第六篇廢水回用及其他處理技術(shù)-210469621

1、第六篇 廢水回用及其他處理技術(shù)第十九章廢水再用系統(tǒng)的水質(zhì)處理第一節(jié)概述在水資源普遍感到短缺和水環(huán)境普遍受到污染的今天，廢水再用率的高低已成為衡量一個(gè)國(guó)家水資源合理利用程度的重要技術(shù)指標(biāo)。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家的冶金企業(yè)中，水的再用率已高達(dá)9597。  我國(guó)對(duì)廢水的再用也十分重視，制定了各種廢水再用的技術(shù)政策和指標(biāo)。在"七五"和"八五"期間開展了規(guī)模較大的科學(xué)研究和生產(chǎn)性實(shí)踐工作，在一些領(lǐng)域還取得了可喜的成效。 對(duì)水資源的合理利用具有重要影響的兩項(xiàng)廢水再用技術(shù)為：(1)冷卻水的循環(huán)再用；(2)城市污水的接續(xù)再用。 工業(yè)企業(yè)中，冷卻水的水量往往很大，它的再

2、用具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。冷卻水的循環(huán)再用要解決三個(gè)水質(zhì)處理問題：(1)水的降溫冷卻；(2)水質(zhì)穩(wěn)定；(3)水的澄清。水的冷卻技術(shù)已在多年的實(shí)踐中得到了較為滿意的解決。水質(zhì)穩(wěn)定的特異性多，技術(shù)上尚不成熟。水的澄清只存在于濁環(huán)系統(tǒng)中，基本方法已在第二篇的有關(guān)章節(jié)中介紹過了。  城市污水是另一項(xiàng)水量很大且普遍存在的廢水，它由生活污水和工業(yè)廢水組成，成分復(fù)雜，污染物種類繁多。目前探索的水質(zhì)控制方法側(cè)重于深度澄清(對(duì)二級(jí)處理的出水施行混凝沉淀和過濾)和消毒。如用水單位對(duì)水質(zhì)有更高要求時(shí)，還可附加軟化和活性炭吸附等工序。 本章重點(diǎn)介紹循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水質(zhì)處理和城市污水的水質(zhì)處理。第二節(jié)循環(huán)冷卻水的

3、冷卻處理一、循環(huán)冷卻水系統(tǒng) 工業(yè)生產(chǎn)過程中，用水冷卻生產(chǎn)設(shè)備(如各種高溫爐體)、產(chǎn)品(如鑄鐵塊、焦炭)和工作介質(zhì)(如汽輪機(jī)排出的蒸氣)的用水系統(tǒng)，稱為冷卻水系統(tǒng)。冷卻水系統(tǒng)排出的熱廢水，如經(jīng)降溫和其它處理后再回用于原用水系統(tǒng)，則此用水系統(tǒng)稱為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。     循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的主要水質(zhì)處理任務(wù)為降溫冷卻和水質(zhì)穩(wěn)定。降溫冷卻的目的是使水恢復(fù)其作為冷卻水的基本品質(zhì)-低溫；而水質(zhì)穩(wěn)定的目的則是防止循環(huán)水對(duì)系統(tǒng)中設(shè)備和管道的腐蝕和結(jié)垢。此外，濁環(huán)系統(tǒng)的水尚需進(jìn)行澄清處理。 冷卻水是工業(yè)用水量中數(shù)量最大的一種，經(jīng)適當(dāng)處理后循環(huán)使用，對(duì)節(jié)約基建投資、解決水資源短缺和防止

4、污染環(huán)境都具有極其重要的意義。  二、水的冷卻構(gòu)筑物分類 熱廢水的降溫冷卻主要通過與空氣的接觸而實(shí)現(xiàn)。水的冷卻機(jī)理有二：接觸傳熱與蒸發(fā)散熱。就冷卻塔而言，主要是蒸發(fā)散熱。 (1)接觸傳熱  熱廢水的溫度高于空氣溫度時(shí)，熱量即通過接觸面由熱水向空氣傳遞。接觸傳熱量按下式計(jì)算：                          &#

5、160; (19-1)式中   接觸傳熱量，kJ/h；      t、分別為接觸面處的水溫和氣溫，：         F接觸面積，m2；          傳熱系數(shù)，kJ/m2.h·0C。由上式可知，傳熱量與接觸面積成正比。因此，將水分散成小水滴或薄水膜是強(qiáng)化傳熱的重要途徑。此外，必須注意到傳熱是有方向性的，即熱量由高溫介質(zhì)向低溫介質(zhì)傳遞。只有水溫高于氣溫時(shí)，熱量才能由熱水向空氣傳遞。(

6、2)蒸發(fā)散熱  水分子蒸發(fā)時(shí)要帶走汽化潛熱，因蒸發(fā)而使水溫降低的過程，稱為蒸發(fā)散熱。lkg水因蒸發(fā)而帶走的熱量，稱為汽化潛熱，用r(kJ/kg)表示，蒸發(fā)散熱量按下式計(jì)算：                       (19-2)  式中   蒸發(fā)散熱量，kJ/h；       

7、   面積傳質(zhì)系數(shù)，kg/m2.h.kPa；        空氣溫度等于水溫時(shí)的飽和蒸氣壓，kPa ;          空氣溫度為 的蒸氣壓，kPa：         蒸發(fā)水量，kg/h；        水氣接觸面積，m2。 由上式知、蒸發(fā)散熱量除與水氣接觸面積成正比外，還與傳質(zhì)推動(dòng)力(- )成正比。一般認(rèn)為，水面空氣處于飽和

8、狀態(tài)，其溫度與水的溫度t相同，故空氣表面的實(shí)際蒸氣壓為夕。遠(yuǎn)離水面的空氣溫度為 ，其實(shí)際蒸氣壓為 。由此可知傳質(zhì)的實(shí)際推動(dòng)力為(-)。 由公式(19-1)、(19-2)知，強(qiáng)化水的冷卻過程的基本措施是盡量增大水氣接觸面積，并讓干冷空氣與水連續(xù)接觸，以增大傳質(zhì)推動(dòng)力。   三、水的冷卻構(gòu)筑物分類   主要的冷卻構(gòu)筑物有三類：(1)冷卻湖(池)利用天然湖泊或水池中水體表面的自然蒸發(fā)而降低水溫的構(gòu)筑物；(2)噴水冷卻池在人工的水池上安裝成組的噴頭，通過噴水蒸發(fā)而降低水溫的構(gòu)筑物；(3)冷卻塔塔體內(nèi)安裝各種淋水裝置，熱廢水在與自然或人工造成的空氣流接觸的過程中，降低水溫的構(gòu)筑物。&

9、#160; 冷卻湖(池)只有在自然條件適宜的情況下，方可建立。噴水冷卻池過去應(yīng)用較多，因其占地面積大，現(xiàn)在采用較少。冷卻塔是最主要的冷卻構(gòu)筑物。 冷卻塔的分類及構(gòu)造見表19-1及圖19-l。 表19-1  冷卻塔的分類系數(shù)類          型通風(fēng)方式淋水種類氣流與水流交匯方式自然通風(fēng)冷卻塔開 放 式噴 水 式點(diǎn) 滴 式橫 流 式橫 流 式風(fēng) 筒 式點(diǎn) 滴 式薄 膜 式點(diǎn)滴薄膜式逆流式，橫流式逆 流 式逆流式，橫流式機(jī)械通風(fēng)冷卻塔鼓 風(fēng) 式點(diǎn) 滴 式薄 膜 式點(diǎn)滴薄膜式逆 流 式逆 流 式逆

10、流 式抽 風(fēng) 式點(diǎn) 滴 式薄 膜 式點(diǎn)滴薄膜式逆流式，橫流式逆 流 式逆流式，橫流式混合通風(fēng)冷卻塔塔式+鼓風(fēng)式點(diǎn) 滴 式薄 膜 式點(diǎn)滴薄膜式逆 流 式逆 流 式逆 流 式塔內(nèi)有淋水裝置，它是擴(kuò)大水氣接觸面積的主要設(shè)施。共有三種淋水方式：(1)用噴頭將熱水噴散成小水滴；(2)灑下的水在淋水板上形成薄膜；(3)熱水在淋水裝置中以小水滴形式逐層落下。由此有噴水式、薄膜式、點(diǎn)滴式、點(diǎn)滴薄膜式四種淋水方式。  產(chǎn)生氣流的方式有三種：(1)開放式 在塔體四周安裝百葉窗板，依靠橫向吹過的自然風(fēng)而冷卻水；(2)風(fēng)筒式 在塔體上方有高大的抽風(fēng)筒。依靠塔內(nèi)外空氣的密度差而通風(fēng)：(3)機(jī)力式 依靠安裝在塔

11、體上方或底側(cè)面的風(fēng)機(jī)供給空氣，前一種稱為抽風(fēng)式，后一種稱為鼓風(fēng)式。 塔體內(nèi)的氣流與水流的交匯方式有三種：(1)橫流式 空氣水平流過淋水空間；(2)逆流式 空氣由下向上：垂直流過淋水空間；(3)混合式 兼有以上兩種流向。 四、冷卻塔的構(gòu)造 冷卻塔主要由以下幾部分組成：(1)淋水裝置；(2)配水系統(tǒng)；(3)通風(fēng)系統(tǒng)；(4)集水池；(5)塔體；(6)進(jìn)出水管路；(7)收水器。其整體構(gòu)造見圖19-2。 (一)淋水裝置 淋水裝置由密布在塔體內(nèi)的板條層或其它填料層組成，分點(diǎn)滴式、薄膜式、點(diǎn)滴薄膜式三種。 點(diǎn)滴式淋水裝置由水平或傾斜放置的板條組成。板條有木板條、鋼絲網(wǎng)水泥板條和塑料板條，其斷面可造成矩形、三

12、角形或半圓形。板條被規(guī)則地分層固定在支架上。上層板條上的水滴落在下層板條上后，濺成許多小水滴，又向更下一層板條濺落，由此形成了數(shù)目眾多的細(xì)小水滴，與接觸的氣流進(jìn)行熱交換。    薄膜式淋水裝置由一組垂直或傾斜放置的淋水板組成，熱水順板面流下，形成散熱面很大的薄水膜。淋水板可造成連續(xù)板、拼板、整體式蜂窩板、點(diǎn)波板或波紋板。淋水板也分許多層安裝在淋水空間。    點(diǎn)滴式淋水裝置內(nèi)的氣流方向可以是橫流式，也可以是逆流式。薄膜式淋水裝置內(nèi)的氣流方向以逆流式為主，特型塔內(nèi)可以是斜流式。點(diǎn)滴薄膜式淋水裝置的氣流兼有橫流和逆流兩種方向。   

13、60; 各種淋水裝置的構(gòu)型見圖19-3 (二) 配水系統(tǒng)  配水系統(tǒng)的作用是將熱廢水均勻地分布在整個(gè)淋水裝置橫斷面上，或者接一定的淋水密度分配規(guī)律(例如外圍大，內(nèi)圈小)進(jìn)行配水。配水系統(tǒng)還必須有小的風(fēng)阻及便于維護(hù)管理等特點(diǎn)。 配水系統(tǒng)有管式、槽式、及池式三種類型。管式配水系統(tǒng)由配水管和哦頭組成。噴頭按方格形或梅花形配置，間距0.851.10m。最常采用的噴頭為瓶形切流式，噴出的水能在作用半徑(約0.50.6m)范圍內(nèi)均勻布水，而且不易堵塞。其缺點(diǎn)是阻力大，要求較高的供水壓力。槽式配水系統(tǒng)由配水槽、安裝在槽底的管嘴和位于其正下方的濺水盤組成。管嘴的間距為0.5l.0m，大塔采用大值。濺

14、水盤(D100mm)位于管嘴下0.50.8m。濺水盤能將管嘴流下的水濺起，以小水滴形式落于淋水裝置上。槽式配水系統(tǒng)要求的供水壓力較低，但風(fēng)阻較大。如將配水槽改為水池，則形成池式配水系統(tǒng)，適用于橫流塔內(nèi)。  (三) 通風(fēng)系統(tǒng) 通風(fēng)系統(tǒng)包括風(fēng)源和配風(fēng)裝置兩部分。 開放式冷卻塔的風(fēng)源為自然風(fēng)力，因此塔體多建在敞開的通風(fēng)地區(qū)，要保持一定的高度，配風(fēng)裝置主要靠四周的百葉窗板。 風(fēng)筒式冷卻培的風(fēng)力由高大塔體內(nèi)外的空氣密度差造成，塔高根據(jù)熱力計(jì)算及空氣動(dòng)力計(jì)算而定。多邊形風(fēng)筒內(nèi)易形成環(huán)流險(xiǎn)力，施工隨造較容易。雙洲線形風(fēng)筒可以造得很高，抽風(fēng)簡(jiǎn)內(nèi)的空氣動(dòng)力阻力小，但塔體施工較難。  機(jī)力式冷

15、卻塔一般均采用軸流式通風(fēng)機(jī)。安裝在底部側(cè)面進(jìn)風(fēng)口處的叫鼓風(fēng)式通風(fēng)機(jī)。安裝在頂部出風(fēng)口處的叫抽風(fēng)式通風(fēng)機(jī)。熱廢水有腐蝕性時(shí)宜采角鼓風(fēng)式，但此時(shí)塔體較高，配氣不易均勻。鼓風(fēng)式通風(fēng)機(jī)的直徑不宜人于4m。 大中型塔采用L30系列風(fēng)機(jī)，其中應(yīng)用廣泛的有 4.7、 8.0和 8.5m幾種規(guī)格。中小型塔可用ITF和JT-LZ系列，前者的直徑為0.55m、風(fēng)量為5×10340×104n3/h，風(fēng)壓為98196Pa；后者的直徑為0.55m，風(fēng)量為4.8 10336×104m3/h，風(fēng)壓為98137Pa。 風(fēng)筒式冷卻塔和機(jī)械通風(fēng)冷卻塔中，郡有配風(fēng)裝置，如進(jìn)風(fēng)口、風(fēng)簡(jiǎn)和導(dǎo)流傘等。 進(jìn)風(fēng)

16、口面積較大時(shí)，進(jìn)塔氣流的速度小，分布均勻，阻力也??；但會(huì)增加塔少淋水裝置的高度，從而增高了塔高和供水揚(yáng)程。進(jìn)風(fēng)口面積過小時(shí)，在進(jìn)風(fēng)口上緣產(chǎn)生渦流，增加氣流阻力，影響冷卻效果。進(jìn)風(fēng)口面積與淋水裝置橫斷面積之比值，一般采用3545，小塔中可增至l00%。橫流式冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口高度等于淋水裝置的高度。為了擴(kuò)大進(jìn)風(fēng)口面積而又不過多地抬高淋水裝置的高度，可以把淋水裝置的底緣做成臺(tái)階式，外高內(nèi)低。為了防止進(jìn)風(fēng)口內(nèi)上緣產(chǎn)生渦流，可以安裝各種導(dǎo)風(fēng)板。 風(fēng)筒式冷卻塔的風(fēng)筒指配水系統(tǒng)以上的塔體。試驗(yàn)表明，雙曲線型風(fēng)筒的阻力小、配風(fēng)均勻，而多邊形風(fēng)簡(jiǎn)中易造成渦流。鼓風(fēng)式冷卻塔的風(fēng)機(jī)前后應(yīng)設(shè)置喇叭口和擴(kuò)散筒，擴(kuò)散筒能使

17、進(jìn)風(fēng)均勻分布，并防滴水浸蝕風(fēng)機(jī)，抽風(fēng)式冷卻塔的風(fēng)機(jī)前應(yīng)作成導(dǎo)流傘，機(jī)后應(yīng)作成擴(kuò)教筒，以利于氣流的順利通過、防止渦流、減少阻力。 (四) 集水池和收水器  集水池位于塔體正下方，起收集、儲(chǔ)存和調(diào)節(jié)作用。中小型塔的池周與塔筒的大小一樣，池深約1.21.7m。 機(jī)力通風(fēng)冷卻塔和風(fēng)筒式冷卻塔中，由于風(fēng)力大大，致使部分非蒸發(fā)的水沫被帶出塔外。為了減少這部分水量損失，有時(shí)也為了防止大氣活染，須安裝收水器。收水器的構(gòu)造和作用大體上和百葉窗相同，它是一排或兩三排傾斜成450600安裝的透風(fēng)擋水板，氣流在其中急劇轉(zhuǎn)彎時(shí)，因離心力而將水滴拋在板面上，然后匯成大水摘流下。收水器可位水量吹定損失降到0.l0

18、.4。逆流式塔中，收水器安裝在管式配水系統(tǒng)的上方；如為槽式配水系統(tǒng)，可設(shè)在配水槽之間，也可設(shè)在其上方；橫流式機(jī)力塔中，則傾斜設(shè)在淋水裝置與抽風(fēng)機(jī)之間的空間內(nèi)。  五、冷卻塔的設(shè)計(jì)計(jì)算 冷卻塔的設(shè)計(jì)計(jì)算主要包括三大部分：熱力計(jì)算、空氣動(dòng)力計(jì)算和水力計(jì)算。 (一)熱力計(jì)算  熱力計(jì)算的主要目的是在給定的工藝條件(冷卻水量Q、進(jìn)水溫度t1、出水溫度t2)和當(dāng)?shù)貧庀髼l件(空氣干球溫度 、濕球溫度 、大氣壓力p、風(fēng)速 )的條件下，計(jì)算冷卻塔所需淋水裝置的體積V。其次，計(jì)算蒸發(fā)水量損失，供運(yùn)行時(shí)補(bǔ)充水量之用。 1濕空氣的性質(zhì) 塔內(nèi)的濕空氣是決定蒸發(fā)強(qiáng)度的主要因素。了解溫空氣的性質(zhì)是進(jìn)行

19、熱力計(jì)算的基礎(chǔ)。 (1)狀態(tài)方程   在要求的計(jì)算精度內(nèi)，濕空氣可視為理想氣體。組成濕空氣的兩組 分為于空氣和水蒸氣，其狀態(tài)方程分別為：                       (19-3)               

20、60;        (19-4) 式中 、 分別為干空氣和水蒸氣的分壓力，kPa；        、 分別為干空氣和水蒸氣分壓力下的容重， N/m3；   氣體常數(shù)，Rg29.27kg·m/kg.K，Rq47.08kg.m/kg.K;     絕對(duì)溫度，(K)，T273十 , 為干球溫度，()。 (2)濕空氣的壓力  為其兩組分分壓力之和，即 =+(kPa)。 (3)絕對(duì)濕度  1m3濕空氣中所

21、含水蒸氣的重量，叫濕空氣的絕對(duì)濕度。顯然，絕對(duì)濕度在數(shù)值上和水蒸氣的容重 相等。水蒸氣處于飽和狀態(tài)時(shí)的絕對(duì)濕度，叫做飽和絕對(duì)濕度，用 表之。 (4)相對(duì)濕度  濕空氣的絕對(duì)溫度與同溫度下的飽和絕對(duì)濕度的比值，稱為相對(duì)濕度，以 表之。 ， =/= / ,其中 此為飽和水蒸氣分壓。值小，表示濕空氣中的水蒸氣相對(duì)含量較少，蒸發(fā)散熱就比較容易進(jìn)行。           (5)含濕量   lkg干空氣所帶的水蒸氣量(kg)，稱為含濕量，以 表之。也就是說，(1+)kg的濕空氣中，含lkg的干空氣和kg的水蒸氣。值大

22、約為0.027kg?？砂聪率接?jì)算：                           (19-5) (6)濕空氣的容重  為其兩組分容重之和，并可建立以下關(guān)系式：               

23、60;         (19-6)  (7)比熱  濕空氣的比熱c按下式計(jì)算                           (19-7) 式中    、 分別為干空氣和水蒸氣的比熱，其值為l和1.84k

24、J/kg.。 (8)焓  1kg干空氣和2kg水蒸氣的濕空氣所含總熱量，稱為濕空氣的焓，以 (kJ/kg干空氣)表之。i值按下式計(jì)算：                         (19-8)  式中   、 分別為干空氣和水蒸氣的燴，kJkg；       

25、60;  0時(shí)的水的汽化熱， 2500kJkg。 2.熱力計(jì)算基礎(chǔ)資料  (1)氣象資料  包括滿足設(shè)計(jì)保證率的干球溫度( )、濕球溫度( )、風(fēng)速( )及氣壓( )。 一般采用保證率 90%的溫度造進(jìn)行設(shè)計(jì)，重要的工程可采用保證率更高時(shí)的溫度值。在510年的資料中，選6、7、8三個(gè)月最熱月份中頻率不超過10天的溫度值，即可得到保證率約為90%即(92-l0)9290%的溫度值。 大氣壓力入通常采用6、7、8三個(gè)月中大氣壓力的平均值。  有了、 三個(gè)參數(shù)，則其它氣象參數(shù)值( 、 、 、 、 )均可按公式推算，或者直接查圖表。  開放式冷卻塔中尚

26、需風(fēng)速資料，一般均采用夏季2m高的平均風(fēng)速值。 (2)工藝資料  包括需冷卻的水量Q、冷卻前后的水溫t1及t2 (3)熱量計(jì)算  接觸傳熱量射 和蒸發(fā)散熱量 按以下公式計(jì)算。                           (19-9)        &#

27、160;                  (19-10) 式中     容積傳熱系數(shù)；               淋水裝置體積；            、 分別為水溫

28、和氣溫；           氣化潛熱；             壓力差的容積散質(zhì)系數(shù)：           、 分別為相應(yīng)于水溫及氣溫 時(shí)的飽和蒸氣壓和實(shí)際蒸氣壓;             

29、;、 分別為相應(yīng)于水溫及氣溫 時(shí)的飽和含濕量和實(shí)際含濕量；             合濕量差的容積散質(zhì)系數(shù)，其中和均有大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)可供選用。 (4)逆流冷卻塔熱力計(jì)算基本方程計(jì)算  逆流冷卻塔時(shí)有以下假設(shè)：塔體四周完全封閉，處于絕熱狀態(tài)；淋水裝置高度相同；同一水平面上的參數(shù)值分布均勻。 塔內(nèi)各參數(shù)及冷卻過程示意圖見圖19-4。左側(cè)是水的參數(shù)，右側(cè)是氣體的參數(shù)。 通過熱量衡算及質(zhì)量衡算，最后可得麥克爾燴差法熱力計(jì)算的基本方程：     &

30、#160;                  (19-11)                     (19-12) 式中        、 分別為飽和燴和炮； 

31、;       、 分別為通風(fēng)量和冷卻水量；       系數(shù)，夏天可近似認(rèn)為 。 (5)淋水裝置體積V的計(jì)算  根據(jù)公式(19-11)及(19-12)計(jì)算V時(shí)，要求計(jì)算冷卻數(shù)(或稱交換數(shù)) 值。計(jì)算方法有好幾種，但都比較繁瑣。下面僅介紹一種比較簡(jiǎn)單的近似計(jì)算方法，即平均焓差法。 令公式(19-11)及(19-12)中的燴差等于常數(shù) ，則有             &

32、#160;              (19-13)                               (19-14) 式中   (t1-t2)進(jìn)出水

33、溫差，用 表示，稱為冷卻幅度；          平均焓差，按下式計(jì)算(推導(dǎo)過程從略)：                     (19-15) 式中     、 分別為氣溫等于進(jìn)水溫度t1和出水溫度t2時(shí)的飽和焓：        

34、;    參數(shù)，求法見后；          氣溫 時(shí)的焓；       空氣出塔時(shí)的焓，由下式求之：                      (19-16) 式中      為氣水比，即 / 。 參數(shù)的值按圖19-5

35、通過圖解法求之。令tm(tl十t2)/2，則相當(dāng)于t2、tm、t1的飽和焓值A(chǔ)、E、B即可求得。AB連線與tmE線交于 ，過 的中點(diǎn)連ab/AB，則aA=bB= ，或                        (19-17) 當(dāng) <570C時(shí)，可認(rèn)為 =0。 (二) 空氣動(dòng)力計(jì)算  空氣動(dòng)力計(jì)算的目的是確定塔體的空氣動(dòng)力阻力，作為選擇通風(fēng)機(jī)或確定風(fēng)

36、筒高度的基本參數(shù)風(fēng)壓?？諝鈩?dòng)力總阻力H(Pa)按下式計(jì)算：                    (19-18)        式中   塔內(nèi)各部分的阻力，Pa：     塔內(nèi)各部分的阻力系數(shù)；         塔內(nèi)各部分處的氣流速度，m/

37、s：        塔內(nèi)空氣平均比重，N/m3。     一般=0.98 ,為外界空氣的比重。    冷卻塔各部分的 及 值的計(jì)算參見有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)?？傋枇χ狄话悴怀^80160pa。   (三)水力計(jì)算  水力計(jì)算的目的是確定管徑及水頭損失，并為供水泵提供設(shè)計(jì)資料。噴頭的布置間距采用0.81.1m，由此可確定噴頭總數(shù)及每一噴頭的出水量。選定咽頭型號(hào)后，可查出其前的所需工作壓力，一般為39.268.6kPa。 配水管的流速按12m/s考慮，配水管的水頭損失以不超過5kPa為好。

38、 六、冷卻塔的水量損失  水量損失包括：蒸發(fā)損失Q1、風(fēng)吹損失Q2、排污損失Q3、滲漏損失Q4等。 (1)蒸發(fā)損失  按下式計(jì)算：                     (19-19)  (2)風(fēng)吹損失  裝有收水器的機(jī)力塔約為0.20.5；各種開放塔約為0.52.0；風(fēng)筒塔約為0.5l.0%。 (3)排污損失  為了改善循環(huán)水的水質(zhì)，需要定時(shí)更換部分水量

39、，此水量應(yīng)通過臺(tái)鹽量的平衡計(jì)算而確定，一般可估算為0.51.0純。 (4)滲漏損失   視實(shí)際情況而定 冷卻水系統(tǒng)需補(bǔ)充的水量為Q0(Q1十Q2十Q3十Q4)Q，Q為冷卻水流量。 七、冷卻構(gòu)筑物的選擇     表19-2列舉了各類冷卻構(gòu)筑物的技術(shù)指標(biāo)，可供選型時(shí)參考。表19-2  冷卻構(gòu)筑物技術(shù)指標(biāo)冷 卻 構(gòu) 筑 物 類 型淋水密度q(m3/m2.h)冷卻水降溫t(0C)冷幅高(t2-)(0C)冷卻池(湖)<1<510噴水冷卻池0.71.2<510大于水溫差開放式冷卻塔噴水式點(diǎn)滴式1.53.02.04.0<1015<1015

40、自然通風(fēng)冷卻塔(風(fēng)筒式)噴水式點(diǎn)滴式薄膜式4.04567>67>67612>710>710>710機(jī)械通風(fēng)冷卻塔噴水式點(diǎn)滴式薄膜式鋼絲水泥方格網(wǎng)蜂  窩點(diǎn)  波斜紋交錯(cuò)折  波4538486101012101210121520可以較大第三節(jié)循環(huán)冷卻水的水質(zhì)穩(wěn)定水在循環(huán)冷卻過程中，由于水分的蒸發(fā)，溶解鹽類濃縮，二氧化碳的逸出，外界污染物的進(jìn)入等原因，會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢、腐蝕及菌藻繁殖等現(xiàn)象，將影響循環(huán)循環(huán)水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，甚至引起生產(chǎn)工藝上的失調(diào)。為了使循環(huán)冷卻水不產(chǎn)生上述現(xiàn)象而采取的水質(zhì)控制措施，常稱做水質(zhì)穩(wěn)定。水質(zhì)穩(wěn)定的基本方法是在循環(huán)冷卻

41、水中投加化學(xué)藥劑：用緩蝕劑控制腐蝕，用阻垢劑控制結(jié)垢，用死生劑控制蔭藻繁殖。此外，還使用清洗劑、消泡劑、抗污泥劑等輔助藥劑；這一系列化學(xué)藥劑總稱水質(zhì)穩(wěn)定劑。 一、循環(huán)水的水質(zhì)穩(wěn)定性。(一)影響循環(huán)水水質(zhì)穩(wěn)定性的因素循環(huán)水在冷卻系統(tǒng)中產(chǎn)生不穩(wěn)定的基本原因有以下幾個(gè)方面。  (1)化學(xué)作用   水垢的主要成分是碳酸鈣(及氫氧化鎂)。碳酸鈣、重碳酸鈣；游離CO2在水中存在下列平衡關(guān)系：               

42、0;       Ca2+ + 2HCO3- CaCO3 + CO2 + H2O 當(dāng)它們的濃度符合此平衡條件時(shí)，水質(zhì)呈穩(wěn)定狀態(tài)；否則，將產(chǎn)生化學(xué)結(jié)垢或化學(xué)腐蝕。1)化學(xué)結(jié)垢：造成碳酸鈣沉積而產(chǎn)生水垢的原因有：水在冷卻塔中與空氣接觸時(shí)，水中原有CO2逸人大氣，破壞了上述平衡，使平衡向右移動(dòng)；重碳酸鹽受熱分解；水的蒸發(fā)，使婚環(huán)水中溶解性碳酸鹽濃縮；在換熱器熱水出口端，由于水溫升高，提高了平衡CO2需要量，造成CO2含量不足；2)化學(xué)腐蝕：當(dāng)水溫降低時(shí)，水中平衡CO2需要量也降低，使水中的CO2超過平衡濃度，CaCO3溶解，水失去

43、穩(wěn)定性而具有腐蝕性。此外，無機(jī)酸的存在，亦產(chǎn)生腐蝕性。(2)電化學(xué)作用   金屬器壁或管壁的不同部位，由于材料的化學(xué)組分不均勻或沉積物不均，而具有不司的電極電位，當(dāng)它們浸入有電解質(zhì)雜質(zhì)和溶解氧的水溶液中時(shí)，就形成局部原電池。電極電位較高的部位(如碳鋼的滲碳體)成為陰極，而電極電位較低的部位(如碳鋼的鐵素體)成為陽(yáng)極。以碳鋼的電化學(xué)腐蝕為例，發(fā)生如下反應(yīng)： Fe Fe2+ + 2e， O2 + 2H20 + 4e 40H-溶于水中的Fe2+進(jìn)一步生成Fe(OH)2、Fe(OH)3、FeCO3等而沉積于器壁。由反應(yīng)式可見，低pH位和溶解氧的存在，能加速腐蝕進(jìn)程。

44、60;    在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，在污垢下面的縫隙內(nèi)溶液中，由于氧釣補(bǔ)充困難，成為貧氧區(qū)；而縫隙外，成為富氧區(qū)。由于構(gòu)成氧濃差電池，富氧區(qū)為陰極，而貧氧區(qū)為陽(yáng)極，發(fā)生金屬腐蝕。這種腐蝕常稱為污垢下腐蝕，是冷卻水系統(tǒng)中最常見、危害最大的一種腐蝕作用。 (3)生物作用  循環(huán)水系統(tǒng)中，由于水溫較高，為各種微生物的生長(zhǎng)繁殖創(chuàng)造了條件。鐵細(xì)菌能吸收溶解性鐵化合物，使之變成包圍在鐵外的不溶性粘泥狀氧化鐵；硫酸鹽還原鹵可把水中硫酸鹽變成腐蝕性的H2S；真茵粘液能促進(jìn)粘垢的形成；藻類的代謝產(chǎn)物(溶解氧)能強(qiáng)化腐蝕過程；后生動(dòng)物造成嚴(yán)重的機(jī)械阻塞，(4)機(jī)械作

45、用  補(bǔ)給水及周圍環(huán)境(如空氣)帶進(jìn)循環(huán)系統(tǒng)的泥砂及其它無機(jī)物、油類及其它有機(jī)物，與系統(tǒng)內(nèi)積聚和生成的無機(jī)物、茵藻等，可通過機(jī)械沉積作用而產(chǎn)生各種污垢。 (二) 判斷水質(zhì)穩(wěn)定程度的指標(biāo) 為了判斷水質(zhì)的穩(wěn)定程波，確定循環(huán)水結(jié)垢或是腐蝕的趨勢(shì)，提以了許多指標(biāo)，但這些指標(biāo)郡材一定的局限性，使用時(shí)要注意條件。1飽和指數(shù)(郎格利爾指教)飽和指數(shù)IL是水的實(shí)測(cè)pH值與CaCO3飽和時(shí)的pH值(pHs)之間的差值：              

46、;       (19-20) 飽和指數(shù)可用來判斷水是否有結(jié)垢或腐蝕的傾向。當(dāng)IL0時(shí)，表示水中CaCO3、CO2、Ca(HCO3)2在該溫度條件下保持平衡，既不產(chǎn)生結(jié)垢，也不腐蝕，水質(zhì)穩(wěn)定；當(dāng)IL0時(shí)，CaCO3處于過飽和，有析出水垢的傾向；當(dāng)IL0時(shí)，CaCO3處于末飽和，而CO2過量，水有腐蝕傾向。一般在實(shí)用上，如JL在土(0.250.30)范圍內(nèi)，可以認(rèn)為是穩(wěn)定的，若超出此范圍，則需處理。 計(jì)算PHS的公式可作如下推求，當(dāng)碳酸鈣在水中達(dá)到飽和時(shí)有如下化學(xué)平衡存在：    

47、60;          Ca2+ + 2HCO3- CaCO3+ CO2 + H2O 其平衡常數(shù)                    (19-21)當(dāng)原水pH值在6.09.5范圍時(shí)，可以忽略碳酸的二級(jí)解離，因而水中堿度A等于HCO3-，則式(19-21)可改寫為：   

48、60;               或           (19-22) 由于( 受水溫及含鹽量的影響，且Ca2+及A的單位不是實(shí)用單位，因此直接使用式(19-22)計(jì)算PHS頗為不便。下面為一種實(shí)用的簡(jiǎn)化算式： (19-23)式中A、B、C、D為分別與水的溶解固體、水溫、鈣硬度及總堿度有關(guān)的系數(shù)，其值可由表19-3查得。 表19-3&

49、#160; 計(jì)算PHs的各種系數(shù)溶解固體(mg/L)A值水溫B值鈣硬度(以CaCO3計(jì),mg/L)C值鈣硬度(以CaCO3計(jì),mg/L)C值總堿度(以CaCO3計(jì),mg/L)D值總堿度(以CaCO3計(jì),mg/L)D值50751002003004006008001000水溫(0C)0226690.070.080.100.130.140.160.180.190.20E值2.62.52.4914141717222227273232373744445151555664647272822.32.22.12.01.91.81.71.61.51.41.31.2101112131417182223272834

50、3543445556697087881101111381391740.60.70.80.91.01.11.21.31.41.51.61.71.817522023027028034035043044055056069070087087010001.92.02.12.22.32.42.52.61011121314171822232728343543445556697087881101111381391741.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.217522023027028034035043044055056069070087087010002.32.42.52

51、.62.72.82.93.02. 穩(wěn)定指數(shù)(雷茲諾指數(shù))穩(wěn)定指數(shù)IR按如下經(jīng)驗(yàn)式計(jì)算：     (19-24) 由穩(wěn)定指數(shù)可判斷水的特性：IR6.07.0，水質(zhì)基本穩(wěn)定；IR5.06.0，輕度結(jié)垢；IR4.05.0，嚴(yán)重結(jié)垢；IR7.07.5，輕微腐蝕；IR7.59.0，嚴(yán)重腐蝕；IR9.0，極嚴(yán)重腐蝕。飽和指數(shù)人和穩(wěn)定指數(shù)IR在使用中都有一定局限性，目前常同時(shí)使用這兩種穩(wěn)定性指標(biāo)來判斷水的結(jié)垢和腐蝕傾向。  3極限碳酸鹽硬度在一定水質(zhì)水溫條件下，使循環(huán)水不致產(chǎn)生水垢的最高碳酸鹽硬度值，稱為極限碳酸鹽硬度。其值最好通過小型試驗(yàn)確定，或

52、根據(jù)相似條件下的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)確定；亦可采用下面的經(jīng)驗(yàn)公式估算(適用條件為：循環(huán)水最高水溫為3065，補(bǔ)給水耗氧量(即高錳 酸鹽指數(shù))小于25mg/L)：     (19-25) 式中  Hjz循環(huán)水極限碳酸鹽硬度，l0-3n-1mol/L，n為化合價(jià)；  t循環(huán)水最高水溫，若t40，仍以40計(jì)；  O補(bǔ)給水的耗氧量，mg/L；  Hy補(bǔ)給水的非碳酸鹽硬度，l0-3n-1mol/L。如以HB表示補(bǔ)給水碳酸鹽硬度，K表示濃縮倍數(shù)(即循環(huán)水合鹽量與補(bǔ)充水合鹽量之比，或補(bǔ)充水量與排污水量之比)

53、，KHjB即可表示循環(huán)水到達(dá)濃縮平衡時(shí)之碳酸鹽硬度。則水質(zhì)穩(wěn)定性可判斷如下：當(dāng)KHB大于Hjz時(shí)，產(chǎn)生水垢，應(yīng)進(jìn)行處理；KHB小于或等于Hjz時(shí)，不產(chǎn)生水垢，但要排污。極限碳酸鹽硬度法僅適用于判斷水結(jié)垢與否，而不能判斷腐蝕性。二、結(jié)垢的控制 機(jī)械沉積、化學(xué)結(jié)晶和生物粘著都能在通水設(shè)備的壁上形成垢物。機(jī)械沉積可通過降低懸浮固體濃度及控制水流速度而預(yù)防，生物粘著可通過殺菌而得到防止。本節(jié)主要討論防止化學(xué)水垢的穩(wěn)定處理。防止產(chǎn)生水垢的方法有：(1)軟化原水，盡量降低補(bǔ)給水的碳酸鹽硬度；(2)定期排污，并補(bǔ)充含鹽量低的新鮮水，使循環(huán)水中碳酸鹽濃度不致超過允許值；(3)將補(bǔ)給水的碳酸鹽硬度經(jīng)加

54、酸處理轉(zhuǎn)化為非碳酸鹽硬度，從而降低水中碳酸鹽硬度(酸化法)；(4)加入阻垢劑，提高循環(huán)水中允許的極限碳酸鹽硬度；(5)補(bǔ)充CO2，提高循環(huán)水允許的極限碳酸鹽硬度(碳化法)；(6)磁化循環(huán)冷卻水，使水垢呈懸浮的細(xì)顆粒狀而不易沉積，并促使老垢脫落(磁化法)。以下僅就后四種方法作簡(jiǎn)要介紹。(一) 酸化法通過加酸使碳酸鹽硬度轉(zhuǎn)化為溶解度較大的非碳酸鹽硬度，使循環(huán)水的碳酸鹽硬度降低到極限碳酸鹽硬度以下。其反應(yīng)式為:       Ca(HCO3)2十H2SO4CaSO4十2CO2十2H2O,    

55、0;  Mg(HCO3)2十H2SO4MgSO4十2CO2十2H2O由于氯離子的腐蝕性大，通常多投加硫酸。這種方法適用于補(bǔ)給水的碳酸鹽硬度大的情況，并要求酸化后產(chǎn)生的硫酸鈣濃度小于相應(yīng)水溫下的溶解度。為了保證處澀效果，應(yīng)經(jīng)常監(jiān)測(cè)碳酸鹽硬度、pH值、水溫、酸濃度，并嚴(yán)格控制加酸量。加酸量限按下式計(jì)算：                (19-26)式中  補(bǔ)充水量(m3h)；  考慮其它耗酸因素的安全系數(shù)，可取

56、值1.1； 酸的摩爾量，對(duì)于硫酸98； 工業(yè)用酸濃度(%)；  補(bǔ)充水的碳酸鹽硬度(mo1/L)； 補(bǔ)充水酸化后允許的碳酸鹽硬度(mol/L)。其中、 按下面式子計(jì)算：           (19-27)                 (19-28)式中  循環(huán)水量(m3/h)；  補(bǔ)充水量(即循環(huán)水損失量

57、)占循環(huán)水量的百分比；     濃縮倍數(shù)；    循環(huán)水的極限碳酸鹽硬度，按式(19-25)式計(jì)算。(二) 阻垢劑法、碳化法和磁化法加阻垢劑提高極限碳酸鹽硬度是現(xiàn)代穩(wěn)定處理防止致垢鹽類結(jié)垢的主要方法。聚磷酸鹽曾長(zhǎng)期被用作緩蝕阻垢劑。近年來，新型阻垢劑的研制和應(yīng)用有很大的進(jìn)展，行機(jī)磷酸鹽(磷酸鹽)和低分子量聚獨(dú)酸類阻垢劑得到廣泛應(yīng)用。(1)聚磷酸鹽  聚磷酸鹽是正磷酸鹽的縮合聚合物。水質(zhì)穩(wěn)定處理中常用的有三聚磷酸鈉(Na5P3O10)和六偏磷酸鈉(Na6P6O18)，前者的投加量一般在25mg/L；后者在l5mg/L，碳酸鹽硬度較高的水

58、可采用上限。聚磷酸鹽的阻垢作用，一般是因?yàn)椋?1)與冷卻水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+等金屬離子生成可溶性絡(luò)合物，使金屬離子的結(jié)垢作用受到抑制;(2)吸附在CaCO3微晶坯的表面上，抑制和干擾CaCO3晶體的生長(zhǎng)，佼它不易長(zhǎng)大沉積為水垢，而以微小品坯的形式穩(wěn)定地分散于水中。通常投加幾個(gè)ppm的聚磷酸鹽就能使數(shù)百個(gè)ppm的鈣鹽不以CaCO3形式沉積而穩(wěn)定分散在水中。此外聚磷酸鹽在一定條件下還能在金屬表面形成保護(hù)膜，起到緩蝕作用。聚磷酸鈉和高分子量的陽(yáng)離子結(jié)合，可生成沉淀物。因此當(dāng)采用季胺鹽對(duì)循環(huán)水進(jìn)行殺菌處理時(shí)，由于與聚磷酸鈉生成沉淀物而降低處理效果。聚磷酸鹽在水溶液中可水解為正磷酸鹽，達(dá)不

59、僅降低了聚磷酸鹽的效果，而見會(huì)產(chǎn)生危害貝大的磷酸鈣垢，并促進(jìn)潞藻類的繁殖。影響聚磷酸鹽水解速度的因素有：1)溫度升高，水解加快；2)pH低水解快，當(dāng)pH6.57.5時(shí),基本穩(wěn)定；3)菌藻類微生物的存在，可使水解加快。通常，當(dāng)水溫超過3040，并在一些催化陰索作用下，聚磷酸鈉可在數(shù)小時(shí)(甚至幾分鐘內(nèi))發(fā)生顯著的水解。聚磷酸鹽阻垢劑熱穩(wěn)定性差，且對(duì)醚骸捻硬度高的原水阻垢效果差。目前，聚磷酸鹽多與柯機(jī)磷酸鹽和低分子最聚羧酸類物質(zhì)復(fù)合使用，可使水質(zhì)穩(wěn)定效果更好，投藥量降低。(2)磷酸鹽 最重要的磷酸鹽阻垢劑有甲叉磷酸鹽(如乙二胺四甲叉磷酸鹽、簡(jiǎn)稱EDTMP；氨基三甲叉瞵酸鹽，簡(jiǎn)稱從ATMP)和二磷酸鹽

60、(如l-羥基乙川-1, l二瞵酸鹽，簡(jiǎn)稱HEDP)兩大類。它們的阻垢作用原理，與聚磷酸鹽相似。磷酸鹽阻扼劑具有不易水解、能適應(yīng)較寬pH范圍、阻垢效果好、熱穩(wěn)定性強(qiáng)、投藥最低等優(yōu)點(diǎn)，并兼有阻垢和緩蝕的功能。通常，這類阻垢劑與聚磷酸鹽或聚丙烯酸復(fù)合使用，可獲得增效作用，其投加量一股在15mgL，幾種磷酸鹽阻垢劑所能維持的極限碳 酸鹽硬度(參考值)分別為：ATMP，9×l0-3n-1mo1/L；EDTMP，8×10-3n-1mo1/L；HEDP，8×10-3n-1mo1/L。 (3)低分子量聚羧酸類阻垢劑  聚邂酸類阻垢劑主要是陰離子型的，目前使用較

61、廣的有聚丙烯酸鈉、聚丙烯酸、聚馬來酸。它們的阻垢機(jī)理，一般認(rèn)為主要有兩種作用：1)聚明離子對(duì)CaCO3小晶粒的凝聚吸附作用和隨后的分散作用，使其穩(wěn)定地懸浮于水中而不結(jié)垢；2)聚陰離子對(duì)CaCO3晶粒的物理吸附作用，干擾品格的正常生長(zhǎng)，造成晶格畸變，從而阻礙水垢層的牢固沉積。陰離子型聚羧醒類阻垢劑的阻垢性能與其分子量、投藥量有關(guān)。一般說，聚丙烯酸的分于量在103左右，阻垢效果好；投藥量應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)確定，一般在l5mgL。圖19-6給出幾種常用阻垢劑不同投加量的穩(wěn)定效果試驗(yàn)的結(jié)果(試驗(yàn)水質(zhì)條件：pH7.6，溶解固體 237mg/L，總堿度3.2×10-3n-1mo1/L，總硬度3.6

62、15;10-3n-1mo1/L)，可以看出各類藥劑的不同特點(diǎn)。聚接酸類阻垢劑具有阻垢效果好，投藥量低、毒性小等優(yōu)點(diǎn)。若與有機(jī)磷酸鹽等復(fù)合使用，其阻垢及緩蝕效果都會(huì)因協(xié)同作用而得到提高。碳化法是采用姻道氣等向循環(huán)水補(bǔ)充CO2，可抑制重碳酸鹽的分解，從而提高允許的極限碳酸鹽硬度。此法要求嚴(yán)格控制CO2的 通入量，否則將產(chǎn)生腐蝕。磁化法即是水經(jīng)磁化處理后，水垢的晶體變形，結(jié)晶顆粒變小，使水坊呈懸浮狀分散在水中，并促使老垢脫落。 通常，磁水器的磁感應(yīng)強(qiáng)度在0.20.3 T，水流速度在0.31.0m/s，為了防止懸浮物的堵塞，過水間隙以612mm為好。磁水器宜遠(yuǎn)宜安裝在換熱器進(jìn)水端和循環(huán)水泵出

63、水端之間, 使用一定時(shí)間后，應(yīng)用熱水(6080)沖洗磁水器，低溫度應(yīng)逐漸變化，以防磁塊碎裂。當(dāng)表面出現(xiàn)棕色Fe2O3和黑色Fe3O4時(shí)，應(yīng)用3的鹽酸清洗，然后用碳酸鈉溶液和清水各洗一次。三、腐蝕的控制循環(huán)冷卻水系統(tǒng)控制腐蝕的主要方法是 向水中投加各種緩蝕劑，在金屬表面形成保護(hù)膜，使之與腐蝕介質(zhì)隔絕，從而防止金屬腐蝕。緩蝕劑種類很多，可有不同分類方法：(1)按其成分可分為有機(jī)和無機(jī)緩蝕劑；(2)按其抑制的電化學(xué)過程可分為陽(yáng)極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑及混合型經(jīng)蝕劑；(3)按緩蝕劑與金屬形成的保護(hù)膜類型，可分為鈍化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑和吸附膜型緩蝕劑。以下按第三種分類法簡(jiǎn)要介紹各種緩蝕劑。(1)

64、鈍化膜型緩蝕劑  常用的鈍化膜型緩蝕劑有鉻酸鹽、鋁酸鹽等，它們直接或間接地使金屬氧化：形成耐蝕性氧化物或氫氧化物保護(hù)膜。所形成的保護(hù)膜致密而且薄(330nm)，與基體金屬的粘附性強(qiáng)，能阻礙溶解氧擴(kuò)散，降低腐蝕速度。鉻酸鹽適用的pH范圍為7.59.5，一般投加量在200250mg/L；鋁酸鹽適用于pH88.5，在復(fù)合配方中的用量約100mg/L。鈍化膜型緩蝕劑的防蝕效果良好，而且有過剩的緩蝕劑也不致產(chǎn)生結(jié)垢。但是，當(dāng)用量不足時(shí)加劇腐蝕的趨勢(shì)，且鉻酸鹽是劇毒物質(zhì)，在冷卻塔中隨水沫飛濺，污染環(huán)境。目前，一般已不單獨(dú)使用鉻酸鹽，而是與其它緩蝕劑(聚磷酸鹽、鋅鹽等)復(fù)合使用，以減少鉻酸鹽的用量

65、。(2)沉淀膜型緩蝕劑  沉淀膜型緩蝕劑分兩種類型。一類是所謂"水中離子型"，即緩蝕劑與水中Ca2+、Mg2+、Zn2+等離子生成難溶鹽或絡(luò)合物，在金屬表面上析出沉淀而形成防蝕薄膜。這類緩蝕劑有聚磷酸鹽、鋅鹽及有機(jī)磷酸鹽。另一類是所謂"金屬離子型"，即緩蝕劑使金屬活化溶解，并在金屬離子濃度高的部位與之生成致密的保護(hù)膜。屬于這類緩蝕劑的有琉基苯并嚷唆(MBT)、苯并三氮畦(BZT)。采用聚磷酸鹽作緩蝕劑時(shí)，為了形成保護(hù)膜，水中應(yīng)有一定濃度的Ca2+離子(50mg/L)或Mg2+離子，還要求有一定濃度的溶解氧(2mg/L)，以促使含氧化物保護(hù)膜的形

66、成。pH值通常控制在67，投藥量為2025mg/L。聚磷酸鹽緩蝕劑所形成的膜多孔、較厚，與甚體金屬結(jié)合不太緊密，而且當(dāng)藥劑過量時(shí)，薄膜不斷加厚而影響傳熱。聚磷酸鹽常與騰酸鹽(如HEDP)及其它緩蝕劑復(fù)合使用，可減少投藥量，形成較牢固的保護(hù)膜，提高緩蝕效果。例如某循環(huán)水系統(tǒng)，單獨(dú)投加六偏酸鈉20mg/L時(shí)，腐蝕率為0.187mm/a;而投加10mg/L的六偏酸鈉和3mg/L(HEDP)時(shí)，腐蝕率為0.096mm/a。琉基苯并嚷映是銅及銅合金的特效緩蝕劑，其緩蝕作用是由于它在銅表面進(jìn)行整合反應(yīng)，形成一層薄而致密牢固的保護(hù)膜。MBT的投量一般為l2mg/L，pH值控制在3l0。將MBT與聚磷酸鹽復(fù)合

67、使用，對(duì)防止金屬的點(diǎn)蝕有良好效果，但這時(shí)須加鋅以消除，MBT對(duì)聚磷酸鹽的干擾。 (3)吸附膜型緩蝕劑  這種緩蝕劑是具有親水基團(tuán)和疏水基團(tuán)的有機(jī)物，如有機(jī)胺類、磷酸酯類、硫醇類、木質(zhì)素及其它一些表面活性劑。這種緩蝕劑之所以有緩蝕作用，是因?yàn)槠溆H水基團(tuán)能有效地吸附在潔凈的金屬表面，將疏水茨團(tuán)朝向水側(cè)，形成一層金屬表面上的斥水吸附膜，阻止了水中溶解氧向金屬表面擴(kuò)散，也阻止了腐蝕產(chǎn)物Fe2+向水中擴(kuò)散，從而抑制了腐蝕反應(yīng)。投藥量一般為20100mg/L，其應(yīng)用中的局限性有：1)對(duì)溫度變化適應(yīng)性差，當(dāng)溫度超過50時(shí)，脫附占優(yōu)勢(shì)，吸附膜有破壞的危險(xiǎn)；2)對(duì)金屬表面的潔凈程度要求較高，

68、若表面有油污、垢物等，緩蝕效果較差。 (4)阻垢劑與緩蝕劑的復(fù)合投加  各種阻垢、翠蝕藥劑部有其一定的使用范圍，所以一船都采用復(fù)合配方。為增強(qiáng)藥效、降低藥耗，復(fù)合配方的組分不應(yīng)有相互對(duì)抗的作用，而應(yīng)有增效作用。目前最常使用的是聚磷酸鹽-磷酸鹽-聚合物-畦類所組成的磷系配方。它們具有緩蝕、阻垢、分散等多種作用，可在堿性條件下應(yīng)用，對(duì)環(huán)境污染小。除了磷系外，還有鉻系、鉑系、鎢系、硅系等復(fù)合藥劑也都有應(yīng)用。四、微生物的控制 微生物的控制方法有：(1)水池加差，防止日光照射，阻止藻類生長(zhǎng)繁殖；(2)采用旁濾裝置對(duì)部分循環(huán)水進(jìn)行過濾，可去除水中濁度、藻類等；(3)加強(qiáng)補(bǔ)充水

69、前處理(如混凝、過濾)，可去除懸浮物、浮游生物及細(xì)菌；(4)投加殺生劑。這最后一種方法是目前控制微生物的通用方法，下面僅就此法加以介紹。 殺生劑(即能殺滅各種生物體的化學(xué)藥劑)的種類很多，按其化學(xué)性質(zhì)可分為氧化型和非氧化型殺生劑兩大類。(一) 氧化型殺生劑 屬于氧化型殺生劑的有氯及次氯酸鈉、次氯酸鈣、氯胺、二氧化氯、臭氧等，其中氯(及次氯酸鈉、次氯酸鈣)是最常用的。一般水在系統(tǒng)中循環(huán)一次的加氯量為24mg/L，余氯量維持在0.51.0mg/L，pH值控制在6.57.0。當(dāng)水質(zhì)惡化時(shí)，可暫時(shí)加大投氯量，使余氯量提高至l.5mg/L。氯系殺生劑在冷卻塔中易揮發(fā)逸出，因此加氯管口應(yīng)設(shè)在冷卻

70、水池的水面以下。(二) 非氧化型殺生劑屬于非氧化型殺生劑的有氯酚類、季胺類、丙烯醛、二硫氰甚甲烷、重金屬鹽等。氯酚類雖殺菌能力強(qiáng)，但對(duì)永生生物和哺乳動(dòng)物有害，排入水體易造成環(huán)境污染。 季胺類表面活性型殺生劑有烷基三甲基氯化胺(簡(jiǎn)稱ATM)、二甲基節(jié)基氯化胺(簡(jiǎn)稱DBl)等。這些季胺鹽帶正電荷，能吸附在帶負(fù)電荷的菌體上，改變?cè)|(zhì)膜的物理化學(xué)性質(zhì)，使細(xì)胞活動(dòng)異常。此外，李胺鹽的疏水基與脂肪有很大的親合力，能破壞微生物體表的脂肪壁；一部分季胺化合物還能透過細(xì)胞壁，進(jìn)入菌體內(nèi)，與構(gòu)成菌體的蛋白質(zhì)反應(yīng)，破壞代謝的正常進(jìn)行，從而殺死微生物。pH值?？刂圃?9，投藥量1020mg/L，一般能達(dá)99%的殺滅效果。季胺鹽因具有表面活性，對(duì)污泥有剝離作用。但季胺鹽應(yīng)避免與陰離子表面活性劑共同使用，否則易產(chǎn)生沉淀而失效。丙烯醛因能與微生物細(xì)胞酶系統(tǒng)中琉基發(fā)生反應(yīng)，破壞正常的代謝活動(dòng)，而起殺菌滅藻的作用。使用中投藥量一般在1015mg/L。其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，沒毒性積累的問題；缺點(diǎn)是易燃、催淚。二硫氰基甲烷(CH2(SCN)2)是近年來推薦使用的一種廣譜性殺生劑，對(duì)細(xì)菌、真菌、