循環(huán)冷卻水處理基礎(chǔ)概念教程

循環(huán)冷卻水處理基礎(chǔ)概念2006年6月5日循環(huán)冷卻水處理水的基本知識水，是極性分子,溶解能力很強(qiáng)O-2H+H+d+d-水中的主要物質(zhì)陰離子：SO4-2,Cl-,HCO3-,SiO3-2etc陽離子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+Fe2+,etc溶解氣體：O2,CO2,etc有機(jī)物：微生物，油脂等懸浮顆粒：泥沙膠體等水中陰離子的總當(dāng)量數(shù)和陽離子的總當(dāng)量數(shù)相等水質(zhì)分析項(xiàng)目及含義電導(dǎo)率總堿（M堿度）pH硬度鈣硬濁度總?cè)芄屉妼?dǎo)率電阻率的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率，單位是s/cm2電導(dǎo)率僅決定于水中離子的多少和性質(zhì)。代表了水中的含鹽量,因此電導(dǎo)率越高水中含鹽量越高。表示水中含鹽量的另一單位是總?cè)芙夤腆w（TDS），其單位是ppm對普通水、爐水、冷卻水在20oC、pH中性情況下，TDSppm～0.7×電導(dǎo)率s/cm堿度堿度－－指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和反應(yīng)物質(zhì)的總量。一般水中堿度由氫氧化物、碳酸鹽、重碳酸鹽組成，稱為總堿度?？倝A度＝在甲基橙指示劑變色的等當(dāng)點(diǎn)時所需的酸量＝HCO3-+CO32-+OH-＝M堿度堿度只存在于pH=4.3以上pHpH=-log10(H+mol/l)pH是水中氫離子濃度的負(fù)對數(shù)硬度一般將水中鈣、鎂離子稱作硬度，鈣離子叫鈣硬度，鈣、鎂離子總量叫總硬度。硬度分為碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度?？傆捕扰c總堿度之差叫負(fù)硬度。濁度濁度是表表示水中中的懸浮浮物及膠膠體對光光透過時時所發(fā)生生的阻礙礙程度濁度根據(jù)據(jù)測量方方法的不不同分為為三種直射光測測定：單單位為ppm折射光測測定：單單位為FTU散射光測測定：單單位為NTU濁度的各各單位間間無法進(jìn)進(jìn)行換算算指水中溶溶解物質(zhì)質(zhì)的總量量。它也也可以理理解為水中的的含鹽量量。溶解于水水中的鹽鹽類，陰陰離子的的總當(dāng)量量數(shù)和陽離子子的總當(dāng)當(dāng)量數(shù)相相等?？?cè)芄趟刑妓崴猁}平衡衡H2O+CO2H2CO3H++HCO3-H++CO3-2PH與碳酸鹽鹽平衡密密切相關(guān)關(guān)PH的變化會會引起各各類碳酸酸鹽比例例變化，，外界引引起某種種碳酸鹽鹽的濃度度變化也也使PH變化循環(huán)冷卻卻水處理理循環(huán)水系系統(tǒng)類型型循環(huán)水系系統(tǒng)中要要解決的的問題循環(huán)水處處理效果果的評價價水處理方方案的實(shí)實(shí)施納爾科的的水處理理循環(huán)水處處理常見見問題及及處理循環(huán)冷卻卻水系統(tǒng)統(tǒng)類型一次冷卻卻系統(tǒng)閉路循環(huán)環(huán)冷卻水水冷凍水系系統(tǒng)熱水系統(tǒng)統(tǒng)敞開式循循環(huán)冷卻卻水循環(huán)冷卻卻水系統(tǒng)統(tǒng)中的問問題腐蝕微生物結(jié)垢微生物循環(huán)冷卻卻水的腐腐蝕及其其控制腐蝕的定定義腐蝕是金金屬轉(zhuǎn)變變成金屬屬氧化物物的過程程陽極：FeFe2++2e陰極：2H2O＋O2＋4e4OH-金屬在水水中的腐腐蝕是電電化學(xué)腐腐蝕e-e-e-FexOyOH-OH-O2鐵腐蝕微微電池H2OH2OH2OO2Fe2+陰極（氧減減少）陽極（金屬屬流失）腐蝕的常見見類型腐蝕的形式式：根據(jù)腐腐蝕時腐蝕蝕面積的大大小，可分分為以下幾幾種一般腐蝕局部腐蝕點(diǎn)蝕電偶腐蝕氧濃差腐蝕蝕不銹鋼應(yīng)力力破裂影響腐蝕的的因素pH（堿度）溫度水的流速含鹽量腐蝕性氣體體微生物pH對腐蝕的影影響腐蝕的危害害腐蝕產(chǎn)物成成為軟垢的的一部分，，增加軟垢垢損壞設(shè)備縮短設(shè)備壽壽命增加維修費(fèi)費(fèi)用腐蝕的控制制使用耐腐蝕蝕材料，不不易被氧化化在金屬表面面形成耐腐腐蝕層，隔隔斷與水的的接觸。采用陰極、、陽極保護(hù)護(hù)。使用緩蝕劑劑，對金屬屬進(jìn)行鈍化化。避免不同金金屬的直接接接觸。常用的緩蝕蝕劑緩蝕劑是在在金屬表面面形成一層層膜，隔離離金屬與水水的接觸而而達(dá)緩蝕目目的。緩蝕劑的類類型有沉淀淀膜型、氧氧化膜型、、金屬離子子沉淀膜型型、吸附膜膜型。常用緩蝕劑劑沉淀膜型聚磷酸鹽(六偏磷酸鈉鈉三三聚磷酸鈉鈉）正正磷酸鹽焦焦磷磷酸有機(jī)磷酸鹽鹽鋅鋅鹽硅硅酸鹽鹽氧化膜型如鉻酸鹽鉬鉬酸鹽鹽亞硝硝酸鹽鎢鎢酸鹽鹽金屬離子沉沉淀膜型苯并三氮唑唑（BTA)甲基苯并三三唑(TT)巰基苯并噻噻唑(MBT)冷卻水中的的沉積物及及其控制水中常見沉沉積物：水水垢、污泥泥、生物粘粘泥水垢是水中中的溶解鹽鹽類結(jié)晶析析出沉積在在金屬表面面的物質(zhì)（（主要是硬硬度成分））。污泥是泥沙沙微生物殘殘骸黏土膠膠體等沉積積物生物粘泥是是專指以微微生物代謝謝物、殘骸骸及菌團(tuán)形形成的沉積積物垢形成的原原因水中所含鹽鹽類本身溶溶度積很小小。循環(huán)水溫度度高，成垢垢鹽類的溶溶解度隨溫溫度的上升升而下降水在暴氣過過程pH上升，鹽類類溶解度下下降水被濃縮后后，離子濃濃度上升，，超過溶度度積，并超超過過飽和和度。鈣、鎂、鈉鈉離子的溶溶解度對照照水的結(jié)垢性性判斷Langlier飽和指數(shù)、Ryznar穩(wěn)定指數(shù)飽和PHs的計(jì)算PHs=PK2__-PKps+P[Ca+2]+P[堿度]飽和指數(shù)＝＝PH－PHs>0有碳酸鈣沉沉積趨勢=0既無沉積又又無腐蝕<0腐蝕Ryznar穩(wěn)定指數(shù)＝＝2PHs－PH水的結(jié)垢趨趨勢判斷（（續(xù)）穩(wěn)定指數(shù)水的趨勢<3.9十分嚴(yán)重結(jié)垢3.9~5.0嚴(yán)重結(jié)垢5.0~6.0輕度結(jié)垢6.0~7.0微量結(jié)垢或腐蝕7.0~7.5腐蝕顯著7.5~9.0嚴(yán)重腐蝕>9.0不允許的腐蝕結(jié)垢的危害害阻礙熱交換換器的熱傳傳導(dǎo)效率降低水流量量甚至堵塞塞管路或換換熱器引起垢下腐腐蝕增加能耗和和維修費(fèi)用用結(jié)垢引起的的制冷機(jī)能能耗制冷量（冷冷噸）：300制冷效率（（千瓦/冷噸）0.55電費(fèi)（元））：1循環(huán)量（噸噸/小時）200作業(yè)時間（（小時/天）：24年作業(yè)日：：365垢厚度增增加能耗耗 增加費(fèi)費(fèi)用（元元/年）0.01英寸/0.25毫米10%144,540.000.02英寸/0.5毫米20%289,080.000.03英寸/0.75毫米30%433,620.000.04英寸/1毫米40%578,160.00微生物能量量標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)導(dǎo)熱率菌膜是比碳碳酸鈣更好好的絕緣體體:結(jié)垢形成機(jī)機(jī)理離子濃度超超飽和生成成沉積物分分子有結(jié)晶核可可使結(jié)晶生生成碰撞接觸增增多使結(jié)晶晶長大結(jié)晶長大后后形成沉積積，附著金金屬表面阻垢分散劑劑作用原理理閥值效應(yīng)（（Threshold)阻垢分散劑劑控制垢沉沉積，并非非按化學(xué)當(dāng)當(dāng)量進(jìn)行。。幾個ppm藥劑能控制制幾百個ppm的鈣離子。。阻垢劑作作用原理螯合作用晶格崎變分散作用晶格畸變常用阻垢分分散劑含膦酸基團(tuán)團(tuán)的有機(jī)化化合物，兼兼有阻垢緩緩蝕性能常常用的的有膦酸鹽鹽膦酸酸酯等聚羧酸類水水溶性聚合合物丙稀酸的聚聚合物馬馬來酸酸的聚合物物污泥污泥是水中中的懸浮物物塵粒、微微生物殘骸骸、油等沉沉積而成。。污泥通常沉沉積在水流流慢的地方方表面粗糙處處有粘性的地地方污泥和生物物粘泥的危危害非常類似于于結(jié)垢為結(jié)垢提供供晶核為微生物生生長提供條條件堵塞管道污泥生物粘粘泥的控制制良好的緩蝕蝕、阻垢和和微生物控控制方案可可適當(dāng)減少少污泥、粘粘泥物理(旁濾，在線線過濾等)和化學(xué)方法法相互配合合旁濾裝置旁濾裝置的的過濾量通通常為循環(huán)環(huán)量的5％循環(huán)水中微微生物及控控制微生物種類類細(xì)菌真菌藻類微生物的危危害微生物引起起的粘結(jié)物物導(dǎo)熱性差差難以清除除生物粘泥導(dǎo)導(dǎo)致垢下腐腐蝕。微生物引起起金屬的腐腐蝕直接引起金金屬腐蝕（（鐵細(xì)菌、、硫酸鹽還還原菌）產(chǎn)酸類細(xì)菌菌（硫桿菌菌、硝化菌菌）微生物的控控制方法常用殺生劑劑氧化性殺生生劑非氧化性殺殺生劑生物分散劑劑氧化性殺生生劑鹵素及鹵酸酸鹽臭氧二氧化氯氯化異氰尿尿酸鹵素類殺生生劑在水中中的反應(yīng)X=Cl,Br,orIX2+H2OHOX+HXHOXH++OX-ActiBrom---更好的氧化化性殺菌劑劑HOBrH++OBr–HOBr+NH3H2NBr+H2OHOBr+H2NBrHNBr2+H2OHOBr+HNBr2NBr3+H2OpH對殺生劑活活性的影響響pH6.06.57.07.58.08.59.09.510.0%HOClorHOBr0102030405060708090100LogKill(cfu/ml)0123456ChlorineKillBromineKillHalogens非氧化性殺殺生劑季胺鹽酰酰胺有機(jī)硫異噻唑啉酮酮醛類生物酶制劑劑生生物分散劑劑異噻唑啉酮酮作用目標(biāo)：：所有的好好氧菌和厭厭氧菌，藻藻類、真菌菌與微生物細(xì)細(xì)胞內(nèi)的蛋蛋白質(zhì)或酶酶的硫基發(fā)發(fā)生反應(yīng)反應(yīng)速度：：慢（4～12小時）但持持續(xù)作用時時間長N7330殺生示意圖圖-SHgroups-NH2groupsCellwallCytoplasmicmembraneCoagulation-COOHgroupsN-7330DNA殺生生劑劑使使用用注注意意事事項(xiàng)項(xiàng)藥劑劑濃濃度度、、加加藥藥周周期期不同同藥藥劑劑交交替替使使用用季節(jié)節(jié)因因素素藥劑劑的的相相容容性性循環(huán)環(huán)冷冷卻卻水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的運(yùn)運(yùn)行行循環(huán)環(huán)水水系系統(tǒng)統(tǒng)運(yùn)運(yùn)行行參參數(shù)數(shù)循環(huán)環(huán)量量蒸發(fā)發(fā)量量補(bǔ)充充水水量量排污污量量保有有水水量量溫差差濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)參數(shù)數(shù)間間近近似似計(jì)計(jì)算算公公式式E=μ··R·T/B=E/(K-1)M=E＋B蒸發(fā)發(fā)排污污補(bǔ)充充水水冷卻卻水水系系統(tǒng)統(tǒng)的的運(yùn)運(yùn)行行管管理理原原則則盡可可能能高高的的濃濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)保證證處處理理效效果果的的情情況況下下盡盡量量提提高高濃濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)，，節(jié)節(jié)約約用用水水，，降降低低水水處處理理成成本本良好好的的緩緩蝕蝕、、阻阻垢垢和和微微生生物物控控制制（（化化學(xué)學(xué)處處理理））保證證設(shè)設(shè)備備使使用用壽壽命命、、延延長長檢檢修修周周期期保持持能能耗耗水水平平濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)＝＝循循環(huán)環(huán)水水離離子子濃濃度度/補(bǔ)充充水水離離子子濃濃度度＝補(bǔ)補(bǔ)充充水水量量/排污污量量濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)代代表表水水的的再再利利用用率率濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)的的產(chǎn)產(chǎn)生生補(bǔ)充充水水循環(huán)環(huán)水水蒸發(fā)發(fā)排污污濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)與與補(bǔ)補(bǔ)水水、、排排污污量量的的關(guān)關(guān)系系濃縮倍數(shù)1.52.03.04.05.06.07.0M/R%5.23.52.62.32.22.12.0B/R%3.41.70.80.50.40.30.2控制制濃濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)的的意意義義提高高濃濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)，，補(bǔ)補(bǔ)水水、、排排污污量量下下降降，，節(jié)節(jié)約約用用水水，，降降低低藥藥劑劑成成本本濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)與與腐腐蝕蝕結(jié)結(jié)垢垢控控制制有有直直接接關(guān)關(guān)系系濃縮縮倍倍數(shù)數(shù)的的控控制制方方法法控制制排排污污水水量量（（水水表表控控制制））消消除除直直排排水水和和泄泄漏漏控制制循循環(huán)環(huán)水水電電導(dǎo)導(dǎo)率率或或離離子子濃濃度度循環(huán)環(huán)冷冷卻卻水水的的化化學(xué)學(xué)處處理理合適適的的緩緩蝕蝕劑劑－－防防止止腐腐蝕蝕合適適的的阻阻垢垢劑劑－－防防止止結(jié)結(jié)垢垢合適適的的分分散散劑劑－－防防止止粘粘泥泥垢垢合適適的的殺殺菌菌劑劑－－控控制制微微生生物物生生長長保持持穩(wěn)穩(wěn)定定的的藥藥劑劑濃濃度度自動動化化的的加加藥藥設(shè)設(shè)備備隨時時檢檢測測系系統(tǒng)統(tǒng)中中藥藥劑劑濃濃度度并并根根據(jù)據(jù)需需要要補(bǔ)補(bǔ)充充投投加加藥藥劑劑的的模模式式實(shí)施施自自動動化化加加藥藥的的原原因因由于于循循環(huán)環(huán)水水的的運(yùn)運(yùn)行行和和處處理理為為一一連連續(xù)續(xù)的的過過程程，，因因此此，，化化學(xué)學(xué)水水處處理理也也必必須須適適應(yīng)應(yīng)該該過過程程藥劑劑投投加加量量過過多多或或過過少少均均會會對對系系統(tǒng)統(tǒng)造造成成有有害害的的影影響響及及浪浪費(fèi)費(fèi)人工工加加藥藥濃濃度度波波動動大大，，有有安安全全方方面面的的問問題題普通通的的自自動動加加藥藥設(shè)設(shè)備備補(bǔ)充水回系系統(tǒng)統(tǒng)123排污污/取樣樣控制制效效果果USLLSLTRASAR/電導(dǎo)導(dǎo)率率控控制制自自動動加加藥藥21排污污/取樣樣補(bǔ)充水回系系統(tǒng)統(tǒng)110ppmTRASAR1255umhos7.35pH排放放是一一種種用用于于自自動動加加藥藥控控制制和和系系統(tǒng)統(tǒng)診診斷斷的的熒熒光光示示蹤蹤技技術(shù)術(shù)

ExcitationEmission熒光產(chǎn)生的原原理TRASARScale/corrosioninhibitorPolymerTRASAR因子是一種添添加在納爾科科化學(xué)品中的的熒光物質(zhì)ProductDosageFluorescenceIntensity040806020100TRASAR的熒光強(qiáng)度與與化學(xué)品濃度度保持一致處理效果USLLSL水處理效果的的評定指標(biāo)腐蝕－監(jiān)測腐腐蝕率方法：在線直直讀腐蝕率儀儀腐腐蝕掛片測測試；監(jiān)監(jiān)測換熱器管管標(biāo)準(zhǔn)：（碳鋼鋼）國標(biāo)：小于0.125毫米/年（5mpy）中石化：化工工<0.075,煉油<0.1毫米/年納爾科：小于于0.075毫米/年（3mpy）黃銅：<0.004毫米/年不銹鋼<0.002毫米/年水處理效果的的評定指標(biāo)（（續(xù)）沉積速率（粘粘附速率）方法：監(jiān)測換換熱器管國標(biāo)：結(jié)垢速速率<20MCM（mg/cm2.月）中石化：化工工<15MCM煉油<20MCM在線污垢熱阻阻儀測試污垢熱阻<3×10－4m2小時。C/千卡水處理效果的的評定指標(biāo)（（續(xù)）微生物控制細(xì)菌總數(shù):標(biāo)準(zhǔn)：小于105個/毫升生物粘泥量：：標(biāo)準(zhǔn)：<5ml/m3中石化:化工<3ml/m3煉油<5ml/m3Legionella:軍團(tuán)菌：<10（新加坡）<0.1(英國）國內(nèi)水處理簡簡介藥劑使用情況況加藥方式和監(jiān)監(jiān)測藥劑供應(yīng)存在問題循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)設(shè)計(jì)不合理水處理效果不不夠好濃縮倍數(shù)不高高自動化程度低低國內(nèi)水處理急急需解決的問問題節(jié)省用水提高水處理效效果加藥及管理自自動化納爾科的水處處理特點(diǎn)完善的水處理理理論多年研究并不不斷發(fā)展的產(chǎn)產(chǎn)品系列先進(jìn)的監(jiān)測控控制技術(shù)WELCHEM:自動控制電導(dǎo)導(dǎo)率排污NCM100:在線腐蝕率監(jiān)監(jiān)測TRASAR3000&3DTRASAR：在線自動監(jiān)測測、控制加藥藥針對客戶條件件專門制定的的水處理方案案適合不同水質(zhì)質(zhì)情況的多樣樣化的水處理理化學(xué)品納爾科的水處處理特點(diǎn)（續(xù)續(xù)）現(xiàn)場專家服務(wù)務(wù)服務(wù)體系－六六個服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)人員調(diào)查，系系統(tǒng)調(diào)查，方方案操作手冊冊，服務(wù)計(jì)劃劃，服務(wù)報告告和業(yè)務(wù)總結(jié)結(jié)應(yīng)急服務(wù)技術(shù)支持蘇州、新加坡坡和美國的實(shí)實(shí)驗(yàn)室和研究究中心電子通訊設(shè)計(jì)水處理方方案要點(diǎn)了解用戶情況況水質(zhì)數(shù)據(jù)（包包括豐水、枯枯水期）循環(huán)水系統(tǒng)工工況裝置的工藝條條件現(xiàn)有水處理設(shè)設(shè)施水處理管理情情況用戶存在的問問題實(shí)施化學(xué)水處處理方案的要要點(diǎn)有針對性的水水處理方案適當(dāng)?shù)募铀幏椒绞阶詣蛹铀?、加加藥量平穩(wěn)必要的監(jiān)測手手段監(jiān)測指標(biāo)和一一定的頻率控制及時調(diào)整各個個指標(biāo)確保受受控故障排除準(zhǔn)確的判斷問問題和解決問問題。水處理方案的的實(shí)施步驟清洗預(yù)膜清洗預(yù)膜注意意事項(xiàng)水質(zhì)的濁度、、總鐵PH值鈣離子濃度其它水處理方案的的實(shí)施步驟（（續(xù)）常規(guī)處理常規(guī)處理任務(wù)務(wù)是控制好水水質(zhì)指標(biāo)需控制的水質(zhì)質(zhì)指標(biāo)如下（（控制指標(biāo)根據(jù)據(jù)選選定定的處理方案案定）需要監(jiān)測控制制的水質(zhì)項(xiàng)目目項(xiàng)目單位指標(biāo)項(xiàng)目單位指標(biāo)PH總磷ppm電導(dǎo)率μS/cm2正磷ppm濁度ppm溶鋅ppm鈣硬度ppm總鐵ppm總硬度ppm余鹵ppm總堿度ppm細(xì)菌總數(shù)個/ml氯離子ppm濃縮倍數(shù)水質(zhì)控制指標(biāo)標(biāo)與腐蝕、結(jié)結(jié)垢的關(guān)系PH藥劑濃度濁度總鐵離子鈣硬度和總堿堿度氯離子余鹵細(xì)菌總數(shù)濃縮倍數(shù)冷卻水處理常常見問題的判判斷和處理腐蝕問題狀況：監(jiān)