循环水处理
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循环水处理范文第1篇
【Abstract】 The cooling system is one of the main application system of industrial cooling system， the main function is carried out on the water cycle， achieve the purpose of saving the water resource effectively， however， industrial water contains many substances， including by suspended matter and sediment， soluble， unsolvable， chemical ion， etc.， of which there are a lot of uncertainty， thus effectively the case for processing， is related to the content of the key research in the field.The article analyze the current status of industrial circulating water in the treatment， to improve the concentration ratio to reduce corrosion， reduce hydrating and position， for the purpose of the way of effective processing mechanism and treatment.
在工业生产过程中，冷热的温度交换是其中十分重要的一道工作程序，在这一环节当中，要考虑到其中含有的物理性能和化学性能。在该项工作程序当中，对生产中使用到的设备以及产品进行及时有效的冷却是十分重要的工作环节，它对设备生产过程中的工作效率有着直接性的影响，工业循环水是主要的冷却方式，因此，工业循环水需要具有一定的工作要求，为了更好的满足工业生产中对工业循环水的要求，对循环水进行有效的处理就是该阶段工作内容的重点。
一、当前工业循环水的处理现状
1.国内外处理现状
早在上个世纪的初期，采用循环水进行冷却的方式已经在国外出现，然而由于诸多条件的限制，采用的处理方式也存在诸多问题，而我国于上世纪的末期才将该项技术引入中国，到目前为止，该项技术已经得到了飞速的发展，近些年，全球对工业循环水的处理整体有效概率提高了5%左右，使用的相关处理剂也增长不少，甚至诸多处理剂已经变成规模化以及国际化的产品，而我国对处理剂的进出口量也在不断的增加。
2.主要处理方式
当前对工业循环水进行处理的主要方式可以分为两种，一种是物理方式处理，另一种是化学方式处理。物理处理方式主要是通过对其中应用到的材料进行有效的分析，并且通过对温度、压强、能量等进行改变，从而提高材料的抗结垢、抗腐蚀能力；化学处理方式主要是通过对化学药物的使用，对工业循环水中存在的诸多不稳定性物质进行直接处理，从而达到阻垢、缓蚀的作用，同时有效的减少正常工作中的补水量和排水量[1]。
二、处理机理与方式
1.工业循环水的处理机理
由于工业循环水中存在诸多不同的不稳定物质，这些物质的性质不同，因此对循环水会造成不同程度的多方面影响，对其开展有效的处理工作，才可以保证工业生产中的正常工作效率以及工作质量，一般情况下，对工业循环水进行处理时，主要针对两个方面：阻垢和缓蚀。
1.1阻垢
水中存在诸多具有微溶性的盐类物质，这些物质在加热之后会不断沉积，最终形成的物质为水垢，水垢是工业循环水中最为常见的一种物质，经常会导致出现严重的结垢情况，因此，有效的阻垢是主要的处理工作之一。对其进行处理的过程中，主要采用的方式为添加阻垢剂，在循环水中添加一定量的阻垢剂，可以有效的维持循环水中的致垢离子浓度，产生水垢就会遭受到抑制作用，提高了浓缩倍数，从而降低循环水系统的补水量和排污量。在水垢当中有大量的结晶，这些结晶中包含有大量的碳酸钙，碳酸钙所结成的结晶十分坚硬，并且致密，对其进行溶解的过程中，需要选择可加大其中钙盐溶解度的试剂，进一步抑制水垢的结成。
1.2缓蚀
缓蚀与阻垢的机理相同，所采用的缓蚀试剂需要具有经济实用以及环保的作用，在缓蚀处理方面，主要采用的缓蚀试剂为有机化学试剂，例如：铬酸缓蚀剂、钥酸盐缓蚀剂、锌盐缓蚀剂、磷酸盐缓蚀剂、聚磷酸盐缓蚀剂等，这些试剂能够在金属表面形成基础性的保护膜，减少具有腐蚀性的物质对金属进行腐蚀，然而这些试剂的价格都较高，需要的成本较高，锌盐缓蚀剂的成本价格较低，却具有毒性，因此，该方面试剂还有待进一步研究[2]。
2.工业循环水的处理方式
有效的物理处理方式和化学处理方式是工业循环水的主要处理方式，两种不同的处理方式都有自身特有的优势和劣势。
2.1物理方式
膜处理法：该种方式主要是通过对特殊性薄膜进行充分的利用，对循环水中指定的成分进行有效的选择性透过，在这种处理方法中还包含了另外两种处理方法，分别为纳滤处理法和反渗透处理法。纳滤处理法是目前发展最迅速的一种处理方式，该项技术的渗透作用更大，选择和过滤的处理技术与处理工艺也更先进；反渗透处理法就是给工业循环水进行一定程度的施压，使得循环水在压力作用之下进入到水的分离阶段，通过对其进行分离来达到最终处理目的，这种方式还可以对循环水起到净化的作用。除此之外，还有对阴极的有效保护，一般采用的方式都是直流电，在直流电的作用下，让离子将其中的介质聚集到金属的四周，并对金属进行有效的保护，金属会在负电荷的作用下进行正负离子的移位，从而起到保护的作用，这种方式大大降低使用学药剂可能出现的问题。
2.2化学方式
化学试剂中主要采用的一种试剂是杀生剂，该试剂主要的作用就是对循环水当中存在的诸多不同种类的微生物进行有效的处理，一般可以采用氧化以及非氧化的方式起到杀菌作用，氧化方式采用的试剂一般有次氯酸盐、氯、臭氧等，其中的氯由于杀菌能力强、使用形式方便以及价格低的特点，一般是工业循环水处理的首选的化学处理方式，O3则是有无污染的优点。而非氧化方式主要就是通过改变液体中的酸碱度来达到最终目的。除此之外，还有的方式就是复合形式处理剂，这种处理试剂将充分发挥出循环水中的缓蚀和阻垢作用，从而整体提高处理时的效果，不仅可以减少微生物的腐蚀和粘连情况，还可以提高循环水当中的锌成分稳定性[3]。
三、结束语
目前，随着我国科学技术的飞速发展，我国的工业循环水处理技术也得到了有效的提升，诸多相关方面的研究中都先后提出不同的有效处理方式，从而提高自身所具有的优势，从根本上提升循环水的重复利用概率，这样不仅可以提高相关方面的工作效率，同时还可以为相关企业节约成本资金。
参考文献
[1] 陈亚鹏，韩，秦晓丹，张惠源，王丽君，张玮.高纯二氧化氯工业循环水处理系统的应用[J]. 工业水处理. 2010，（11）；123-124.
循环水处理范文第2篇
关键词：工业循环水 处理 机理 方法
工业循环水实质就是循环冷却水。一般而言，工业冷却水的用水量在工业用水中的所占比例超过90%。冷却水主要是用来冷却产品及设备，以有效提高设备的生产效率，而所用工业循环水必须有较低的水温、较低的浊度、不易结垢、不易滋生细藻等特性。对循环水进行处理，指的是选取正确的阻垢剂、缓蚀剂等处理剂对循环水进行相应的处理，以提高循环水的利用率。
1、关于工业循环水处理的机理分析
1.1缓蚀机理的相关分析
缓蚀机理的作用原理是选择合适的缓蚀剂以保证金属对循环水的缓蚀作用。常用的缓蚀剂有钥酸盐、磷酸盐、锌盐、铬酸缓蚀剂、聚磷酸盐等，这些缓蚀剂都可以于钢铁表层较好地形成一种保护膜，起到缓蚀作用。其中，锌盐的成本相对较低，但其毒性较强，所以工业部门及环保部门都对该缓蚀剂的使用做出了严格规定；钥酸盐与别的药剂一同使用时，能够有效地抑制点蚀，尤其是对钢、铜、铝的缓蚀作用均较好，但其药剂用量相对较大，且成本较高；聚磷酸盐与磷酸盐尽管会促进藻类生长，但其价格、毒性均较低，反而得到了较广泛的应用[1]。
1.2阻垢机理的相关分析
水垢一般指的是水中微溶性盐类在换热面上沉积而成的一种垢层，该种垢层在水循环中最为常见，同时其危害也是最为严重的。阻垢剂是一种控制水垢的技术，一般情况下，添加阻垢剂之后，循环冷却水都能保持很高的至垢离子浓度，从而有效抑制水垢产生，并能将其浓缩的倍数大幅度提高，起到降低补水量与排污量的目的。结晶、聚合、沉积是水垢形成的常规过程，因此阻垢剂的阻垢机理也极具复杂性，具体表现如下：①晶体品格发生畸变，水垢碳酸钙结晶的坚硬度与致密度均较高，使用阻垢剂后，会对水垢结晶形成一种干扰，此时晶体内部应力会相应加大，最终晶体渐渐发生畸变、破裂，阻止了水垢的形成；②络和增溶，指的是阻垢剂与水中钙镁离子所形成的稳定性较强的螯合物，既能增加钙镁盐的溶解度，又能有效阻止水垢的形成；③凝聚与分散，阴离子型的阻垢剂，其阴离子能够与碳酸钙的微晶产生物理化学反应，在微晶表层所形成的双电层阻止了水垢的形成，除此之外，阻垢剂的阻垢机理还有再生解脱膜假说、双电层作用机理等，此处不一一赘述[2]。
2、工业循环水的物理处理方法
现阶段，在工业循环水的处理中，较常用的是化学处理方法，但由于其毒性与腐蚀性较高，因此其使用受到了较大的限制。在物理处理方法中，尤以阴极保护与膜处理法发展速度较快。
2.1阴极保护的相关分析
阴极保护指的是利用直流电流，让含有离子的保护介质流至处于保护范围内的金属，而被保护的金属，其负电位能够在该种作用下移至保护的电位圈内，金属则不会被腐蚀。阴极保护方法一般有两种：一种是外加电流的阴极保护，另一种是牺牲阳性的阴极保护，外加电流的阴极保护主要是靠施加外加电流来完成，牺牲阳性的阴极保护则是靠阴、阳两极的偶联来完成。工业循环水的物理处理方法主要是利用循环水的物理特性，以保持工业循环水的特性为前提，实现循环水的净化、冷却利用，该方法的应用前景较为广泛。相关技术人员应不断加大资金投入，并对此进行更深入的分析研究，尽量减少其缺陷，提高其技术性与专业性，使该方法在工业循环水的处理中得到更好的发展。
2.2膜处理法的相关分析
膜处理法指的是通过借助特殊的薄膜对循环水里的某些成分进行选择性的过滤，该方法具体包括了纳滤处理法与反渗透处理法。纳滤处理法在现阶段的工业循环水处理技术中是最为常见、发展较快的一种，其渗透率较高，纳滤的工艺、技术也较为先进；反渗透处理法指的是给工业循环水施加一些压力，循环水由于受到压力作用，会进入到水分离的过程，在该过程中，就可提取出符合标准的工业循环水[3]。反渗透处理法可以对工业循环水进行更深度的净化处理，有效加快水与多余物质的分离速度。与化学处理法相比，膜处理法的毒性与刺激性虽然较低，但其所取得的效果却比不上化学处理法。
3、工业循环水的化学处理方法
工业循环水的化学处理方法指的是通过借助阻垢剂、缓蚀剂、杀生剂、复合水处理剂等处理剂来实现对工业水的冷却处理，使用化学处理方法可以将冷却水的利用率大大提高，可以很好地控制结垢腐蚀，并能有效节约能源、延长设备的使用期限。由于上文已对阻垢剂与缓蚀剂作了相关介绍，以下着重对复合水处理剂与杀生剂进行相关研究。
3.1复合水处理剂的相关分析
和单一水处理剂比较，复合水处理剂有许多优点：缓蚀剂和阻垢剂、缓蚀剂和缓蚀剂之间通常会有协同增效的功效；能简化许多加药的手续；能同时实现对多种金属材质腐蚀、污垢产生的控制等。较典型的复合水处理剂一般主要有以下几种配方，分别为：有机磷系水处理药剂配方、铬系水处理药剂配方及钥系水处理药剂配方[4]。
3.1.1有机磷系配方的相关分析
有机磷系配方是工业循环水的化学处理中效果较为显著的方法，该配方药源较丰富、药剂性能较稳定，同时具有缓蚀剂与阻垢剂的功效，且温度较高、抗氧化性也较好，使用方便、简捷，能用在碱性水处理中，最常见的配方为HEMA+HEDP+Zn2+。
3.1.2钥系配方的相关分析
该配方毒性较低且无污染，最常见的配方为钼酸钠+PAA+Zn2++木质素磺酸盐+葡萄糖酸钠。
3.1.3铬系配方的相关分析
铬系配方可以将工业循环水中锌的稳定性大大提高，起到减少由微生物造成的腐蚀与粘泥，被认为是当前国内药源最丰富、技术最成熟的配方，较常见的配方为六偏磷酸钠+HEDP+PAA+Zn2+。值得注意的是，要注重对微生物进行有效控制。
3.2杀生剂的相关分析
在控制工业循环水系统微生物的方法中，杀生剂是最主要的一种。杀生剂一般主要有两种：氧化性杀生剂、非氧化性杀生剂。
3.2.1氧化性杀生剂的相关分析
在氧化性杀生剂中，较常见的有Cl、ClO2、O3等。Cl一直有用于水中杀菌消毒的历史，其价格较低、杀菌力较强、操作方便；ClO2则是较新型的氧化性杀生剂，杀菌力强、不易产生致癌有机物，一般适用于生活饮用水的处理；O3的氧化性较强、稳定性较差，但不会使水中的氯离子浓度有所增加，排放时也不会对环境造成污染，且能在光合作用下分解出氧气。Br2作为Cl的替代品，其杀生速度也十分快，在一样的环境下，Br2能在4分钟内使细菌的存活率下降到0.0001%。
3.2.2非氧化性杀生剂的相关分析
使用频率较高的非氧化性杀生剂主要有洁而灭与新洁而灭。非氧化性杀生剂能在水溶液中分解出阳离子活性基因，高效、毒性低、生物降解性能好是其显著的特点，此外，非氧化性杀生剂的PH使用范围较广，且使用浓度较低，投药十分方便。
总而言之，在大多的循环水系统中，一般以氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂的联合使用所取得的效果为佳。
4、小结
综上所述，工业循环水处理技术在近几年得到了较大的进步与发展，尤其是化学处理方法与物理处理方法，都凭借其独自的优势，有效抑制了水垢的产生，并使循环冷却水的重复使用率得到大大提高，延长了设备的使用期限。在未来的发展中，相关技术人员还应加大资金投入，并加大研究力度，争取找出更多、更好的方法来净化工业循环水，为企业创造更多的效益。
参考文献：
[1]李建平.浅谈工业循环水处理的机理与方法的研究[J].中国石油和化工标准与质量.2012，33（10）：94.
[2]王蓉.工业循环水的化学处理[J].贵州化工.2011，36（05）：44-46.
循环水处理范文第3篇
关键词：轧钢 棒材 净循环 浊循环 循环水处理
中图分类号：TN2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0045-01
云南永昌钢铁有限公司80万吨棒材工程循环水系统包括生产给水系统、净循环水系统、加热炉净循环水系统及软水系统、穿水冷却水系统、浊循环水系统、铁皮沟冲渣水系统等。主要构筑物包括循环水池及泵房、旋流沉淀池、水处理间等。
1 生产给水系统
生产给水系统是为满足生产用水所设置，包括洗手拖把池等。管径为DN50。
2 净循环水系统及加热炉净循环水系统
净循环水系统为轧线主辅电机、液压站、站、辊道轴承、齿轮箱、监测仪器等的冷却所设置，水量合计883 m3/h，主管径DN400，在水泵房设置净循环水泵两台，一用一备，Q=920 m3/h，H=55 m。管道出口设Q=1000 m3/h自清洗过滤器一台。加热炉净循环水系统为加热炉系统各设备的冷却所设置，水量合计120 m3/h，主管径DN150，在水泵房设置加热炉净循环水泵两台，一用一备，Q=120 m3/h，H=55 m。另为满足事故状态的供水，在水泵房设置事故柴油机泵一台，Q=60 m3/h，H=55 m。管道出口设Q=150 m3/h自清洗过滤器一台。以上两路净循环回水在冷却塔之前汇合，有压上冷却塔，循环水经风冷热量交换后流至净循环水池，供用户循环使用。
3 加热炉软水系统
加热炉软水系统为加热炉系统汽化冷却汽包用水所设置。软水在软水间制备，设置一套Q=30 m3/h软水处理装置，其包括预处理过滤器及软水器等设备，水量25 m3/h，主管径DN100，设置软水供水泵两台，一用一备，Q=25 m3/h，H=30 m。
4 穿水冷却水系统、浊循环水系统及冲渣水系统
穿水冷却水系统为穿水直接冷却用水所设置。水量合计800 m3/h，主管径DN400，在水泵房设置穿水冷却水泵两台，一用一备，Q=800 m3/h，H=55 m。管道出口设Q=1000 m3/h自清洗过滤器一台。在穿水冷却系统中有加压泵使得穿水冷却的压力得到进一步提升，满足穿水冷却系统的需要。穿水冷却水还有另一种做法，即从水泵房供出的就是高压水，这需要根据穿水冷却设备的需求而定。
浊循环水系统为温控冷却、高压水除磷、轧辊、轧机机列、导位、活套等的直接冷却所设置。水量合计902 m3/h，主管径DN400，在水泵房设置浊循环水泵两台，一用一备，Q=950 m3/h，H=55 m。管道出口设Q=1000 m3/h自清洗过滤器一台。
冲渣水系统为冲铁皮沟内氧化铁皮所设置。水量合计250 m3/h，主管径DN250，在旋流沉淀池泵房设置冲渣水泵两台，一用一备，Q=250 m3/h，H=55 m。冲渣点为铁皮沟左右侧支沟端头及交汇处。
以上三种浊循环水在铁皮沟混合后流入旋流沉淀池沉淀，用抓斗将钢渣从旋流池中间圆筒抓出，一部分水用泵提升冲氧化铁皮；另一部分用泵提升送稀土磁盘净化设备，经处理后经浊环调节池至浊循环水热水池，用浊循环水上塔泵送至冷却塔冷却后再回到浊循环冷水池，供用户循环使用。
5 铁皮沟及旋流沉淀池
铁皮沟由左右侧支沟和主沟组成。左侧支沟主要供粗轧区中轧区浊循环水排放。右侧支沟主要供精轧区及穿水冷却浊循环水排放。主沟汇集左右侧支沟的浊循环水。左右侧支沟汇合处为三岔口圆弧异形沟便于导流。支沟及主沟前部分为开口结构，后部分为全封闭隧道与地下旋流沉淀池联通，浊循环水通过主沟流入旋流沉淀池。旋流沉淀池根据水质，水量，表面负荷等参数进行设计。
铁皮沟底以铸石板进行砌筑，主要用辉绿岩或页岩铸石。设计铁皮沟时先确定铁皮沟的坡度，不应小于3.5%，冲渣断面流槽采用圆底梯形断面，根据浊循环水量初步确定流槽设计总高，设计水深，底面圆弧半径，查询相关给排水手册确定该断面在冲渣沟内的流速流量是否能满足实际水量的需要。铸石板厂家也应提供详细的参数。
6 管网敷设
循环水管网分为室内管网和室外管网。在室外，循环水泵房离棒材车间距离不应太远，考虑到检修方便采用管道架空而不选择管道埋地，各类管道可采用管道共架形式，布置上满足标准规范。
循环水室内管网主管道在平台下方梁柱间穿行，也尽量采取共架形式，注意不要与梁柱或其他专业管道电缆桥架相碰。
浊循环水主管道应分出粗轧、中轧、精轧三部分支管，因主轧线会出现堆钢的情况需要人为及时处理，所以此时需要在三支管上设置电动蝶阀迅速切断水源，管网压力会瞬间升高，主管系统需要设置超压释放阀来调整系统的压力，或通过水泵的变频来减少浊循环水流量。在平台下地面应围绕轧机基础做相应排水沟道，因系统正常运行中会有少量的浊环水漏到地面。
7 循环水补充水处理
循环水补充水系统应参照《工业循环冷却水处理设计规范》设计。净循环水为间冷开式系统循环冷却水系统，补充水量按2%进行考虑，其水质满足规范表3.1.8的要求，其浓缩倍率不小于3。浊循环水为直冷系统循环冷却水系统，补充水量按5%进行考虑，其水质满足规范表3.1.10的要求，其浓缩倍率不小于3。根据原水水质和目标水质要求确定补充水处理技术方案，可综合采用生化、石灰、混凝、沉淀、过滤、消毒、超滤、离子交换、反渗透等处理工艺。如原水的BOD及COD含量较高，可采用生物滤池及膜生物反应器（MBR）进行预处理。如原水为高硬度，高碱度水质，宜采用石灰或弱酸树脂软化等处理办法。如原水所含阴离子（如CL-或SO42-）比较多，可进一步采取离子交换或反渗透的处理办法。具体流程可进行组合，以提高循环冷却水的浓缩倍率。
8 循环水管道冲洗试压及清洗预膜处理
循环水管道冲洗试压按《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》相关规范进行。清洗和预膜程序按照人工清扫、水清洗、化学清洗、预膜处理顺序进行。为了工艺的顺利完成，可能需要增加临时管道，完成后需要拆除。
人工清洗和水清洗为物理清洗，主要除去管道中的泥石焊渣等。化学清洗是在系统中添加化学药剂，除去系统中残留的油污、浮锈、泥沙等物质，为预膜创造良好的金属表面。预膜处理是在溶液中添加缓蚀剂，使金属表面迅速形成一层均匀的保护膜，使腐蚀反应停止或减缓。
9 循环水运行加药处理
系统运行时，根据循环水水质情况，投加适量的缓释阻垢剂及杀菌灭藻剂，确保减少系统的结垢和腐蚀，保证系统的换热效果，增加系统的使用寿命。
参考文献
循环水处理范文第4篇
对自动加药设备控制整个循环水处理的运行过程作出相关分析，以供参考！
关键词：水泥生产线 循环水 自动加药设备 在线监控
中图分类号：TQ172 文献标识码：A 文章编号：
现代工业系统中, 循环水系统具有举足轻重的作用, 循环水水质的好坏直接关系到换热设备的寿命、生产的能耗, 甚至产品的品质。目前, 投加水质稳定剂是一种最常用、效果最直观的循环水处理方法, 也被设计人员广泛接受。但是, 在实际的设计工作中, 通常的循环水加药设备往往只是几个药剂桶和计量泵。实践证明, 这样简单的配置和控制, 远不能满足现代工业/ 高品质、低能耗0的要求。本文通过介绍某水泥生产线循环水处理项目的设计实例, 简要阐述循环水自动加药设备的应用及控制原理。
1 系统概况
某水泥生产线共有2 个独立的循环冷却水系统, 各采用1 套自动加药设备对循环水进行处理。现仅以1# 系统为例, 介绍系统情况及其自动加药设备。
该系统设计循环水量为1 080 m3 / h, 换热温差55 e , 采用敞开式循环冷却系统, 二级换热。若按通常的设计, 循环水系统的加药和排污均由人工控制, 具有很大的随意性, 所以循环水的浓缩倍数往往偏低。在很多工业系统已有的循环水系统中, 浓缩倍数一般都在2. 5 左右, 若以此计算, 该系统补水量约172. 6 m3 / h, 排水量约69. 1 m3 / h。该系统的加药操作采用了SC ZY05CBS 自动
加药设备, 可实现补水流量、系统电导率、pH 等主要水质参数的在线监控, 并可预设拟控制的浓缩倍数, 从而实现自动加药、自动排污, 并能精确控制系统的浓缩倍数。实际运行中, 系统的浓缩倍数基本稳定在设计值( K = 4) 左右, 以此计算, 系统补水量约138. 1 m3 / h, 排水量约34. 5 m3 / h。
2 浓缩倍数
浓缩倍数是敞开式循环冷却水系统设计中的重要参数, 其大小直接关系到循环水的补水量和排水量, 而循环水的加药量是根据排水量确定, 因此浓缩倍数的控制对于生产单位节省能耗、减少运行费用至关重要。
以上述系统为例, 比较浓缩倍数K = 2. 5 和K= 4 时, 补水量、排水量、年加药量和年运行费用之间的差别, 比较结果见表1。
表1 浓缩倍数差异比较
注: 加药浓度按100 mg/ L 计; 当地水费按1 元/ m3 计; 表中的药
剂仅指阻垢缓蚀剂( 按1. 5 万元/ t 计) , 杀生剂采用冲击投加, 耗量与
浓缩倍数无关。
当对循环水系统的浓缩倍数和药剂投加量进行自动控制后, 该系统每年的补水费用节省约30 万元, 药剂费用节省约45 万元。由此可见, 通过一系列高精度在线监控仪表和自动加药设备, 精确控制整个循环水处理的运行过程, 每年节省的运行费用相当可观。
3 自动加药设备控制原理
循环水系统自动加药设备工作原理见图1。
图1 循环水自动加药设备工作示意
3. 1 自动排污单元
循环水处理中, 排污量直接关系到浓缩倍数的控制。在循环流量和换热温差一定的条件下, 排污量越大, 系统的浓缩倍数越小; 反之, 系统的浓缩倍数越大。一般的循环水系统浓缩倍数是采用补充水中某种离子浓度与循环水中该离子浓度的比值来确定的。
如果系统中不投加含氯杀生剂, 那么一般以Cl-作为参照离子, 因为Cl- 在循环水中较稳定, 且易于检测。如果系统投加含氯杀生剂, 则一般采用K+ 、Na+ 等离子作为参照离子。但是, 在浓缩倍数的在线监测和控制的应用中, 一般通过在线监测电导率, 由补充水和循环水的电导率比值来估算。这是因为: ①直接监测Cl-、K+ 、Na+的传感器非常昂贵, 不适合普通工业系统的应用; ②电导率比值与浓缩倍数具有较好的相关性, 且该类传感器的工业应用较成熟。
一般来说, 自动排污单元中只需配置1 套电导率监测装置, 当其达到预设值时, 可自动开启排污阀门。但是, 当补充水水质变化较大时, 建议在补充水和循环水管路上分别安装电导率监测装置, 并通过两者测得电导率的比值来控制排污阀门的启闭。
3. 2 阻垢缓蚀剂投加单元
阻垢缓蚀剂正常发挥作用的关键是保持循环水系统内药剂浓度达到设计要求, 因此当系统排污, 药剂随排污水一起流失时, 需按排污流失的药剂量进行补充。但是, 对于一般循环水系统( 尤其是老系统) , 其流失的水不仅是排污, 还有少量的风吹、溅射损失, 以及跑、冒、滴、漏等难以计量的损失。因此,
对于这些系统, 可根据补水量和系统控制的浓缩倍数来确定实时加药量。
3. 3 杀生剂投加单元
循环水系统的杀生剂一般以氧化性杀生剂为主, 非氧化性杀生剂为辅, 在控制循环水系统中菌藻滋生的同时降低费用。投加方式一般采用冲击投加, 即短时间内, 使系统内杀生剂达到较高浓度, 杀灭系统内的菌藻等微生物。投加频率需根据药剂特性和系统情况采用时间控制器进行控制。
另外, 当阻垢缓蚀剂和杀生剂联合使用时, 应充分考虑药剂之间的配伍性能, 例如: 阻垢缓蚀剂是否具有抗氧化性或抗氯性, 当投加氧化性杀生剂或氯
系杀生剂时, 对阻垢缓蚀剂的功效是否有影响等。
3. 4 加酸单元
对于一些补充水属于高硬高碱水的系统, 建议采用加酸的方法来控制系统的pH, 从而控制循环水的结垢趋势。1946 年Ry znar[ 1] 就提出了用RSI指数来判断水体的结垢和腐蚀趋势的理论。对于高硬高碱水, RSI< 6, 系统具有结垢趋势, 加入适量的酸, 可降低水体的pH, 从而增大RSI。当RSI= 6时,可认为系统属于稳定状态, 既不结垢也不腐蚀。但是, 如果加酸过量, 使RSI> 6, 系统又会出现腐蚀趋势。因此, 通过在线仪表的监控, 精确投加酸液, 能将系统控制在稳定状态。一般情况下, 控制系统的RSI= 5( 轻微结垢) 左右, 再辅以少量阻垢缓蚀剂,对于控制高硬高碱补充水的循环水系统水质稳定还是比较有效的。如图1 所示, 流量传感器安装在补水管上, 测得的流量值传送至控制器, 由控制器发出指令, 调节稳定剂投加计量泵的冲程或频率。在系统的旁路管道上, 分别安装流量开关、pH 传感器、电导率传感器。流量开关用于侦测系统的运行状态, 如果系统停止运行( 无水流) , 自动加药设备也自动停止运行。pH传感器将测得的数字传送至控制器, 由控制器发出指令, 调节酸液计量泵的冲程或频率。当pH 传感器测得数值达到补充水的若干倍时, 控制器将控制排污电动阀开启, 自动进行排污, 直至电导率再次回到正常范围。
4 结语
总之, 在进行循环水处理的设计时, 设计人员的工作不应仅仅是提出设计方案, 更应对所采用的水处理设备的性能有所了解, 确保水处理设备的工作性能满足设计要求。否则, 即使提出的设计方案很合理, 如果最终使用的设备难以满足设计要求, 设计人员的方案还是难以实现。
循环水处理范文第5篇
关键词：热电厂；处理工艺；结垢；腐蚀；改进
中图分类号：TM61 文献标识码：A
1 我国热电厂循环水处理工艺的现状
我国热电厂的主要任务是在冬季为居民提供供暖，所以装机容量一般采用2.5MW或者5MW的机组。目前我国大多数发电厂都采用的是敞开式循环冷却的方法，循环水的补充水源一般都是当地的地下水，处理工艺上采用的是添加水质稳定剂的处理方式。近年来，我国的地下水的水源质量在逐年的恶化，地下水的水层深度也在逐年下降，这样，热电厂的用水遭到了限制。比如，有时水量不够，不能及时供给。或者有的循环水系统中的金属管道长期使用造成了污垢。还有，有的冷凝管受到了不同程度的水的侵蚀。
由于我国主要的供暖区域分布在北方，所以水源也来自北方。通过实验研究发现我国北方的水大部分都是高浓度的盐碱水，这种水在金属管内久留后很容易形成污垢，挂在金属管的内壁上。长时间留存在输水管道中容易造成污垢的产生。而且有的金属管在流动碱水的长期侵蚀下很容易就遭到腐蚀，造成金属管发生破损，发生事故。因此必须要注重循环水处理工艺的选择，水质稳定剂和缓蚀剂是阻止金属管壁形成污垢或者造成破损的最佳选择。在热电厂的日常运作中，我们一定要做好输水管道及设备的防腐防垢工作，采取有效的方法防止循环水造成腐蚀造垢的问题。
2 热电厂循环水处理的工艺
由于我国的水质是高碱性的，所以热电厂循环水处理的工艺要特别考虑防腐防垢的问题。而且，循环水浓缩倍率越高水中的含盐量就越高，这样，循环水水质的腐蚀很可能不断增加，因此，在提高循环水的浓缩倍率的情况下一定要考虑凝汽器的器材抗腐这一方面。目前，我国热电厂主要采用的处理方法有：石灰处理，弱酸处理，膜技术处理和加酸加水质稳定剂处理。具体的热电厂循环水处理的工艺如下：
（1）石灰处理
石灰可以有效地减少水质的硬度，降低水质的酸碱度。所以，有的热电厂在水源中添加石灰，以此来减少金属管在流动碱水的腐蚀和造垢。但是，石灰处理的系统庞大，这样对石灰的质量要求很高，而大量的热电厂并没有严格选择石灰，而且石灰的用量和使用条件更无从进行严格的要求。所以，相比之下，目前的石灰处理并不能很好的完成热电厂的需求。
（2）弱酸处理
酸性的物质本来就能除去水管壁上的污垢，此时采用弱酸是因为热电厂循环水处理的人员认为弱酸能减少对金属管的侵蚀。经试验证明，如果是100%的弱酸也会对输水管道造成腐蚀，只要不是100%的弱酸才可以采用。 但是不完全的弱酸在实际的操作中太难控制，而且给100%的弱酸进行不完全处理也有一定的难度，而且造价和运行的成本很高，相比之下，这种处理方式也不建议目前的热电厂采用。
（3）膜技术处理
膜技术处理就是使水中盐脱去一部分，达到净化水源的目的。近年来，膜技术在工业上的运用得到很大的发展，而且一些热电厂也正在投入使用。但是，膜技术的造价和运行成本太高，相比之下，这种处理方式不利于热电厂的长期发展。
（4）加酸加水质稳定剂处理
加酸加水质稳定剂处理是国内最新的工业应用技术，这种技术也逐渐的在热电厂水循环处理的工艺中脱颖而出。因为热电厂的水源的碱度很高，所以，在热电厂的日常运作中，我们一定要做好输水管道及设备的防腐防垢工作，采取有效的方法防止循环水造成腐蚀造垢的问题。加酸能够防止输水管道壁形成污垢，而且对于已经形成的污垢进行除污。加水质稳定剂能减少水循环处理的难度，提高水质的稳定性。但是，采用此方法要引入一些设备，比如酸度调节系统。
虽然，加酸加水质稳定剂处理需要经过长期的实验验证，但它的确是一个行之有效的处理方法。只要机器的参数运用得当和检测到位，除腐除垢的问题一定会迎刃而解。综合以上分析，相比之下，我认为加酸加水质稳定剂处理是最好的水循环处理方式。
3 现场动态模拟实验分析
为了证明以上分析的有效性，结合我国某家热电厂的循环水系统的工艺系统进行分析，
通过现场模拟得出结论，以此作为今后论证的实践依据。本次试验采用的稳定剂主要由磺酸盐共聚物、磷羧酸、丙烯酸聚合物、不锈钢缓蚀剂复合配制。实验准备了工艺条件和试验用水及器材。对药剂的使用量和操作方法都进行了严格的控制。实验的结果表明在某热电厂的除垢除腐的效果相比之下，现场模拟的试验比较成功。年污垢热阻值和不锈钢腐蚀率均小于国家标准。
随着水资源的紧张和水质的下降，加酸加水质稳定剂处理势在必行。我国的此项技术尚不完善，还有待于进一步研究。通过实验，此项工艺在现场取得了良好的效果，为我国今后热电厂的水循环处理积累了经验。
总结
我国大多数发电厂都采用的是敞开式循环冷却的方法，循环水的补充水源一般都是当地的地下水，处理工艺上采用的是添加水质稳定剂的处理方式。但是，随着水资源的紧张和水质的下降，热电厂的用水不得不受到限制。本文通过理论上的分析和试验上研究，得出加酸加水质稳定剂处理是一项很好的水循环处理方法。本文针对我国目前大多数热电厂循环水处理的方法出现的问题，从热电厂的水质和腐蚀两方面进行分析，通过对循环水处理工艺改进的可行性分析，并经过实验验证，总结出在水中添加酸性溶剂和稳定剂是最好的处理措施。希望能为同类系统提供有效地参考价值。
参考文献
循环水处理范文第6篇
关键词：循环冷却水 化学药剂 化学处理
1 冷却水处理技术
循环水系统中所遇到的腐蚀、结垢、生物污垢这几个问题，采用水处理技术是能够解决的。也只有采用冷却水处理技术，冷却水循环后的技术经济效益才能充分发挥。所谓冷却水处理技术，是指针对循环水系统的水质、设备材质、工况条件选择缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂正确匹配组成水处理配方。提出工艺控制条件、提供相应的清洗、预膜方案等。把这一全过程称为冷却水处理技术。其中将缓蚀剂、阻垢剂、分散剂等组成配方，确定适宜的工艺控制条件，进行循环冷却水的基础处理和正常运行处理，这是冷却水处理技术的主要内容。
冷却水处理中所用的缓蚀剂、阻垢剂、分散剂、杀生剂等化学品可统称之为水质稳定剂。这些化学品的研究开发、生产是循环水处理的基础。没有先进的、性能优良、价位适中的水质稳定剂就根本谈不上现代的循环水处理。因此，这些水质稳定剂的研究和生产一直是水处理界关注的热点。
2 中国冷却水处理技术及水质稳定剂的发展
中国冷却水处理技术的发展，是随着大型化肥石油、化工、冶金装置的引进而发展起来的，起步较晚，比发达国家晚30～40年，但坚持自己的发展 道路，瞄准国外的发展趋势，结合国情进行研究和应用，因此起点高、发展快，到目前为止，中国已经开发成功：①传统磷酸盐配方；② 磷系复合配方；③ 磷系碱性水处理配方；④ 全有机配方；⑤ 钼酸盐水处理配方；⑥硅酸盐水处理配方。其中磷系碱性水处理配方和全有机配方是当前国内处理技术的主体。这些水处理技术在实际工业应用中达到较高的水平。设备的腐蚀率、污垢热阻这两个主要技术指标均可达到国际先进水平，已在许多大型引进装置中实现水处理技术和药剂国产化。
水质稳定剂的发展是随着现代冷却水处理技术的发展而发展的。发展历程，大体上讲是70年代打基础，80年代大发展，90年代上水平这样一个发展趋势。目前国内有水质稳定剂生产厂家不低于200家，主要技术依托于天津化工研究院和南京化工大学。但具有一定规模和自身开发实力的厂家也只有几家。从技术上讲少数产品的生产技术已处于国际领先水平或国际先进水平；部分产品处于80年代国际水平；相当一部分产品特别是大宗产品的生产技术仍处于国外60、70年代的水平。
循环冷却水处理用阻垢缓蚀剂一般由分散剂、有机膦、缓蚀剂等组成。下面就几种单体的发展和趋势作一简述。
2.1 分散剂
阻垢缓蚀剂配方中分散剂的选择和比例，对其阻垢和各组份之间配伍、协同性能具有至关重要的影响。
2.1.1 起步阶段
60年代，开始使用的阻垢分散剂主要是木质磺酸钠等，它们有一定阻垢作用，能部分解决水垢沉积和锌盐稳定问题，但远远满足不了生产厂家对阻垢性能的要求。
2.1.2 聚羧配使用阶段
70年代，开始使用聚丙烯酸类聚合物，同时将具有优良缓蚀性能的有机膦如HEDP、ATMP等复合使用。70年代后期，多元羧酸共物阻垢分散剂开始大量出现，使阻垢分散剂上了一个新的台阶。图1和图2表明了一些共聚物阻CaCO3和Ca3(PO4)2结果，显示了这类共聚物的优良的阻垢分散性能。
2.1.3 多官能团共聚物使用阶段
80年代，随着环保对排污的限制和循环水浓缩倍数的提高，各种高性能的共聚物阻垢分散剂不断出现，尤其是含磺酸、膦酸和其它官能团的共聚物，因其性能优良已引起普遍关注和应用。美国的Calg on、Nalco、Betz、Rohm&Hass，日本的栗田，德国的Hass Geffers Colgue等公司，在开发有机磺酸、不饱和羧酸二元共聚物的基础上，已向磺酸、羧酸和膦酸基官能团的三元或多元共聚物的发展 ，其性能比二元共聚物大大提高。国内目前也有厂家开发出三元和四元共聚物，应用表明，其完全可代替T-225等产品。
2.2 缓蚀阻垢剂
2.2.1 有机膦酸盐
有机膦酸盐由于结构稳定的磷酸根含量低，减少了形成磷酸钙垢的危险，也减轻了环境富营养化污染的压力，在70年代得到迅速发展 。目前大多数阻垢缓蚀剂配方中含有HEDPATMP等有机膦酸。
南京化大工学沈鸿礼教授于1999年开发出了二乙烯三胺五甲叉磷酸(DTPMP)，试验表明，DTPMP对钙的容忍度大幅度提高，在几个厂的应用表明，它完全可以替代HEDP、ATMP、EDTMP等常见有机膦酸，它的应用可以解决高浓缩倍率的循环水冷却水处理的阻垢问题，具有良好的应用前景。
2.2.2 低磷使用阶段
80年代，由于环境保护要求限制磷的排放，开始注意低磷、非重金属缓蚀剂的发展。一方面加强含磷量更低的阻垢缓蚀剂的开发和应用，如2-膦酸丁烷-1，2.4三羧酸(PBTCA)和羧基膦基乙酸(HPAA)，PBTCA的含磷量只是HEDP的38.2%。另一方面有机膦酸盐与其它非磷药剂的复合也得到了新的发展，使配方中的磷含量有较大幅度降低。如钼系、硅系、钨系水处理配方。
2.3 杀生剂
2.3.1 氧化性杀生剂
这是最早使用的一类杀生剂，其中使用最为广泛的氯气和次氯酸盐，它们对水中的微生物有优良的杀灭作用和抑制作用。但是它们的杀生作用受水的pH值影响较大，pH值越高，杀生作用越差，同时ClO-会与B30铜管中的镍反应，使B30铜管产生腐蚀，故高浓缩倍率循环水高pH值情况下，一般不使用Cl2及次氯酸盐。取而代之的是二氧化氯，ClO2不但具有适宜pH范围广，抑制微生物的能力比Cl2强，同时还具有剥离性能。近几年，ClO2在循环冷却水处理中的应用越来越多，其生产和应用技术发展很快。
2.2.3 非氧化性杀生剂
循环冷却水处理中氧化性杀生剂和非氧化性杀生剂必须交替使用，以防止循环水中微生物对其产生抗药性。非氧化性杀生剂所用的主要有季胺盐、异噻唑啉酮、戊二醛等。季胺盐由于使用时产生泡沫多，容易形成假水位，且与阻垢缓蚀剂相容性差，近来在电力系统中已基本不单独使用。在高浓缩倍率循环冷却水中，戊二醛复合杀生剂和异噻啉酮具有较好的性价比。目前已在多个厂应用中得到证实。
3 提高循环冷却水浓缩倍率的方法
四川省火电厂循环水的补充水质较为接近，其水质大体为：
Ca2+：2.0～4.0碱度：2.0～4.0 mmlo/L
Cl-：＜50 mg /LSO42-＜100 mg /L
pH：7.0～8.0
试验表明，如不加酸调pH，只进行投加阻垢缓蚀剂和杀生剂进行水质稳定处理，极限浓缩倍率一般不会超过3.8，经济浓缩倍率一般为2.5～3.4，如需要提高浓缩倍率达到节水的目的，同时又保证循环水系统良好的阻垢、缓蚀、杀生性能，可以从以下几个方面进行选择。
3.1 加酸处理
循环水投加硫酸，降低碱度，同时投加阻垢缓蚀剂进行循环冷却水的阻垢缓蚀处理，这是高浓缩倍率循环水处理较为成熟的方法。但有许多厂虽然有加酸设备，但使用的不多，究其原因，运行的浓缩倍率不高，只投加阻垢缓蚀剂可以达到良好的阻垢缓蚀效果；同时投加硫酸时，由于浓硫酸具有强腐蚀性，操作不当易引起灼伤；对加酸管道腐蚀性强，易引起管道腐蚀穿孔。
但是，如四川几个敞开式循环水系统的浓缩倍率大于3.5，目前情况必须投加硫酸进行辅助处理，否则提高浓缩倍率运行的经济性和可靠性将很难得到保证。
3.2 低磷阻垢缓蚀剂配方
在进行阻垢缓蚀剂配方的筛选时，必须考虑其组份间的配伍、相容、增容性能。同时在高浓缩倍率运行条件下，还应使用低磷配方，低磷配方一个方面要求开发的阻垢缓蚀剂本身含磷量低，另一方 面要求循环水中含磷量低，使其排污水符合环保要求。从目前国内现有水稳剂单体看，含AMPS基团的三元、四元共聚物、PBTCA、HPAA、DTPMP等应在配方中得到应用。而T225、聚丙烯酸、HEDP、ATMP、EDTMP等应被取代。
3.3 补充水软化处理
对补充水部分或全部进行软化处理，降低循环水成垢离子浓度(Ca2+)，对提高循环冷却水浓缩倍率是有好处的。从可行上讲，部分补充水进行软化处理是可行的。一方面软化处理设备投资和运行成本可以降低。另一方面对循环水防腐有利，具体处理多大比例，需要通过试验确定。
3.4 循环水旁流处理
对部分循环水进行旁流处理有两种方法：一是对部分循环水进行软化处理。二是对部分循环水进行自动过滤处理。第二种方法在高浓缩倍率运行电厂中已有应用。特别近年来自动反洗过滤的出现，使其应用得到了较快的推广。
4 循环水监测技术
4.1 循环水自动加药
高浓缩倍率循环水由于其缓冲性小，保证循环水的正常、稳定加药至关重要。循环水自动加药就其原理主要有两种：一是利用荧光系统技术的自动监测加药系统。二是利用循环水电导变化控制水中药剂浓度的自动加药系统。通过自动加药系统能控制循环水系统中的药剂浓度的目标管理在很小范围内，从而达到平衡操作，使药剂发挥最大的作用和节约用药的目的。
4.2 凝汽器腐蚀、结垢检测
循环水系统现场检测主要是通过安装旁路挂片、小型换热器以及腐蚀、结垢检测仪等，直接观察冷却水系统的腐蚀和结垢情况、生物粘泥形成情况，从而判断已采用的循环水处理方案是否正确。
河北电力试验研究院化学室研制的CDH循环水在线检测仪在江油发电厂330 M机组上已经成功应用。它对冷却水系统结垢、腐蚀、粘泥滋生等可进行直接观察，同时通过连续测定污垢热阻可定量反映凝汽器铜管热交换情况，对保证循环水系统有效处理，保障机组安全、稳定、经济运行具有重要的意义。
4.3 浓缩倍率的测定
循环水处理范文第7篇
[关键词]水处理 火电厂 阻垢剂复配 研究
中图分类号：TQ085.412 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0246-01
前言
小型火力发电厂机组冷却方式多为敞开式循环冷却系统。薛村矸石热电厂的建设规模为2×130t/h循环流化床锅炉+2×25MW抽凝式汽轮发电机组。采用双曲线冷却塔一座。循环冷却水的补充水源为矿井涌水，由于矿井水水质恶劣，浊度大，矿化度高，属于极易结垢的水质，尤其每年的夏季气温高更易结垢。循环水结垢严重是制约电厂生产的难题。为了改变制约电厂生产的被动局面，我们在对现有水源及控制状况做了多次试验后，着手研究循环水新型控制方法。
一、循环水系统概况
1、循环水工况资料（单台机组）
循环水量： 10879 t/h；蒸发损失： 1.05%；风吹损失： 0.1%；排污损失： 0.5%；补充水率：1.65%；补充水量： 179.5 t/h
二、试验确定缓蚀阻垢剂配方
在现有水质和处理工艺下进行深入细致的试验研究。经过多次的现场试验，根据几个不同的药剂方法试验结果如下：
试验结果1：加入硫酸，将补水碱度调节至3.0mmol/L，加入筛选的5mg/L1#水处理药剂，控制浓缩倍率在3.04以下可以达到阻垢效果。在浓缩倍率3.0的时候对不锈钢管材的腐蚀速率为0.0016mm/a，满足《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050―2007）的要求；对碳钢的腐蚀速率为0.0554mm/a，满足《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050―2007）的要求。
试验结果2：加入硫酸，将补水碱度调节至2.0mmol/L，加入筛选的5mg/L1#水处理药剂，控制浓缩倍率在4.10以下可以达到阻垢效果。在浓缩倍率3.0的时候对不锈钢管材的腐蚀速率为0.0033mm/a，满足《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050―2007）的要求；对碳钢的腐蚀速率为0.0640mm/a，满足《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050―2007）的要求。
三、试验结论：
1、通过对试验数据进行分析，选用循环水进行加硫酸加水质稳定剂联合处理方式。补水加药量按照7.0mg/L进行控制。为了保证系统的安全稳定和最大限度的防止结垢和腐蚀的发生，循环水的浓缩倍率控制在3.0以下。当循环水水质出现异常或浓缩倍率过高时，可采用加大药剂量和加酸量的方式进行临时处理，但最高浓缩倍率不应大于4.0。
2、水质稳定剂和浓硫酸一定要采用连续加药的方式，防止冲击加药造成短时间内循环水pH值过低，对凝汽器管材产生不利影响。
3、进行循环水杀菌灭藻处理是防止菌藻滋生的重要手段。采用杀菌灭藻及粘泥剥离处理可有效防止微生物的滋生，阻止粘泥在冷却塔、循环水管道、凝汽器管表面的吸附，防止循环冷却水系统菌类滋生、引起结垢、腐蚀的发生，从而有效的保证机组的安全、经济运行。因此，机组运行中视情况定期（特别是夏季）对循环冷却水进行不同种类杀菌剂的交替冲击加药处理。
四、缓蚀阻垢剂的应用及循环水控制指标及监测频率
使用自己复配的缓蚀阻垢剂以来，汽轮机换热管很少出现结垢现象，而且汽轮机的真空也由原来满负荷时的-0.085MPa提高到-0.090MPa以上，降低了发电汽耗，降低发电标煤耗。结垢几率的降低，不但延长了设备运行周期，同时也节约了药剂费用，提高真空，降低发电成本。
五、结论和建议
缓蚀阻垢剂复配技术在电厂应用以来，达到了很好的效果。原来浓缩倍率1.5倍左右，现在安全运行浓缩倍率控制在3.0倍。较原来节约了二分之一的循环水。减少水费，节约水资源。在实际运行中也存在较多问题，例如没有建立冷却设备大修台帐，胶球系统未投入运行，部分粘泥未及时冲走，沉积在换热管内壁。针对这些情况建议：
1、建立设备大修台帐，采集垢样，做垢样组成分析，记录设备腐蚀状况，为调整水处理配方提供依据。
2、完善监测手段。大修时应选择合适部位安装监测换热器和监测挂片器，以便准确及时了解循环冷却水处理效果，确保凝汽器正常安全运行。
3、胶球清洗系统尽快投运。
参考文献
[1]《工业循环冷却水处理设计规范》（GB 50050-2007）.
循环水处理范文第8篇
（神华神东电力有限责任公司，中国 北京 100033）
【摘 要】通过对工业企业循环冷却水冷却原理及运行障碍产生的三类危害分析，结合水处理技术的现状，对水垢控制、污垢控制、腐蚀控制、微生物控制常见方法进行了阐述，提出循环水化学处理应重视化学清洗、预膜处理及日常水处理工作，并说明了工作原理和工作重点。针对循环水系统排污水近零排放技术及循环利用技术进行了论述，探讨了利用反渗透法将排污水脱盐处理后，与新鲜水共同作为循环水系统补充水的方法，有助于提高循环水浓缩倍率，降低耗水量，实现废水零排放，减少环境污染，提高经济效益。
关键词 循环冷却水；水处理技术；阻垢缓蚀剂；反渗透；趋零排放
1 循环冷却水的概念及原理
1.1 循环冷却水的概念
循环冷却水是指通过换热器交换热量或直接接触换热方式来交换介质热量并经冷却塔凉水后循环使用，以节约水资源。一般情况下，循环水是中性和弱碱性的，pH值控制在7~9之间[1]。在与介质直接接触的循环冷却水具有酸性或碱性（pH>10.0）的情况，一般较少。
1.2 循环水的冷却原理
循环水的冷却是通过水与空气接触，由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。
1）蒸发散热：水在冷却设备中形成大大小小的水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间加强水的蒸发，使水汽从水中带走气化所需的热量从而使水冷却。
2）接触散热：水与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量传到空气中，水温得到降低。
3）辐射散热：不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。
这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。春、夏、秋三季，室外气温较高，表面蒸发起主要作用，在冬季，由于气温降低，接触散热的作用增大。
2 循环冷却水运行障碍产生的危害
冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水温升高、流速变化、蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷却水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备的结构和材料等多种因素的综合作用，会产生很多问题。
2.1 水垢附着
在循环冷却水系统中，碳酸氢盐的浓度随蒸发浓缩而增加。当其浓度达到过饱和状态，或经过传热表面水温升高时，会分解生成碳酸盐沉积在传热表面，形成致密的微溶性盐类水垢，其导热性能很差。因此，水垢附着，轻则降低换热器传热效率，严重时，使换热器堵塞，系统阻力增大，水泵和冷却塔效率下降，加快局部腐蚀，甚至造成非正常停产。
2.2 设备腐蚀
循环冷却水系统中，大量设备是由金属制造，长期使用循环冷却水，会发生腐蚀穿孔。这是由多种因素造成的，主要有：冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀；有害离子（）引起的腐蚀；微生物引起的腐蚀等。设备管壁腐蚀穿孔，会形成渗漏，或工艺介质泄露入冷却水中，损失物料，污染水体；或冷却水渗入工艺介质，影响产品质量，造成经济损失，影响安全生产。
2.3 微生物的滋生与粘泥
在循环水中，由于养分的浓缩，水温升高和日光照射，给细菌和藻类的迅速繁殖创造了条件。细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起，形成沉积物附着在传热表面，即生物粘泥或软垢。粘泥附着会引起腐蚀，冷却水流量减少，进而降低冷却效率；严重时会堵死管道，迫使停产清洗。
综上所述，冷却水长期循环使用后，必然会带来结垢、腐蚀和微生物滋生问题。解决好这三个问题才能稳定生产、节约资源与能源，从而减少环境污染，提高经济效益。
3 循环冷却水处理技术现状
3.1 水垢的控制
循环水系统中最易生成的水垢是碳酸钙垢，水垢控制即是防止碳酸钙的析出，大致有以下几类方法。
1）从补充冷却水中除去成垢的钙、镁离子
在补充水进入循环水系统之前进行软化处理，除去Ca2+、Mg2+，也就形不成水垢。目前常用的软化方法有两种：一是离子交换树脂法，该法适于补充水量小的循环水系统间或采用；二是石灰软化法，即投加石灰，使Ca（HCO3）2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方法成本低，适于原水（尤其是暂时硬度大的结垢型原水）钙含量高，补充水量较大的循环冷却水系统。
2）加酸降低pH值，稳定重碳酸盐
在循环水中加酸（通常为硫酸），降低PH值，使重碳酸盐处于稳定状态。加酸法的关键是控制好加酸量，否则酸量过多会加速设备腐蚀。
3）投加阻垢剂
在循环水中投加阻垢剂，破坏CaCO3的结晶增长过程，以达到控制水垢形成的目的。目前常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等，这也是目前应用最广的控制水垢的方法。
3.2 污垢的控制
（1）对补充水进行预处理，降低浊度；（2）做好循环水水质处理；（3）投加分散剂，可将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于水中，随水流流动而不沉积，从而减少污垢对传热的影响，部分悬浮物还可随排污排出；（4）增加旁滤设备，如果在系统中增设旁滤设备，控制好旁流量和进、出旁流设备的浊度，就可保持系统长时间运行下的浊度在控制指标内，减少污垢形成。
3.3 循环冷却水系统金属腐蚀的控制
1）添加缓蚀剂
缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂，它用量少，不会改变腐蚀介质的性质，不需特殊投加设备，也不需对设备表面进行处理。因此，使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。在敞开式循环水系统中，为了减轻环境富营养化的压力，目前更趋向于使用后面几种有机膦酸盐和低磷缓蚀剂。
2）提高循环水的pH值
提高循环水的pH值，使金属表面生成氧化性保护膜的倾向增大，易于钝化，从而有利于控制设备腐蚀。提高循环水的pH值后，不可避免的带来一些问题：循环水结垢倾向增大；设备腐蚀速度下降，但还不能满足要求；某些常用缓蚀剂失效。目前可通过添加专门为碱性冷却水处理开发的复合缓蚀剂来解决，例如：聚磷酸盐-锌盐-膦酸盐-分散剂、聚磷酸盐-正磷酸盐-膦酸盐-三元共聚物、有机多元膦酸-聚合物分散剂-唑类、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。这些水处理剂的复合配方可发挥出除垢和防腐的综合作用，由于协同或增效作用，它比单一药剂的单一作用，效果更显著，这也是缓蚀剂的发展趋势。
3）选用耐蚀材料的换热器。
4）用防腐涂料涂覆。
3.4 循环冷却水系统微生物的控制
设备选用耐蚀材料；控制循环水中的氧含量、PH值、悬浮物和微生物的养料等水质指标；在防腐涂料中添加杀生剂，抑制微生物的生长；采取在冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加装百叶窗等措施，防止阳光照射；设置旁流过滤设备；对补充水进行混凝沉淀预处理。目前最有效和最常用的方法则是向循环水中添加杀生剂。
总之，解决循环水系统问题的方法，在实际应用中需要根据原水水质、循环水水量及温升、补水水质和价格、使用循环水的换热设备材质和型式以及其他工况条件等实际情况，综合考虑经济效益和环境效益，选择适宜的除垢、防腐、控制微生物的方法结合在一起，制定出经济、实用、可行的循环水处理方案才能实现循环水系统的经济合理运行。
4 循环冷却水的化学处理程序
化学处理技术是针对不同的水质、设备、材质和工艺条件等因素，选择合理的缓蚀阻垢药剂来抑制腐蚀、水垢和粘泥等危害的产生，使水质稳定，以达到预期的效果。完整地实施水处理技术，是保证循环冷却水系统科学、经济、高效运行的关键。如果补充水水质较差，又要求循环水高浓缩倍数运行，就必须对循环水的补充水进行处理。在循环水水质较差时，循环水补充水可选用“部分弱酸树脂和稳定剂联合处理系统”。
4.1 化学清洗
在采用水处理技术，投加水处理剂之前，应对循环水系统的换热设备和管道进行剥离和清洗，特别是已经运行的老系统，在粘泥沉积、菌藻滋生严重的状况下，清洗尤为重要。化学清洗主要机理为通过渗透、疏松、剥离、溶解、分散、整合、晶格畸变等作用，除去水侧表面的粘附物、水垢等杂物，以达到净化设备金属表面的目的，为水处理的预膜和日常处理创造条件。
4.2 预膜处理
预膜是在系统剥离清洗之后、正常运行之前水处理的一个步骤。预膜处理是在系统清洗之后，向系统中投加一定浓度的高效预膜剂，在设定条件下循环运行，使之在设备金属表面形成一层均匀致密的保护膜，达到不易成垢和缓蚀的目的，对系统设备和管道起到良好的保护作用。
4.3 日常水处理工作
当预膜结束后，水处理剂由高浓度转入低浓度。日常水处理工作包括：日常加药和分析监测，投加缓蚀阻垢剂以延缓腐蚀和阻止结垢，投加杀菌灭藻剂控制菌藻滋生及粘泥的粘附。日常加药的目的是维持水中药剂浓度，以保持膜的完整性，并起到缓蚀阻垢作用和控制微生物的生长。在操作时按照规定的水稳剂配方并控制好指标，在循环水系统正常运行中，需要进行处理效果的监测，以了解水质处理的效果，并根据每天水质分析化验结果，对排污水量、补充水量及加药量进行必要的调整，使之达到要求指标，并控制合理的浓缩倍数。
5 循环冷却水排污水近零排放技术
5.1 实现目的
降低循环水系统运行费用，提高设备系统整体管理水平；有效解决水垢附着、设备腐蚀以及微生物的滋生与粘泥问题；减少循环水系统排污水量和补充水量，提高浓缩倍数，实现近零排污或少排污，节约水资源。
5.2 解决办法探讨
将原有循环水系统的排污水进行处理，去除水的浊度，降低水的硬度和盐含量，并使处理出水的硬度低于新鲜水的硬度，二者混合后作为进入冷却水池的补充水。运行一段时间后，循环水总体的盐含量和硬度降低，系统浓缩倍数可逐步提高，循环水水质逐渐变好，新鲜水用量和排污水量不断减少，形成系统的良性循环。
对于发电厂，将循环水排放的浓水进行脱盐处理，生活污水进行生化处理和过滤，再混入部分新鲜水作为循环水的补充水。循环水浓水经过脱盐处理后，可以全部脱去硬度，含盐量低于新鲜水，浊度小于新鲜水，处理运行费用低于当地的新鲜水价格。生活污水生化处理和过滤后作为循环水补充水的运行费用也低于当地的新鲜水价格，从而在循环水系统中，为企业取得一定的经济效益，而且随着国家对水资源价格和污水排放的控制，经济效益会越来越显著。
对于化工企业，由于被冷却的介质品种较多，介质温度高，循环水突出的问题是在部分换热器中结垢严重，也存在运行中含盐量增高、细菌滋生等问题。可探讨将循环水系统的浓水、生活污水生化处理和污水处理场达标排放废水过滤脱盐后回用，对补充的部分新鲜水也进行脱盐、除硬度后使用，使整个循环水系统浓缩倍数大大提高，并且由于循环水的硬度较低，可大大降低换热器的结垢速率，保证生产的正常性和长周期运行。
污水处理有多种方法可选择，包括离子交换、电渗析法、反渗透法、纳滤、超滤和微滤、过滤以及絮凝、氧化等。
反渗透法是近20年来发展起来的膜技术，现己被广泛地用于水质除盐和污水治理等方面。该法专门用以分离水中的分子态和离子态溶解物质，其实质是向水溶液中施加巨大的压力，使溶剂水透过反渗透膜成为淡水，而溶质被阻留成为浓水，由此可达到两个目的，一是从含盐水中制取淡水；二是浓缩污水中的溶解态污染物质，处理后的污水或直接排放或重复利用[3]。反渗透装置是以分子扩散膜为介质。以静压差为推动力来分离水溶液中的物质，与电渗析法相比，在经济上具有显著的优越性，电能效率较高、能耗低。离子交换法主要用于去除水中离子化物质，生化处理出水COD值相对较高，且大部分为非离子型有机物，污水中的有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很大，一旦结合就很难进行再生，严重影响再生效率和交换能力，树脂抗氧化剂氧化性很差。电渗析法以离子交换膜为介质，靠离子的选择透过性来分离水溶液中的某些物质。它是在离子交换技术的基础上发展起来的一项新技术，它去除的也是一些电解质物质，但回用率较低且运行成本很高。超滤和微滤亦属于压力推动的膜工艺系列，就分离范围而言，它补充了反渗透、纳滤和普通过滤之间的空隙。超过滤是对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体、蛋白质、微粒等被半透膜所截留，而溶剂和低分子物质则透过膜。超过滤的分离机理主要是膜表面孔径筛分机理、膜孔阻塞的阻滞机理和膜面以及膜孔对粒子的一次吸附机理。但超滤装置不能脱盐，实现不了污水深度处理的目的。
6 水处理运行效果及其评定
6.1 水处理后的表现效果
（1）换热设备和管道不再产生新垢，老垢在一定程度上逐步减少，管道阻力减小，泵压降低，冷却水流量增大，换热器效率上升，工艺条件改善，生产能力提高，产品质量稳定，产量增加。
（2）设备及管道的腐蚀得到有效的控制，不仅延长了设备的使用寿命和运行投入周期，而且降低了设备腐蚀穿孔引发泄漏事故的可能性，为生产的长周期安全平稳运行提供了强有力的保障。
（3）系统不再产生新菌藻，老菌藻逐步脱落。同时，附着在换热器、冷却塔、水槽壁、池底、管道上的微生物粘泥、软垢也逐渐被疏松、剥离和分散，随排污水一起排掉。这有效地剿灭了微生物的滋生繁殖，阻断了粘泥污物对系统的侵害。
（4）凉水塔喷嘴、填料无堵塞现象，冷却水量增大，喷水均匀，水流畅通，冷却效率提高，冷却水进、出塔温差变大，为工艺介质的冷却达到设计要求提供了充足的低温水量。
（5）系统结垢、腐蚀和微生物等危害得到有效控制，生产稳定，循环水系统始终在良好的环境中安全运转。
（6）浓缩倍数提高，不仅节约了大量的冷却用水，而且大大减少了冷却污水的排放量，减轻了对环境的污染，为企业赢得了良好的经济效益和社会效益。
6.2 水处理运行效果的评定
循环冷却水经化学处理后，腐蚀率、污垢沉积率、异养菌总数等指标应达到国家《工业循环冷却水处理设计规范》GB50050－2007标准中的要求。
7 结论
7.1 循环冷却水运行障碍可产生水垢附着、设备腐蚀、滋生微生物等危害，解决好这三个问题才能稳定生产、节约资源与能源，从而减少环境污染，提高经济效益。
7.2 解决循环水系统问题的各种方法，需要选择适宜的除垢、防腐、控制微生物的方法，并综合考虑经济效益和环境效益，制定出经济、实用、可行的循环水处理方案，才能实现循环水系统的经济合理运行。
7.3 针对不同的水质、设备、材质和工艺条件等因素，选择合理的缓蚀阻垢配方和优良高效的药剂来抑制腐蚀、水垢和粘泥等危害的产生，使水质稳定，以达到预期的效果，为生产服务。做好设备化学清洗、预膜和日常水处理管理工作是化学处理技术的重要环节。
7.4 利用反渗透等物理方法将循环冷却水排污水脱盐处理后，可作为补充水循环利用，实现废水近零排放。
参考文献
［1］唐受印.戴友芝，等.工业循环冷却水处理[M].化学工业出版社，2003.
［2］周本省.工业水处理技术[M].化学工业出版社，2002.
［3］龙荷云，等.循环冷却水处理[M].江苏科学技术出版社，2001.