浅谈循环冷却水系统的化学法水质稳定处理

来源：https://www.shuizhifenxi.com/ 作者：余氯检测仪 时间：2019-07-10

　　摘要: 缓蚀、阻垢、杀菌、灭藻是维持工业循环冷却水系统水质稳定的重要措施。文章重点介绍了化学法碱性复合配方阻垢剂、分散剂、缓蚀剂及杀菌灭藻剂的药剂种类、投加量计算、投加方式、投加点和注意事项。并简单介绍了旁滤处理及系统清洗预膜的重要性和操作方法。

　　关键词: 循环冷却水系统;化学法;水质稳定处理

　　中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：

　　在工业生产中，循环冷却水系统贯穿于某些生产装置或设备中，以水为冷却介质循环运行，在交换设备余热保护其正常运转的同时也节约了大量的水资源。按照循环冷却水系统的结构特点可分为敞开式循环体系和密闭式循环体系，前者一般在大型循环冷却水系统中应用，如火力发电机组、中央空调机组等，与空气直接接触，补水量较大;而后者一般存在于小型的循环冷却水系统中，如加工机床、空压机、空分设备、电焊机等设备，不与空气直接相通，耗水量较小。

　　但在循环冷却水系统实际运行中，由于循环冷却水的温度、盐份、pH值等均适合微生物的繁殖和水垢的生成，若不加以控制，微生物繁殖将导致粘泥堵塞热交换器，而水垢也会影响输送管线的流量，并且在粘泥沉积的地方会产生垢下腐蚀。总之，在外界条件(如温度、流速、浓度)改变时，循环冷却水水质多表现为不稳定的状态，极易产生金属材质腐蚀、设备表面结垢、粘泥沉积与微生物滋生等三类问题。如不进行科学的水处理，势必会引起管道堵塞、腐蚀泄漏、换热效率降低等一系列问题，对系统设备和管道造成损坏或非计划性停机停产。

　　为了使循环冷却水系统正常运行，防止循环冷却水在冷却设备、输水管线内形成污垢、产生腐蚀及附着生物粘泥，提高热交换设备的冷却效果，确保生产运行的经济性和安全性，就必须对循环冷却水系统进行清洗除垢及缓蚀、阻垢分散、菌藻控制等日常的水质稳定处理。目前最为有效的措施是通过投加阻垢分散剂、缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂等化学水质稳定剂以降低设备和管道的腐蚀，控制结垢生成，抑制微生物繁衍，保证系统正常安全运行。这不仅能延长设备的使用寿命，降低动力消耗，并且能节约能源和水资源，减少污水排放，对环境保护有非常深远的意义。

　　一、缓蚀阻垢剂

　　向循环水系统投加并保持一定量的缓蚀药剂，可以使金属表面生成一层致密而连续的金属氧化膜或其它类型的膜，以抑制管路及设备的腐蚀过程，从而达到控制腐蚀的目的。投加阻垢剂，可以提高循环水的极限碳酸盐硬度，使碳酸钙晶体畸变，并起分散螯合作用，达到阻垢目的。

　　过去长期沿用的酸性法阻后，由于需调整循环水系统的pH值，投加设备较为繁琐，以及药剂本身的腐蚀作用，已逐渐为向循环水中投加阻垢剂、分散剂的碱性法所代替。目前常用的阻垢剂、分散剂、缓蚀剂碱性法复合配方具有对不同水质适应性强，缓蚀、阻垢效果好;药剂化学性能稳定;无毒或低毒，易生物降解，对环境污染小;易于制备，方便运输和储存;配制、投加及操作方法简单，价格较低等特点。

　　1.缓蚀阻垢剂种类及适用水质

　　2.缓蚀阻垢剂投加方式、投加量和投加点

　　2.1 缓蚀阻垢剂常采用计量泵连续投加或与补充水同步投加，根据药剂浓度可稀释或不稀释。

　　2.2 缓蚀阻垢剂的投加点可选择在冷却水池、冷却水箱出水口或冷却水泵吸水管段。

　　二、杀菌灭藻剂

　　在循环冷却水系统中，因其水温和pH值均适宜微生物的生长，微生物的浓度和它们生长所需要的营养源均因循环水浓缩而不断增加。加上冷却塔集水盘(或冷却水池)常年露置室外，日照充足，更有利于微生物的繁殖生长。

　　循环水中常见的微生物有藻类、细菌、真菌和原生动物四大类。它们在系统内的繁殖生长，不仅使水质恶化，而且还会与其它有机或无机杂质形成粘垢沉积在系统管壁上，增加了水流阻力，严重降低换热管的传热效率。粘垢不但阻碍加入水中的缓蚀剂正常发挥防腐蚀功能，还会加速设备及管道的腐蚀过程。

　　敞开式循环冷却水系统的菌藻处理一般采用氧化性杀生剂液氯、二氧化氯或活性溴，并辅助投加非氧化性杀生剂。

　　1.氧化性杀生剂

　　1.1 氧化性杀生剂种类

　　1.2 投加方式、投加点

　　氧化性杀生剂一般采用定期冲击投加。

　　液氯可用加氯机投加到冷却水池(或冷却水箱)的分布管中，不允许采用液氯钢瓶与水体直接相连投加的方法：并应将液氯钢瓶与加氯机分开设置。氯气管通常采用紫铜管，加氯管可采用橡胶管或塑料管。

　　二氧化氯可用计量泵将杀菌剂和活化剂按1：1的比例通过紫铜管或塑料管混合(时间1-― 2min)后投加到冷却水池(或冷却水箱)的分布管中。

　　液体活性溴与10%次氯酸钠溶液按1：4的比例混合后通过紫铜管或塑料管直接投加到冷却水池(或冷却塔集水盘)中。

　　固体活性溴可直接投加到冷却水池(或冷却塔集水盘)中;也可配制成溶液通过紫铜管或塑料管投加到冷却水泵吸水管段。

　　1.3 投加量

　　除二氧化氯余氯控制在0.2―0.5mg/L外，其余药剂余氯量可控制在0.5- 1.0mg/L。

　　2.非氧化性杀生剂

　　2.1 非氧化性杀生剂种类

　　2.2 投加方式、投加量

　　非氧化性杀生剂可直接投加到冷却水池(或冷却塔集水盘)中。

　　三、循环冷却水系统自动加药装置

　　由于影响循环冷却水系统加药量的参数和因素较多，人工操作往往难以控制和掌握。加药过量或排污过量，将造成药剂和水量的浪费;而药量不足或排污不足，则使系统水质逐渐恶化。导致管路和设备的腐蚀或结垢，影响系统的正常运行和使用寿命。

　　自动加药装置采用补充水流量传感器和系统水电导率、pH值探头自动检测补充水的瞬时流量、累计流量和水中电导率、pH值等参数，并根据设定的程序进行计算，由智能控制器控制计量泵自动投加一种或两种不同类型缓蚀、阻垢药剂，定时交替投加两种杀生剂，以免因长期投加单一杀生剂而使菌藻产生抗药性。并自动开启或关闭排污电磁阀，控制系统浓缩倍数。

　　四、旁滤水处理

　　旁滤水处理是从系统中取出部分(1%一5%)循环水量按要求进行处理后仍返回系统的处理方法。其目的是保持循环水水质符合要求。使循环水系统在满足浓缩倍数条件下正常和经济地运行。在高浓缩倍数条件运行时，可减少补充水量和排污水量，减轻对环境的污染。

　　旁滤处理方法主要用于去除循环水中的悬浮杂质、溶解性固体及藻类微生物。旁滤处理宜有用多功能旁滤装置、无阀过滤器，也可根据设计需要选用其它旁流过滤器。

　　五、系统清洗预膜

　　循环冷却水系统在安装和运行过程中。不可避免地会有油污、铁锈、泥沙、灰尘、结垢等进入系统。这些杂质的存在很难使金属表面活化，严重影响缓蚀剂形成保护膜。

　　清洗是系统水质稳定处理过程中极为重要的一环。无论是新系统，还是停用后需要重新启动的老系统，都必须对金属表面进行清洗，以除去杂质，为预膜做好准备。预膜的目的就是在系统投入运行之前，投加预膜剂，使金属表面形成一层缓蚀保护膜。

　　实践证明，系统预膜与否及预膜操作的好坏对缓蚀效果影响很大。

　　对没有投药的老系统和新安装的循环冷却水系统必须进行清洗预膜。清洗预膜一般按下述方法进行：

　　1.清洗预膜药剂可直接投加到冷却水池(或冷却塔集水盘)中.

　　2.管道及设备只有轻微腐蚀的老系统及新系统，可采用上表方法一对系统进行一步法完成清洗预膜。

　　3.对管道及设备腐蚀结垢严重的老系统，用高压水对系统换热器进行单台清洗。清洗完毕，排污换水。先加分散剂3DT120、再将预膜剂3DT129、3DT180 及3DT199，常温运行24―48h，排放冲洗。

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