循环冷却水主要控制指标影响及处理

循环冷却水主要控制指标影响及处理(一)浊度1、影响浊度变化的因素⑴泥沙与扬尘通过冷却塔进入循环水影响浊度，空气中扬尘越多，循环水浊度越高，工艺介质的泄漏也影响浊度。

⑵补充水中浊度越高，补水浊度、空气含尘量愈高，循环水浊度愈高；补水浊度、空气含尘量不变，若排污量减少，即浓缩倍数升高或浓缩倍数不变而运行时间增长，则循环水浊度增加。

⑶循环水中微生物大量繁殖所产生的粘泥和胶体会增加浊度。

而微生物的大量繁殖所产生的色度因能引起光的散射亦会影响浊度分析。

⑷循环水池液位过低，因池水搅动加剧，引起了池底污泥翻动，而浊度增加；循环水流量突然大幅增加或循环水泵短暂停止和再启动，因水由动到静、再由静到动会引起循环水浊度的变化。

⑸循环水pH值、碱度、Ca2+等严重超高限时，引起难溶盐类结晶析出，浊度增加；⑹油类进入循环水系统与水产生乳浊而浊度增加；腐蚀产物如铁﹥1mg/L时，易与氧作用而产生浑浊现象。

⑺系统热负荷突然大幅增加，管壁上随温度升高而溶解量增加的盐类溶解时，再汇同管壁上的其它污物进入水中，浊度亦增加。

⑻循环水旁滤池故障或停运会增加循环水浊度。

2、浊度偏高的解决措施⑴排放置换，加大排污量循环水浊度降低。

⑵降低补充水浊度和改善冷却塔周遍环境，有利于循环水浊度的降低。

⑶选好药剂配方、严格控制各项水质指标、搞好杀菌灭藻，保持系统运行稳定，能较好地控制循环水浊度。

⑷改善旁滤池过滤效果，可以降低循环水浊度。

(二)pH值1、pH值是关系到循环冷却水结垢或腐蚀的一个极其重要的水质指标。

其一规律是，pH值高时结垢趋势增加，腐蚀减少；pH值低时腐蚀增加，结垢减少。

2、影响pH值的主要因素⑴浓缩倍数在不调pH值循环冷却水系统，正常状态下循环水浓缩倍数越高、碱度越高、pH越高，因pH值与lgM成直线关系。

若浓缩倍数降低而碱度、pH随之降低。

⑵酸性物质（如CO2、H2S、NO X等）或碱性物质（如NH3等）漏入或由冷却塔进入循环水系统，引起pH下降或升高。

⑶采用液氯杀菌系统加氯时循环水pH会降低。

氯溶于水时生成HOCl和HCl增加了H+浓度，因而pH降低。

据理论计算每加入10mg/L氯，则碱度要降低0.284mol/L（物质量浓度计），此影响在低pH值（如7.0~7.4）循环水系更加明显。

⑷循环水中的细菌繁殖严重时会造成循环水pH下降。

⑸藻类含叶绿素,可以进行光合作用,吸收CO2，放出O2和OH-。

反应结果，水中溶解氧增多和pH值升高。

在藻类大量繁殖时循环水pH值可上升至9.0。

⑹盐类的水解铁腐蚀后生成二价铁并在其形成的垢下使水的pH值降低，进而加剧铁的腐蚀。

其结果Fe2+又增加，再促进pH值降低，从而构成恶性循环而成点蚀源。

3、处理措施⑴pH值高时：①降低浓缩倍数、排放置换；②加酸降低pH值；③阻止碱性物质进入系统。

⑵pH低时：①低pH循环水系统加氯量不宜过猛；②NO2-、COD、异氧菌等超高时，大剂量加入杀菌剂、将微生物控制正常范围内；③除正常加酸调节pH外，严禁其它酸性物质进入系统。

⑶因生产工艺、系统本身、环境等无法改变的原因致使循环水pH值长期超高或超低，则需重新调整药剂配方和水质指标。

(三) 总硬度1、水中硬度对水处理的影响⑴硬度中的钙离子是循环水中主要的结垢性离子，它受热后能与CO32-、PO43-等生成CaCO3、Ca3（PO4）2垢类物质，严重影响换热器的热传导能力，并造成垢下腐蚀。

因此它在任何药剂配方中均有高限的控制指标，以保证钙在药剂阻垢能力范围内，而不析出钙盐沉积物。

⑵适量的钙离子、合适的pH值，能使CaCO3、Ca3(PO4)2等在金属表面形成沉淀型保护膜，使金属免受腐蚀。

因此它一般也有下限的控制指标（如不小于75 mg/L，CaCO3计）。

特别是预膜处理及系统冷态运行时，没有一定的钙离子，很难达到预期的成膜效果。

⑶镁离子在循环水系统目前还不算成垢离子，因在循环冷却水pH值范围内，不易生成氢氧化镁水垢。

但水中SiO2较高的水系，为防止Mg(OH)2吸附SiO2共同沉淀生成蛇纹石（3MgO·2 SiO2·2H2O），有时要控制二者浓度的乘积，即：Mg2+（CaCO3 mg/L）×SiO2（mg/L）﹤15000；2、硬度(Ca2+、Mg2+)超标时的处理⑴高限超标①排放置换、降低浓缩倍数以达到降低Ca2+等硬度的要求。

②加酸降低循环水pH值以满足药剂的阻垢要求。

③采用石灰软化、离子交换、反渗透等膜技术降低补充水硬度。

④增大冷却水流量或增大换热器面积，以降低冷却水温达到缓蚀阻垢要求。

⑵低限超标①减少排污水量、提高浓缩倍数从而提高水中Ca2+等浓度。

②有条件时增加生产负荷，提高循环水温、使冷却塔蒸发水量增加，浓缩加快。

③投加CaCl2等硬度物质，以保证缓蚀的需要。

⑶若因补充水源、环境条件、生产条件等原因使循环水系统硬度长期超标（高限或低限）运行，应重新调整药剂配方以满足水质缓蚀阻垢的需要。

(四) 碱度1、碱度过高或过低的处理措施⑴碱度超高的处理①循环水排放置换，降低浓缩倍数，以降低碱度和pH值，而达到水质的稳定。

②查找有无碱性物质进入循环水系统，采取相关措施，尽可能避免碱性物质污染水质。

③加酸调pH或引入合乎水质要求的酸性物质进入系统，以降低碱度。

④有条件的可改变补充水质，如江河水与地下水混用以降低补充水碱度。

⑵碱度过低的处理①减少循环水排污水量和泄漏，提高浓缩倍数而提高循环水碱度。

②严格控制加酸过量和阻止酸性物质进入循环水系统，或采取相关措施尽可能减轻酸性污染。

③如碱度过低腐蚀严重，除应大幅增加缓蚀剂量外，还需即时加入NaHCO3、Na2CO3碱性物质，以提高碱度，减缓循环水腐蚀。

pH过低、碱度过小不能投加NaOH，否则系统中过量的亚铁离子在pH7.0左右，会以水合氧化物沉淀出来〔Fe2++2OH-→Fe(OH)2, 而亚铁会氧化成高铁2Fe(OH)2+1/2 O2+ H2O→2Fe(OH)3〕,在水的慢流区域产生严重的污垢及垢下腐蚀。

④若有条件改变补充水质或增大生产负荷，提高循环水温、增加蒸发水量而提高浓缩倍数。

⑤若因补充水、生产工艺、环境条件等原因致使循环水碱度长期超标或偏低，应调整药剂配方以满足生产对水质的需要。

(五) 药剂浓度1、药剂浓度的控制合理、适用的水质稳定配方，是保证循环水缓蚀阻垢效果的决定因素之一，而保持应有的药剂浓度是保证水质稳定的必须条件。

任何一种配方和药剂都必须在规定浓度下，才能充分发挥出应有的作用，药剂浓度不够时，其腐蚀率比不加药剂还高，危害还大。

所以维持药剂浓度是循环水管理的首要任务。

此处所指药剂浓度为缓蚀阻垢剂浓度和杀菌剂浓度。

2、药剂浓度超标时处理⑴药剂浓度低于控制指标时：立即一次性补加足够的药剂，而正常的药剂投加继续进行。

⑵药剂浓度高于控制指标时①立即停止加药（停加药泵或关闭加药系统），维循环水药剂浓度正常后，恢复加药操作。

②是否加大排污量，降低浓缩倍数来降低药剂浓度，要由pH值、碱度、Ca2+、浓缩倍数、药剂浓度等综合水质情况来决定。

其原则是系统需要降低浓缩倍数或药剂浓度超出高限太多时，生产负荷又太高情况下，可以加大排污量来降低药剂浓度。

(六) 氯离子（Cl-）1、循环水中Cl-的控制指标关于循环冷却水中Cl-的控制指标问题，国内外均有一些不同看法。

解决不锈钢应力腐蚀主要应从水冷器的设计、制造、安装及操作条件的选择等方面进行研究和改进，尽可能消除应力，使残留应力越低越好。

综合国内外实际情况，根据SH3009-2000规定，对循环冷却水中的Cl-控制指标如下：一般碳钢换热器：Cl-≤1000mg/L不锈钢换热器：Cl-≤700mg/L，Cl-+SO42-≤1500mg/L2、循环水中Cl-超标时的处理⑴增加排污水量，降低浓缩倍数而降低Cl-含量⑵减少氯类杀菌剂用量，用溴类、有机氯类代用，并辅用异噻唑啉酮、双季铵盐、有机溴、季膦盐等非氧化杀菌剂来控制微生物的繁殖。

⑶用反渗透、电渗析等对原水进行脱Cl-处理。

⑷循环水处理采用适用于高Cl-的药剂配方，⑸循环水有合适的碱度存在时，有利于抑制Cl-对金属的腐蚀。

(七) 铁1.循环水中总铁超高的处理⑴排放置换、降低浓缩倍数而降低铁含量。

⑵铁含量太高的补充水、需加强混凝沉淀等手段，将总铁降低到＜0.1 mg/L后进入循环水系统。

⑶加强循环水旁流过滤的管理、保证旁流滤池的处理及除铁效果。

⑷循环水处理配方，一定与水质和生产条件相适应，使药剂的缓蚀达最佳效果。

⑸冷却水系统化学清洗后，一定排放置换合格后才转入正常运行。

(八) 化学需氧量COD1、COD的控制指标及高时的处理目前国家还没有明确的COD控制指标，但一般要求循环水COD＜10mg/L（KMnO4法、O2计）；2、COD高时的处理⑴搞好原水预处理，经混凝、沉淀及过滤可除去原水中有机物50%以上。

⑵排放置换，降低浓缩倍数以降低循环水的COD。

⑶加强杀菌灭藻，根据不同季节即气温的变化，随时调整杀菌剂用量和杀菌频率；杀生剂必须按时、足量投加，以保证必要的杀菌浓度，才能保证杀菌效果；针对水中有机物情况，选择性能优异的杀生剂进行杀灭处理。

⑷水稳药剂中某些组分会被高锰酸钾氧化，增高循环水的COD值。

如某厂由高磷（六偏）低PH配方，改为有机膦配方，其循环水中COD增加3.07 mg/L。

遇此情况，循环COD测定值，应扣除因药剂原因而增加的COD值，才能真实地反映循环水有机物的繁殖情况。

(九) 黏泥量1、黏泥的形成及性状习惯上称的黏泥是以微生物黏泥为主，并含有水垢，腐蚀产物、淤泥、悬浮物等物质组成的沉积于换热器、冷却塔、冷却水池底等设备上的黏状软泥，它是由微生物群体及其分泌物所形成。

循环水黏泥量与补充水预处理效果和循环水微生物繁殖有关。

补充水预处理（包括氯杀菌）效果越好、黏泥量越少，而循环水杀菌灭藻越好，循环水黏泥量越少。

循环水微生物控制好的企业，其黏泥量多为0.5~1.0ml/m3，很难超过2 ml/m3。

2、循环水中微生物黏泥的危害⑴水冷器上污垢沉积后，降低传热效率，增加能耗并影响正常生产。

微生物黏泥的导热系数比钙、镁等盐类形成的硬质垢还小，从传热角度分析微生物黏泥危害更大。

⑵黏泥的形成引起垢下腐蚀，主要表现为坑蚀或点蚀。

严重时使换热器穿孔，造成停产。

在水流速度较慢和布水分布不均匀的壳程换热器黏泥的形成更为明显。

⑶庞大的冷却水系统一旦黏泥大量形成，清理工作巨大且难以清洗干净。

黏泥主要形成区为塔顶布水槽、填料、集水池、地下管弯头等处，若不清理干净，这些污垢沉积处极易形成细菌的“大本营”、“老巢”或“黑窝点”，再次成为生物黏泥形成源，继续对系统产生危害。

⑷循环水浓缩倍数提高受到限制。

系统黏泥量过大，表明循环水微生物已大量繁殖，COD、NO2-、异养菌、浊度均很高，余氯已很难达标，水质有恶化迹象或已经恶化，各种水质指标亦很难正常。