淺談循環冷卻水系統的化學法水質穩定處理

來源：http://www.ssygc.com/ 作者：余氯檢測儀 時間：2019-07-10

　　摘要: 緩蝕、阻垢、殺菌、滅藻是維持工業循環冷卻水系統水質穩定的重要措施。文章重點介紹了化學法堿性復合配方阻垢劑、分散劑、緩蝕劑及殺菌滅藻劑的藥劑種類、投加量計算、投加方式、投加點和注意事項。并簡單介紹了旁濾處理及系統清洗預膜的重要性和操作方法。

　　關鍵詞: 循環冷卻水系統;化學法;水質穩定處理

　　中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：

　　在工業生產中，循環冷卻水系統貫穿于某些生產裝置或設備中，以水為冷卻介質循環運行，在交換設備余熱保護其正常運轉的同時也節約了大量的水資源。按照循環冷卻水系統的結構特點可分為敞開式循環體系和密閉式循環體系，前者一般在大型循環冷卻水系統中應用，如火力發電機組、中央空調機組等，與空氣直接接觸，補水量較大;而后者一般存在于小型的循環冷卻水系統中，如加工機床、空壓機、空分設備、電焊機等設備，不與空氣直接相通，耗水量較小。

　　但在循環冷卻水系統實際運行中，由于循環冷卻水的溫度、鹽份、pH值等均適合微生物的繁殖和水垢的生成，若不加以控制，微生物繁殖將導致粘泥堵塞熱交換器，而水垢也會影響輸送管線的流量，并且在粘泥沉積的地方會產生垢下腐蝕。總之，在外界條件(如溫度、流速、濃度)改變時，循環冷卻水水質多表現為不穩定的狀態，極易產生金屬材質腐蝕、設備表面結垢、粘泥沉積與微生物滋生等三類問題。如不進行科學的水處理，勢必會引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等一系列問題，對系統設備和管道造成損壞或非計劃性停機停產。

　　為了使循環冷卻水系統正常運行，防止循環冷卻水在冷卻設備、輸水管線內形成污垢、產生腐蝕及附著生物粘泥，提高熱交換設備的冷卻效果，確保生產運行的經濟性和安全性，就必須對循環冷卻水系統進行清洗除垢及緩蝕、阻垢分散、菌藻控制等日常的水質穩定處理。目前最為有效的措施是通過投加阻垢分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑等化學水質穩定劑以降低設備和管道的腐蝕，控制結垢生成，抑制微生物繁衍，保證系統正常安全運行。這不僅能延長設備的使用壽命，降低動力消耗，并且能節約能源和水資源，減少污水排放，對環境保護有非常深遠的意義。

　　一、緩蝕阻垢劑

　　向循環水系統投加并保持一定量的緩蝕藥劑，可以使金屬表面生成一層致密而連續的金屬氧化膜或其它類型的膜，以抑制管路及設備的腐蝕過程，從而達到控制腐蝕的目的。投加阻垢劑，可以提高循環水的極限碳酸鹽硬度，使碳酸鈣晶體畸變，并起分散螯合作用，達到阻垢目的。

　　過去長期沿用的酸性法阻后，由于需調整循環水系統的pH值，投加設備較為繁瑣，以及藥劑本身的腐蝕作用，已逐漸為向循環水中投加阻垢劑、分散劑的堿性法所代替。目前常用的阻垢劑、分散劑、緩蝕劑堿性法復合配方具有對不同水質適應性強，緩蝕、阻垢效果好;藥劑化學性能穩定;無毒或低毒，易生物降解，對環境污染小;易于制備，方便運輸和儲存;配制、投加及操作方法簡單，價格較低等特點。

　　1.緩蝕阻垢劑種類及適用水質

　　2.緩蝕阻垢劑投加方式、投加量和投加點

　　2.1 緩蝕阻垢劑常采用計量泵連續投加或與補充水同步投加，根據藥劑濃度可稀釋或不稀釋。

　　2.2 緩蝕阻垢劑的投加點可選擇在冷卻水池、冷卻水箱出水口或冷卻水泵吸水管段。

　　二、殺菌滅藻劑

　　在循環冷卻水系統中，因其水溫和pH值均適宜微生物的生長，微生物的濃度和它們生長所需要的營養源均因循環水濃縮而不斷增加。加上冷卻塔集水盤(或冷卻水池)常年露置室外，日照充足，更有利于微生物的繁殖生長。

　　循環水中常見的微生物有藻類、細菌、真菌和原生動物四大類。它們在系統內的繁殖生長，不僅使水質惡化，而且還會與其它有機或無機雜質形成粘垢沉積在系統管壁上，增加了水流阻力，嚴重降低換熱管的傳熱效率。粘垢不但阻礙加入水中的緩蝕劑正常發揮防腐蝕功能，還會加速設備及管道的腐蝕過程。

　　敞開式循環冷卻水系統的菌藻處理一般采用氧化性殺生劑液氯、二氧化氯或活性溴，并輔助投加非氧化性殺生劑。

　　1.氧化性殺生劑

　　1.1 氧化性殺生劑種類

　　1.2 投加方式、投加點

　　氧化性殺生劑一般采用定期沖擊投加。

　　液氯可用加氯機投加到冷卻水池(或冷卻水箱)的分布管中，不允許采用液氯鋼瓶與水體直接相連投加的方法：并應將液氯鋼瓶與加氯機分開設置。氯氣管通常采用紫銅管，加氯管可采用橡膠管或塑料管。

　　二氧化氯可用計量泵將殺菌劑和活化劑按1：1的比例通過紫銅管或塑料管混合(時間1-― 2min)后投加到冷卻水池(或冷卻水箱)的分布管中。

　　液體活性溴與10%次氯酸鈉溶液按1：4的比例混合后通過紫銅管或塑料管直接投加到冷卻水池(或冷卻塔集水盤)中。

　　固體活性溴可直接投加到冷卻水池(或冷卻塔集水盤)中;也可配制成溶液通過紫銅管或塑料管投加到冷卻水泵吸水管段。

　　1.3 投加量

　　除二氧化氯余氯控制在0.2―0.5mg/L外，其余藥劑余氯量可控制在0.5- 1.0mg/L。

　　2.非氧化性殺生劑

　　2.1 非氧化性殺生劑種類

　　2.2 投加方式、投加量

　　非氧化性殺生劑可直接投加到冷卻水池(或冷卻塔集水盤)中。

　　三、循環冷卻水系統自動加藥裝置

　　由于影響循環冷卻水系統加藥量的參數和因素較多，人工操作往往難以控制和掌握。加藥過量或排污過量，將造成藥劑和水量的浪費;而藥量不足或排污不足，則使系統水質逐漸惡化。導致管路和設備的腐蝕或結垢，影響系統的正常運行和使用壽命。

　　自動加藥裝置采用補充水流量傳感器和系統水電導率、pH值探頭自動檢測補充水的瞬時流量、累計流量和水中電導率、pH值等參數，并根據設定的程序進行計算，由智能控制器控制計量泵自動投加一種或兩種不同類型緩蝕、阻垢藥劑，定時交替投加兩種殺生劑，以免因長期投加單一殺生劑而使菌藻產生抗藥性。并自動開啟或關閉排污電磁閥，控制系統濃縮倍數。

　　四、旁濾水處理

　　旁濾水處理是從系統中取出部分(1%一5%)循環水量按要求進行處理后仍返回系統的處理方法。其目的是保持循環水水質符合要求。使循環水系統在滿足濃縮倍數條件下正常和經濟地運行。在高濃縮倍數條件運行時，可減少補充水量和排污水量，減輕對環境的污染。

　　旁濾處理方法主要用于去除循環水中的懸浮雜質、溶解性固體及藻類微生物。旁濾處理宜有用多功能旁濾裝置、無閥過濾器，也可根據設計需要選用其它旁流過濾器。

　　五、系統清洗預膜

　　循環冷卻水系統在安裝和運行過程中。不可避免地會有油污、鐵銹、泥沙、灰塵、結垢等進入系統。這些雜質的存在很難使金屬表面活化，嚴重影響緩蝕劑形成保護膜。

　　清洗是系統水質穩定處理過程中極為重要的一環。無論是新系統，還是停用后需要重新啟動的老系統，都必須對金屬表面進行清洗，以除去雜質，為預膜做好準備。預膜的目的就是在系統投入運行之前，投加預膜劑，使金屬表面形成一層緩蝕保護膜。

　　實踐證明，系統預膜與否及預膜操作的好壞對緩蝕效果影響很大。

　　對沒有投藥的老系統和新安裝的循環冷卻水系統必須進行清洗預膜。清洗預膜一般按下述方法進行：

　　1.清洗預膜藥劑可直接投加到冷卻水池(或冷卻塔集水盤)中.

　　2.管道及設備只有輕微腐蝕的老系統及新系統，可采用上表方法一對系統進行一步法完成清洗預膜。

　　3.對管道及設備腐蝕結垢嚴重的老系統，用高壓水對系統換熱器進行單臺清洗。清洗完畢，排污換水。先加分散劑3DT120、再將預膜劑3DT129、3DT180 及3DT199，常溫運行24―48h，排放沖洗。

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