循环冷却水处理
专题循环水的冷却与处理
专题循环水的冷却与处理第八章循环水的冷却与处理§8-1 概述一、循环水冷却的必要性工业生产过程中往往会产生大量热量，使生产设备或产品的温度升高，必须及时进行冷却，否则影响生产的正常运行、产品的质量和产量。
在工业总用水量中冷却水占一半以上。
如一个年产30万吨的合成氨厂，每小时冷却水量达23500吨，每天耗水56400吨，如以每人每年用水30吨计，则可供18800人用一年。
为了节约水资源，国内外普遍实行冷却水循环使用。
二、选用水作为冷却剂的原因水具有热容量大、传热效果好、化学稳定性好、常温下呈液态、便于管道输送、使用方便，且具有价格较低、来源广泛等特点，因此，工业生产中常采用水作为冷却介质。
作为冷却介质的水称为冷却水。
三、为什么要处理循环冷却水冷却水在每次使用后物理性状变化很小，但长期循环使用后，会因水中某些溶解物浓缩或散失，尘土积累，微生物滋生等原因，造成设备内垢污沉积或金属设备表面腐蚀。
四、循环冷却水处理的定义及措施为防止循环冷却水回用系统中垢物沉积或设备腐蚀而对冷却水进行处理的过程，称为循环冷却水处理。
循环冷却水处理措施包括：(1) 使升温的冷却水降低到可回用的温度，以保持较好的冷却效果；(2) 调整使循环水水质保持稳定，防止换热设备与管路内微生物滋生、结垢和腐蚀。
五、循环冷却水系统1、循环冷却水系统分类图8-1 直流冷却水系统流程直流冷却水系统循环冷却水系统密闭式循环冷却水系统敞开式循环冷却水系统图8-2 密闭式循环冷却水系统流程图8-3 敞开式循环冷却水系统流程1. 风机；2.收水器；3.淋水装置；4.冷却塔集水池；5.水泵；6.换热器2、敞开式循环冷却水系统敞开式循环冷却水系统是目前应用最广泛，类型最多的一种冷却系统。
根据热水与空气接触的不同方式，冷却系统包括冷却池和冷却塔2大类。
(1) 冷却池冷却池是利用天然或人工池塘、水库等构筑物来冷却循环水，这是最早使用的一种冷却系统。
循环冷却水处理腐蚀及其控制PPT
腐蚀严重时会导致设备穿孔、 破裂等安全事故，危及人员和
设备安全。
03
循环冷却水处理腐蚀控制方法
缓蚀剂的应用
01
02
03
缓蚀剂种类
根据化学成分和作用机理 ，缓蚀剂可分为无机缓蚀 剂、有机缓蚀剂和复合缓 蚀剂。
缓蚀剂选择
选择合适的缓蚀剂需要考 虑水质条件、系统材质和 运行工况等因素，以达到 最佳的防腐效果。
循环冷却水的特点
循环冷却水具有高浓缩倍数、高 硬度和高盐度等特点，同时在使 用过程中会受到不同程度的污染 和腐蚀。
循环冷却水处理的重要性
防止腐蚀和结垢
循环冷却水处理可以有效防止设 备和管道的腐蚀和结垢，延长设 备使用寿命，降低维修和更换成
本。
提高冷却效率
通过有效的循环冷却水处理，可以 保持系统高效运行，提高冷却效率 ，从而降低能源消耗和生产成本。
04
循环冷却水处理腐蚀控制案例分析
案例一
总结词
全面优化方案
详细描述
该化工厂的循环冷却水处理系统面临着严重的腐蚀问题。通过采用全面的优化方案，包括水质稳定剂 、缓蚀剂和杀菌剂的联合使用，成功地控制了腐蚀速率，延长了设备使用寿命，并提高了冷却效率。
案例二：某电厂循环冷却水处理系统腐蚀控制
总结词
新型防腐材料应用
腐蚀的类型
根据腐蚀发生的机理，可以分为化学 腐蚀和电化学腐蚀两类。
循环冷却水处理中腐蚀的原因
水中溶解氧
水中的溶解氧可以与金属发 生氧化还原反应Байду номын сангаас导致金属 腐蚀。
水质硬度
硬水中的钙、镁等离子可以 在金属表面形成沉淀，引起 垢下腐蚀。
pH值
水质的pH值过低或过高都会 加速金属的腐蚀。
循环冷却水水质处理
认为：生物膜往往是腐蚀、污垢和结垢出现的原因 利用缓蚀剂，使它在金属表面形成一层薄膜，将金属表面覆盖起来，与腐蚀介质隔绝，防止金属腐蚀。
巯基苯并噻唑与磷酸盐共向使用，对防止金属的点蚀有良好的效果 。
之一，所以，对微生物必须控制。 循环水在运行之初，根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜，起抑制腐蚀作用。
此类缓蚀剂与溶解于水中的离子生成难溶盐或溶合物，在金属表面上析出沉淀，形成防腐蚀膜。
循环水中的微生物与污垢的处理及防止方法是 提高循环水的极限碳酸盐硬度的常用方法是向水中投加阻垢剂。
(2)综合处理与复方稳定剂
防以污结垢 垢处为理主及的多微应生选方物用控螯面制合剂的、渗，透剂如、分对散剂补为主充的清水垢剂进； 行处理；冷却构筑物及其 周围环境的保护；循环系统工艺及管道的完善以及 循环水在运行之初，根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜，起抑制腐蚀作用。
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
循环冷却水水质处理
(4)吸附膜型缓蚀剂
这种有机缓蚀剂的分子具有亲水性基和疏水性基。亲水
基即极性基能有效地吸附在洁净的金属表面上，而将疏水基 团朝向水侧，阻碍水和溶解氧向金属扩散，以抑制腐蚀。防 蚀效果与金属表面的洁净程度有关。这种缓蚀剂主要有胺类 化合物及其它表向活性剂类有机化合物。这种缓蚀剂的缺点 在于分析方法复杂，因而难于控制浓度。价格较贵，在大量 用水的冷却系统中使用还有困难，但有发展前途。
（1）排污法减小浓缩倍数 在循环水系统中，提高排污率可减小浓缩倍数。即
排除部分盐浓度高的循环水，补充含盐量少的新鲜水， 可降低循环水中盐的浓度，使其不超过允许值。
（2）降低补充水碳酸盐硬度 通过水的软化法可使水的硬度降低，从而降低补充
循环冷却水处理
循环冷却水处理
循环冷却水处理有两部分，封闭为大循环冷却水过滤器系统和循环水补给系统软化水。
循环水过滤器常用的工艺为加药装置和石英砂过滤器，他是整个大的系统，包括储水池，增压，然后进冷却塔，然后到需要冷却的工艺冷却，然后又进入到储水池，在这个过程中，由于空气中漂浮物进入循环系统，以及管道腐蚀产生的悬浮物，造成了后期的水质比较浑浊。
那么就要进行净化处理，净化处理主要设备就是石英砂过滤器。
在这个系统中，加入石英砂过滤器这个净化设备，使水质保持清洁干净，保护好冷却塔以及冷却工件不受悬浮物的破坏。
但是因为在冷却的过程中，由于热量传递，使冷却水温度升高，就会产生两个不利的因素。
第一，循环水由于温度升高而产生的冷却水的损失，所以必须要进行补给。
第二，由于循环水有温度，更容易结垢，并且在循环水不断的蒸发，钙镁离子更容易富集，所以后期更容易结垢腐蚀，所以循环水补给水一定要经过软化处理，这就需要软水器进行处理的水才能进入循环水，如果用地表水比喻河水进行补给，那么不但要进行软化处理，而且还需要净化处理，净化处理主要的也是石英砂过滤器或者精密过滤器，经过过滤和软化之后的水做为补给水，更好的保护了循环系统部件不结构和沉积污泥。
第十一章循环冷却水处理
第十一章 循环冷却水处理第一节 概 述许多工业生产中都直接或间接使用水作为冷却介质，因为水不但使用方便，价格低，而且热容量大，沸点高，化学稳定性好。
在工业总用水量中冷却水占一半以上。
如一个年产30万吨的合成氨厂，每小时冷却水量达23500吨，每天耗水56400吨，如以每人每年用水30吨汁，则可供18800人用一年。
为了节约水资源，国内外普遍实行冷却水循环使用。
图11-1是应用十分广泛的敞开式循环冷却水系统。
冷水池2中冷却水由循环泵3送往系统中各换热器4，冷却工艺热介质，冷却水本身温度升高后，再流往冷却塔5，由布水管道喷淋到塔内填料上，空气则由塔底百页窗空隙进入塔内，并被塔顶风扇抽吸上升，与落下的水滴接触换热，将热水冷却。
在循环冷却过程中，有部分水因蒸发、风吹和渗漏而损失，同时有部分杂质和气体进入系统，使循环水量减少、水质发生变化。
为了维持系统水量平衡和本质稳定，必须补充一定量的冷却水，并排出一定量的浓缩水(排污)，为保证补充水的质量，通常须将抽取的原水经过混凝、澄清、过滤、软化等预处理。
有的循环冷却水系统还采用旁滤池6过滤部分冷却水(通常1％～5％)。
由于冷却水在敞开式循环系统中长时间反复使用，使水质变化具有以下特点。
1．溶解固体浓缩在补充水中，含有多种无机盐，主要是钙、镁、钠、钾、铁和锰的碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐、氯化物等。
在开始运行时，循环水质和补充水相同。
在运行过程中，因纯水不断蒸发，水中的溶解固体和悬浮物逐渐积累，其程度常用浓缩倍数K 来表示。
补循c c K /= (11-1)式中c 循、c 补分别为循环水和补充水中溶解离子浓度，mg/L 。
计算浓缩倍数时，要求选择的离子的浓度只随浓缩过程而增加，不受其他外界条件，如加热、沉淀、投加药剂等的干扰，通常选择Cl -、SiO 2、K +等离子或总溶解固体。
设补充水中某离子的浓度为c b ，而循环水中该离子浓度c 随补充水量B 和排污量W 而变化，则根据物料衡算原理，系统中该离子瞬时变化量应等于进入系统的瞬时虽和排出系统的瞬时量之差，即()Wcdt dt Bc Vc d b -= (11—2)式中V 为系统中水的总容量。
循环冷却水处理-3.1循环水的冷却
精选ppt
1
重点内容
循环水的冷却
循环水的冷却系统 系统的运行
循环水的水质稳定技术
问题：水垢、设备腐蚀、微生物滋 生 相应的水质稳定技术
精选ppt
2
3.1 循环水的冷却
工业生产过程中往往会产生大量热量，使生产设 备或产品的温度升高，从而影响生产的正常进行 和产品质量。水是吸收和传递热量的良好介质， 可以用来冷却生产设备和产品。 一般过程：冷水流入冷却器将热量带走，水温升 高；为了重复利用水资源，将其引入冷却塔进行 冷却，再用水泵送入冷却器循环使用。 这种降低水温的设备称为冷却构筑物。
精选ppt
22
浓缩倍数
在敞开式循环冷却水系统中，由于不断蒸 发，水中离子含量愈来愈高。
浓缩倍数：循环水中某物质的浓度与补充 水中该物质的浓度之比。
通常选用的物质有Cl-、SiO2、K+等物质 或总溶解固体。
KCR ; CM
CR循 环 水 中 的 浓 CM补 度充 ；水 中 的
精选ppt
23
补充水量和排污水量
精选ppt
12
发电机组的循环冷却系统
精选ppt
13
凝汽器-- 换热部分
凝汽器凝结从低压缸排出的蒸汽；凝汽器 也用于增加除盐水（正常补水）以及抽空 气等。
循环水流经凝汽器管束使凝汽器壳体内汽 机排汽凝结，凝结水聚集在热井内并由凝 结水泵排走，正常水位时其水容积为不少 于4分钟凝结水泵运行时流量。 凝汽器壳体内布置管束，管子为铜合金管, 用循环水冷却。
不论系统中某离子的初始浓度是 多少，随着运行时间的推移，其 最终的浓度总是浓缩倍数和补充 水中离子浓度的乘积。
控制好补水量和排污水量能使系 统中某些离子浓度稳定在一个定 值上。
循环冷却水处理
2H 2O
也可向水中通入CO2或净化后的烟道气，稳定重碳酸 盐。该法适用于生产过程中有多余的干净CO2气体或有含 CO2的废水可以直接利用的情况，
3．投加阻垢剂
结垢是水中微溶盐结晶沉淀的结果。在盐类过饱和溶液 中，首先产生晶核，再形成少量微晶粒，然后这些微晶粒相 互碰撞，并按一种特有的次序排列起来，使小晶粒不断长大， 形成大晶体。如果投加某些药剂，破坏或控制结晶的某一进 程，水垢就难以形成。具有阻垢性能的药剂包括螯合剂、抑 制剂和分散剂。螯合剂与阳离子形成螯合物或络合物，将金 属离子封闭起来，阻止其与阴离子反应生成水垢。EDTA是性 能良好的螯合剂，几乎能与所有的金属离子螯合。抑制剂能 扩大物质结晶的介稳定区，在相当大的过饱和程度上将结垢 物质稳定在水中不析出。
结垢及微生物的危害，确保冷却水系统高效安全运行。
水垢及其控制
冷却水中的水垢一般由CaCO3、Ca3(PO4)2、CaSO4、 硅酸钙(镁)等微溶盐组成。这些盐的溶解度很小，如在 0℃时，CaCO3的溶解度是20mg/L，Ca3(PO4)2的溶解度只 有0.1mg/L，而且它们的溶解度随pH值和水温的升高而降 低，因此特别容易在温度高的传热部位达到过饱和状态而 结晶析出，当水流速度较小或传热面较粗糙时，这些结晶 就容易沉积在传热表面上形成水垢。
对一些水量较大，而水质要求并不十分严格的循环
水系统，一般采用加酸法处理。通常加H2SO4，若加HCl会 带入Cl-,增强腐蚀性，而加HNO3则会带入NO3-,促使硝化细 菌繁殖。加酸后，pH值降低，反应向左进行。使碳酸盐
转化成溶解度较大的硫酸盐：
Ca
HCO3
2
H 2 SO4
CaSO4
2CO2
循环冷却水处理PPT课件
01
02
03
优化背景
为降低运行成本，提高冷 却水处理效果，需要进行 运行优化。
优化内容
调整水处理药剂配方、改 进加药方式、加强水质监 测等。
优化效果
降低了药耗和水处理成本， 提高了循环水的浓缩倍数， 减少了排污量。
某园区循环冷却水处理技术应用案例
应用背景
为满足园区内企业冷却水 需求，推广循环冷却水处 理技术。
控制方法
采用阻垢剂，通过化学作用阻止水垢的形成；定期对循环水进行排污，以去除 水中的矿物质和其他杂质；保持适宜的水温，避免极端温度条件下的水垢形成。
微生物滋生与控制
微生物滋生
循环冷却水中适宜的温度和营养物质为微生物提供了生长环境，导致藻类、细菌 等微生物滋生。
控制方法
使用杀菌剂和杀藻剂，定期对循环水进行处理，以杀死或抑制微生物的生长；保 持水的流动，防止微生物在静止的水中过度繁殖；定期对冷却塔进行清洗，去除 生物污垢。
循环冷却水处理的重要性
01
02
03
04
提高冷却效率
通过去除水中的杂质和微生物 ，保持水质清洁，从而提高冷
却设备的冷却效率。
节约水资源
循环利用冷却水可以大大减少 新鲜水的使用量，降低生产成
本。
减少环境污染
通过合理处理和排放废水，降 低对环境的污染。
保障工业生产安全
良好的循环冷却水处理可以避 免设备堵塞、腐蚀等问题，保
腐蚀问题及控制
腐蚀问题
循环冷却水中的溶解氧和酸碱度等因素会导致金属管道和设 备的腐蚀。
控制方法
使用缓蚀剂，通过化学作用在金属表面形成保护膜，阻止腐 蚀的发生；采用耐腐蚀的材料，如不锈钢等；定期对设备和 管道进行检查和维护，及时发现并修复腐蚀部位。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
循环冷却水处理
由于空调冷却水系统的结垢、腐蚀和藻类滋生不是在短期内形成的，也不会在短期内对系统有破坏性的影响，所以，往往得不到运行管理人员足够的重视。
另外.由于空调冷却水系统比较简单，设计人员对其重视不够，并且，冷却水的处理是给排水专业和暖通专业均相关的专业，而冷却水系统多是由暖通专业人员搞，所以，难免造成先天设计不尽合理.在设计过程中针对空调冷却水系统易结垢腐蚀和菌藻滋生的特点，其处理方法也与冷冻水系统有所不同。
冷却水的处理方法可分为化学法和物理法。
(1) 化学法。
目前，大型冷却水系统多采用化学方法，为此必须在冷却水中加入阻垢剂、缓蚀剂、杀菌灭藻剂及其配套的清洗剂等，从而形成了冷却水的全套水处理技术。
可供设计大型空调冷却水处理的参考。
化学处理方法的原理如图1。
由于阻垢可保证传热效果(节能)，级蚀剂、杀菌灭藻剂可减少设备腐蚀，延长设备寿命均属正效益，所以被世人所关注，国外各大水处理公司都把此技术作为第一重点来抓，据报道1987年工业水处理剂(冷却水部分)销誉值为5.86亿美元，年初1992年销售值为7.65亿美元，年增长率为6写。
近几年来，随着我国国民经济的快速发展，对水处理剂的研究和开发也有了长足的发展.
(2) 加药处理法:该方法较早应用于热水锅炉和船泊水处理，近几年来，该方法也被用于冷却水系统，常用的药剂多为固态晶体硅酸盐被膜缓蚀剂。
实践证明，有以下几点需要注意:不同的被膜剂要求有不同的溶解温度，对于把加药灌设在循环水系统上的，水温往往能达到溶解温度，而对于把加药灌设在补水系统上的，应特别注意防止水温过低，如果水温过低，被膜缓蚀剂的溶解不好，就会影响缓蚀的作用。
(3) 物理方法:是近几年开始普遍广泛使用的一种方法，该方法运行费用低、使用方便、易于控制、无污染是一种比较理想的水处理方法，实际上国外早在60年代便把注意力由化学方法转移到物理方的开发上来。
目前，应用的物理方法有磁力法、电解法、超声法、静电法等。
电解法能抑制水垢的附着，但是除垢不彻底，且具有电解孔蚀的危险;早期应用的磁力法稳定性比较差，长时间使用不能控制积垢，必须定期清扫积聚在控制器中的氧化铁;而静电法则克服了上述诸方法的缺点，并且，除了防垢和溶垢外，还有显著的杀菌灭藻的效能。
但是静电法和电子水处理法缓蚀作用较专用的化学缓蚀略低，在一般空调冷却水系统内可不考虑采用其它缓蚀方法。
而在一些对缓蚀要求较高的系统最好同时适量添加一些缓蚀剂，可获得更好效果。
加药处理法和物理处理法的工艺见图 2.
5 冷却水系统的管道布置
冷却水系统的管道布置虽然比较简单，但如果考虑不周，也会出现一些问题。
由于循环冷却水系统是开式系统，如果冷却塔集水盘容积小或冷却塔距水泵距离太远及并联运行的冷却塔出水管阻力平衡严重失调，就会使空气混入水中，进入水泵并压入管道中，引起严重的水锤致使水泵出水管及其管件损坏。
所以，冷却水系统应注意下列几个问题:
(1) 冷却塔并联使用时管道阻力平衡，冷却塔与泵的距离不能太远；泵应布置在冷水机组的前边(即将冷却水压入冷水机组中);并且，泵应作成自灌式;避免泵的吸水管上下翻弯。
另外，冷却泵、冷水机组、冷却塔宜做成一一对应，以便于调节和流量平衡，如果不能实现上述控制时，应采用自动控制系统，冷却塔的进出口处均应设电磁阀，且应同步开、关。
或在每台冷却塔的进、出水管上设置平衡阀以保证每台冷却塔的进水量满足其额定流量.为提高吸水管的集水量，设计吸水管时可适当加大吸水管的管径。
(2) 选择冷却塔时首先应注意产品样本给出的性能参数与该产品实际性能的差距。
其中包括产品样本的不实及工程建设地点的气象条件与产品标定性能的测试条件不同等因素。
要按照工程地点的气象条件进行校核。
并应根据该产品的工程应用经验采取相应的调整措施。
有时不得不采用较大的裕量系数。
(3) 冷却塔一般安装在高层建筑的裙房屋面。
因距离主楼较近，所以尚应考虑冷却塔的吸风距离、防火、噪声、漂雾等问题。
关于冷却塔的吸风距离国家规范作了详细的规定。
(4) 选择冷却水泵时要根据冷却水系统的循环阻力，输水高差及自由水头决定，不宜富裕过多。
水泵的流量应按校核后的冷水温差决定。
多台泵并联工作时要按并联曲线进行计算和校核。
不能盲目地按台数进行水量叠加。
(5) 关于冷却水系统的集水池，以往在设计冷却水设备时，其集水池的容积大多按冷却水量的10%设置(见空调制冷手册)。
这一要求在选用集水型冷却塔时已不适用.集水型冷却塔带有自身的集水箱，其容量较小，但实际证明亦能满足冷却水泵工作的需要。
目前的空调冷却水系统，白于受建筑条件的限制，多数无法设置大型、符合10%冷却水觉要求的集水他。
所以，依靠冷却塔本身的集水箱并做好水位保持及补水即可。
有关资料推荐，集水箱的容积一般为冷却水量的2%一3%，建筑条件许可增设水池，其容量也不宜过大，不需要按冷却水量的1O%设置。
只要能容纳冷却水系统的水量,能够保证冷却水泵正常起动和工作即可。