在工業生產中，循環冷卻水係統貫穿於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（bèi）餘熱保（bǎo）護其正常運轉的同時（shí）也節約（yuē）了大量的水資源。按照循（xún）環冷卻水係統的結構特點可分為敞開式循環體係和密閉式循環體係，前者一般在大型循（xún）環冷卻水係統中應用，如火力發電機組、中央空（kōng）調機組等，與空氣直接接觸（chù），補水量較（jiào）大；而後者一般存（cún）在於小型（xíng）的循環冷卻水係統中，如（rú）加工機（jī）床、空壓機、空（kōng）分（fèn）設備、電焊機等設備（bèi），不與空氣（qì）直接相通，耗水量較（jiào）小。但（dàn）在循環冷卻水係統實際運行中，由於循環冷卻水的溫度、鹽份、pH值（zhí）等均適（shì）合微生物的繁殖和水垢（gòu）的生成，若不加以控製，微生物繁殖將（jiāng）導致粘泥堵塞熱交（jiāo）換器，而水垢也會影響輸（shū）送管線的流量，並且在粘泥沉積的地方會產生垢下腐蝕。而且從節約水資源和減（jiǎn）少排汙方麵（miàn）考慮，一（yī）般要求循環冷卻水的濃縮倍（bèi）率設計在一定（dìng）範圍內，從而使得水質處於不穩定狀態，勢必造成設備換熱（rè）管和（hé）水管（guǎn）道（dào）內（nèi）壁生成附著物和換（huàn）熱管材質發生腐蝕（shí）。由於附著物的傳熱性較差，從而大大降低了設備的換（huàn）熱效率；而換熱管的腐（fǔ）蝕會減弱其機械強度，甚至出現穿孔，使冷卻水發生泄漏，從而（ér）影響整個設備係統的正常運行。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、設備表麵結（jié）垢（gòu）、粘泥沉積與微生物滋生等三類問題（tí）。如不進行科學的水處理，勢必會引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換（huàn）熱效率降低等（děng）一（yī）係列問題（tí），對（duì）係統設備和管道造成損壞（huài）或非（fēi）計劃性停機停產。為（wéi）了使循環冷卻水係統正常運行，防止（zhǐ）循環冷卻水在冷卻（què）設備、輸水管線內形成汙垢、產生腐蝕及附著生物粘（zhān）泥，提高熱（rè）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（què）水係統進行清洗除垢及緩蝕、阻垢分散、菌藻控製等日常的水（shuǐ）質穩定處理。目前（qián）最為有效的措施是通過（guò）投加阻垢分散劑、緩（huǎn）蝕阻（zǔ）垢劑、殺菌滅藻劑等化學水質穩定劑以降低設備和（hé）管道（dào）的腐蝕，控製（zhì）結垢生成（chéng），抑（yì）製微生物繁衍，保證係統正常安全運行。這不僅能延長設（shè）備的使用壽命，降低動力消（xiāo）耗，並且能節約能源和水資源，減少汙水排放，對環境保（bǎo）護有非常深遠（yuǎn）的意義。
一、循（xún）環冷卻水係統（tǒng）存在的問題
在工業循環冷卻水係統中由於水（shuǐ）質不穩定而易引（yǐn）起係統結（jié）垢、腐蝕、生物（wù）粘泥及（jí）菌藻滋生（shēng）等不良後果。
1 腐蝕
1.1 碳鋼材質與水中的氧氣作用而發生腐蝕，其反應如下：
Fe + O2 + H2O Fe(OH)3↓
1.2 有害離子引起的腐蝕
循環水在濃縮過程中，各種鹽類（lèi）的濃度相應增加，當Cl-和SO42-離（lí）子濃度較高時，會使金屬表麵（miàn）保護膜的防腐性（xìng）能降低。尤其（qí）是Cl-的離子半徑小、穿透性強，容易破壞（huài）金屬表（biǎo）麵的（de）保護膜增加其腐蝕反應的（de）陽極過程速度，引起金（jīn）屬的局部（bù）腐蝕。
1.3 兩種不同的（de）金屬接觸時，因金屬間電位差而造成電池腐蝕，例如熱交（jiāo）換器（qì）的銅管與碳鋼端板，其接觸部（bù）分的（de）鋼鐵材質會因此（cǐ）加速腐蝕。
1.4 水（shuǐ）中微生物的滋生也會產（chǎn）生細菌性腐蝕，如硫酸還原菌、鐵細菌等。
1.5 其它引起腐蝕的影響因（yīn）素有：pH值、溶解（jiě）的氣體、溫度、流速等。
2 結（jié）垢及沉積
在循環冷卻水係統中，所溶解的重碳酸鹽濃度隨著蒸發濃縮而增（zēng）加，當其濃度達到飽和狀態，或者在經過換熱（rè）器傳熱（rè）表麵使水溫升（shēng）高時，水中（zhōng）鹽份溶解平衡遭（zāo）到破（pò）壞，會發生下列反應即（jí）水垢的生成：
Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
生成的CaCO3水垢沉（chén）積在換熱（rè）器的傳熱表（biǎo）麵，形成一（yī）層硬垢，導熱性能很差，嚴重影響換熱效率。
其（qí）次，循環水係統設備、管道主要材質是碳鋼，其（qí）腐蝕產（chǎn）物主要是氫氧（yǎng）化物和鐵的氧化（huà）物的水合物，呈（chéng）膠體狀態，穩定地懸浮於水中（zhōng），但當通（tōng）過熱交換器時易在受熱麵膠體相互凝集沉澱。沉澱的Fe2O3由於它的不連（lián）續性和不（bú）致（zhì）密性而對金屬無（wú）保護作用，而且由於它的磁性，粘著力強，且比重大，消除困難，形成汙垢。
另外，循環水中也有天然有機物、泥沙、微生物群落等懸浮物，它們於流速慢或溫度高的地方慢（màn）慢沉積（jī）而形成汙垢沉積在設備、管道表麵。此（cǐ）類汙垢一般較為疏（shū）鬆，易用水衝洗去除。
3 微生物影響
微生物可分為（wéi）細菌、真菌（jun1）及藻類，由於其散布在自然界各個角（jiǎo）落，而循環水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等（děng）比較適合微生（shēng）物繁殖。若未能得到有效（xiào）控製，微生物不斷（duàn）滋（zī）生，並分泌（mì）出大量粘液，將水中不溶性雜質粘結在一起，產生粘泥附著於設備和管道的內表麵，阻礙水的流動和係統熱交換（huàn），且（qiě）在粘泥沉積地方（fāng）往往會（huì）造（zào）成沉積物下（xià）腐蝕。
4 危害與不良影響
上述的水垢、腐蝕和微生（shēng）物滋生（shēng）等這三者不是孤立的（de），是（shì）互（hù）相聯係和相互影響的，如水垢和汙垢往往結合在一起，結垢和生物粘泥（ní）又能引起或加重腐蝕。這些水垢、腐蝕物及生物粘泥給設備的安（ān）全（quán）運行帶來了嚴重的危害。
4.1設備管道水垢附著：水垢的導熱係數極低，降低傳熱效率（lǜ）或傳熱不勻，影響設備製冷效果，使換熱器壓力升高，增大壓縮機正背麵壓力差，導（dǎo）致電機負荷增加，造成高壓運行，增加電能消耗，嚴重時可直接造（zào）成主機高壓事故停機。
4.2 使係統（tǒng）水循環量減少：沉積物（如水垢、微生物粘泥）覆蓋在循（xún）環水係統設備管道或換熱器流道表麵，嚴重的將堵塞管道，阻礙（ài）水流動，使冷凍水循環量減少，熱交換效率進一步（bù）降低。
4.3腐蝕設（shè）備和管（guǎn）道（dào）：係統管道及設備內壁（bì）常因腐蝕造成（chéng）鏽（xiù）渣脫落，脫落的鏽渣會堵（dǔ）塞盤管，使換熱效果下（xià）降，嚴重時造（zào）成穿孔（kǒng）泄漏等重大（dà）停機事故（gù）；同時（shí）腐蝕的存在（zài）還使設備的使用壽命大為縮短。
二、化學（xué）清洗說明
首先對於存在上述問題的循環冷卻水（shuǐ）係統（tǒng）進行化學清（qīng）洗。清洗之前需（xū）對水質進行采樣分析（xī），調查了解設備運行使用（yòng）情況，判斷汙垢主（zhǔ）要成分。根據水質分析、係（xì）統（tǒng）材質和設備係統運行與結（jié）垢（gòu）情況製訂清洗方案（àn）。其具體操作步驟分為：
清水衝洗：啟（qǐ）動係統循環水泵，用大流量的清水盡可能（néng）的衝洗掉係統中的灰塵、泥（ní）沙、脫（tuō）落的藻類及腐蝕產物等疏鬆的汙垢，以節約用清洗藥劑量（liàng），降低清洗成本（běn），為下一步的（de）化學清洗做準備。
殺菌剝離：排放（fàng）出汙水後補充清水，在循環水係統（tǒng）內的冷卻水池中分別一次性（xìng）的加入殺菌剝離劑，殺死係統中菌藻類微（wēi）生物（wù），並使設（shè）備、管道（dào）內表麵附著的生物粘泥剝（bāo）離脫落；通過水泵循環運行12～24小時，進（jìn）行殺菌滅藻剝離汙垢，最後從最低點排（pái）放汙水。
清洗除垢：係統補（bǔ）入清水後加入具有溶垢、滲透與分散作用的清洗劑和清洗緩蝕劑，啟動水泵將管道係（xì）統內的浮鏽、水垢、油汙等清洗下來，分散於水中（zhōng），隨水排出，還原清潔的金屬表麵。循環清洗（xǐ）兩次，每次12小時，並要求加清水（shuǐ）置換排汙至濁度小於20ppm即（jí）視為清洗結束（shù），最後將Y型過濾器上（shàng）的（de）過濾網拆開，蘸藥劑手工清洗幹淨（jìng）。
鈍化或預（yù）膜：設備管道經過清洗後其金屬表麵處於十分活躍的活性狀態，極易二次氧化鏽蝕。A：若設備清洗後封存，則對設備進行預膜鈍（dùn）化處（chù）理；B：若設備清洗後立即投入使用，則需進（jìn）行預（yù）膜緩蝕處（chù）理，以（yǐ）更好的保護潔淨的金屬（shǔ）表麵防止氧化鏽蝕。
循（xún）環冷卻（què）水係（xì）統清洗（xǐ）過程完成後，就進入了日常水質穩定維護階段，即通過加入水質（zhì）穩定劑，降低（dī）金屬材（cái）質生鏽速（sù）率，抑製水中菌藻滋生，防止鈣、鎂鹽結垢、沉（chén）澱，最大限度的保持設備和管道的金屬表（biǎo）麵清潔。這樣就可減少設備清洗次數，延長其使用壽命。
三、水質穩定處理
工業循環冷卻水係統的日常水質穩定處理是（shì）相當（dāng）重要（yào）的，不僅可延長管線和設備的使用壽（shòu）命，即水處（chù）理的（de）效果是使管線和設備達到設計（jì）的使用壽命；而且能節約大量的電能及水資源；還（hái）可防止設備水係統結垢、腐蝕，菌藻附著，保證係（xì）統設備經濟而安全運行。
目前，采（cǎi）用化學加藥（yào）處理（lǐ）方法是循環水質穩定處（chù）理中最為有效（xiào）且（qiě）經濟的技術措施，即根據循環冷卻水（shuǐ）係統的水質（zhì）和材質特點，采用合適的水質穩定劑以維持和修補係統內金屬表麵形成的保護膜，並阻止（zhǐ）和分散各種（zhǒng）成垢離子結垢，控製菌藻的生成，達（dá）到防腐、防垢和控製微生物生長的目（mù）的。
加藥處理後的循環水質要求（qiú）符（fú）合（hé）GB50050-2007《工業循環冷卻水處理設計規範》，其中：碳鋼腐蝕率 ≤ 0.075mm/a；銅腐蝕率 ≤0.005mm/a；汙垢熱阻 ≤4.0 ×10-4mk/s；異養細菌總（zǒng）數≤5×105個/mL。
一般來說，用於工業循環冷卻水處理的水質穩定劑主要有（yǒu）三大類：阻垢緩蝕劑、緩蝕劑（jì）和殺菌滅藻劑。
1.阻垢（gòu）分散劑
該水質穩（wěn）定劑為複合型水處理（lǐ）藥（yào）劑，具有（yǒu）協同增效作用，化學穩定性強，耐（nài）高（gāo）溫，低磷環保，可同時控製多種（zhǒng）金屬材質的腐蝕及汙垢的產生，具有良好（hǎo）的阻垢（gòu）緩蝕效果（guǒ）。本品能通過（guò）絡合增溶、晶格畸變（biàn）及吸附分散作用，破壞垢物形成與增長的條件，使Ca2+、Mg2+等致垢（gòu）離子（zǐ）穩定地溶於水中，對碳酸鈣、硫酸（suān）鈣、磷酸鹽及碳酸鋇等有卓越的（de）阻垢效果（guǒ），能很好地控製係統結垢，並對氧化鐵、二（èr）氧（yǎng）化矽等膠體也有良好的分散作用，同時能在碳（tàn）鋼金屬表麵形成致密的保護膜，阻止腐蝕性離子的浸入，對設備表麵起到良好的緩蝕保護效果，是阻垢性（xìng）能優良兼具緩蝕效果的高效（xiào）阻（zǔ）垢緩蝕劑。
2.緩蝕劑
這是一（yī）種陽極型緩蝕劑，穩定性能好，能在碳鋼、銅及其合金材質表麵（miàn）形成多（duō）層致密的高分子防護膜，使金屬表麵不起氧化還（hái）原反應（yīng），具有（yǒu）良好的緩蝕性能。
3.殺菌（jun1）滅藻劑
本品是針對循環（huán）冷（lěng）卻水係統極易（yì）滋生菌藻的特點而（ér）設計的殺生（shēng）劑配方。
本殺菌滅藻劑為低毒（dú）、高效、廣譜的殺生劑，分為氧化型和非氧化型兩種殺菌劑，能夠不可逆的有效控製（zhì）和殺死範圍很廣的微生（shēng）物，本身也能被分解或被微生物降解；具（jù）有穿透粘泥和分（fèn）散或剝離粘泥的能力，兼有優良的粘泥（ní）剝離和抑（yì）製菌藻（zǎo）繁殖的（de）效果。同時在使用濃度（dù）下，與水中的緩蝕劑和陰垢分散劑能夠彼此相容。
在循環冷卻（què）水係統（tǒng）中，氧化（huà）型和非氧（yǎng）化型兩（liǎng）種殺菌劑交替（tì）投（tóu）加，則可取得更（gèng）好的殺菌（jun1）滅藻和剝離效果，能削弱微生物的（de）耐藥性。
四、水質（zhì）管理
1.濃縮倍數（shù）管理
在（zài）循環冷卻水係統中（zhōng）控製一定值的（de）濃縮倍數對保護設備和節約水資源，減少開支有很大好處。一般要求濃（nóng）縮倍數在3至6這個（gè）範圍內為宜，太高（gāo）了節約水資源意義不（bú）大，且增（zēng）加了結垢的趨勢。
由於（yú）循環水（shuǐ）濃縮時（shí），水中的各種（zhǒng）離（lí）子隨之濃（nóng）縮，而電導正是（shì）反（fǎn）應水中（zhōng）離子濃度多少的數值，濃（nóng）縮倍數（shù）與電導的增長基本上成（chéng）正比關係。當水濃縮一倍時，電導率值濃（nóng）縮0.93—0.98倍，所以一般采用濃縮倍（bèi）數為3時水的對應電導率作為控製值，當水濃縮倍數過高時，則啟動排汙口（kǒu），同時加藥泵啟動，補入相應的被排汙水（shuǐ）帶走的（de）藥量。
2.藥劑濃（nóng）度的管理
平時水處理藥劑若不（bú）維持在一定濃度範圍內，則不能充分發揮阻垢緩蝕（shí）和殺菌剝離效果；而過量加藥則造成經濟上的浪費。因此，加藥要（yào）及時適量。目前，循環水係統加（jiā）藥一般分為（wéi）兩類：一是采用自動加藥裝置投加；二是根據計算量（liàng）而采用連續滴加或（huò）間歇式投加方式，這種方式也可保證水中藥量濃度在（zài）有效（xiào）範圍內。
3.日常監（jiān）測
機組運行期間，最重要的水質管理是掌握補水和循環水的（de）水質。一般（bān）來說每月（yuè）應取水樣進行水質分析，以便發現問題及時調（diào）整。如出現某個項目超標，則（zé）應優化水質穩定劑的配方及其加藥量，使之達到合同規定的水（shuǐ）質標準。在腐蝕（shí）或（huò）結垢情況監測時，可采用現場懸掛標準試（shì）片或試管，每月或兩個（gè）月測定一次腐蝕或結垢數據。
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