循环冷却水处理介绍

一、水垢的控制

控制水垢形成主要有以下几种方法：

1、离子交换树脂法。通常水垢的成分主要是碳酸钙，水中Ca²⁺是形成碳酸钙垢的主要原因，如能从水中除去Ca²⁺，使水软化，则碳酸钙就无法结晶析出，也就形不成水垢。离子交换树脂法就是让水通过离子交换树脂，将Ca²⁺、Mg²⁺从水中置换出来并结合在树脂上，达到从水中除去Ca²⁺、Mg²⁺的目的。用不同性质的离子交换树脂，可以很简便地从硬水中除去Ca²⁺、Mg²等离子，使水软化。

2、投加阻垢剂。从水中析出碳酸钙等水垢的过程，就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的一种过程。按结晶动力学观点，结晶的过程首先是生成晶核，形成少量的微晶粒，然后这种微小的晶体在溶液中由于热运动（布朗运动）不断地相互碰撞，和金属器壁也不断在进行碰撞，碰撞的结果就提供了结晶生长的机会，使小晶体不断地变成了大晶体，也就是说形成了覆盖传热面的垢层，从CaCO₃的结晶过程看，投加阻垢剂可以破坏其结晶增长，就可达到控制水垢形成的目的。

二、污垢的控制

    污垢的形成主要是由尘土、杂物碎屑、菌藻尸体及其分泌物和细微水垢、腐蚀产物等构成。因此，想要控制好污垢，必须做到以下几点：

1、降低补充水浊度。天然水中尤其是地面水中总夹杂有许多泥砂、腐植质以及各种悬浮物和胶体物，它们构成了水的浊度。作为循环水系统的补充水，其浊度愈低，带入系统中可形成污垢的杂质就愈少。干净的循环水不易形成污垢。当补充水浊度低于5mg/L以下，如城镇自来水可以不作预处理直接进入系统。当补充水浊度高时，必须进行预处理，使其浊度降低。为此《中华人民共和国国家标准 工业循环冷却水处理设计规范》中规定，循环冷却水中浊度不宜大于20NTU。当换热器的型式为板式、翅片管式和螺旋板式，不宜大于10NTU。

2、做好循环冷却水水质处理。冷却水在循环使用过程中，如不进行水质处理，必然会产生水垢或对设备腐蚀，生成腐蚀产物。同时必然会有大量菌藻滋生，从而形成污垢。如果循环水进行了水质处理，但处理得不太好时，就会使原来形成的水垢因阻垢剂的加入而变得松软，再加上腐蚀产物和菌藻繁殖分泌的粘性物，它们就会粘合在一起，形成污垢。因此，做好水质处理，是减少系统产生污垢的好方法。

3、投加分散剂。在进行阻垢、防腐和杀生水质处理时，投加一定量的分散剂，也是控制污垢的好方法。分散剂能将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒使之悬浮于水中，随着水流流动而不沉积在传热表面上，从而减少污垢对传热的影响，同时部分悬浮物还可随排污水排出循环水系统。

4、做好旁滤处理：一般细菌形成的粘泥以及被杀死细菌尸体、剥离下来的生物粘呢有70%以上是通过旁滤器排出循环水系统之外，一般大于1000t/h的循环水系统设计要求旁滤量不低于循环量的5%，实践证明中速过滤器滤除效果优于无阀滤池，但人工强度略大，对于存在化学泄漏的循环水系统一般建议旁漏量在7%以上为宜。并定时、定人反洗，及做好旁滤器维护工作。

三、腐蚀的控制

1、添加缓蚀剂。循环冷却水系统中控制金属腐蚀的常见方法是向冷却水系统中添加缓蚀剂，可以用于缓蚀用途的药剂有亚硝酸盐、钼酸盐、硅酸盐、聚磷酸盐、有机膦酸盐等，其主要原理大多数为在金属表面形成氧化型、沉淀型或吸附型保护膜。

2、提高冷却水的pH值。由金属腐蚀的理论可知，随着水pH值的增加，水中氢离子的浓度降低，金属腐蚀过程中氢离子去极化的阴极反应受到抑制，碳钢表面生成氧化性保护膜的倾向增大，故冷却水对碳钢的腐蚀性随其pH值的增加而降低。当PH为8.0～9.5区间，碳钢腐蚀可以得到有效控制。开式循环冷却水系统是通过水在冷却塔内的曝气过程而提高其PH值。它不需要人工去控制冷却水的pH值，而是通过化学平衡的规律而自动去控制，故在充分曝气的条件下，循环冷却水的pH值能较可靠地保持在8.0～9.5的范围内。

四、微生物黏泥的控制

1、控制水质。控制水质主要是控制冷却水中氮含量、硫含量、pH值、悬浮物等微生物的养料。 油类是微生物的养料，故应尽可能防止它泄漏入冷却水系统，如果漏入冷却水系统中的油较多，则应及时清除。清除漏油的方案中应包括机械除油和化学清洗除油两部分内容。 化工厂中进入冷却水系统的氨能引起硝化细菌的繁殖和降低氯的杀生能力，应加以控制，一般不应高于5ppm。

2、清洗。进行物理清洗或化学清洗可以把冷却水系统中微生物生长所需的养料（例如漏入冷却水中的油类）、微生物生长的基地（例如粘泥）和庇护所（例如腐蚀产物和淤泥）以及策生物本身从冷却水系统中的金属设备表面上除去，并从冷却水系统中排出。清洗对于一个被微生物严重污染的冷却水系统来说，是一种十分有效的措施。 清洗还可使清洗后剩下来的微生物直接暴露在外，从而为杀生剂直接达到微生物表面并杀死它们他创造有利的条件。

3、防止阳光照射。藻类的生长和繁殖需要阳光，故冷却水系统应避免阳光的直接照射。为此，水池上面应加盖；冷却塔的进风口则可加装百页窗。

4、旁流过滤。在循环冷却水系统中，设计安装用砂子或无烟煤等为滤池过滤冷却水是一种控制微生物生长的有效措施。通过旁流过滤，可以在不影响冷却水系统正常运行的情况下除去水中大部分微生物。

5、添加杀生剂。控制冷却水系统中微生物生长有效常用的方法就是向冷却水系统中添加杀生剂。杀生剂又称杀菌灭藻剂、杀微生物剂或杀菌剂等。人们对冷却水杀生剂的要求通常是控制冷却水中微生物的生长，从而控制冷却水系统中的微生物腐蚀和微生物粘泥，但并不一定要求它能杀灭冷却水系统中所有的微生物。最后需要指出的是，一个良好的微生物控制方案往往是将几种方法联合使用。例如，先将冷却水系统进行剥离和清洗，然后再投加杀生剂的方案要比不进行剥离和清洗而只添加杀生剂的方案要有效得多。