循环水加药处理以及水质稳定性判断方法

循环水处理

第一节概述

自然界中，大气中总含有一定数量的水蒸汽，所以大气是由干空气和水蒸气组成的混合气体，称为湿空气。循环水的冷却就是以这种湿空气作为冷却介质的。当循环热水在冷却塔中以小水滴或薄壁水膜的形式从上向下降落时，与从冷却塔下面（或侧面）由下向上的湿空气进行接触，从而达到冷却的目的。

循环水冷却系统以敞开式双曲线冷却塔装置。

敞开式循环水冷却系统，是指冷却水由循环水泵送入凝汽器内进行热交换，升温后的冷却水经冷却塔降温后，再由循环水泵送入凝汽器循环利用，这种循环利用的冷却水叫做循环冷却水。这种系统的特点是：由于有CO

2

散失和盐类浓缩现象，在凝汽器铜管内和冷却塔的填料上有结垢现象；由于温度适宜、阳光充足、营养丰富、有微生物的滋长问题；由于冷却水在塔内对空气洗涤，有生成污垢的问题；由于循环水与空气接触，水中溶解氧是饱和的，所以还有换热器材料的腐蚀问题。所谓循环冷却水处理，主要就是研究这种冷却水系统的结垢、微生物生长和腐蚀等方面的原理和防止方法。

第二节循环水处理导则

1、水质稳定性的判断：当以碳酸盐型水为循环冷却水时，由于盐类浓缩，平衡

CO

2散失及水温升高等原因，会使水中CaCO

3

、Ca（PO

4

）

2

等难溶盐类的含量超过饱

和值，而引起结垢，这时的水成为结垢型水。反之，当低于饱和值时，原先析出的盐类又会溶于水中，水对金属管壁产生腐蚀，这时的水称为侵蚀性水。当水中这些盐类的含量正好处于饱和状态时，既无结垢也无腐蚀现象，称为稳定性水。常用的水质稳定性的判断方法有：

1.1 极限碳酸盐硬度（H,X,T）法：任何一种水，都有一个不结碳酸盐水垢的最高允许值，这个值成为极限碳酸盐硬度（H,X,T），由于影响因素很多，难以从理论上计算，只能由模拟试验求取。

判断方法为：

ФHB,T＜H,X,T 不结垢

ФHB,T＞H,X,T 结垢

上式说明：为了防止循环水结垢，控制浓缩倍率的大小是有效途径之一，但浓缩

倍率太小，排污水量和补充水量都会过大，不利节水。

1.2 饱和指数法IB(Langelier指数法)：饱和指数是根据CaCO

3

的溶积度和各种碳酸化合物之间的平衡关系推导出来的一种指数概念，以判断某种水质在运行条件

下是否会有CaCO

3

水垢析出。

1.3 △A法：定义为冷却水的浓缩倍数K与碱度浓缩倍数的差值，即

△A＝K-A

X /A

B

式中K为Cl-的浓度计算的浓缩倍率K；其中的A

X 、A

B

分别为浓缩水和补充水的碱

度，mmol/L，一般认为△A＜0.2的冷却水系统，沉积碳酸盐垢的可能性不大。

2、循环水防垢处理：

一般采用的为加酸、加杀菌剂和加阻缓剂联合处理方式。

2.1 加酸处理

a、原理：循环水的加酸处理，通常采用硫酸，硫酸与水中重碳酸盐硬度的反应为

Ca(HCO

3)

2

+H

2

SO

4

= CaSO

4

+2CO

2

+2H

2

O

反应的结果是将水中的碳酸盐硬度转变成为非碳酸盐硬度CaSO4，因为CaSO4溶解度较大（0℃时为1750mg/l），所以能防止碳酸盐水垢，提高浓缩倍率，节约补充水量。另外，反应生成的游离CO2，有利于抑制析出碳酸盐水垢。

b、加酸处理注意事项：虽然加酸处理可以防止碳酸盐水垢并提高浓缩倍率，

但加酸量过大，则可能引起CaSO

4、MgSiO

4

水垢，还可能引起SO

4

2-对混凝土构造

物的侵蚀。因此不能一味单靠加酸控制循环水的水质。

2.2加阻垢剂处理：在循环冷却水中，加少量化学药剂，可起到防垢作用，因此把这种药剂称为阻垢剂（或称缓垢剂）。

2.3加酸与加阻垢剂的联合处理：如上所述，加酸处理虽然可以提高浓缩倍率，但加酸量大，运行费用高，阻垢剂在低剂量情况下，只能使低浓度的碳酸盐硬度处于稳定状态，浓缩倍率低，用水量大。将这两种工艺联合处理，即可提高浓缩倍率，节约用水，又可降低运行费用，而且操作简单。

联合处理工艺是：首先对补充水进行加酸处理，使补充水的碳酸盐硬度降至阻垢剂所能稳定的极限碳酸盐硬度与浓缩倍率的比值，然后再对循环水系统进行阻垢剂稳定处理。这是一种非常经济的处理工艺，也是目前设计中主要采用的工艺之一。