循环水处理药剂作用机理及其应用
试论工业循环水处理的机理与方法
试论工业循环水处理的机理与方法作者：白杨来源：《商品与质量·学术观察》2013年第03期摘要：工业循环水通常应用在冷却水系统中，其目的是提高水的利用率。
在工业循环水中，包含有大量的沉淀物、胶体、悬浮物等杂质，这些物体的稳定性均较差。
近几年，工业循环水处理技术不断进步与发展，为提高工业循环水的利用率提供了技术保障。
本文主要对工业循环水处理的机理进行了深入分析，并详细介绍了工业循环水处理的化学方法与物理方法，以期为同行提供借鉴与帮助。
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。
非氧化性杀贝剂和氯气交替在电厂循环水处理中的应用
的。不过 由于种种原 因， 我国变 电站综合 自动化系统还处在 比 较低级 的水平 ， 主要表现在 以下几个方面： ①传统 二次设备、 继 电保 护、 自动和远 动装置等大 多采取 电磁 型或小规模 集成 电 路， 缺乏 自检和 自诊断 能力 ， 结构复杂 、 其 可靠性 低 ； ②二次 设 备主要依赖大量 电缆 ， 过触 点、 通 模拟信号来交换信息 ， 信息量 小、 灵活性差 、 可靠性 低 ； 传统变 电站 占地面积 大、 ③ 使用 电缆 多， 电压互感器 、 电流 互感器负担 重， 二次设备冗 余配置多 ； ④ 远动功能不够完善 ， 提供 给调度控 制中心的信息量少、 精度 差， 且 变 电站 内 自动 控 制 和 调 节 手 段 不 全 ，缺 乏 协 调 和 配 合 力 量 ， 难 以满足 电网实时监测和控制的要求 ；⑤传统的二次系统 中，
生物接触 才能起作用 ，但长期使 用会导致生物 对其产 生抗药 性， 氯对铜等金属 设备会产 生腐蚀作用 ， 其排放物会污染环境 ， 而且氯气操作危 险， 易发生事故 。 容
３ 非氧化型杀贝剂 Ｃ １０ Ｔ ３０的作用机理
沙角 Ａ电厂海域 的主要 的生物物种是 贝壳类 、藻菌类 、 微 生物等 。氧化型杀生剂 （ 如氯气、 次氯酸盐、 二氧化氯等） 对海生 物 的刺 激性相当大， 即便是 ｐ ｂ级 的浓度也可被感 知到 。这时 ｐ 贝壳类会 立即缩 回虹吸管并关闭外壳， 停止滤食 。 由于这种 躲 避 反应 ， 因此 必须非常频繁地投加氧化型杀生剂才可见效。
物理控制 ： 如定期人 工刮削 、 排干 脱水等 。这种方法 的优 点 是操作简单而且环 保， 要求系统停 运和水 下作业 ， 但 需要大量 的人力物力 。 化学控制： 包括涂料层 防护和投加水处 理药剂 。涂料层 中 能杀死海 生物 的成分 往往有毒 ， 排放 时会造成环 境污染 ， 而且 涂 料层 保 持 的 时 间 也 不 长 ， 涂 料 层 失 效 时 ， 须 马 上 停 运 进 当 必
循环水系统加药系统方案.
2000m3/h，2×1500m3/h循环水系统投药系统设计方案苏州得润水处理设备有限公司2010年10月目录一、概述 (2)二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (2)三、工艺流程的确定 (3)四、循环水系统设计参数 (4)五、设计规范标准 (6)六、药剂选用原则 (7)七、补充水及旁滤处理 (7)八、循环水处理 (7)九、清洗与预膜处理 (10)十、药剂的选用及投药量 (13)十一、投药设备的选型 (14)十二、供货清单 (16)十三、设备的投资概算 (16)一、概述在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物如4尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。
循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。
循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。
二、循环冷却水处理设计的原则和要求1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。
在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。
因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。
其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应考虑生产上安全操作的要求。
特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。
污水处理常用药剂
污水处理常用药剂一、引言污水处理是一项重要的环境保护工作，为了保护水资源和维护生态环境的稳定，往往需要使用药剂来处理污水。
本文将介绍污水处理常用药剂的种类、作用机理以及适合范围，以匡助读者更好地了解和选择适合的药剂。
二、药剂种类1. 氯化铁氯化铁是一种常用的混凝剂，广泛应用于污水处理中。
它能够与污水中的悬浮物和胶体颗粒发生化学反应，形成较大的絮凝物，从而方便后续的沉淀和过滤。
氯化铁具有成本低、效果好、操作简单等优点，适合于中小型污水处理厂。
2. 活性炭活性炭是一种吸附剂，能够有效去除污水中的有机物和部份重金属离子。
活性炭的表面积大，孔隙结构发达，具有很强的吸附能力。
在污水处理中，活性炭通常以颗粒状或者粉末状添加到处理系统中，通过吸附将有害物质去除。
3. 生物菌剂生物菌剂是一种利用微生物降解有机物的药剂。
通过添加适量的生物菌剂到污水处理系统中，可以加速有机物的降解过程，提高处理效率。
生物菌剂具有无毒、无污染、操作方便等特点，适合于各类污水处理厂。
4. 氯化钙氯化钙是一种常用的除垢剂，主要用于处理污水中的硬水和钙镁离子。
硬水中的钙镁离子容易与其他离子结合形成垢，影响设备的正常运行。
氯化钙可以与硬水中的钙镁离子发生反应，形成易溶性的盐类，从而防止垢的生成。
三、药剂的作用机理1. 混凝作用混凝剂如氯化铁能够与污水中的悬浮物和胶体颗粒发生化学反应，形成较大的絮凝物。
这些絮凝物能够凝结污水中的弱小颗粒，使其变得更易于沉淀和过滤，从而达到净化水质的目的。
2. 吸附作用吸附剂如活性炭能够通过其表面的孔隙结构吸附污水中的有机物和部份重金属离子。
活性炭的大表面积和丰富的孔隙能够提供更多的吸附位置，将有害物质有效地去除。
3. 生物降解作用生物菌剂中的微生物能够降解污水中的有机物，将其转化为无害的物质。
微生物通过自身的代谢活动分解有机物，同时产生二氧化碳和水等无害产物，从而达到净化水质的目的。
4. 化学反应作用除垢剂如氯化钙能够与污水中的硬水和钙镁离子发生化学反应，形成易溶性的盐类。
循环水系统加药系统方案
2000m3/h，2×1500m3/h循环水系统投药系统设计方案苏州得润水处理设备有限公司2010年10月目录一、概述 (1)二、循环冷却水处理设计的原则和要求 (1)三、工艺流程的确定 (2)四、循环水系统设计参数 (3)五、设计规范标准 (5)六、药剂选用原则 (6)七、补充水及旁滤处理 (6)八、循环水处理 (6)九、清洗与预膜处理 (9)十、药剂的选用及投药量 (12)十一、投药设备的选型 (13)十二、供货清单 (15)十三、设备的投资概算 (15)一、概述在冷却水循环使用的过程中，通过冷却构筑物的传热与传质交换，循环水中Ca2+、Mg2+、CL-、 2SO等离子，溶解性固体，悬浮物相应增加，空气中污染物如4尘土、杂物、可溶性气体和换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖和在循环冷却水系统的管道中产生结垢、腐蚀和粘泥，造成换热器换热效率降低，能源浪费，过水断面减少，通水能力降低，甚至使设备管道腐蚀穿孔，酿成事故。
循环冷却水处理的目的就在于消除或减少结垢、腐蚀和生物粘泥等危害，使系统可靠地运行。
循环水中能产生的盐垢有许多种，如碳酸钙、硫酸钙、碳酸镁、氢氧化锰、硅酸钙等，其中以碳酸钙垢最为常见，危害最大。
二、循环冷却水处理设计的原则和要求1、安全生产、保护环境、节约能源、节约用水是在工业循环冷却水处理设计中需要贯彻的国家技术方针政策的几个重要方面。
在符合安全生产要求方面：循环冷却水处理不当，首先会使用权冷却设备产生不同程度的结垢和腐蚀，导致能耗增加，严重时不仅会损坏设备，而且会引起工厂停车、停产和减产的生产事故，造成极大的经济损失。
因此，安全生产首先应保证循环冷却水处理设施连续、稳定地运行并能达到预期的处理要求。
其次，在循环冷却水处理的各个环节如循环水处理、旁流水处理、补充水处理及辅助生产设施如仓库、加药间等，设计中都应考虑生产上安全操作的要求。
特别是使用的各种药剂如酸、碱、阻垢剂、杀菌灭藻剂等，常常是有腐蚀性、有素，对人体有害的。
循环水处理设备工作原理分析
循环水处理设备主要任务是控制系统内的结垢、腐蚀和微生物的滋生，保证设备长周期、安全地运行。
循环水处理设备控制手段主要是：通过控制水的浓缩倍数和添加缓蚀阻垢剂、杀菌灭藻剂来控制水的腐蚀和结垢以及微生物的滋生。
控制好循环水的排污和水处理药剂浓度，既能提高水处理系统运行的稳定性和可靠性，节省药剂的用量，减少运行费用。
循环水处理设备工作原理1.防腐机理：在药剂的构成物中含有一种对金属表面有强亲和力的成分，当药剂溶于水时，会在金属表面生成一层微薄(一微米以下)且坚韧的分子膜。
这种膜具有极为优良的特性，可有效防止金属表面与水中阴离子及溶解氧的接触，因此能防止金属氧化腐蚀和电化学腐蚀的发生。
2.防垢、除垢机理：药剂溶于水后，便形成一种胶态负离子，这种胶态负离子可吸附水中的悬浮物以及钙镁离子，形成絮状胶态离子团，因而不易附着于管壁，易被排除到系统之外，由于胶态负离子对碳酸盐水垢的生成和沉积起抑制和分散作用，从而防止了结垢。
药剂中的某些组分与垢层内的钙镁化合物进行了离子交换，使垢层的不溶物变成了可溶物游离于水中，起到防垢、除垢作用。
循环水处理器又称被膜处理器，由加药器和除污器两部分组成，是一种高效节能的水处理设备，设备内装有特殊配方的含磷复方硅酸盐被膜水处理剂，可广泛应用于供暖水循环系统、空调水循环系统及各种冷却水循环系统中。
水是人类发展不可缺少的自然资源，是人类和一切生物赖以生存的物质基础。
当今世界，水资源不足和污染构成的水源危机已成为任何一个国家在政策、经济和技术上所面临的复杂问题和社会经济发展的主要制约因素。
在水资源日益缺乏的情况下，水资源污染的现实又使人们增加了一份忧虑。
在中国很多地区，由于各种复杂因素致使不少水体已经严重受到污染，这更加剧了水资源紧缺的矛盾。
三氯异氰尿酸作为循环水处理药剂使用的探讨
·６０·
中 氮 肥
第 ３期
ｍｇ上升趋势，而 ＰＡＰＥＭＰ、ＰＢＴＣ、磺酸 多 元 共聚物对 Ｚｎ２＋具有良好的稳定作用 （ＰＡＰＥＭＰ、 ＰＢＴＣ、磺酸多元共聚物在 ｐＨ ＝８２～９２的范 围内，对 Ｚｎ２＋的稳定率在 ７５％ ～９５％，一般稳 定率在 ８０％ ～８５％就可以较为有效地发挥 Ｚｎ２＋ 的缓蚀作用）。
ＪＨ５００缓蚀阻垢剂属于 ２００５年之后开始在 国内推广使用的全有机加锌碱性低磷复合缓蚀阻 垢剂。ＪＨ５００缓蚀阻垢剂选用优良膦羧酸 ＰＢＴ ＣＡ、大分子有机膦 ＰＡＰＥＭＰ、磺酸多元聚合物 ＡＡ／ＡＭＰＳ／ＨＰＡ、铜缓蚀剂、碳钢缓蚀剂等为主 要组分，充分发挥阻垢剂与分散剂的协同效应， 使药剂的阻碳酸钙、磷酸钙垢能力增强，适用于 高 ｐＨ、高浓缩倍数环境。ＪＨ５００缓蚀阻垢剂的 作用机理和特点如下。
［收稿日期］２０１５１０２７ ［作者简介］曹建新（１９７０—）男，陕西渭南人，工程师。
缓蚀剂、 杀 菌 剂 等 药 剂 进 行 处 理 后， 为 空 压 机 组、发电机组、合成压缩机组及工艺装置的冷却 器提供合格的循环冷却水。
２ 循环水系统选用的杀菌灭藻剂的性能分析
循环水系统选用了 ＪＨ５００缓蚀阻垢剂、三 氯异氰尿 酸 氧 化 性 杀 菌 灭 藻 剂、 ＪＨ７１４有 机 溴 氧化性杀菌灭藻剂、ＪＨ７０６Ａ非氧化性杀菌灭藻 剂、ＪＨ７１８高效粘泥剥离剂、ＪＨ３０８清洗剂等 多个药剂作为杀菌灭藻剂，以解决系统的腐蚀、 结垢、微生物繁殖等问题。 ２１ ＪＨ５００缓蚀阻垢剂
（１） ＰＢＴＣＺｎ形 成 双 阴 极 型 缓 蚀 剂，互 为 补充。利用锌的快速成膜特点来维持膜的耐久 性，同时利用 ＰＢＴＣ与锌、铁、钙等金属离子形 成的络合沉淀膜的牢固性，弥补单一锌盐过于松 软的缺陷，尤其是对于侵 蚀 性 Ｃｌ－造 成 的 膜 破 损，可以迅速进行补膜，从而抑制点蚀的产生。
循环冷却水处理剂
• 3.静电斥力作用是共聚物溶于水后吸附在无机盐的微晶上,使微粒间斥 力增加,阻碍它们的聚结,使它们处于良好的分散状态,从而防止或减少 垢物的形成。
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阻垢剂的种类
• 在水处理中常用的阻垢剂有聚磷酸盐、有机膦酸、膦羧酸、有机膦酸脂、 聚羧酸等。 1）聚磷酸盐 常用聚磷酸有三聚磷酸钠和六偏磷酸钠，在水中生成长链阴离子容 易吸附在微小的碳酸钙晶粒上，同是这种阴离子易于和CO32-置换，从 而防止了碳酸钙的析出。 2）有机膦酸类阻垢剂 常用的有ATMP、HEDP、EDTMPS、DTPMPA、PBTCA、BHMT等。 对抑制碳酸钙、水合氧化铁或硫酸钙的析出或沉淀有很好的效果。 3）有机膦酸酯 有机膦酸酯抑制硫酸钙垢的效果较好，但抑制碳酸钙垢的效果较差。 其毒性低，易水解。 4）聚羧酸类阻垢分散剂 聚羧酸类化合物对碳酸钙水垢有良好的阻垢作用，用量也极少。常 用的有聚丙烯酸PAA、水解马来酸酐HPMA、AA/AMPS、多元共聚物 等。 主要用于各行业的水冷器、油冷器、凝汽器、空冷器、蒸发器、暖 气片、反应釜、吸收塔、贮罐、管道等设备的防腐及阻垢。
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3．硅酸盐垢
循环冷却水中，SiO2含量过高，加上水的硬度较大时， SiO2易与水中的Ca2+或Mg2+生成传热系数很小的硅酸钙或硅 酸镁水垢。这类水垢不能用一般的化学清洗法去除，而要用 酸碱交替清洗。 4．硫酸钙 硫酸钙在98℃以下是稳定的二水化合物(CaSO4· 2O)，其 2H 溶解度比碳酸钙大40倍以上。在37℃以下，溶解度随温度升 高而增大，在37℃以上则相反，随温度升高而减小。硫酸钙 垢非常硬，难以用化学清洗法去除。
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一、水垢的种类和特点
1．碳酸钙 在冷却水系统中最常见的水垢。判断CaCO3结晶或溶解倾 向的两种方法是饱和指数法和稳定指数法，两种指数协同使 用，有助于较正确地判断冷却水的结垢与腐蚀倾向。
污水处理常用药剂
污水处理常用药剂一、引言污水处理是保护环境、维护生态平衡的重要环节。
在污水处理过程中，药剂的使用起着至关重要的作用。
本文将详细介绍污水处理常用药剂的标准格式，包括药剂的名称、化学成份、作用机理、使用方法等。
二、药剂名称及化学成份1. 活性炭- 化学名称：活性炭- 化学成份：主要成份为煤炭、木材、椰壳等天然材料制成的炭质材料。
2. 氯化铁- 化学名称：氯化铁- 化学成份：主要成份为氯化铁（FeCl3）。
3. 高效复合菌剂- 化学名称：高效复合菌剂- 化学成份：主要成份为多种菌株的混合物。
三、药剂作用机理1. 活性炭活性炭通过其大比表面积和孔隙结构，能够吸附污水中的有机物、重金属离子和某些有害气体，从而起到净化水质的作用。
2. 氯化铁氯化铁能够与污水中的磷酸盐结合形成不溶性的铁磷沉淀物，从而去除水中的磷，防止富营养化现象的发生。
3. 高效复合菌剂高效复合菌剂中的菌株能够分解有机物，降解污水中的有机污染物，从而减少水体中的COD（化学需氧量）和BOD（生化需氧量）。
四、药剂使用方法1. 活性炭- 污水处理前，将适量的活性炭投加到污水处理设备中的吸附槽中。
- 控制活性炭的投加量，普通为污水体积的1-2%。
- 活性炭的使用时间普通为3-6个月，需定期更换。
2. 氯化铁- 污水处理前，将适量的氯化铁溶解于水中，形成一定浓度的溶液。
- 控制氯化铁的投加量，普通为污水中磷酸盐的0.5-1倍。
- 氯化铁的使用时间普通为1-2个月，需定期补充。
3. 高效复合菌剂- 污水处理前，将适量的高效复合菌剂投加到污水处理设备中的生化池中。
- 控制高效复合菌剂的投加量，普通为污水体积的0.1-0.2%。
- 高效复合菌剂的使用时间普通为1-3个月，需定期补充。
五、总结污水处理常用药剂包括活性炭、氯化铁和高效复合菌剂。
活性炭通过吸附有机物和重金属离子来净化水质；氯化铁通过与磷酸盐结合形成沉淀物来去除水中的磷；高效复合菌剂通过分解有机物来降解污水中的有机污染物。
水处理药剂(PAC和PAM)PPT
水处理药剂之P AC和PA M制作小正经P AC和PA M区别（PAC）1、别称：聚合氯化铝（简称PAC），又称为碱式氯化铝或羟基氯化铝。
2、作用机理：通过它或它的水解产物使污水或污泥中的胶体快速形成沉淀，便于分离的大颗粒沉淀物。
3、分子式：[AL2(OH)nCl6-n]m，其中n为1～5的任何整数，m为聚合度，即链节的的数目，m的值不大于10。
（PAC）4、PAC的混凝效果影响因素：其中的O H和A L的比值（n 值大小）有密切关系，通常用碱化度表示，碱化度B=[OH]/(3[AL])X100% 。
B要求在40~60%，适宜的PH范围5-9 。
（PAC）5、聚氯化铝颜色：一般有白色、黄色、黄褐色这三种颜色的聚氯化铝。
6、国标范围内的二氧化铝含量在27~30之间的聚合氯化铝多为土黄色到黄色淡黄色的固体粉状。
（PAC）7、机理：这些类型的聚合氯化铝水溶性比较好，在溶解的过程中伴随电化学、凝聚、吸附和沉淀等物理化学变化最终生成[Al2(OH)3(OH)3]∝↓，从而达到净化目的。
8、优势：在使用聚合氯化铝的时候，不需加其它助凝剂，絮凝体形成快而粗大、活性高、沉淀快、对高浊度水的净化效果明显。
（PAC）指标名称产品等级饮用水（一级）非饮用水（二级）氯化铝（AL2O3）含量29-32％29-30％盐基度％60-8560-85PH(1%水溶液) 3.5-5.0 3.5-5.0水不溶物含量≤1.5≤1.5铅Pb ppm ≤3铬Cr ppm ≤1.5铁Fe ppm ≤0.3汞Hg ppm ≤0.02（PAC）白色聚合氯化铝1、品质最高：因为被称为高纯无铁白色聚合氯化铝，或食品级白色聚合氯化铝，与其它聚氯化铝相比是品质最高产品。
2、主要的原材料是优质的氢氧化铝粉、盐酸。
（PAC）3、生产工艺：是国内最先进的技术喷雾干燥法。
4、用途：白色聚合氯化铝用于造纸施胶剂，制糖脱色澄清剂、鞣革、医药、化妆品和精密铸造及水处理等多个领域。
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4 节约钢材
一台换热器是由几十到几百根金属管子 所组成，往往需要成吨的钢材来制作。如 果作好了循环冷却水水处理工作，还可大 大减少换热器因腐蚀穿孔及结垢堵塞而更 换的台数，进而节约钢材。
冷却水经过冷却塔向下喷淋时，溶解在 水中的游离CO2要逸出，也将促使上述反应 向右方进行。
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CaCO3沉积在换热器传热表面，形成致密 的碳酸钙水垢，它的导热性能很差，导热系 数一般不超过1千卡/（小时·m2·℃），而钢 材的导热系数为38.7千卡/（小时·m2·℃）， 可见水垢形成，必然影响换热器的传热效率。
循环水处处理药剂作用机理及其应用
➢ 第一章 概述 ➢ 第二章 阻垢分散机理 ➢ 第三章 缓 蚀机理 ➢ 第四章 杀菌天藻机理 ➢ 第五章 配方筛选 ➢ 第六章 系统的投运及监测
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第一章 概述
一 循环冷却水系统存在的危害 二 循环冷却水处理的意义
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Cl-和SO42-离子会使金属上保护膜的保护性能降 低，尤其是Cl-离子半径小，穿透性强，容易穿过膜 层，替换氧原子形成氯化物，加速了阳极过程的进 行，使腐蚀加速，所以，氯离子是引起点蚀的原因 之一。对于不锈钢制的换热器， Cl-离子是引起应力 腐蚀的主要原因。
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（3）微生物引起的腐蚀
微生物的滋生也会使金属发生腐蚀。这 是由于微生物排出的粘液与无机垢和泥砂 杂物等形成的污泥附着在金属表面，产生 氧的浓差电池，促使金属腐蚀，在金属表 面和污泥之间缺乏氧，因此一些厌氧菌， 主要是硫酸盐还原菌得以繁殖，当温度为 25~30℃时，繁殖更快。它们分解水中的 硫酸盐，产生H2S，引起碳钢腐蚀。
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1 结垢
一般天然水中都溶解有重碳酸盐，这种 盐是冷却水发生结垢的主要成分。
在直流冷却水系统中，重碳酸盐的浓度 较低。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓 度随着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到过饱 和状态时，或者在经过换热器传热表面使水 温升高时，会发生下列反应：
Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2↑+H2O
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其反应如下：
SO42- +8H++8e→S2-+4H2O+能量（细菌生存所 需）
或: SO42-+4H2O +8e → S2-+8OH-+能量 （细菌所 需）
Fe2++S2- → FeS↓
铁细菌是金属锈瘤产生的主要原因，它能使Fe2+ 氧化为Fe3+，释放的能量供细菌生存需要。
Fe2+ → Fe3++能量（细菌生存所需）
上述各种因素对碳钢引起的腐蚀，常使换热器管 壁被腐蚀穿孔，形成渗漏；或工艺介质漏入冷却水 中，损失物料，污染水体；或冷却水渗入工艺介质 中，使产品质量受到影响。
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3 菌藻滋生
冷却水中的微生物，一般是指细菌和藻类，在新鲜 水中，一般来说细菌和藻类都较少。但在循环冷却水 中，由于养分的浓缩，水温的升高（适宜的水温）和 日光照射，给细菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。大 量细菌分泌出的粘液，象粘合剂一样，能使水中飘浮 的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起，形成粘糊糊 的污泥，它们粘附在换热器的传热表面上。这种污泥 也被称为生物粘泥。
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3 减少环境污染
直流冷却水系统直接从水源抽取冷水用 于冷却，然后又将温度升高了的热水排放到 水源中去，除了将废热带到水源中形成热污 染外，若对直流冷却水也采用化学药剂处理 以消除结垢、腐蚀，那么大量排放的冷却水 带走很多药剂，还将对水源产生严重的水体 污染。
由于循环冷却水系统可以大大减少冷却 污水的排放量，对于排放的少量污水通过适 当处理后达标排放，甚至作进一步处理后， 可收回作系统的补充水用。因此，循环冷却 水系统可大大减少环境污染。
没有结垢腐蚀穿孔和粘泥堵塞等危害，系 统中换热器可以始终在良好的环境中工作， 除计划中的检修外，意外的停产检修事故就 会减少，从而在循环冷却水方面为工厂“安、 稳、长、满、优”运行提供了保证。
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2 节约水资源
某化工厂采用直流冷却水系（K=1.0）， 每小时耗水量约20000m3，当改为循环冷却 水系统，并以K=1.5的浓缩倍数运转时，每 小时耗水量降为1000m3，当提高浓缩倍数 到K=3时，每小时耗水量只需500m3左右， 这样每小时节约冷却水量约为19500m3。
一 循环冷却水系统存在的危害
对循环冷却水系统，冷却水在不断循环使 用过程中，由于水的温度升高，水流速度的 变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质 的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照 射、风吹雨淋、灰尘杂物的飘落以及设备结 构和材料等多种因素的综合作用，会产生比 直流系统更为严重的结垢、设备腐蚀和菌藻 微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污 垢堵塞管道等危害，这些危害会威胁和破坏 工厂长周期地安全生产。
在阳极上：Fe→Fe2++2e 在阴极上：1/2O2+H2O+2e→2OH在水中： Fe2++2OH-→Fe(OH)2 这些反应，促使微电池上的阳极金属不断溶解而被 腐蚀。
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碳钢在水中腐蚀过程示意
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（2）有害离子引起的腐蚀
循冷却水在浓缩过程中，除重碳酸盐浓度增加 外，其它的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增 加，加速碳钢的腐蚀。
结垢的危害，轻者是降低换热器的传热 效率，影响产量，严重时，则被迫停产。
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2 腐蚀
循环冷却水系统中，大量的设备是碳钢等金属制
成的换热器。长期使用循环冷却水，会发生腐蚀。
（1）冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀
敞开式循环冷却水系统中，水与空气能充分地接触， 因此水中溶解的O2可达饱和状态，当碳钢与溶有O2的 冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的 导电性，在碳钢表面会形成许多微电池，微电池的阴、 阳极上分别发生氧化还原的共轭反应。
生物粘泥积附在换热器管壁上，除了形成上述微生 物引起的腐蚀外，还会使冷却水流量减少，降低换热 器冷却效率，严重时，这些生物粘泥会将管子堵死， 迫使停产清洗。
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二 循环冷却水处理的意义
如上所述，冷却水长期循环使用后，必然 会带来结垢、腐蚀和菌藻滋生这三种危害， 而循环冷却水处理就是设法使三种危害减轻 或消除，这样做有几个好处： 1 稳定生产