工业循环水知识

工业循环水系统的技术管理

在水资源日益缺乏的今天,如何利用好水资源, 对耗水大户石化企业来说,显得特别重要。它不但影响企业的经济效益,而且还关系到企业的生存和发展,我厂8万t/年硫酸循环冷却水系统,经过十余年的运行,取得了良好效果,下面就循环冷却水系统的技术管理做一探讨。

1 循环冷却水系统工艺流程的改进

我厂循环冷却水系统原工艺流程为:冷水池→ 冷水泵→管壳式换热器→热水池→热水泵→冷却塔→冷水池。共有6台水泵同时运行,无备用机。冷热水池置于地下,故采用真空起泵方法,在运行时,如果有一台泵泄压,就会造成冷热水池液位不平衡而冒池,严重时会影响到其他泵泄压,造成系统停车。针对这一现象,我们进行了深入研究和测试,对其工艺流程进行了该进,取消了热水池和热水泵,将热水泵改为冷水泵使用,改进后的工艺流程为:冷水池→ 冷水泵→管壳式换热器→冷却塔→冷水池。这一改进,不但解决了冒池现象同时也解决了无备机的问题,并且降低了电耗和泵的维修费用,取得了可观的经济效益。

2 冷却塔的技术管理

2.1 风机的选型与维护

风机的选型是否合理,将影响到冷却效果和能耗大小。原有风机为铝合金叶片,15kW圆锥齿轮减速机,经过三年时间的运行,暴露出冷却效果差、能耗高、噪音大的缺点,通过改造,我们更换成玻璃钢叶片11kW行星齿轮减速机,工作效率提高10%左右。

2.2 填料的安装及维护

我厂冷却塔填料采用的是改性硬乙稀斜波片, 每年定期清理两次填料,去除填料间隙中的污垢,在清理时要注意轻拿轻放,防止破损。装填料时要循中心给水管盘成圆形,不要拉得过紧,但也要贴合防止松动,相邻层斜波要交叉错置叠放,每层要校核水平,外围与塔壁贴合良好,这样就可以保证分水均匀,与空气接触良好。

3 循环冷却水处理技术管理

3.1 阻垢、缓蚀

最初的水处理药剂分为两大类,阻垢或缓蚀的, 但后来发现冷却水的结垢和腐蚀现象是相互关联的,水中阻垢剂含量高会引起腐蚀,缓蚀剂含量高会增大结垢的可能,现在工业循环水大都采用复合型水处理药剂,既有阻垢功能,又有缓蚀效应,如HEDP。既使这样,要在实际操作中保持既不腐蚀又不能结垢的平衡也是非常困难的,所以在投入正常运行前,对系统进行预处理是非常必要的,它能在腐蚀结垢发生前在系统内建立一层钝化膜。我厂循环冷却水预处理程序为①投加DC—S213剂浓度至标准2~3倍,②循环24~36h,pH值维持在6~7,温度20 ~30℃。③钝化后系统降至标准水平2.8~ 5.2ppm。

3.2 有机物的生长

循环冷却水系统一但投入使用,其适宜的温度非常有利于细菌的生长,有机物和泥浆或碳酸钙结合,会使设备结垢或堵塞,从而降低设备的传热效率。我厂试用了三种杀菌剂,液氯、次氯酸钠和PC—S001复合剂,实践表明PC—S001复合剂是比较理想的,使用安全,又不至于增加系统浓缩倍数。在正常运行时,系统余氯维持在0.5~1.0mg/L,细菌总数就会低于1.0×105个/mL。

3.3 排污的管理

为了达到循环冷却水系统的经济安全运行,在保证水质稳定的情况下,尽可能提高浓缩倍数,减少排污量。一般情况下,浓缩倍数控制在2.5~3.5之间循环水系统是经济的。要想达到这个目标,在加药的同时就必须采取其他措施降低硬度和碱度,根据我厂地下水硬度碱度较高,并且自产硫酸的情况,经过摸索我们采取了在循环水系统加硫酸来降低碱度的方法,取得了良好效果,减少了排污量。但需要注意的是循环水中SO42ˉ浓度不能超过500mg/L。

4 结论

我厂通过对循环冷却水泵系统技术管理的优化,使循环量1200T/h的循环系统处于良好的工作状态,满足了生产工艺要求,实现了节能节水,对工厂的经济效益和发展起了重要作用。

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、杀菌灭藻剂等组成配方，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。

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。

工业循环冷却水系统为什么要做清洗，蓝新为您解答：

循环冷却水系统中，水塔大多数都是露天的，水温的升高、流速的变化、冷却水的蒸发、各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却水直接与空气接触，溶解氧含量高，水中的藻类繁殖会很快，加上冷却水系统的水蒸发损失、

飞溅损失、泄漏损失和排污损失的影响，使系统的补水量较大。这些都是造成系统结垢、氧腐蚀、有害离子腐蚀和微生物腐蚀的重要原因。水垢的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，可导致系统粘泥污垢堵塞管道、换热效率下降，对企业的产品质量、安全生产和节能降耗造成严重威胁。

在工业循环冷却水系统当中，由于水塔或者冷却塔大多数都输露天的，水塔上面的锈迹、藻类都有很多，这时做清洗就是非常必要的了，使用杀菌灭藻剂、除垢除锈剂以及预膜剂等可以使工业冷却塔变的清洁，干净。

冷却水长期循环使用，必然造成系统水垢结生，设备管道腐蚀和微生物大量滋生等问题，而循环冷却水处理就是通过对水质进行化学处理来解决这些问题的。

循环冷却水系统水处理更应该注重“少清洗，重保养”的解决方法。对于设备中的粘泥污垢这些沉积物，可以通过使用除垢、除锈剂来清洗干净，把系统清洗干净只是水处理的基础部分，关键是如何把清洗干净的系统一直保持下去，循环水系统可以通过金属预膜剂，在系统的管道内壁和冷凝器表面形成一层致密的保护膜，防止生锈腐蚀；可以通过杀菌灭藻剂、缓蚀阻垢剂保证水质的标准，减少青苔细菌、水垢锈垢的产生。

工业循环水系统清洗流程与操作方法

工业循环水系统的清洗现如今对于每个企业基本都是需要清洗的,如何清洗以及清洗的流程下面就由东莞蓝

新来为您解说。

不同的工业设备，清洗的流程不同，冷却塔与中央空调的清洗流程肯定不同，中央空调里面有一个循环水系统，其清洗则是主要给这个系统做清洗，然后做保养，通过杀菌灭藻剂、除垢除锈剂、金属管道预膜剂等一些水处理药剂和一些清洗的手段与方法使空调空调清洗干净。

循环冷却水系统需要处理好微生物污垢、沉积和腐蚀三个主要问题，这三个问题既不同又相关，它们均直接或间接地与冷却水系统中的微生物有关，解决这三大问题的最好办法是投加药剂。冷却水系统中微生物引发麻烦最快、最明显，它可能导致水质迅速恶化。一旦生物黏泥大量生成，缓蚀阻垢药剂随即失效，将直接危害整个系统，而且其危害居水处理三大问题之首。无论是零排放后直接进入冷却系统的水，还是进入膜系统的循环水，都需先解决微生物问题。

面对以上这么麻烦的问题，东莞蓝新水处理公司可以用最简单快速的方法帮你解决掉，其具体的操作方法如下：（1）人工清洗：用高压水枪除去水塔和水池中的淤泥、灰尘、青苔等污杂物，排放废液；

（2）化学清洗：冷却水系统水量调到最低安全水位，开泵循环，加入除垢剂进行清洗，循环洗约1-3小时之后，停泵，同时用高压水枪冲洗填料内的泥、青苔、绿藻、泥土等脏物，排干净清洗废液；

（3）系统预膜：确认系统清洗干净，换入新水，投加预膜剂，让循环水系统连续运行24-48小时，在运行过程中发现冷却塔有沉淀，则可冲洗塔盘。全排预膜液，再注满自来水；

（4）每周的水质保养处理：每周投入缓蚀阻垢剂，软化水质，抑制碳酸盐和非碳酸盐垢的形成，起阻垢作用，同时能在金属表面形成致密保护膜，有效抑制金属腐蚀，每周投加LX-801杀菌灭藻剂杀灭异养菌、铁细菌和藻类，有效防止细菌、藻类等微生物对设备造成腐蚀和堵塞，提高循环水系统工作效率。

在节水和循环利用领域，虽然膜技术、零排放等新技术不断出现，但缓蚀、阻垢和杀生却仍是保护冷却水系统的基本要求，它与节水与循环利用联系密切，不可替代。冷却水节约与循环利用的基础，其主流地位难以改变，杀生剂、阻垢剂的品种创新将是水处理药剂的主攻方向。

工业循环冷却水系统当中水处理药剂的解说：

1、阻垢剂（scale inhibitor）：阻碍或延缓水中不溶盐类的沉积的药剂。

阻垢剂具有能分散水中的难溶性无机盐、阻止或干扰难溶性无机盐在金属表面的沉淀、结垢功能，并维持金属设备有良好的传热效果的一类药剂。冷换设备防腐阻垢剂以环氧树脂和特定氨基树脂为基料，加入适量的各种防

锈、防腐等各种助剂配制而成，为单组分。它具有优异的屏蔽、抗渗、防锈性能、良好的阻垢、导热性，优良的耐弱酸、强碱、有机溶剂等性能，它的附着力强，且膜层光亮、柔韧、致密、坚硬。

2、分散剂（dispersant）：使水中析出的微粒悬浮分散的药剂。

分散剂是一种在分子内同时具有亲油性和亲水性两种相反性质的界面活性剂。可均一分散那些难于溶解于液体的无机，有机颜料的固体颗粒，同时也能防止固体颗粒的沉降和凝聚，形成安定悬浮液所需的药剂。

3、缓蚀剂（anti-corrosive.corrosion inhibitor）：抑制或延缓金属腐蚀过程和药剂。

缓蚀剂以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质（锅炉用水、循环冷却水）、酸性介质（除锅垢的盐酸，电镀前镀件除锈用的酸浸溶液）和气体介质（气相缓蚀剂）。

4、预膜剂（pretreatment filming agent）：用于循环冷却水系统，使金属表面形成保护膜的药剂。

预膜剂在水处理的预处理过程中，能在金属表面预先形成保护膜的一类化学药品。预膜的目的是在使用化学品抑制腐蚀的初期，提高药剂投加的浓度；在正常操作中投加少量的缓蚀剂，便可维持和修补保护膜，节约药剂和费用。

5、剥离剂（stripping agent）：能生物及其生成的粘泥从换热设备的金属表面或冷却塔壁上剥离的药剂。

6、消泡剂（defoaming agent）：用于消除水处理过程中秘产生和泡沫的一种表面活性剂。

消泡剂，又称为除泡剂或破泡剂，在工业生产的过程中会产生许多影响生产的泡沫，需要添加消泡剂。广泛应用于清除胶乳、纺织上浆、食品发酵、生物医药、涂料、石油化工、造纸、工业清洗、污水处理等行业生产过程中产生的有害泡沫。

7、杀菌灭藻剂：杀菌灭藻剂主要用于冷却塔、水井、下水道管道等的杀菌除藻，特别针对藻类有着特殊作用，不管在工业或者生活当中，杀菌灭藻剂都有着不可取代的作用。

循环水系统进行水处理的好处都有哪些

水处理的方法有很多，包括空调的清洗，管道的预膜与除锈，循环系统水处理等等，这些处理都离不开的是水处理药剂，水处理药剂有很多种，应用较为广泛地有：杀菌灭藻剂、金属预膜剂、除垢除锈剂、油污清洗剂等。

结垢和微生物粘泥及由此伴生的腐蚀故障，对系统的安全、正常和低成本运行影响极大，需定期进行化学水处理药剂清洗，通过安全有效的化学清洗可达到如下目的：

1、彻底清除冷却水和冷冻水系统内的各种水垢、微生物粘泥和腐蚀产物，保证系统安全正常运行，显着提高制冷效率和供暖效率；

2、降低运行成本，大幅度节约能源，清洗后可使系统电耗量或油(气)耗量降低20-30%；

3、保护金属及塔填料，消除腐蚀隐患，延长设备使用寿命。

由于中央空调水系统运行中容易产生腐蚀、结垢和粘泥故障，为了保证系统稳定、高效、安全和低成本长周期运行，就需要对水系统进行有效的日常维护保养。通过维护保养可达到如下目的：

1、有效抑制菌藻滋生繁殖，防止产生大量生物粘泥，阻止系统阻力上升，防止水系统结生水垢；

2、消除水中的溶解氧、微生物等有害物质对金属材质对金属的腐蚀，保护系统中的各种材质不受损伤，延长设备使用寿命；

3、确保系统工艺正常，使设备保持良好的换热效率；

4、降低运行成本，大幅度节约能源，良好的水质可使系统电耗量或燃料耗量降低20-30%；中央空调化学清洗技术发展趋势

鉴于酸洗技术对中央空调设备的强腐蚀性和对生态环境的高污染性，目前国内外都在积极研究开发安全、无污染的清洗技术。由于水处理和化学清洗对中央空调系统的安全、正常运行影响很大，近年来酸洗不当造成价值千万元的中央空调系统严重腐蚀甚至报废的酸洗事故时有发生。因此，国内部分省区的技术监管机构已开始对中央空调清洗实行严格的清洗安全监管。国家环保局也把酸洗技术列为九大污染源头之一，将进行限制和治理。国内部分地区已严格禁止酸洗中央空调和其它热交换设备。

随着国家环保立法和执法力度的加大，用高效、安全、无污染的化学清洗技术替代目前使用的酸洗技术，必将成为中央空调清洗技术发展的必然趋势。中性无酸清洗技术成功地应用于中央空调清洗领域，无疑是一条二十一世纪中央空调化学清洗和水处理技术发展的必由之路。

循环冷却水处理，最重要的是解决换热设备的结垢和腐蚀问题。结垢要影响换热效率，多耗能源，影响工艺操作。腐蚀会减少设备使用寿命，并存在安全隐患。为了防止结垢和腐蚀，近年来大力推广了磷系配方水处理技术，有效控制了水垢和腐蚀。但是，磷系药剂存在不容忽视的问题：一、磷是营养物质，促进了水系统中菌藻微生物的繁殖加剧，不仅加氯和投加各类杀菌灭藻剂成为必须手段，而且有大量含磷和含杀菌灭藻剂废水排放，加重了环境水域污染和富营养化程度，成了公害性问题。二、磷系配方药剂在系统内停留时间有限制，水解成磷酸钙垢，循环水浓缩倍数低，不利于节约用水。

循环冷却水水质指标：

1.悬浮物：允许值≤50 mg/l。

采用节水环保型水处理，药剂与垢物或杂质络合后有不溶性絮状悬浮物，由于这种络合悬浮物在较高的水流中不易沉降，因而悬浮物指标应放宽，并应配合相应的沉降污泥或旁流水处理除污措施。

2.PH值：指标为8.5—9.5。

环保节水型药剂在较高PH值下运行，根据实践运行情况，PH值的上限可达12，有铜质设备的一般小于9.5。由于药剂与垢离子络合成不溶物，在旁流处理或沉积池中沉积而不断与循环水分离，循环水的碱度和PH值不仅不会随循环水的浓缩而提高，反而会降低或平衡在一个相对稳定的范围内，这与磷系水处理是不同的。

水温大于50。C，聚磷酸盐易转化为正磷酸盐，产生磷酸钙垢的可能性增加。采用新型聚合物不存在药剂水解问题，对水温也宽松的多。根据实践经验，水温可以放宽至70。C，（循环热水采暖系统，虽不属冷却水范围，但属于循环水处理，水温可以放宽至95。C），为设计较高水温的循环水处理提供了可借鉴的经验和数据。

3.碱度：400-900 mg/l。

使用磷系的最高允许指标为500mg/l，一般运行中不能超出此指标，否则将产生磷酸钙结垢，废氨废碱更不敢回收入循环水中使用。为了防止碱度升高，曾有加酸处理。但磷酸盐本身要增加碱度，只有不断排放循环水或控制低浓缩倍数，才能正常运行，很不利于节水和环保。使用LHE聚合物，结垢离子络合成为不溶物沉出，循环水中的碱度下降，为回收高碱度含氨含碱废水提供了条件。实际应用中，循环水中总碱度即使达1000 mg/l以上也不影响药效。

4.钙离子：循环水中有一定钙离子有利于缓蚀。高分子聚合物使钙镁离子成为胶体络合物再转化成非离子泥垢。实际运行中，钙离子浓度与碱度、PH值和药剂二者之间存在联动关系。在规定的加药量、PH值、碱度指标内，钙离子也自动平衡在一个相对稳定的范围。但不宜超过600mg/L。

5.铁离子：循环水中铁离子存在，是循环水系统出现腐蚀的一个信号，一般在低PH值条件下出现。在使用节水环保型聚合物时，由于要求循环水水质在较高PH值（不小于8.5）条件下运行，没有

铁离子出现的机会。

6.氯离子（以CL–计）：循环水系统是钢铁材质，循环水中CL–≦1000mg/l，有铜、不锈钢材质CL–≦400 mg/l。氯离子是造成金属腐蚀的重要因素，这是由于溶液中的氯离子使不锈钢表面的钝化膜受到破坏，在拉伸应力的作用下，钝化膜被破坏的区域就会产生裂纹，成为腐蚀电池的阳极区，连续不断的电化学腐蚀最终可能导致金属的断裂。。在采用节水环保型聚合物的循环水系统中，水的PH值和总碱度较高，又有聚合物使金属设备表面形成有机缓蚀保护膜，钢铁设备在

CL–1200 mg/l以上，铜和不锈钢在CL–400mg/l也不腐蚀。氯离子是最重要的腐蚀因素，也是影响节水的大敌，目前尚无简便、廉价的去除氯离子的方法。

总之，概括起来说，浊度国标控制在20NTU以下（不是20mg/L），太高容易产生SS沉淀，严重时阻塞换热器管路。总磷，大多阻垢缓蚀剂都是含磷配方，通过监测总磷来监测阻垢缓蚀剂投加是否足量或过量，各供应厂家对水质中总磷含量好球不一定一致，大多控制在6~8mg/L。氯根，主要是氯根是引发碳钢点蚀的主要原因。总碱、碱度、硬度，都是用来分析循环水结垢趋势的，比较好的阻垢剂厂家提供的药剂可以控制"总碱度总硬度<=1100mg/L"情况下不结垢，这是阻垢缓蚀剂的―钙容忍度‖指标了。电导率，直接用于分析浓缩倍数的（浓缩倍数=循环水电导率/补水电导率），浓缩倍数也是循环水日常管理中需要注意的重要指标