畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)--循環(huán)水

1、摘要:循環(huán)冷卻水在使用之后，水中的Ca2+、Mg2+、Cl-等離子，溶解固體和懸浮物相應(yīng)增加，空氣中污染物如灰塵、雜物、可溶性氣體以及換熱器物料泄漏等，均可進(jìn)入循環(huán)冷卻水，使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的設(shè)備和管道腐蝕、結(jié)垢，造成換熱器傳熱效率降低，過(guò)水?dāng)嗝鏈p少，甚至使設(shè)備管道腐蝕穿孔。要解決循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的這些問(wèn)題，必須進(jìn)行綜合治理。采用水質(zhì)穩(wěn)定技術(shù)，用物理與化學(xué)處理相結(jié)合的辦法控制和改善水質(zhì)，使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的腐蝕、結(jié)垢、微生物污垢得到有效的解決，從而取得節(jié)水、節(jié)能的良好效益。關(guān)鍵詞: 循環(huán)冷卻水，腐蝕，結(jié)垢，微生物AbstractIn the use of cooling water, wate

2、r Ca2 +, Mg2 +, Cl-plasma, dissolved solids and the suspension of a corresponding increase in air pollutants such as dust, debris, gas and heat exchanger soluble materials such as leakage, can enter the cycle of cooling Water, cooling water system of equipment and pipeline corrosion, scaling, result

3、ing in heat exchanger efficiency, reduce cross section, even the equipment pipeline corrosion perforation. To solve the cooling water systems in these issues, the need for comprehensive management. Use of water stability, physical and chemical treatment using a combination of methods to control and

4、improve water quality so that the cooling water system of corrosion, scaling and microbiological fouling be an effective solution to obtain water-saving, energy-saving benefits of the good.Keywords: Circulation chilled water , corrosion , fouling , microorganism目 錄1 引言 12 循環(huán)水系統(tǒng)及控制指標(biāo) 22.1 循環(huán)水系統(tǒng)的特征 22

5、.2 敞開式循環(huán)水系統(tǒng)22.3 循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生的問(wèn)題 224循環(huán)水使用中的控制指標(biāo) 33 循環(huán)水水質(zhì)處理技術(shù)的作用及其重要性 54 循環(huán)冷卻水的腐蝕 64.1 循環(huán)冷卻水腐蝕的成因 64.2 循環(huán)冷卻水中腐蝕的影響因素 64.3循環(huán)冷卻水腐蝕的抑制 75 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物及其控制95.1 沉積物分類 95.2 水垢的控制技術(shù) 105.3污垢的控制 136 微生物的控制 156.1微生物引起的危害 156.2微生物的控制指標(biāo) 156.3微生物的控制 157 日常處理工作 208 結(jié)束語(yǔ) 21 參考文獻(xiàn) 22致謝 231 引言在20世紀(jì)初，隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)用水愈來(lái)愈多，但是，幾乎沒(méi)

6、有一家工廠使用循環(huán)水。到了四十年代，人們生活用水、農(nóng)田用水和工業(yè)用水之間出現(xiàn)了爭(zhēng)奪，直流水系統(tǒng)已經(jīng)受到了水資源的限制，于是另覓用水的出路而發(fā)展了循環(huán)水系統(tǒng)。例如一套水用量約20000t/h左右的裝置，如采用循環(huán)水系統(tǒng)，每小時(shí)補(bǔ)充四五百噸新鮮水就夠了，節(jié)約的水量非?？捎^。我國(guó)淡水資源并不豐富，且分配甚不均衡，北方缺雨少水，更顯水源緊張。如華北地區(qū)和京津一帶已連年鬧水荒，嚴(yán)重影響工農(nóng)業(yè)的發(fā)展和人們的生活用水，節(jié)約用水日益迫切。在水源上得天獨(dú)厚的長(zhǎng)江流域和江南水鄉(xiāng)，由于不注意排水的處理，江河湖泊受到不同程度的污染，影響人們用水的質(zhì)量和魚類的生存。為保護(hù)生態(tài)環(huán)境不被破壞，環(huán)保部門對(duì)排出水的溫度、PH值

7、及其它污染物都有規(guī)定。為使有害成份達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，只有減少污水的流量才能適合處理，才能降低污水處理的費(fèi)用。因此，無(wú)論從節(jié)約水源還是從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)和保護(hù)環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā)，都應(yīng)設(shè)法減少取水量，降低冷卻水排污量，限制使用直流水系統(tǒng)，盡可能推廣采用敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。循環(huán)水比起直流水，除了節(jié)約新鮮水量、減少排污水量之外，還可以防止熱污染。循環(huán)水還因控制換熱器的污垢熱阻而提高傳熱效果和生產(chǎn)效率，減少設(shè)備體積，節(jié)約鋼材。循環(huán)水有效的控制了系統(tǒng)中設(shè)備的腐蝕，從而提高設(shè)備的使用壽命?；瘜W(xué)工業(yè)、石油工業(yè)、冶金工業(yè)及建筑的空調(diào)系統(tǒng)中常需要將熱工藝介質(zhì)進(jìn)行冷卻，水的特性很適合用作冷卻介質(zhì)。工業(yè)冷卻水通過(guò)換熱器（或稱熱交換

8、器、水冷卻器、水冷器）與工藝介質(zhì)間接換熱。熱的工藝介質(zhì)在熱交換中降低溫度，冷卻水被加熱溫度升高。工業(yè)冷卻水的用量往往很大，在化學(xué)工業(yè)許多企業(yè)中占到工業(yè)用水總量的90%95%以上。2循環(huán)水系統(tǒng)及控制指標(biāo)2.1循環(huán)水系統(tǒng)的特征冷卻水系統(tǒng)是用水來(lái)作為工業(yè)冷卻介質(zhì)的系統(tǒng)，它分為直排冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。直排冷卻水系統(tǒng)因其消耗水量大、加藥處理費(fèi)用過(guò)高，已經(jīng)被淘汰。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的冷卻水流經(jīng)換熱器時(shí)，和工藝介質(zhì)進(jìn)行熱交換，熱介質(zhì)通過(guò)冷卻水冷卻到需要的溫度，冷卻水溫度升高，成為熱水。熱水基本不排放，經(jīng)過(guò)冷卻后仍返回系統(tǒng)重復(fù)使用。即冷卻水被加熱成熱水，熱水被冷卻成冷水，冷水再加熱，熱水再冷卻，循環(huán)不止

9、，因而大大節(jié)約了用水。這就是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)與直排冷卻水系統(tǒng)不同之處。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)又可分為密閉式和敞開式兩種，其區(qū)別在于敞開式系統(tǒng)中的熱水是經(jīng)過(guò)冷卻塔（又稱涼水塔）或冷卻池與空氣直接接觸被冷卻為冷水，再返回系統(tǒng)循環(huán)使用的，而密閉式系統(tǒng)中水不與大氣接觸，密閉循環(huán)，水的冷卻主要依靠冷水機(jī)等手段來(lái)完成，水不濃縮，也基本上不消耗。2.2 敞開式循環(huán)水系統(tǒng)在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，冷卻水用過(guò)后也不是立即排放掉，而是收回循環(huán)再用。水的再冷卻是通過(guò)冷卻塔來(lái)進(jìn)行的，因此冷卻水在循環(huán)水過(guò)程中要與空氣接觸，部分水在通過(guò)冷卻塔時(shí)還會(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

10、離子含量穩(wěn)定在某一個(gè)定值上，必須對(duì)系統(tǒng)補(bǔ)充一定量的冷卻水，通常稱作補(bǔ)充水；并排出一定量的濃縮水，通稱排污水。這種敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)要損失一部分水，但與直流冷卻水系統(tǒng)相比，可以節(jié)約大量的冷卻水，且排污水也相應(yīng)減少。因此，不論從節(jié)約水資源，還是從經(jīng)濟(jì)和保護(hù)環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā)，都應(yīng)設(shè)法降低各類工廠的冷卻水用量，盡可能使用敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。2.3 循環(huán)水系統(tǒng)產(chǎn)生的問(wèn)題冷卻水通過(guò)換熱器后水溫提高成為熱水，熱水經(jīng)冷卻塔曝氣與空氣接觸，由于水的蒸發(fā)散熱和接觸散熱使水溫降低，冷卻后的水再循環(huán)使用。敞開式冷卻水系統(tǒng)又叫冷卻塔系統(tǒng)，因?yàn)樗Ｓ美鋮s塔作為水的冷卻設(shè)備，這種系統(tǒng)在工廠得到廣泛使用。如圖2-1所示。這

11、種敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，由于在循環(huán)過(guò)程中要蒸發(fā)掉一部分水，還要排出一定的濃縮水，故要補(bǔ)充一定的新鮮水，以維持循環(huán)水中的含鹽量或某一離子含量在一定值上。比較起來(lái)，循環(huán)水的補(bǔ)充水量是很有限的，一般只是直流水的四十分之一左右。冷卻水在循環(huán)使用過(guò)程中，容易帶來(lái)以下三個(gè)問(wèn)題：1、水在冷卻塔內(nèi)和空氣充分接觸，使水中的溶解氧得到補(bǔ)充，所以循環(huán)水中的溶解氧總是飽和的。水中溶解氧是造成金屬電化學(xué)腐蝕的主要原因。加上水濃縮后含鹽量增加，電導(dǎo)率上升，也增加了腐蝕傾向；圖2-1敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)2、 水濃縮之后成垢離子成倍增加。特別由于碳酸氫鹽是很不穩(wěn)定的鹽類，它在換熱器表面會(huì)分解成為碳酸鹽和二氧化碳。碳酸鈣的溶解

12、度很低，使傳熱面上結(jié)碳酸鈣水垢的傾向增加；3、冷卻水和空氣接觸，吸收了空氣中的大量灰塵、泥沙、微生物及其孢子，使系統(tǒng)的污泥增加。冷卻塔內(nèi)的光照、適宜的溫度、充足的氧和養(yǎng)分都有利于細(xì)菌和藻類的生長(zhǎng)，從而使系統(tǒng)黏泥增加，在換熱器內(nèi)沉積下來(lái)，增加了黏泥的危害。24循環(huán)水使用中的控制指標(biāo)要搞好循環(huán)取得良好的效果，對(duì)于循環(huán)水和補(bǔ)充水和各種雜質(zhì)應(yīng)當(dāng)有限制性的要求，這種限制性的控制指標(biāo)就是水質(zhì)控制的邊界條件，如果超出控制指標(biāo)，就會(huì)給循環(huán)水處理帶來(lái)危害。表2-1是循環(huán)水系統(tǒng)中各種離子或雜質(zhì)的允許含量：表2-1 循環(huán)水中各種離子或雜質(zhì)的允許含量名稱允許含量過(guò)高或過(guò)低時(shí)的危害渾濁度一般要求20mg/L,使用板式，

13、翅片式和螺旋式換熱器時(shí)宜10mg/L污垢沉積含鹽量投加緩蝕阻垢劑時(shí)，一般不宜>3000s/cm腐蝕或結(jié)垢鈣離子（以CaCO3計(jì)）根據(jù)碳酸鈣穩(wěn)定指數(shù)和磷酸鈣飽和指數(shù)進(jìn)行控制，大致要求50mg/L，500mg/L過(guò)高結(jié)水垢，過(guò)低則腐蝕總堿度（以CaCO3計(jì)）根據(jù)碳酸鈣穩(wěn)定指數(shù)選定PH指標(biāo)，總堿度根據(jù)PH值自然平衡，大致要求50mg/L，500mg/L過(guò)高結(jié)水垢，過(guò)低則腐蝕鈣離子加總堿度（以CaCO3計(jì)）采用全有機(jī)配方時(shí)，大致要求二者之和1000mg/L過(guò)高可能結(jié)水垢鐵和錳（總鐵量）0.5mg/L過(guò)高表明系統(tǒng)有腐蝕，可形成黏性污垢，導(dǎo)致局部腐蝕銅離子對(duì)碳鋼換熱，要求Cu+0.1mg/L過(guò)高產(chǎn)生

14、點(diǎn)蝕氯離子根據(jù)換熱器的材質(zhì)、殼程和管程、結(jié)構(gòu)、應(yīng)力及藥劑、配方情況決定，一般碳鋼換熱器系統(tǒng)1000mg/L，不銹鋼換熱器較多的系統(tǒng)的300mg/L過(guò)高促進(jìn)局部腐蝕，對(duì)碳鋼主要是點(diǎn)蝕，對(duì)不銹鋼是應(yīng)力腐蝕開裂3循環(huán)水水質(zhì)處理技術(shù)的作用及其重要性化學(xué)水處理技術(shù)能夠很好地解決循環(huán)冷卻水所帶來(lái)的危害。它在國(guó)外應(yīng)用已有半個(gè)多世紀(jì)以上；在我國(guó)也日益廣泛應(yīng)用，大量推廣已有二十多年的歷史。其綜合處理效果令人滿意，處理費(fèi)用也能為用戶接受，是普通使用的好方法。在循環(huán)冷卻水中應(yīng)用水處理技術(shù)，既可改善水質(zhì)，減少對(duì)設(shè)備的腐蝕和結(jié)垢，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，保證生產(chǎn)長(zhǎng)周期均衡平穩(wěn)地運(yùn)行，又能節(jié)約用水，減少排污，對(duì)生態(tài)環(huán)境大為有利，從

15、而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。評(píng)價(jià)化學(xué)水處理的經(jīng)濟(jì)效益需要從處理費(fèi)用上和生產(chǎn)上全面評(píng)價(jià)?；瘜W(xué)處理費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理，占循環(huán)水成本中的比例極低，而且?guī)Ыo系統(tǒng)的好處很多，有很好的經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)我了解，許多廠在這方面都深有體驗(yàn)，特別是有的廠初期投產(chǎn)時(shí)循環(huán)水未進(jìn)行化學(xué)處理，運(yùn)行一段時(shí)間后才發(fā)現(xiàn)“水患成災(zāi)”，后來(lái)采用化學(xué)處理，“對(duì)癥下藥”，使水質(zhì)得到明顯改善?？茖W(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，循環(huán)水化學(xué)處理技術(shù)在節(jié)能降耗，高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提高效益等方面發(fā)揮著非常重要和關(guān)鍵的作用，具體表現(xiàn)在：1、保證換熱設(shè)備的高效運(yùn)行。通過(guò)化學(xué)處理，減緩設(shè)備和管道的腐蝕和結(jié)垢，提高換熱效率，改善工藝條件，延長(zhǎng)設(shè)備及管道的使用壽命。2、穩(wěn)定生產(chǎn)。

16、沒(méi)有沉積物附著、腐蝕穿孔和粘泥堵塞等危害，冷卻水系統(tǒng)中的換熱器就可以始終在良好的環(huán)境中工作，除計(jì)劃中的檢修外，意外的停產(chǎn)檢修事故就會(huì)減少，為生產(chǎn)的長(zhǎng)周期安全運(yùn)行提供保證，從而降低生產(chǎn)過(guò)程中因設(shè)備維修造成的時(shí)間延誤。3、節(jié)約水資源。冷卻水使用水處理劑后，可以提高循環(huán)水的濃縮倍數(shù)，這對(duì)工業(yè)節(jié)水有著重要的作用。與支流冷卻水相比，即便循環(huán)水的濃縮倍數(shù)比較低，例如僅為1.5倍，但此時(shí)補(bǔ)充水即可節(jié)約94.8%。由此可見(jiàn)，提高濃縮倍數(shù)，使用水處理技術(shù)，改善和凈化水質(zhì)，對(duì)節(jié)約水資源有著至關(guān)重要的作用。4、減少環(huán)境污染。由于濃縮倍數(shù)的提高，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)比起直排冷卻水系統(tǒng)來(lái)，大大減少了冷卻污水的排放量，也就減少

17、了對(duì)環(huán)境的污染。5、經(jīng)濟(jì)效益顯著。采用水穩(wěn)技術(shù)后，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)處于良性循環(huán)，換熱效率和冷卻效果良好，同時(shí)減少原材料的消耗，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的滿負(fù)荷運(yùn)行，生產(chǎn)能力提高，產(chǎn)品質(zhì)量改善，產(chǎn)量增加，經(jīng)濟(jì)效益突出。4 循環(huán)冷卻水的腐蝕4.1循環(huán)冷卻水腐蝕的成因由于和周圍介質(zhì)相互作用，使材料（通常是金屬）遭受破壞或使材料性能惡化的過(guò)程稱為腐蝕。腐蝕是一種電化學(xué)過(guò)程，通過(guò)腐蝕，一種金屬可以恢復(fù)到它原來(lái)自然的狀態(tài)。例如：鐵的腐蝕過(guò)程即是鐵回復(fù)到赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）的狀態(tài)。此外，還有一種特殊的腐蝕叫做微生物腐蝕，這是由于微生物的直接或間接地參加了腐蝕過(guò)程所起的金屬毀壞作用。微生物一

18、般不單獨(dú)存在，往往總是和電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生的，兩者很難截然分開。引起腐蝕的微生物一般為細(xì)菌及真菌，但也有藻類及原生動(dòng)物等，在大多數(shù)場(chǎng)合下都可看作是各種細(xì)菌共同作用而造成危害的。金屬在溶液中的電化學(xué)反應(yīng)是這樣的過(guò)程：首先是在溶液中的金屬釋放自由電子（通常把釋放自由電子的氧化反應(yīng)稱為陽(yáng)極反應(yīng)）；自由電子傳遞到陰極（接受電子的還原反應(yīng)稱為陰極反應(yīng)）；電子再由陰極傳遞到溶液中被其它物質(zhì)吸收。因此腐蝕是一個(gè)發(fā)生在金屬和溶液界面上的多相界面反應(yīng)，同時(shí)也是一個(gè)多步驟的反應(yīng)。由以上敘述中可以看出，一個(gè)腐蝕過(guò)程至少由一個(gè)陽(yáng)極（氧化）反應(yīng)和一個(gè)陰極（還原）反應(yīng)組成。碳鋼在冷卻水中的的腐蝕是一個(gè)電化學(xué)過(guò)程。由于碳鋼

19、組織表面的不均一性，因此，當(dāng)它浸入水中時(shí)，在其表面就會(huì)形成許多微小的腐蝕電池。陽(yáng)極區(qū)域Fe不斷失去電子，變成Fe2+進(jìn)入溶液，也即鐵不斷被溶解腐蝕，留下的電子，通過(guò)金屬本體移動(dòng)到陰極滲碳體的表面，與水和溶解在水中的O2起反應(yīng)生成OH-離子。在水中，陰、陽(yáng)極反應(yīng)生成的Fe2+溶與OH-即生成不溶性的白色的Fe(OH)2堆積在陰極部位，鐵的表面不再和水直接接觸，這就抑制了陽(yáng)極過(guò)程的進(jìn)行。擔(dān)當(dāng)水中有溶解氧時(shí)，陰極部位的反應(yīng)還要進(jìn)行下去，因Fe(OH)2極（Fe2O3）這種物質(zhì)極易被氧化為Fe(OH)3，即鐵銹。由于鐵銹基本不溶于水，所以只要水中不斷有O2溶入，這種腐蝕電池的共軛反應(yīng)就不斷進(jìn)行。換言之

20、，也就是碳鋼的腐蝕會(huì)不斷地進(jìn)行下去。42循環(huán)冷卻水中腐蝕的影響因素PH值：如該金屬氧化物溶于酸性水溶液而不溶于堿性水溶液（鎳、鐵、鎂等），則該金屬PH，腐蝕率；如氧化物即溶于堿性又溶于酸性水溶液，則為兩性金屬（鋁、鋅、鉛等），則PH居中最好。陰離子：水中不同的陰離子在增加金屬腐蝕速度方面有以下順序：NO3-CH3COO-SO42-CL-CLO4-，而CL-等活性離子能破壞碳鋼、不銹鋼和鋁等金屬或合金表面鈍化。鉻酸根、亞硝酸根、硅酸根和磷酸根則對(duì)鋼有緩蝕作用。絡(luò)合劑：如NH3、CN-、EDTA和ATMP等硬度：垢下腐蝕。金屬離子：Cu、Ag等有害，Zn可以緩蝕等。溶解氣體：O2、SO2、CO2、

21、NH3、H2S、CL2含量增加，則加速腐蝕。懸浮固體：生成沉積物，引起垢下腐蝕。溫度流速：越高則腐蝕增加。43循環(huán)冷卻水腐蝕的抑制控制腐蝕的途徑有三種：除去水中會(huì)引起腐蝕的成分；在金屬表面造成保護(hù)膜；采用陽(yáng)極保護(hù)。循環(huán)水中，主要是用投加緩蝕劑形成保護(hù)膜的方法來(lái)控制腐蝕，也有用涂料覆蓋的辦法來(lái)隔絕金屬與水的直接接觸來(lái)控制腐蝕的。4.31投加緩蝕劑緩蝕劑是抑制不穩(wěn)定水腐蝕過(guò)程的藥劑?？煞譃橛袡C(jī)和無(wú)機(jī)兩大類。根據(jù)緩蝕劑成膜的類型可以將其分為：氧化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑、吸附膜型緩蝕劑。根據(jù)緩蝕劑對(duì)電化學(xué)腐蝕的控制部位不同可分為：陽(yáng)極緩蝕劑、陰極緩蝕劑和混合型緩蝕劑。陽(yáng)極緩蝕劑的作用是在陽(yáng)極與金屬

22、離子作用，生成氧化物或氫氧化物，沉積覆蓋在陽(yáng)極上形成保護(hù)膜。有時(shí)還降低陽(yáng)極金屬的電極電位，這樣就抑制了金屬向水中的溶解。陰極緩蝕劑是抑制原電池陰極反應(yīng)的化學(xué)藥劑。陰極緩蝕劑通常用的較多有聚磷酸鹽和鋅鹽。聚磷酸鹽作為緩蝕劑，其作用是與水中陽(yáng)離子(Ca2+ 、Fe2+)絡(luò)合形成帶正電的膠體，膠體顆粒向陰極沉積成膜，隨著膜的增厚陰極釋放電子的反應(yīng)被阻止。鋅鹽作為緩蝕劑，它在陰極部位產(chǎn)生Zn(OH)2沉淀，起保護(hù)膜作用?；旌闲途徫g劑，既能在陽(yáng)極成膜，也能在陰極成膜，其成膜作用是靠極性基團(tuán)的吸附。當(dāng)緩蝕劑在陽(yáng)極部位形成致密保護(hù)膜，以致金屬離子不同志溶解于水(即不再起陽(yáng)極作用)時(shí)，這種緩蝕劑又叫鈍化劑。把

23、兩種以上的緩蝕劑組合成復(fù)合劑使用，往往起到增效作用，因此目前很少采用單一緩蝕劑。4 32防腐蝕涂料覆蓋法這種方法是在碳鋼換熱器的傳熱表面上涂上防腐涂料，形成一層連續(xù)的牢固附著的薄膜，使金屬與冷卻水隔絕，避免受到腐蝕。涂料的品種很多，與一般的金屬防腐涂料相比，冷卻水防腐涂料應(yīng)滿足以下要求。有良好的屏蔽作性和化學(xué)穩(wěn)定性。由于冷卻水防腐涂料長(zhǎng)期浸泡在水中，這就要求它在冷卻水中的化學(xué)性能穩(wěn)定，能夠阻止水分子、溶解氧和其它腐蝕性物質(zhì)透過(guò)涂層與碳鋼基體接觸而發(fā)生腐蝕。與基體金屬有良好的結(jié)合力，不易脫落。冷卻水防腐涂料若有脫落將使碳鋼換熱器的金屬表面暴露在水中而被腐蝕。同時(shí)，脫落下的涂層碎片也可能堵塞冷卻水

24、的管道而影響換熱。涂覆后不應(yīng)顯著地降低換熱器的換熱效率。能防止微生物的附著和微生物的破壞。能耐受較高的溫度而不被破壞。冷卻水防腐涂料的主要成分有：基料、防腐顏料、填料、溶劑以及其它涂料助劑。5循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的沉積物及其控制51沉積物分類循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)有各種物質(zhì)沉積在換熱器的傳熱管表面。這些物質(zhì)統(tǒng)稱為沉積物。它們主要是由水垢（scale）、淤泥（sludge）、腐蝕產(chǎn)物(corrosion products)和生物沉積物(biological deposits)構(gòu)成。通常人們把淤泥、腐蝕產(chǎn)物和生物沉積物統(tǒng)稱為污泥(fouling)。各類沉積物的組成大致如下：1、水垢又稱硬垢或無(wú)

25、機(jī)垢。為補(bǔ)充水中帶入的確難溶或微溶鹽在案循環(huán)水中條件變化時(shí)所形成的垢。常見(jiàn)的有碳酸鹽、碳酸鈣或磷灰石、硫酸鈣、氫氧化鎂、硅酸鎂等。2、污泥相對(duì)水垢而言較疏松，又稱軟垢。常含有泥渣、粉塵、砂粒、腐蝕產(chǎn)物、天然有機(jī)物、微生物菌落和分泌物、氧化鋁、磷酸鋁、磷酸鐵、一般碎屑等。3、淤泥以泥砂為主的軟垢。4、粘泥又稱生物沉積。由微生物及其分泌物和殘骸組成，具有滑膩感的膠狀粘泥或粘液。5、腐蝕產(chǎn)物由于設(shè)備腐蝕而產(chǎn)生的金屬氧化物，主要為氧化鐵、氧化銅等。5.1.1沉積物來(lái)源1、來(lái)自補(bǔ)充水未經(jīng)預(yù)處理或處理不量的補(bǔ)充水會(huì)使泥砂、懸浮物、微生物帶入系統(tǒng)，即使澄清、過(guò)慮、消毒良好的補(bǔ)充水也會(huì)有一定渾濁度并帶有少量的

26、微生物。澄清過(guò)程中還可能將混凝劑的水解產(chǎn)物，鋁或鐵離子，留在補(bǔ)充水中。另外，不管是否經(jīng)過(guò)預(yù)處理，補(bǔ)充水中的溶解鹽都會(huì)帶入循環(huán)水系統(tǒng)。2、來(lái)自空氣泥砂、粉塵、微生物及其孢子苔隨空氣帶入循環(huán)系統(tǒng)。有時(shí)侯昆蟲（如甲殼蟲）也會(huì)大量帶入系統(tǒng)，引起換熱器堵塞。當(dāng)冷卻塔周圍環(huán)境受到污染時(shí)，硫化氫、二氧化硫、氨等腐蝕性氣體有可能隨空氣進(jìn)入循環(huán)水中造成沉積。3、來(lái)自工藝介質(zhì)泄漏換熱器泄漏，特別是漏油或某些有機(jī)物導(dǎo)致污泥沉積。4、來(lái)自化學(xué)處理藥劑如在循環(huán)水中加鋅鹽或聚磷酸鹽緩蝕劑，則有結(jié)鋅垢或磷酸鹽垢的可能性。5、來(lái)自系統(tǒng)腐蝕所形成的腐蝕產(chǎn)物。5.2水垢的控制技術(shù)521循環(huán)冷卻水結(jié)垢的成因在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中,水垢

27、是由過(guò)飽和的水溶性組分形成的。水中溶解有各種鹽類，如碳酸氫鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氯化物、硅酸鹽等，其中以溶解的碳酸氫鹽如Ca(HCO)3、Mg(HCO)3最不穩(wěn)定，極易分解生成碳酸鹽。因此，當(dāng)冷卻水中溶解的碳酸氫鹽較多時(shí)，水流通過(guò)換熱器表面，特別是溫度較高的表面，就會(huì)受熱分解，其反應(yīng)式如下：Ca(HCO)2 = CaCO3 + H2O + CO2 (3-1)當(dāng)循環(huán)水通過(guò)冷卻塔，溶解在水中的CO2會(huì)逸出，水的PH值升高，此時(shí)，碳酸氫鹽在堿性條件下也會(huì)發(fā)生如下反應(yīng)：Ca(HCO)2 + 2OH= CaCO3 + 2H2O + CO2 (3-2)如水中溶有適量的磷酸鹽與鈣離子時(shí)，也將產(chǎn)生磷酸鹽的沉淀。

28、上述一系列反應(yīng)生成的Ca(CO)3和Ca(PO4)2等均屬難溶性鹽。它們的溶解度比起Ca(HCO)3來(lái)要小得多。同時(shí)，它們的溶解度與一般的鹽類還不同，其溶解度不是隨著溫度的升高而加大，而是隨著溫度的升高而降低。因此，在換熱器傳熱表面上，這些難溶性鹽很容易達(dá)到過(guò)多飽和狀態(tài)而從中結(jié)晶析出，尤其當(dāng)水流速度小或傳熱面較粗糙時(shí)，這些結(jié)晶沉淀物就會(huì)沉積在傳熱器表面上，形成了通常所說(shuō)的水垢。由于這些水垢結(jié)晶致密，比較堅(jiān)硬，又稱之為硬垢。常見(jiàn)的水垢成份為：碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鈣、鎂鹽、硅酸鹽。準(zhǔn)確判斷水質(zhì)的結(jié)垢或腐蝕程度應(yīng)該根據(jù)各種試驗(yàn)結(jié)果。在試驗(yàn)之前往往稱根據(jù)水質(zhì)及某些運(yùn)行條件進(jìn)行計(jì)算，作出對(duì)結(jié)垢或腐蝕傾向

29、的初步判斷，以便考慮試驗(yàn)方案。目前的計(jì)算方法都是根據(jù)水中某種鹽類的溶解平衡關(guān)系提出的，也就是說(shuō)水中某種鹽達(dá)到能夠析出的數(shù)量，即有結(jié)水垢的傾向。如果該鹽類在水中能全部溶解，則在金屬表面上完全沒(méi)有水垢作保護(hù)層，即有腐蝕傾向。循環(huán)冷卻水中最易成垢的是碳酸鈣，如使用磷系配方的常有磷酸鈣垢，某些水質(zhì)還可能產(chǎn)生硫酸鈣、硅酸鎂等到水垢 ，故常以這幾種鹽類分別判斷結(jié)垢或腐蝕傾向。通常以經(jīng)驗(yàn)飽和指數(shù)來(lái)判斷碳酸鹽的結(jié)垢傾向，即根據(jù)循環(huán)水中氫離子濃度與達(dá)到平衡時(shí)的氫離子濃度的比較，來(lái)判斷循環(huán)水中是否達(dá)到平衡，也就是飽和指數(shù)：IL=PH0 PHS (3-3)式中： IL飽和指數(shù)； PH0循環(huán)冷卻水在實(shí)際使用溫度下的實(shí)

30、際PH值； PHS在循環(huán)冷卻水使用溫度下，式(3-3)達(dá)到平衡時(shí)的PH值；IL=0時(shí)，Ca(CO)3剛好達(dá)到飽和，此時(shí)水不會(huì)產(chǎn)生水垢，也不會(huì)發(fā)生腐蝕；IL>0時(shí)，水中Ca(CO)3處于過(guò)飽和狀態(tài)有析出水垢的傾向；IL<0時(shí)，Ca(CO)3未飽和，有過(guò)量的CO2 存在，會(huì)出現(xiàn)消溶循環(huán)水系統(tǒng)中水垢的傾向，即存在腐蝕的可能?？紤]控制水垢方案時(shí)，要結(jié)合循環(huán)水量大小、要求如何、藥劑來(lái)源等，因地制宜地選擇控制方案?？刂扑肝龀龅姆椒ù笾掠幸韵聨最悾?22從冷卻水中除去成垢的鈣離子冷卻水中如無(wú)過(guò)量的PO43-或SiO2，則磷酸鈣和硅酸鈣是不容易生成的。循環(huán)冷卻水中最易生成的水垢是碳酸鈣垢，因此談

31、到水垢控制時(shí)，主要是指如何防止碳酸鹽水垢的析出。而水中Ca2+是形成碳酸垢的主要原因，如能從水中除去Ca2+，使水軟話，則碳酸鈣就無(wú)法結(jié)晶析出，也就不形成水垢。從水中除去鈣離子的方法主要有以下兩種：1離子交換樹脂法離子交換樹脂法就是讓水通過(guò)離子交換樹脂，將Ca2+、Mg2+從水中置換出來(lái)并結(jié)合在樹脂上，達(dá)到從水中除去Ca2+、Mg2+的目的。用不同性質(zhì)的離子交換樹脂，可以很簡(jiǎn)地從硬水中除去等離子，使水軟化。其主要的操作流程如：圖 5-1所示：軟化時(shí)采用的樹脂是鈉型陽(yáng)離子交換樹脂。硬水通過(guò)交換樹脂 ，其中的Ca2+、Mg2+等二價(jià)陽(yáng)離子與Na+交換，并與樹脂結(jié)合，從而除去Ca2+、Mg2+等，使

32、水軟化。當(dāng)樹脂失去交換能力時(shí)，就要停止軟化操作，并通過(guò)進(jìn)食鹽水，使結(jié)合在樹脂上的Ca2+、Mg2+與食鹽中的Na+進(jìn)行交換，讓Na+從新結(jié)合在樹脂上，原先結(jié)合在樹脂上的Ca2+、Mg2+經(jīng)過(guò)交換后進(jìn)入水中，隨再生廢液一起排走。這個(gè)過(guò)程稱為再生。如此軟化、再生交替進(jìn)行，就能簡(jiǎn)便地得到軟水，再生反應(yīng)如下： R(SO3Na)2+ Ca(HCO3)2 = R(SO3)2Ca+2NaHCO3R(SO3Na)2+ MgSO4 = R(SO3)2Mg+Na2SO4R(SO3)2Ca+2NaCL=R(SO3Na)2 +CaCL2R(SO3)2Mg+2NaCL=R(SO3Na)2+MgCL2用離子交換法需較高的

33、補(bǔ)充水，成本高。因此只有補(bǔ)充水量小的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)才會(huì)使用。2石灰軟化法補(bǔ)充水未進(jìn)入循環(huán)冷卻水系統(tǒng)之前，在預(yù)處理是就投加適當(dāng)?shù)氖遥屗械乃嵬都邮宜牡某杀镜?原水鈣含量高而補(bǔ)水量又較大的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)常采用這種法.但投加石灰時(shí),灰塵較大,勞動(dòng)條件差.如能從設(shè)計(jì)上改進(jìn)石灰投加法,此法是值得采用的,尤其對(duì)暫時(shí)硬度大的結(jié)垢型原水更適用。3控制濃縮倍數(shù)循環(huán)水在運(yùn)行過(guò)程中不斷濃縮和蒸發(fā)，當(dāng)濃縮到一定程度時(shí)，就會(huì)發(fā)生CaCO3的沉淀，為了防止水垢生成，辦法之一就是控制好循環(huán)水中鹽類的濃縮倍數(shù)，使其碳酸鹽的硬度低于極限碳酸鹽硬度。523加酸或通CO2氣體,降低PH,穩(wěn)定重碳酸鹽1加酸通常是加硫酸.因?yàn)?/p>

34、加鹽酸會(huì)帶入CL-,增加水的腐蝕性,加硝酸則會(huì)帶入硝酸根,有利硝化細(xì)菌的繁殖.由于重碳酸鹽在水中常呈下列平衡:Ca(HCO3)2 = Ca2+ + 2HCO3-HCO3 - = H+ + CO3-所以加酸帶入的H+,可促使反應(yīng)向左進(jìn)行,使重碳酸鹽穩(wěn)定。加酸法目前仍有使用,由于硫酸加入后,循環(huán)水PH會(huì)下降,如不注意控制而加酸過(guò)多,則會(huì)加速設(shè)備的腐蝕.在操作中如果依靠工人分析循環(huán)水PH來(lái)控制加酸量,則有取樣點(diǎn)是否有代表性及調(diào)節(jié)PH滯后等問(wèn)題.因此,如果采用加酸法,最好配有自動(dòng)加酸,調(diào)節(jié)PH的設(shè)備和儀表。 2通CO2氣有些化肥廠在生產(chǎn)過(guò)程中常有多余的CO2氣,而有些化工廠的煙道氣中也含有相當(dāng)多的CO

35、2氣.如果將CO2氣或煙道氣通入水中,則可使下列平衡向左進(jìn)行,從而穩(wěn)定重碳酸鹽:Ca(HCO3)=CaCO3+CO2+H2O但此法常因冷卻水通過(guò)冷卻塔時(shí),CO2氣容易從水中逸出,因而在冷卻塔中析出碳酸鈣,堵塞冷卻塔與填料之間的孔隙.這種現(xiàn)象稱鈣垢轉(zhuǎn)移,因此采用有困難.根據(jù)近年來(lái)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),只要在原水塔中適當(dāng)注意補(bǔ)充一些CO2氣,并控制好冷卻水的PH值,就可以減少或消除鈣垢轉(zhuǎn)移的危害,故此法對(duì)某些化肥廠或化工廠,電廠等仍有推廣使用的價(jià)值。5.2.4投加阻垢劑結(jié)垢是水中微溶鹽結(jié)晶沉淀的結(jié)果。在鹽類過(guò)飽和溶液中，首先產(chǎn)生晶核，再形成少量微晶粒，然后這些微晶粒相互碰撞，并按一種特有的方式或次序排列起來(lái)

36、，使小晶粒不斷成長(zhǎng)，形成大晶體。如果，投加某些藥劑（阻垢分散劑），改變循環(huán)水中碳酸鈣等微溶鹽類的晶體生長(zhǎng)過(guò)程和形態(tài)，使其處于相應(yīng)過(guò)飽和的介穩(wěn)狀態(tài)分散在水中，就可以避免結(jié)垢或減輕結(jié)垢的程度，甚至使已附著的垢物剝離。具有阻垢性能的藥劑有螯合劑、抑制劑和分散劑。螯合劑和陽(yáng)離子形成螯合物或絡(luò)合物，將金屬離子封閉起來(lái)，阻止其與陰離子反應(yīng)生成水垢，其結(jié)果實(shí)際上是降低了水中游離的鈣鎂離子的濃度，因而起到阻垢作用。EDTA是性能良好的螯合劑，幾乎能與所有的金屬離子螯合。螯合劑的投藥量符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系。要想通過(guò)螯合來(lái)阻垢，必須添加高劑量的螯合劑，在工業(yè)上難以辦到。抑制劑能擴(kuò)大物質(zhì)結(jié)晶的介穩(wěn)區(qū)，在相當(dāng)大的過(guò)飽和程

37、度上將結(jié)垢物質(zhì)穩(wěn)定在水中不析出。當(dāng)水中產(chǎn)生微小晶核時(shí)，它們強(qiáng)烈的吸附在晶核上，將晶核與其它離子隔開，從而抑制晶核長(zhǎng)大。即使晶核能長(zhǎng)大，但由于其干擾作用使晶核排列不正常，發(fā)生畸形或扭曲，也難于形成致密而牢固的垢層。這種垢層中有大量的空隙，彼此無(wú)粘結(jié)力，在水中很容易被沖走。聚磷酸鹽和膦酸鹽是性能優(yōu)良的鈣垢抑制劑。抑制劑的投量是非化學(xué)計(jì)量的，比螯合劑用量少。分散劑是一類陰離子型或非離子型高分子聚合物，如聚丙烯鹽酸，聚馬來(lái)酸等，它們吸附在微晶粒上，使微晶粒表面形成雙電層，互相排斥，或者將數(shù)個(gè)微晶粒連成彼此有相當(dāng)距離的疏松的微粒團(tuán)，阻垢微粒相互接觸而長(zhǎng)大，使其長(zhǎng)時(shí)間分散在水中。作分散劑用的聚合物的分子量

38、要適當(dāng)，最佳為100050000。分子量太小，分散作用差；分子量太大即聚合物的鏈太長(zhǎng)，反而使粒子絮凝成大團(tuán)粒而導(dǎo)致產(chǎn)生污垢。53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)微水垢產(chǎn)物等構(gòu)成。腐蝕因此，欲控制好污垢，必須做到以下幾點(diǎn)：1、降低補(bǔ)充水濁度天然水中尤其是地面水中總夾雜許多泥砂、腐殖質(zhì)以及各種懸浮物和膠體物，它們構(gòu)成水的濁度。作為循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水，其濁度愈低，帶入系統(tǒng)中可形成污垢的雜質(zhì)就愈少。干凈的循環(huán)水不易形成污垢。當(dāng)補(bǔ)充水濁度低于5-8mg/L以下。如城鎮(zhèn)自來(lái)水、井水等可以不作預(yù)處理直接進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)。當(dāng)補(bǔ)充水濁度高時(shí)，必須進(jìn)行預(yù)處理，使其濁度降低。為此中華

39、人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，循環(huán)冷卻水中懸浮物濃度不宜大于20mg/L。當(dāng)換熱器的型式為板式、翅片管式和螺旋板式時(shí)，不宜大于10 mg/L。2、補(bǔ)充水的預(yù)處理 如果補(bǔ)充水的懸浮物含量高，就會(huì)使循環(huán)水系統(tǒng)遭到污染，給運(yùn)行帶來(lái)一定的問(wèn)題，必須進(jìn)行處理，這包括對(duì)循環(huán)冷卻水的補(bǔ)充水進(jìn)行混凝、澄清處理及過(guò)濾處理。3、投加藥劑在進(jìn)行阻垢、防腐和殺菌水質(zhì)處理時(shí)投加一定的分散劑，也是控制污垢的好方法。分散劑能將粘合在一起的泥團(tuán)等雜質(zhì)分散成微細(xì)物懸浮與水中，隨著水流流動(dòng)而不沉積在傳熱器的表面，從而減少污垢對(duì)傳熱器的影響，同時(shí)部分懸浮物還可以隨排污水排出循環(huán)水系統(tǒng)。投加藥劑有四類：（1）

40、殺菌劑及滅藻劑（2）分散劑和滲透劑（3）絮凝劑（4）乳化劑。這幾中藥劑可以單獨(dú)使用，也可以混合使用，也可以針對(duì)性地對(duì)個(gè)別污泥較重的部位投加某種藥劑。4、做好循環(huán)冷卻水水質(zhì)處理冷卻水在循環(huán)使用過(guò)程中，如不進(jìn)行水質(zhì)處理，必然會(huì)產(chǎn)生水垢或?qū)υO(shè)備腐蝕，生成腐蝕產(chǎn)物。同時(shí)必然會(huì)有大量菌藻滋生，從而形成污垢。如果循環(huán)水進(jìn)行了水質(zhì)處理，但處理的不太好時(shí)就會(huì)使原來(lái)的水垢因阻垢劑的加入而變的松軟，再加上腐蝕產(chǎn)物和菌藻繁殖分泌粘性物，它們就會(huì)粘合在一起，形成污垢。因此，做好水質(zhì)處理，是減少系統(tǒng)產(chǎn)生污垢的好方法。5、增加旁濾設(shè)備旁流過(guò)濾（side stream filtration）是指從循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中分流出一部

41、分流量進(jìn)行過(guò)濾處理，以維持循環(huán)水中懸浮物在一定的范圍之內(nèi)。旁流水量一般為整個(gè)循環(huán)水量的2%-5%。即使在水質(zhì)較好、補(bǔ)充水濁度也較低的情況下。循環(huán)水系統(tǒng)中的濁度仍然會(huì)不斷在升高，從而加重污垢的形成。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在穩(wěn)定操作的情況下濁度升高是由于冷卻水經(jīng)過(guò)塔與空氣接觸時(shí)，空氣中的灰塵被帶入水中，特別是工廠所在的地理環(huán)境干燥、塵土飛揚(yáng)更為明顯。6嚴(yán)格控制濃縮倍數(shù) 主要依靠選擇高效的緩蝕阻垢劑，提高濃縮倍數(shù)，控制排污量，嚴(yán)禁系統(tǒng)在循環(huán)水使用溫度范圍內(nèi)參緩蝕阻垢劑，也是提高濃縮倍數(shù)的方法之一。7強(qiáng)化設(shè)備管理 （1）、隨時(shí)消除設(shè)備的跑、冒、滴、漏，避免工藝介質(zhì)對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的污染或循環(huán)水對(duì)工藝介質(zhì)的影響（2

42、）、涼水塔收水器的規(guī)格、安裝要求是控制漂水量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，努力降低系統(tǒng)的滲水、漏水量（3）、抓好設(shè)備安裝和維修質(zhì)量是控制工業(yè)循環(huán)水運(yùn)行費(fèi)用的有效措施。8強(qiáng)化生產(chǎn)管理； 加強(qiáng)對(duì)輸水管道、水溝、水池的封閉管理，防止雜物、塑料袋、包裝盒、雜草之類的物質(zhì)進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)。6微生物的控制61微生物引起的危害循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的環(huán)境極利于微生物的生長(zhǎng)繁殖，微生物滋生將產(chǎn)生兩大直接危害，即微生物腐蝕和沉積腐蝕。循環(huán)水系統(tǒng)中大量細(xì)菌分泌出的粘液像粘合劑一樣，并以微生物群體及其遺骸為主體，與水中灰塵、雜質(zhì)、化學(xué)沉淀物、腐蝕產(chǎn)物等粘結(jié)在一起，形成粘糊糊的膠粘狀物，即微生物粘泥。微生物粘泥既能促進(jìn)污垢沉積，又能促進(jìn)腐蝕，給

43、系統(tǒng)造成的危害是相當(dāng)突出的。粘泥是微生物引起的最嚴(yán)重的危害，常表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1、粘泥附著在換熱部位的金屬表面上，降低冷卻水的冷卻效果。2、大量的粘泥將堵塞換熱器中冷卻水的通道，從而使冷卻水無(wú)法工作；少量的粘泥則減少冷卻水通道的截面積，從而降低冷卻水的流量和冷卻效果，增加泵壓。3、粘泥集積在冷卻塔填料的表面或填料間，堵塞了冷卻水的通過(guò)，降低冷卻塔的冷卻效果。4、粘泥覆蓋在換熱器的金屬表面上，阻止緩蝕劑和阻垢劑到達(dá)金屬表面發(fā)揮其緩蝕和阻垢的作用，阻止殺生劑殺滅粘泥下的微生物，降低這些藥劑的功效。5、粘泥覆蓋在金屬表面，形成氧濃差腐蝕電池，引起金屬設(shè)備及管道的腐蝕。62微生物的控制指標(biāo)冷卻水系

44、統(tǒng)中微生物的控制主要是通過(guò)對(duì)微生物生長(zhǎng)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即通過(guò)控制冷卻水中微生物的數(shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的微生物生長(zhǎng)的控制可采用表6-1中的一些指標(biāo)。表6-1 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中微生物控制的指標(biāo)及監(jiān)測(cè)頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目控制指標(biāo)監(jiān)測(cè)頻率異養(yǎng)菌真菌硫酸鹽還原菌鐵細(xì)菌黏泥量5×105個(gè)/ml（平皿計(jì)數(shù)法）10個(gè)/ml5個(gè)/ml100個(gè)/ml4 ml/m3（生物過(guò)濾網(wǎng)法）1 ml/m3（碘化鉀法）23次/周1次/周1次/月1次/月1次/天1次/天63微生物的控制在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中主要是投加某種化學(xué)藥劑來(lái)控制微生物污的污染?？刂扑形⑸锏乃巹┓譃闅⑺郎锼巹┖鸵种粕锓敝乘巹﹥深悺＿@兩種藥劑在

45、使用過(guò)程中要根據(jù)循環(huán)冷卻水的實(shí)際殺生效果，不斷調(diào)整藥劑的劑量和種類，以取的最佳的殺菌效果。631選用耐腐蝕材料金屬材料耐微生物腐蝕的性能大致可以排列如下：鈦不銹鋼黃銅純銅硬鋁碳鋼目前常用的海洋用低合金鋼耐受好氧性和厭氧性細(xì)菌腐蝕的能力都較抵。632控制水質(zhì)控制水質(zhì)主要是控制冷卻水中的氧含量、pH值、懸浮物和微生物的養(yǎng)料。油類是微生物的養(yǎng)料，故應(yīng)盡可能防止它泄漏入冷卻水系統(tǒng)。如果漏入冷卻水系統(tǒng)中的油較多，則應(yīng)及時(shí)清除。清除漏油的方案中應(yīng)包括機(jī)械除油和化學(xué)清洗除油。633采用殺生涂料在采用防腐涂料保護(hù)金屬換熱器的冷卻水一側(cè)時(shí)，所用的涂料應(yīng)能耐受冷卻水中微生物的破壞。涂料中添加能抑制微生物的殺生劑（

46、例如偏硼酸鋇、氧化亞銅、氧化鋅、三丁基氧化錫等）是人們常采用的一些控制微生物生長(zhǎng)、破壞涂料和引起腐蝕的有效措施。用由改性水玻璃、氧化亞銅、氧化鋅和填料等制成的無(wú)機(jī)防藻涂料涂刷在冷卻塔和水池的內(nèi)壁上，則不但可以控制冷卻水系統(tǒng)中冷卻塔、水池內(nèi)壁、抽風(fēng)筒、收水器等處藻類的生長(zhǎng)，而且還可以控制冷卻水中異養(yǎng)菌的生長(zhǎng)。634陰極保護(hù)法冷卻水系統(tǒng)中存在硫酸鹽還原菌時(shí)，碳鋼的陰極保護(hù)電位一般應(yīng)為-095V（相對(duì)于Cu/CuSO4電極）。這一電極可使碳鋼在厭養(yǎng)環(huán)境中處于免蝕狀態(tài)，也就是使碳鋼處于熱力學(xué)的穩(wěn)定狀態(tài)，從而防止碳鋼被腐蝕。采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)時(shí)，則應(yīng)注意生物附著物的影響。有研究表明，鋁合金犧牲陽(yáng)極表面易長(zhǎng)

47、滿海洋生物，能導(dǎo)致?tīng)奚?yáng)極的電阻增高，陽(yáng)極輸出電流下降，影響陰極保護(hù)的效果。與之相反，鋅犧牲陽(yáng)極則極少受到生物污染的影響。635清洗進(jìn)行物理清洗或化學(xué)清洗，可以把冷卻水系統(tǒng)中微生物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)料（例如漏入冷卻水中的油類）、微生物生長(zhǎng)的基地（例如黏泥）和庇護(hù)所（例如腐蝕產(chǎn)物和淤泥）以及微生物本身從冷卻水系統(tǒng)中的金屬設(shè)備表面上除去，并從冷卻水系統(tǒng)中排除。清洗對(duì)于一個(gè)被微生物嚴(yán)重污染的冷卻水系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是一種十分有效的措施。清洗還可以使清洗后剩下來(lái)的餓微生物直接暴露在外，從而為殺生劑直接達(dá)到微生物表面殺死它們創(chuàng)造有利的條件。636防止陽(yáng)光照射藻類的生長(zhǎng)和繁殖需要陽(yáng)光，故冷卻水系統(tǒng)應(yīng)避免陽(yáng)光的直接照射。

48、為此，水池上面應(yīng)加蓋；冷卻塔的進(jìn)風(fēng)口則可加裝百葉窗。637旁流過(guò)濾在循環(huán)水系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)安裝用砂子或無(wú)煙煤等為濾料的旁濾池過(guò)濾冷卻水是一種控制微生物的有效措施。通過(guò)旁流過(guò)濾，可以在不影響冷卻水系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下除去水中大部分微生物。638混凝沉淀在補(bǔ)充水的前處理或循環(huán)冷卻水的旁流處理過(guò)程中，常使用鋁鹽、鐵鹽等混凝劑或高分子絮凝體一起沉淀下來(lái)，從而把它們除去。用這種辦法除去的微生物占水體中微生物的80左右。639噬菌體法噬菌體（Bacteriophage）是一種能夠吃掉細(xì)菌的微生物，也稱為細(xì)菌病毒。這種細(xì)菌病毒與動(dòng)物病毒、植物病毒不同，它們只對(duì)細(xì)菌的細(xì)胞發(fā)生作用，故是一種很小的、在控制細(xì)菌數(shù)量方

49、面非常有用的病毒。噬菌體靠寄生在叫做“宿主”的細(xì)菌里進(jìn)行繁殖，繁殖的結(jié)果使“宿主”裂解、被吃掉。其“吃菌”機(jī)理為：噬菌體首先吸附于敏感細(xì)菌表面，釋放酶水解細(xì)菌細(xì)胞壁的胎聚糖，把頭部的核酸注入到細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)，利用細(xì)菌內(nèi)的DNA合成自身的DNA，然后在細(xì)菌內(nèi)裝配成噬菌體，借宿主細(xì)胞裂解而釋放，這個(gè)過(guò)程叫做溶菌作用。近20年來(lái)的研究表明，利用噬菌體控制和消除冷卻水中的微生物是一種頗有前途的生物學(xué)方法。已用與于防止電站的海水冷卻水系統(tǒng)和造紙廠的地表水冷卻水系統(tǒng)中微生物黏泥的形成，十分有效。圖6-1中示出了動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)中噬菌體對(duì)循環(huán)水中有害細(xì)菌的殺滅作用。曲線1代表未加噬菌體的循環(huán)水中細(xì)菌數(shù)量的變化，曲線

50、2代表加入噬菌體的循環(huán)水細(xì)菌數(shù)量的變化。由圖中可見(jiàn)，加入了噬菌體的循環(huán)水中，細(xì)菌的增殖較慢，24h時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)，繼而下降。以對(duì)照細(xì)菌量達(dá)最高時(shí)計(jì)算，噬菌體的殺菌率達(dá)到833。圖6-1動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)水樣中加入噬菌體后細(xì)菌數(shù)量的變化圖6-2表明掛片菌量達(dá)到最高的時(shí)間同水樣一致，按24h時(shí)計(jì)算，噬菌體對(duì)于掛片附著菌的殺菌率為70。噬菌體對(duì)掛片上附著菌的殺菌率低于在水樣中的殺菌率，可能同噬菌體在液體中比在固體表面游動(dòng)快、吸附幾率大以及菌分泌黏液層覆蓋保護(hù)作用而妨礙噬菌體侵染有關(guān)。圖6-2動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)中掛片上細(xì)菌數(shù)量的變化噬菌體法消除冷卻水系統(tǒng)中黏泥和微生物的優(yōu)點(diǎn)：與加氯相比，噬菌體的溶菌作用不會(huì)影響生態(tài)環(huán)境；一個(gè)噬菌體溶菌后，能放出數(shù)百個(gè)噬菌體，故只要加入少量噬菌體，就能獲得好的效果；噬菌體的增殖保存技術(shù)已經(jīng)建立，渴望實(shí)