在工業生產（chǎn）中，循環冷卻水係統（tǒng）貫穿於某些生產裝置或設備中，以水為冷卻（què）介質循環（huán）運行，在交換設備餘熱保護其正常運轉的同時也節約了大量的（de）水資源。按照循環冷卻水係（xì）統的結構（gòu）特點可分為敞開式循環體係和密閉式循環體係，前者一般在大型循環冷（lěng）卻水係統中應（yīng）用，如火力發（fā）電機組、中（zhōng）央空調機組等，與空氣直接接觸，補水量較大；而後者一般存（cún）在於小型的（de）循環冷卻水係統中，如加工機床、空壓機、空分設備、電（diàn）焊機等設備，不與空氣直接相通，耗水量較小。但在循環冷卻水係統實際運行中（zhōng），由（yóu）於循環冷卻水的溫度、鹽份、pH值等均適合（hé）微生物的繁（fán）殖和水垢的生成，若不加以控製，微生物繁（fán）殖將導致粘泥堵塞熱交換器，而水（shuǐ）垢也會影響輸送管（guǎn）線的流量（liàng），並（bìng）且在粘泥沉積的地方會產生垢下腐蝕。而（ér）且從節約水資源和減少排汙方麵考慮，一般（bān）要求循環冷卻水的濃縮倍（bèi）率設計在一定範圍內，從而使得水質處於不（bú）穩定狀（zhuàng）態（tài），勢必（bì）造成設備換熱（rè）管和（hé）水（shuǐ）管道內壁生成附著（zhe）物和換熱管材質發生腐蝕。由於附著物的傳熱性較差，從而大大降低（dī）了設備的換熱效率；而換熱管（guǎn）的（de）腐蝕會（huì）減弱其機械強度，甚至出現穿孔，使（shǐ）冷卻水發生泄漏，從而（ér）影響整（zhěng）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（lěng）卻水水質多表現為不穩定的狀態，極（jí）易產生金屬材質腐蝕、設備表麵結垢（gòu）、粘泥沉積與微生物滋（zī）生（shēng）等三（sān）類問題。如不進行科學的水處理，勢必會引起管（guǎn）道堵塞、腐蝕泄漏（lòu）、換熱效（xiào）率降低（dī）等（děng）一係列（liè）問題，對係統設備和（hé）管道造成損壞或非計劃性停機（jī）停產。為了使循環冷卻水（shuǐ）係統正常（cháng）運行，防止循環冷卻水在冷卻設備、輸水管線內形（xíng）成汙（wū）垢、產生（shēng）腐蝕（shí）及附著生物粘泥，提（tí）高熱交換（huàn）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（huán）冷卻水係統進行（háng）清（qīng）洗除垢及緩蝕、阻垢分散、菌藻控製等日常的水質穩（wěn）定處（chù）理。目（mù）前最為有效的（de）措施是通過投加阻垢（gòu）分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌（jun1）滅藻劑等化學水（shuǐ）質穩定劑以降低（dī）設備和管道的腐蝕，控製結垢生成，抑（yì）製微生物繁衍（yǎn），保（bǎo）證係統正常安全運行。這不僅能延長設（shè）備（bèi）的使用壽命，降低動力消耗，並且（qiě）能節約（yuē）能源和水資（zī）源，減少汙水排放，對（duì）環境保護有非常深遠的意義。
一（yī）、循環冷卻水係統存在的問題
在工業循環冷卻（què）水係統中由（yóu）於水質不穩定而易引起（qǐ）係統結垢、腐蝕（shí）、生物粘泥及菌（jun1）藻滋生等不良後果。
1 腐蝕（shí）
1.1 碳鋼（gāng）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（de）腐蝕
循環水在濃（nóng）縮過程中，各（gè）種鹽類的濃度（dù）相應增加（jiā），當Cl-和SO42-離子濃度較高時，會使金（jīn）屬表（biǎo）麵保護膜的防腐性（xìng）能降低。尤（yóu）其是Cl-的離子半徑小、穿（chuān）透性強，容易破壞金屬表麵的保護膜增加其腐蝕反應的陽極過程速度，引（yǐn）起金屬的局部腐蝕。
1.3 兩種不同的金屬接觸時，因金屬間（jiān）電位差而造成電池腐蝕，例如熱交換器（qì）的銅管與碳鋼端板，其接觸部分的鋼鐵材質會因此（cǐ）加速腐蝕。
1.4 水中（zhōng）微生物的滋生也會產生細菌性腐（fǔ）蝕，如硫（liú）酸還原菌、鐵細菌等。
1.5 其它引起腐蝕的影響因素有：pH值、溶（róng）解的氣體、溫度、流（liú）速等。
2 結垢及沉積
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加，當其濃度達到飽和（hé）狀態，或者在經過換熱器傳熱表麵使（shǐ）水溫（wēn）升高時，水中鹽份溶解平衡遭到破壞（huài），會發生下列反應即水垢的生（shēng）成：
Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
生成的CaCO3水（shuǐ）垢沉（chén）積在換熱器的傳熱表麵（miàn），形（xíng）成一層硬（yìng）垢，導熱性能（néng）很差（chà），嚴重影響換熱效率。
其次，循環（huán）水係統設備、管道主（zhǔ）要材質是碳鋼，其腐蝕產物主要是氫氧化物和鐵（tiě）的氧化物的水合（hé）物，呈膠體（tǐ）狀態，穩定地懸浮於水中，但當通過熱交換器時易（yì）在（zài）受熱麵膠體相互（hù）凝集沉（chén）澱。沉（chén）澱的Fe2O3由於它的不連續性和不致密（mì）性而對金屬無保護作用，而且由於它的磁性，粘著力（lì）強，且比重大，消除困難，形成汙垢（gòu）。
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慢沉積而形成汙垢沉積在設備、管道表麵。此類汙垢一般較為疏鬆，易用水衝洗去除。
3 微生物影響
微生物可分為細菌、真菌（jun1）及藻類，由於其散布在自然界各個角落，而循環水之（zhī）溫度、鹽份、pH值、溶解氧等比較適合（hé）微生物繁殖。若未能得到有效控製，微生物不斷滋生，並分泌出大量粘液，將水中不溶性雜質粘結在一起，產生粘泥附著於（yú）設備和管道的內表麵，阻礙水（shuǐ）的流動和係統熱交換，且在粘泥沉積地方往往會造成沉積物下腐蝕。
4 危害與不良影響
上述的水垢、腐蝕和微生物（wù）滋生等（děng）這三者不是孤立的，是互相聯係和相互影響的（de），如水垢和汙垢往往結合在一起，結垢和生物粘泥又（yòu）能引起或加重腐（fǔ）蝕。這些水垢、腐蝕（shí）物及生物粘泥給設備的安全運行帶來了嚴重（chóng）的危害。
4.1設備管道水垢附（fù）著：水垢的導熱係數極低，降低傳熱效率或（huò）傳熱不勻，影響設備製冷效果，使換熱（rè）器（qì）壓（yā）力升高，增大壓縮機（jī）正背麵壓力差，導致電機負荷增加，造成高壓運行，增加（jiā）電（diàn）能消耗，嚴重時可（kě）直接造成主機高壓事故停機。
4.2 使係統水（shuǐ）循環量減少：沉積物（如水垢、微生物粘泥）覆蓋在循環水係統設備管（guǎn）道或換熱器流道表麵，嚴重的將堵塞（sāi）管道，阻礙水流動，使（shǐ）冷凍水循環量減少，熱交換效率進一步降低。
4.3腐蝕設備和（hé）管道：係統管道及設備內壁常因腐蝕造成鏽渣脫落，脫落的鏽渣會堵塞盤（pán）管，使換熱效果下降，嚴重時造成穿孔泄漏等重大停機事故；同時腐蝕（shí）的存在還使設備的使用壽命大為縮短（duǎn）。
二、化（huà）學清洗說明
首先對（duì）於存在上述問題的循環冷卻水係（xì）統進行化學（xué）清洗。清洗之前（qián）需對水質進行采樣分析，調查了解設備運行使用情況，判斷汙垢主要成分。根據水質分（fèn）析、係統材質和設備（bèi）係統運行與結垢情況（kuàng）製訂清洗方案。其具體操作步驟分為：
清水衝（chōng）洗：啟動（dòng）係統（tǒng）循環水泵，用大流量的清水盡可能的衝洗掉係統中的灰塵、泥沙（shā）、脫落的藻類及腐蝕（shí）產物（wù）等疏鬆的汙垢，以（yǐ）節約用清洗藥劑（jì）量，降低清洗成本（běn），為下一步的（de）化學清（qīng）洗做準備。
殺菌剝離：排放出汙（wū）水後補（bǔ）充清水，在循環水係統內的冷卻（què）水池中分別一次性的加入殺菌剝（bāo）離劑，殺死係統中菌藻類微生物，並使（shǐ）設備、管道內表麵附著的生物（wù）粘泥剝離脫落；通過水泵循環運行12～24小時，進行殺菌滅藻剝離汙垢，最後從最低點排放汙水（shuǐ）。
清洗除（chú）垢：係統補入清水（shuǐ）後加入（rù）具有溶（róng）垢、滲透（tòu）與分散作用的清洗劑和清洗緩蝕劑，啟（qǐ）動水泵將管道係統內的浮鏽、水垢、油汙等清洗下來，分散於水中，隨水排出，還原清潔的（de）金屬表麵。循環清洗兩次，每次12小時，並要求加清水置換排汙至濁度（dù）小（xiǎo）於20ppm即視為清洗結束，最後將Y型過濾器上（shàng）的過濾網拆開，蘸藥劑手工清洗幹淨。
鈍化或預膜（mó）：設備管道經過清洗後（hòu）其金屬表麵處於十（shí）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化處理；B：若設備清（qīng）洗後立即投（tóu）入使用（yòng），則需進（jìn）行預膜緩蝕處理，以更好的保（bǎo）護（hù）潔淨（jìng）的金屬表麵防止氧化鏽蝕。
循環冷卻水係統清洗過程（chéng）完成後，就進入了日常水質穩定維護階段，即通過（guò）加（jiā）入水質穩定劑，降低金屬材質（zhì）生鏽速率，抑製水中菌藻滋生，防止鈣、鎂鹽結垢（gòu）、沉（chén）澱，******限度的保持設（shè）備和管道的金屬表麵清潔。這樣就可減少（shǎo）設備清洗次數（shù），延長其使用壽命。
三、水質穩定處理（lǐ）
工業循環冷卻水係統的日常水質穩定處理是相當（dāng）重要的，不僅可延長管線和設備的使用壽命，即水處理的效果是（shì）使管線和設備達（dá）到（dào）設計的使用壽命；而且能節約大量的電能及水資源；還可防止設備水係統結垢、腐蝕，菌藻附著，保證係統設備經濟而安全運行。
目前，采用（yòng）化學加藥處理方法是循（xún）環水質穩定處理中（zhōng）最為有效（xiào）且經濟的技術措施，即根據循環冷卻水係統的水質和材質（zhì）特（tè）點（diǎn），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（hù）膜，並阻止和分散各種成垢離子結垢，控製菌藻的生（shēng）成，達到防腐、防垢和控製微生物（wù）生（shēng）長的（de）目的。
加藥處理後的循（xún）環水質要求符合GB50050-2007《工業（yè）循環冷卻水處理（lǐ）設計規範》，其中（zhōng）：碳鋼腐蝕率 ≤ 0.075mm/a；銅腐蝕率 ≤0.005mm/a；汙垢熱阻 ≤4.0 ×10-4mk/s；異養細菌總數≤5×105個/mL。
一般來（lái）說，用於工業循環（huán）冷卻（què）水處理的水質穩定劑主要有三大類：阻垢緩蝕劑、緩蝕劑和殺（shā）菌滅藻劑。
1.阻垢分散劑
該水質穩定劑為複合型水處理藥劑，具有協同增效作用，化（huà）學穩定（dìng）性強，耐高溫，低磷（lín）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（zǔ）垢緩蝕效果。本品能通過絡合增溶、晶格畸變及吸附分散作用，破壞垢物形成與增長的條件，使Ca2+、Mg2+等致垢離子穩定地溶（róng）於水中，對碳酸鈣、硫酸鈣（gài）、磷（lín）酸鹽及碳酸鋇（bèi）等有（yǒu）卓越的阻垢效果，能很好地控製係統結垢，並對氧化鐵、二（èr）氧化矽（guī）等膠體也有良好的分（fèn）散作用，同時能在碳鋼金屬表麵形成致密的保（bǎo）護膜，阻止腐蝕性離（lí）子的浸（jìn）入，對（duì）設備表麵起到良好的緩（huǎn）蝕保護效果，是阻垢（gòu）性能優良兼具緩蝕效果的高效阻（zǔ）垢緩蝕劑。
2.緩蝕劑
這是一種陽（yáng）極型緩蝕（shí）劑，穩定性能好，能在碳鋼、銅及其合金材質（zhì）表麵形成多層致密的高分子（zǐ）防（fáng）護膜（mó），使金屬表麵不起氧化還原反應（yīng），具有良好的緩蝕性能。
3.殺菌滅藻劑
本品是針對循環冷卻水係統極易滋生菌藻的特點而設（shè）計的殺生劑配方。
本殺（shā）菌滅藻劑為低毒、高效、廣譜的殺生劑，分為氧化型和非氧化型兩種殺菌（jun1）劑（jì），能夠不可逆的有效控製和殺死範圍很（hěn）廣的微生物，本身也能被分解（jiě）或被微生物降（jiàng）解；具有穿透粘泥和分散或剝離粘泥的（de）能力，兼有（yǒu）優良的粘泥剝離和抑製菌藻繁殖的效果。同時在使用濃度下，與水中的緩蝕劑和陰垢分散劑能夠彼此相容（róng）。
在循環冷卻水係統中，氧化型和非氧化（huà）型兩種殺菌劑（jì）交替（tì）投加，則可取得更好的殺菌滅藻和剝離效果，能削弱微生物的耐藥（yào）性。
四、水質管理
1.濃縮倍數管理
在循環冷卻水係統中控製一定值的濃（nóng）縮倍（bèi）數對保護設備和節約水資源，減少開支有（yǒu）很大（dà）好處（chù）。一般要求濃縮倍數在3至6這個（gè）範圍內為宜，太（tài）高了（le）節約水（shuǐ）資源意義不（bú）大，且增加了結（jié）垢的趨勢（shì）。
由於循環水濃縮時，水中的（de）各種離子隨之濃（nóng）縮（suō），而電導正是反應（yīng）水中離子濃度多（duō）少的數值，濃縮倍數（shù）與電（diàn）導的增長基本上成正比關（guān）係。當（dāng）水濃縮一倍時，電導率值濃縮0.93—0.98倍，所以一般采用濃縮倍數為3時水的對應（yīng）電導率作為控製（zhì）值，當水濃縮倍數過高時，則啟動排汙口，同時加藥泵啟動，補入相應的被排汙水帶走的藥量。
2.藥（yào）劑（jì）濃度（dù）的管理
平時水處理藥劑（jì）若不維持在一定濃度範圍內，則不能（néng）充分發揮阻垢緩（huǎn）蝕和殺（shā）菌剝離效果；而過量加藥則造成經濟（jì）上的浪費（fèi）。因此（cǐ），加藥要及時適量。目前，循環水係（xì）統加藥一般分為兩類：一是采用自動加藥裝置投（tóu）加；二是（shì）根據計算量（liàng）而采用連續（xù）滴加或間歇式投加方式，這種方式也可保證水中藥量濃度在有效範圍內（nèi）。
3.日常監（jiān）測
機組運行期間，最重要的水質管理是（shì）掌握補水和循環水的水（shuǐ）質。一般來說每月應取水樣進（jìn）行水質分析，以便發現問題及時調整（zhěng）。如出現某個項目（mù）超標，則應優化水質穩（wěn）定（dìng）劑（jì）的配（pèi）方（fāng）及其加藥量，使之達到合同規定的水質標準。在腐蝕或結垢情況監（jiān）測時，可采用現場懸（xuán）掛標準試（shì）片或試管，每月或兩（liǎng）個月測定一次腐蝕或（huò）結垢數據。
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