和殺生作用。微生物粘泥的組成

14、：以微生物菌體及其粘結(jié)在一起的粘性物質(zhì)多糖類、蛋白質(zhì)等為主體組成。3-1粘泥微生物的種類和特點(diǎn)在決定粘泥的處理方法時(shí)，必須了解構(gòu)成粘泥的微生物種類、性質(zhì)和特點(diǎn)：3-3影響微生物和粘泥的環(huán)境因素影響微生物和粘泥的環(huán)境因素很多，下表逐一列出：3-4冷卻水系統(tǒng)中微生物的控制指標(biāo)冷卻水系統(tǒng)中微生物的控制主要是通過對微生物生長的控制來實(shí)現(xiàn)的，即通過控制冷卻水中的微生物的數(shù)量來實(shí)現(xiàn)。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中微生物控制的指標(biāo)及監(jiān)測頻率3-5冷卻水系統(tǒng)中微生物的控制方法冷卻水系統(tǒng)中微生物引起的腐蝕、粘泥及其生長的控制方法主要有以下一些：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的日常運(yùn)行：運(yùn)行過程中水質(zhì)的變化：循環(huán)冷卻水在其運(yùn)行過程中，補(bǔ)充水不

15、斷進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)。此時(shí)，補(bǔ)充水中的一局部水被蒸發(fā)進(jìn)入大氣，另一局部那么留在冷卻水中而被濃縮，并發(fā)生以下一系列的變化。2-1日常運(yùn)行過程中需要控制的指標(biāo)2-2、日常運(yùn)行過程中的監(jiān)測與控制工程介紹循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的腐蝕、結(jié)垢和微生物生長與冷卻水的水質(zhì)水的化學(xué)組成和物理化學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)使用的水處理藥劑是否能發(fā)揮其最正確的作用也與冷卻水的水質(zhì)有著十分密切的關(guān)系。因此，在日常運(yùn)行過程中需要對冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)充水和循環(huán)水的化學(xué)組成和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測和控制。冷卻水系統(tǒng)中的現(xiàn)場監(jiān)測：實(shí)驗(yàn)室的模擬條件比擬單純和穩(wěn)定，而現(xiàn)場生產(chǎn)中的條件那么比擬復(fù)雜和多變。因此，需要在冷卻水系統(tǒng)的日

16、常運(yùn)行期間對其中的腐蝕、沉積物和微生物的情況進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測。一、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求?工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定：1敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中換熱設(shè)備的碳鋼管壁的腐蝕速度宜小于0.125mm/a。2敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中換熱設(shè)備的水側(cè)管壁的年污垢熱阻值宜為1.72x10-43.44x10-4m2•K/W。3敞開式循環(huán)冷卻水中的異養(yǎng)菌數(shù)宜小于5x105個(gè)/mL，粘泥量宜小于4mL/m3。本次我們僅對日常運(yùn)行期間的腐蝕與微生物的現(xiàn)場監(jiān)測做介紹。二、腐蝕的現(xiàn)場監(jiān)測冷卻水系統(tǒng)中常用的腐蝕監(jiān)測方法有：試片法、旁路試驗(yàn)管法、線性極化法和監(jiān)測換熱器法。其中以試片法使用最為廣泛，我們本次只對試片法

17、做詳細(xì)的介紹。2-1、試片法試片法是冷卻水系統(tǒng)中最簡便、最經(jīng)濟(jì)、使用最廣泛和最經(jīng)典的腐蝕監(jiān)測方法。它可以測定腐蝕速度、蝕孔密度、蝕孔深度，并了解腐蝕形態(tài)。2-1-1、試片的材質(zhì)和規(guī)格腐蝕試片的材質(zhì)應(yīng)與所監(jiān)測的換熱器管子的材質(zhì)相同。標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片有兩種：型和型。我們監(jiān)測時(shí)應(yīng)盡可能采用型，因其邊緣的影響較小。使用時(shí)，可按以下步驟進(jìn)行操作：啟封后用不銹鋼鑷子把試片取出放在濾紙上；在盛有蒸餾水的小搪瓷盆中，用脫脂棉擦洗一遍，再用蒸餾水沖洗15秒鐘；立即置于盛有化學(xué)純無水乙醇的小搪瓷盆中，用脫脂棉擦洗兩遍；將試片放在干凈濾紙上，用冷風(fēng)吹干；用濾紙將試片包好，放在枯燥器中，24小時(shí)后稱重待用。2-1-2、試

18、片的安裝試片應(yīng)安裝在所監(jiān)測的換熱器的回水管線上。2-1-3、監(jiān)測時(shí)間試片的監(jiān)測時(shí)間一般為3090天，也可將同一組試片分不同時(shí)間取出。常年觀察時(shí)，每次放12個(gè)或24個(gè)試片，每月取出1或2片，分別測定腐蝕速度。最后繪出腐蝕速度時(shí)間曲線。2-1-4、監(jiān)測內(nèi)容試片法監(jiān)測的內(nèi)容包括：外觀檢查、腐蝕速度測定和對孔蝕的監(jiān)測。三、微生物的現(xiàn)場監(jiān)測冷卻水系統(tǒng)中全面的微生物現(xiàn)場監(jiān)測對象應(yīng)包括：異養(yǎng)菌、真菌、硫酸鹽復(fù)原菌、鐵細(xì)菌、氨化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、藻類和粘泥量等。本次我們就其中最常用的監(jiān)測工程：粘泥量的測定。3-1、粘泥量的測定微生物粘泥會(huì)堵塞冷卻水的管道，降低冷卻塔和冷卻水的冷卻效果，降低水質(zhì)穩(wěn)定劑的作用，引起

19、金屬設(shè)備的腐蝕。因此冷卻水中微生物粘泥量的多少，直接反映了冷卻水系統(tǒng)中微生物活動(dòng)的情況和危害。測定微生物粘泥量是監(jiān)測冷卻水處理質(zhì)量和微生物生長情況的主要方法之一。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，敞開式循環(huán)冷卻水中的粘泥量宜小于4mL/m3。微生物粘泥量的測定常采用生物過濾網(wǎng)法。現(xiàn)將該法做扼要介紹：3-1-1、概況生物過濾網(wǎng)法是讓循環(huán)冷卻水以一定的流速流經(jīng)轉(zhuǎn)子流量計(jì)后，再通過生物過濾網(wǎng)過濾；將過濾后的水導(dǎo)入水箱，測量水的體積，或由轉(zhuǎn)子流量計(jì)中的流速和通過水的時(shí)間來計(jì)算水的體積；然后將生物過濾網(wǎng)捕集的粘泥移入量筒，測定粘泥的體積，并以1m3冷卻水中含有的粘泥的體積mL表示粘泥量。3-1-2、測定的方法1調(diào)解采集粘泥

20、裝置中的閥門，是冷卻水的流速控制在0.8m/s左右，水量在1m3/h左右。然后關(guān)上浮游生物網(wǎng)的旋塞閥，過濾1m3水。2關(guān)閉進(jìn)水閥門，取下浮游生物網(wǎng)。翻開浮游生物網(wǎng)上的旋塞閥，將粘泥收集在一個(gè)500mL量筒內(nèi)，靜置30min使其沉淀后傾出上層清液。將剩余濁液轉(zhuǎn)移至25mL量筒內(nèi)，靜置30min，記錄沉淀出的粘泥體積mL。3粘泥量V按下式計(jì)算：V=V2/V1式中：V-循環(huán)冷卻水中的粘泥量，mL/m3；V1-通過浮游生物網(wǎng)過濾的循環(huán)水量，m3；V2-量筒中的粘泥體積，mL。藥劑說明：在前面的篇幅中我們主要介紹了循環(huán)冷卻水中會(huì)出現(xiàn)的危害。在此，我們將對控制危害所使用的藥劑進(jìn)行逐一的說明：一、阻垢分散劑

21、1-1、有機(jī)膦酸的阻垢、分散機(jī)理有機(jī)膦酸阻垢機(jī)理比擬復(fù)雜，說法也有多種，目前大致有以下兩種說法。1晶格畸變論碳酸鈣垢是結(jié)晶體，它的成長是按照嚴(yán)格順序，有帶正電荷的Ca2+與帶負(fù)電荷的CO32-相撞才能彼此結(jié)合，并按一定的方向成長。在水中參加有機(jī)膦酸時(shí)，它們會(huì)吸附到碳酸鈣晶體的活性增長點(diǎn)上與Ca2+螯合，抑制了晶格向一定的方向成長，因此使晶格歪曲，長不大，也就是說晶體被有機(jī)膦酸外表去活劑的分子所包圍而失去活性。這也是產(chǎn)生前述臨界值效應(yīng)的機(jī)理。同樣，這種效應(yīng)也可阻止其他晶體的沉淀。另外，局部吸附在晶體上的化合物，隨著晶體增長被卷入晶格中，使CaCO3晶格發(fā)生位錯(cuò)，在垢層中形成一些空洞，分子與分子之

22、間的相互作用減小，使垢變軟。2增加成垢化合物的溶解度有機(jī)膦酸在水中能離解出H+，本身成帶負(fù)電荷的陰離子，這些負(fù)離子能與Ca2+、Mg2+等金屬離子形成穩(wěn)定絡(luò)合物，從而提高了CaCO3晶粒析出時(shí)的過飽和度，也就是說增加了CaCO3在水中的溶解度。1-2、藥劑實(shí)例說明阻垢分散劑：1特點(diǎn)阻垢分散劑是含有羧基、膦酸基、無機(jī)磷等的水溶性共聚物，對Ca3(PO4)2、CaCO3垢具有卓越的阻垢能力，對鐵、鋅離子有良好的穩(wěn)定作用，對懸浮物的分散性能良好，其各項(xiàng)指標(biāo)到達(dá)國外同類產(chǎn)品水平。可用作循環(huán)冷卻水和油田注水系統(tǒng)的防垢、分散作用。2使用方法：因各品牌而異正常運(yùn)行時(shí)投加濃度為2050mg/L，可與有機(jī)膦和無

23、機(jī)磷等復(fù)配使用，適用PH7.09.2。二、阻垢緩蝕劑循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中控制金屬腐蝕的第一種方法是向冷卻水系統(tǒng)中添加阻垢緩蝕劑?？晒├鋮s水系統(tǒng)采用的緩蝕劑并不是很多，現(xiàn)將敞開式和密閉式冷卻水系統(tǒng)中幾種常用的阻垢緩蝕劑羅列如下：三、殺生劑冷卻水系統(tǒng)中微生物的主要控制方法之一就是添加殺生劑。人們通常把冷卻水殺生劑分為兩大類：氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑。藥劑實(shí)例說明：殺生劑殺菌滅藻劑1特點(diǎn)異噻唑啉酮?dú)⑸鷦┦且环N高效、廣譜、低毒性的非氧化性殺生劑，它能抑制各種細(xì)菌、霉菌和藻類。在較寬的PH值范圍內(nèi)都有良好的殺生性能。與各種水處理藥劑相容性好，不產(chǎn)生泡沫，殺菌力持久。2使用方法循環(huán)冷卻水中一般投加濃度為5

24、0100mg/L，一次性投入集水池泵的吸入口。投加次數(shù)根據(jù)循環(huán)冷卻水中藻類繁殖情況加以控制與調(diào)整。水質(zhì)分析工程及含義：1、電導(dǎo)率：電阻率的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率，單位是s/cm。電導(dǎo)率僅決定于水中離子的多少和性質(zhì)。代表了水中的含鹽量，因此電導(dǎo)率越高水中含鹽量越高。2、酸度：指水中能與強(qiáng)堿發(fā)生中和作用的物質(zhì)的總量，包括無機(jī)酸、有機(jī)酸、強(qiáng)酸弱堿鹽等。酸度的數(shù)值越大說明溶液酸性越強(qiáng)。3、堿度：指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和反響物質(zhì)的總量。一般水中堿度由氫氧化物、碳酸鹽、重碳酸鹽組成，稱為總堿度?？倝A度在甲基橙指示劑變色的等當(dāng)點(diǎn)時(shí)所需的酸量HCO3-+CO32-+OH-M堿度。堿度只存在于pH=4.3以上。4、pH：

25、pH是水中氫離子濃度的負(fù)對數(shù)pH=-log10(H+mol/l)5、硬度：一般將水中鈣、鎂離子稱作硬度，鈣離子叫鈣硬度，鈣、鎂離子總量叫總硬度。硬度分為碳酸鹽硬度(暫時(shí)硬度)和非碳酸鹽硬度(永久硬度)。碳酸鹽硬度：主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽所形成的硬度，還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經(jīng)加熱之后分解成沉淀物從水中除去，故亦稱為暫時(shí)硬度。非碳酸鹽硬度：主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法除去，故也稱為永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度；當(dāng)水的總硬度

26、小于總堿度時(shí)，它們之差，稱為負(fù)硬度。6、濃縮倍數(shù)：在循環(huán)冷卻水中，由于蒸發(fā)而濃縮的溶解固體與補(bǔ)充水中溶解固體的比值。在實(shí)際測量中，通常為循環(huán)冷卻水的電導(dǎo)率值與補(bǔ)充水的電導(dǎo)率之比，或之比。7、濁度：濁度是指水中懸浮物對光線透過時(shí)所發(fā)生的阻礙程度。水中的懸浮物一般是泥土、砂粒、微細(xì)的有機(jī)物和無機(jī)物、浮游生物、微生物和膠體物質(zhì)等。水的濁度不僅與水中懸浮物質(zhì)的含量有關(guān)，而且與它們的大小、形狀及折射系數(shù)等有關(guān)。水質(zhì)分析中規(guī)定：1L水中含有1mgSiO2所構(gòu)成的濁度為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)濁度單位，簡稱1度。通常濁度越高，溶液越渾濁。8、COD：在一定的條件下，采用一定的強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)，所消耗的氧化劑量。它是表示水

27、中復(fù)原性物質(zhì)多少的一個(gè)指標(biāo)。COD是指標(biāo)水體有機(jī)污染的一項(xiàng)重要指標(biāo),能夠反響出水體的污染程度。9、污垢熱阻：表示換熱設(shè)備傳熱面上因沉積物而導(dǎo)致傳熱效率下降程度的數(shù)值，即換熱面上沉積物所產(chǎn)生的傳熱阻力，單位為•K/W。10、余氯：水中投氯，經(jīng)一定時(shí)間接觸后，在水中余留的游離性氯和結(jié)合性氯的總稱。是指氯投入水中后，除了與水中細(xì)菌、微生物、有機(jī)物、無機(jī)物等作用消耗一局部氯量外，還剩下了一局部氯量，這局部氯量就叫做余氯。自來水出水余氯指得是游離性余氯。11、總磷：總磷是水樣經(jīng)消解后將各種形態(tài)的磷轉(zhuǎn)變成正磷酸鹽后測定的結(jié)果，以每升水樣含磷毫克數(shù)計(jì)量。12、懸浮固體：當(dāng)冷卻水的流速降低時(shí)

28、，進(jìn)入系統(tǒng)的懸浮物容易在換熱器部件的外表生成疏松的沉積物，引起垢下腐蝕。當(dāng)冷卻水的流速過高時(shí)，懸浮物的顆粒又容易對硬度較低的金屬或合金產(chǎn)生磨損腐蝕。13、流速：當(dāng)流速較低的時(shí)候，金屬的腐蝕速度隨水流速的增加而增加。當(dāng)水的流速足夠高時(shí)，足量的氧到達(dá)金屬外表，使金屬局部或全部鈍化。鈍化發(fā)生后，金屬的腐蝕將下降。如果水流速度繼續(xù)增加，水對金屬外表上鈍化膜的沖擊腐蝕將使金屬的腐蝕速度重新增大。超高速的流體設(shè)備中，還會(huì)引起空泡腐蝕。水處理工藝：1加酸調(diào)pH控制在一個(gè)適宜的范圍。目的是：防止結(jié)垢。1適當(dāng)提高運(yùn)行pH值可以降低碳鋼的腐蝕速度根據(jù)前述金屬腐蝕影響的因素知，鐵的氧化物溶于酸性環(huán)境，因此，低碳鋼在

29、低pH值條件下腐蝕速度快，在高pH值下腐蝕速度減慢，一般保持pH在8-9.5之間。2適當(dāng)提高pH值的方法曝氣：吹脫CO2，就可提高水中pH值。少量加酸：也是將水中的重碳酸根離子變?yōu)槎趸?，加以曝氣，把二氧化碳吹脫掉，就可適當(dāng)提高水中的pH值，但一定要注意控制酸的投加量。2加強(qiáng)微生物控制連續(xù)投加氧化性殺菌劑；沖擊投加非氧性殺菌劑。3連續(xù)投加緩蝕阻垢劑，投制一個(gè)指標(biāo)。含膦/磷的藥劑一般控制磷/膦的含量，非磷/膦的藥劑可用示蹤劑或其它控制工程。通常講，三分藥劑七分管理。一個(gè)藥劑在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，能否取得好的水處理效果，還是要靠現(xiàn)場的管理，如果管理跟不上，再好的水處理藥劑，也不會(huì)取得好的水處理效果。循環(huán)水處理常識：在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，冷卻水用過后不是立即排放，而是收回循環(huán)再用。水的再冷卻是通過冷卻塔來進(jìn)行的，因此冷卻水在循環(huán)過程中要與空氣接觸，局部水在通過冷卻塔時(shí)會(huì)不斷被蒸發(fā)損失掉，因而水中各種礦物質(zhì)和離子含量也不斷被濃縮增加。為了維持各種礦物質(zhì)和離子含量穩(wěn)定在某一個(gè)定值上，必須對系統(tǒng)補(bǔ)充一定量的冷卻水補(bǔ)充水；并排出一定量的濃縮水排污水。其流程如以下列圖：常用術(shù)語介紹：1、冷卻塔：敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中主要設(shè)備之一是冷卻塔，冷卻塔用來冷卻換