水質(zhì)技術(shù)與管理

循環(huán)冷卻水處理

技術(shù)與水質(zhì)管理

李小梅（合成橡膠事業(yè)部）

1一、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)常出現(xiàn)哪些問題？二、出現(xiàn)這些問題的原因是什么？三、怎樣解決出現(xiàn)的這些問題？四、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)日常運(yùn)行管理五、泄漏物料對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)有哪些危害？六、日常運(yùn)行需要注意哪些問題？七、怎樣進(jìn)行化學(xué)清洗和預(yù)膜？八、循環(huán)水系統(tǒng)怎樣節(jié)能？目錄2一、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)

常出現(xiàn)哪些問題？

1、水冷器腐蝕

2、換熱管結(jié)垢

3、循環(huán)水粘泥

4、水冷器粘泥

5、涼水塔藻類3

熱交換器熱效率下降熱交換器泄漏材質(zhì)強(qiáng)度下降熱交換器堵塞泵壓上升、流量下降促進(jìn)腐蝕浪費(fèi)藥劑腐蝕冷卻塔效率下降冷卻塔填料變型下陷視覺污染淤泥堆積結(jié)垢粘泥淤泥沉積4二、出現(xiàn)這些問題

的原因是什么？

5二、出現(xiàn)這些問題的原因是什么？1、水質(zhì)特性2、金屬腐蝕3、水垢沉積4、微生物繁殖61、水質(zhì)特性

我國(guó)較典型的地下水主要水質(zhì)

水質(zhì)項(xiàng)目石家莊哈爾濱寧夏同心湖南岳陽(yáng)天津塘沽pH7.606.90/5.508.30Ca2+/mg/L82.978.2481.02.838.00Mg2+/mg/L19.812.8437.81.563.70Na++K+/mg/L16.223.527905.29317HCO3-/mg/L219.6317.2488.29.76464SO42-/mg/L37.38.0039388.9548.0CL-/mg/L28.021.321282.55200CO2/mg/L/11.5/5.50/鹽含量/mg/L403.8461.01047638.010407水中主要離子（1）、主要陽(yáng)離子H+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Zn2+

（2）、主要陰離子OH-、HCO3-、CO32-、SiO32-、Cl-、SO42-、PO43-、HS-、S2-8水質(zhì)特性判據(jù)（1）、飽和指數(shù)（L.S.I.）

Ca(HCO3)2=Ca2++2HCO3-(1-1)HCO3-=H++CO32-(1-2)CaCO3=Ca2++CO32-(1-3)

L.S.I.=pH–pHs

0結(jié)垢L.S.I.=pH–pHs=0不結(jié)垢、不腐蝕L.S.I.=pH–pHs

0腐蝕

其中：PH——實(shí)際PH值；PHs——飽和PH值9水質(zhì)特性判據(jù)（2）、穩(wěn)定指數(shù)（R.S.I.）

R.S.I.=2pHs-pH6結(jié)垢R.S.I.=2pHs-pH=6不結(jié)垢、不腐蝕R.S.I.=2pHs-pH6腐蝕其中：PH——實(shí)際PH值；PHs——飽和PH值10水質(zhì)特性判據(jù)（3）、結(jié)垢指數(shù)（P.S.I.）P.S.I.=2pHs-pHeq

6結(jié)垢P.S.I.=2pHs-pHeq=6不結(jié)垢、不腐蝕P.S.I.=2pHs-pHeq

6腐蝕pHeq=1.465lgM+4.54其中：PHs——飽和PH值pHeq——平衡PHpHeq=1.465lg[M-堿度]+4.5411

（4）、

腐蝕因子F水：pHeq=1.465lgCM+4.54水質(zhì)特性判據(jù)

12水質(zhì)特性判據(jù)J水=510-1010(pHeq1.93)

CCa

CM(pH5.3)當(dāng)水質(zhì)處于平衡時(shí)，即CCa=CCaeq，CM=CMeq，pH=pHeq，水垢的凈沉積和凈溶解均為零，水質(zhì)在宏觀上不發(fā)生變化，此時(shí)，水質(zhì)的結(jié)垢因子J水為1，討論如下：當(dāng)結(jié)垢因子J水1時(shí)，水質(zhì)不但不發(fā)生沉積，而且原有的碳酸鈣沉積物發(fā)生溶解，且比1越小，原有碳酸鈣沉積物發(fā)生溶解的趨勢(shì)越強(qiáng)；當(dāng)結(jié)垢因子J水

=1時(shí)，水質(zhì)處于平衡狀態(tài)，水質(zhì)在宏觀上不發(fā)生變化；當(dāng)結(jié)垢因子J水

1時(shí)，水質(zhì)發(fā)生沉積，比1越大，發(fā)生沉積的趨勢(shì)越強(qiáng)。（5）、

結(jié)垢因子J水

13水質(zhì)項(xiàng)目鎮(zhèn)海寶鋼長(zhǎng)江(九江段)北京石家莊齊魯F水2686107.69.246.582.331.79J水0.0160.6155.889.7128.140.6L.S.I.-2.45-0.550.130.130.300.00R.S.I.11.68.907.727.837.157.30P.S.I.11.79.568.117.717.046.74RC1.061.720.5390.4440.3880.867腐蝕速率*/mma-11.5221.1170.8940.6590.5810.532鈣沉積率**/％000.83.16.58.2幾種判據(jù)對(duì)幾種現(xiàn)場(chǎng)水質(zhì)特性計(jì)算結(jié)果比較142、金屬腐蝕原理金屬表面在微觀上是不均勻的，當(dāng)它與水介質(zhì)接觸時(shí)，形成許多微小腐蝕電池（簡(jiǎn)稱微電池），活潑部位成為陽(yáng)極，不活潑部位成為陰極。金屬在陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，釋放出電子，自身被氧化成高價(jià)態(tài)的金屬離子從金屬基體上溶解到水中。反應(yīng)如下：

FeFe2++2e

溶解氧或氫離子在陰極發(fā)生還原反應(yīng)得到電子，自身被還原成低價(jià)態(tài)離子或分子。在中堿性水中，主要發(fā)生溶解氧被還原反應(yīng)，反應(yīng)如下：1/2O2+H2O+2e2OH-當(dāng)亞鐵離子與氫氧根相遇時(shí)，生成氫氧化鐵沉淀，反應(yīng)式如下：

Fe2++2OH-

Fe(OH)2

氫氧化鐵產(chǎn)生即是腐蝕的開始，金屬離子在陽(yáng)極進(jìn)入水溶液及其水化的過程，稱為陽(yáng)極過程。而水中的溶解氧和氫離子在陰極不斷獲得電子被還原的過程，稱為陰極過程。只有當(dāng)陽(yáng)極過程和陰極過程同時(shí)存在并進(jìn)行時(shí)，腐蝕才能發(fā)生。

15影響金屬腐蝕的主要因素（1）、pH值（2）、陰離子（主要是氯離子和硫酸根離子）（3）、硬度（4）、溶解氧（5）、懸浮物（6）、流速（7）、溫度（8）、微生物

16影響金屬腐蝕的主要因素

（1）、pH值：

冷卻水的PH值對(duì)于金屬的腐蝕速度的影響往往取決于該金屬的氧化物在水中的溶解度對(duì)PH值的依賴關(guān)系。如果該金屬的氧化物溶于酸性水溶液而不溶于堿性水溶液，例如鎳、鐵、鎂，則該金屬在低PH值時(shí)就腐蝕得快一些，而在高PH值時(shí)就腐蝕得慢一些。有些金屬的氧化物既溶于酸性水溶液中，又溶于堿性水溶液中，這些金屬被稱為兩性金屬，例如鋁、鋅、鉛和錫，這些金屬在中間PH值范圍內(nèi)具有最高的腐蝕穩(wěn)定性。17影響金屬腐蝕的主要因素

（2）、陰離子：

金屬的腐蝕速度與水中陰離子的種類有密切的關(guān)系。水中不同的陰離子在增加金屬腐蝕速度方面具有以下的順序：NO3-＜CH3COO-＜SO42-＜Cl-＜ClO4-,冷卻水中的Cl-、Br-、SO42-等活性離子能破壞碳鋼、不銹鋼和鋁等金屬或合金表面的鈍化膜，增加其腐蝕反應(yīng)的陽(yáng)極過程速度，引起金屬的局部腐蝕。

（3）、硬度：

水中鈣離子和鎂離子濃度之和稱為水的硬度。鈣、鎂離子濃度過高時(shí)，則會(huì)與水中的碳酸根、磷酸根或硅酸根作用，生成碳酸鈣、磷酸鈣和硅酸鎂，引起垢下腐蝕。18影響金屬腐蝕的主要因素

（4）、溶解氧：

氧在中性水中對(duì)金屬的腐蝕起著重要的作用。在腐蝕著的金屬表面上，起著陰極去極化的作用，促進(jìn)金屬的腐蝕。

（5）、懸浮物：

冷卻水中往往存在由泥土、砂粒、塵埃、腐蝕產(chǎn)物、水垢、微生物粘泥等不溶性物資組成的懸浮物。當(dāng)冷卻水的流速降低時(shí)。這些懸浮物容易在換熱器部件的表面生成疏松的沉積物，引起垢下腐蝕。當(dāng)冷卻水流速過高時(shí)，這些懸浮物的顆粒容易對(duì)硬度較低的金屬或合金產(chǎn)生磨損腐蝕。19影響金屬腐蝕的主要因素

（6）、流速：

金屬的腐蝕主要是耗氧腐蝕。因此在流速較低的時(shí)候，金屬的腐蝕速度隨水流速的增加而增加。這是因?yàn)樗牧魉僭黾?，水?dāng)y帶到金屬表面的溶解氧的流量隨之增加。當(dāng)水的流速足夠高時(shí)，足量的氧到達(dá)金屬表面，使金屬部分或全部鈍化，此時(shí)腐蝕速率將下降。如果水的流速繼續(xù)增加，這時(shí)水對(duì)金屬表面上鈍化膜的沖擊腐蝕將使金屬的腐蝕速度重新增大。超高速的流體設(shè)備中，例如離心泵的葉輪還會(huì)引起空泡腐蝕。因此水的流速應(yīng)控制在一個(gè)適宜的范圍內(nèi)。20影響金屬腐蝕的主要因素

（7）、溫度：

一般地講，金屬的腐蝕速度隨溫度的增加而增加。這是因?yàn)闇囟壬?，水中物資的擴(kuò)散系數(shù)增大，能使更多的溶解氧擴(kuò)散到腐蝕金屬表面的陰極區(qū)，使金屬的腐蝕速度增加；另一方面，溫度升高會(huì)使溶解氧在水中的溶解度降低，從而使金屬的腐蝕速度降低。因此，在敞開式的循環(huán)冷卻水中，在溫度較低的區(qū)間內(nèi)，金屬的腐蝕速度隨溫度的升高而加塊，此時(shí)，雖然氧在水中的溶解度隨溫度的升高而下降，但這時(shí)氧擴(kuò)散速度的增加起著主導(dǎo)作用，因而到達(dá)金屬表面的氧的流量增加。這一傾向一直延續(xù)到77℃。之后，金屬的腐蝕速度隨溫度的升高而下降，此時(shí)氧在水中的溶解度的降低起主導(dǎo)作用。21影響金屬腐蝕的主要因素（8）、微生物

微生物對(duì)金屬的腐蝕主要是由鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌、硫氧化菌及其他好氧菌引起的。鐵細(xì)菌可以將二價(jià)鐵氧化為三價(jià)鐵，使之以鞘的形式沉淀下來(lái)，同時(shí)還產(chǎn)生大量黏液，構(gòu)成銹瘤。由于它們耗氧，而生成的銹瘤又阻礙氧的擴(kuò)散，銹瘤下面的金屬表面常常處于缺氧狀態(tài)，從而構(gòu)成氧濃差電池，引起鋼的腐蝕。鐵細(xì)菌產(chǎn)生的銹瘤除了會(huì)引起腐蝕穿孔外，還會(huì)降低管道中水的流速，從而降低冷卻效果；硫酸鹽還原菌能使碳鋼和合金鋼產(chǎn)生點(diǎn)蝕，生成黑色的硫化鐵沉積物；硫氧化菌能把元素硫或其他還原態(tài)的硫化物氧化成硫酸，使介質(zhì)的PH值降低，具有較強(qiáng)的腐蝕性；其他好氧菌因產(chǎn)生有機(jī)酸，故也有不同程度的腐蝕作用。22冷卻水系統(tǒng)金屬的主要腐蝕形態(tài)（1）、均勻腐蝕（2）、垢下腐蝕

（3）、電偶腐蝕（4）、縫隙腐蝕（5）、孔蝕（6）、汽蝕（空泡腐蝕）（7）、磨蝕（8）、微生物腐蝕23（1）、均勻腐蝕定義：在腐蝕介質(zhì)作用下，金屬整個(gè)表面發(fā)生的腐蝕破壞，基本按照相同腐蝕速率進(jìn)行的腐蝕現(xiàn)象叫均勻腐蝕。24（1）、均勻腐蝕影響均勻腐蝕的主要因素：a.溶解氧濃度b.PH值c.溫度d.流速e.含鹽量25(2)、垢下腐蝕

定義：由于水垢的形成，氧分子擴(kuò)散受阻，垢下金屬表面的氧濃度隨腐蝕進(jìn)行不斷降低，與垢外金屬表面的氧濃度形成濃度差，使垢下缺氧區(qū)金屬表面成為陽(yáng)極而被加速腐蝕的現(xiàn)象叫垢下腐蝕。26(2)、垢下腐蝕主要影響因素：a.流速b.生物粘泥27(3)、電偶腐蝕

定義：

兩種金屬在同一電解質(zhì)中接觸，由于二者腐蝕電位不相等存在電位差，有電流流動(dòng)，使電位較低的金屬腐蝕速率加速，形成接觸區(qū)的局部腐蝕，而電位較高的金屬腐蝕速率降低，這一現(xiàn)象稱為電偶腐蝕。28(3)、電偶腐蝕主要影響因素：a.陰、陽(yáng)極面積比b.距離c.介質(zhì)的電導(dǎo)率29(4)、縫隙腐蝕

定義：在腐蝕介質(zhì)的作用下，金屬與金屬或金屬與非金屬覆蓋物之間存在縫隙時(shí)，縫隙內(nèi)腐蝕介質(zhì)因滯流而缺氧，縫隙內(nèi)金屬成為腐蝕陽(yáng)極而加速腐蝕的現(xiàn)象叫縫隙腐蝕。30(4)、縫隙腐蝕產(chǎn)生條件：a.危害性陰離子存在b.縫隙（0.0250.3mm）影響因素：a.金屬自身的鈍化性質(zhì)b.氯離子濃度（大于0.1%)c.溶解氧濃度（大于0.5mg/L)d.溫度31(5)、孔蝕

定義：在金屬表面的局部部位，出現(xiàn)向金屬深處發(fā)展的腐蝕小孔，其余部位不腐蝕或腐蝕很輕微的現(xiàn)象叫孔蝕或點(diǎn)蝕?？孜g和一般局部腐蝕的區(qū)分：蝕孔深度:蝕孔寬度1孔蝕

1局部腐蝕32(5)、孔蝕

特點(diǎn)：a.蝕孔小，一般只有幾十微米b.重量損失小c.開始側(cè)孔徑小，穿孔側(cè)孔徑大d.蝕孔一般朝重力側(cè)發(fā)展e.大陰極小陽(yáng)極f.蝕孔多數(shù)有腐蝕產(chǎn)物覆蓋g.具有誘導(dǎo)期33(6)、汽蝕（空泡腐蝕）

定義：流體和金屬構(gòu)件高速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在金屬表面局部產(chǎn)生渦流并伴有汽泡生成和破滅，當(dāng)汽泡破滅時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)大沖擊力和介質(zhì)對(duì)金屬的腐蝕聯(lián)合作用造成金屬的損壞，這類腐蝕叫汽蝕。又稱空泡腐蝕或空隙腐蝕。34(6)、汽蝕（空泡腐蝕）汽蝕產(chǎn)生過程：a、金屬表面膜上生成汽泡；b、汽泡破滅，沖擊力使金屬產(chǎn)生塑性變形，破壞表面膜；c、裸露金屬表面被腐蝕，重新生成保護(hù)膜；d、在同一地點(diǎn)重新生成汽泡；e、汽泡再次破裂，膜被再次破壞；f、裸露表面被進(jìn)一步腐蝕，重新生成保護(hù)膜。35(7)、磨蝕

定義：高速流體產(chǎn)生的機(jī)械沖刷作用破壞金屬表面已形成的保護(hù)膜，使新裸露的金屬表面加速腐蝕的現(xiàn)象叫磨蝕。36(7)、磨蝕防止磨蝕的措施：a.選擇耐磨材料b.合理設(shè)計(jì)，避免湍流、渦流c.降低流速，不超過材料的臨界流速37(8)、微生物腐蝕

定義：微生物的代謝產(chǎn)物粘附或沉積在金屬表面上引起的金屬腐蝕，叫微生物腐蝕。383、水垢沉積原理冷卻水中溶解有各種鹽類，如碳酸鹽、碳酸氫鹽、硫酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽和氯化物等，它們的一價(jià)金屬鹽溶解度很大，一般難以從水中結(jié)晶析出，但它們的兩價(jià)金屬鹽（氯化物除外）溶解度很小，并且是負(fù)的溫度系數(shù)，隨濃度和溫度升高很容易形成難溶性結(jié)晶從水中析出，附著在水冷器傳熱面上成為水垢。當(dāng)冷卻水經(jīng)過水冷器換熱面時(shí)，形成的碳酸氫鈣受熱發(fā)生分解：

Ca(HCO3)2

CaCO3

+H2O+CO2當(dāng)冷卻水通過冷卻塔時(shí)，溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH值升高，碳酸氫鈣在堿性條件下發(fā)生如下反應(yīng)：

Ca(HCO3)2+2OH-

CaCO3

+2H2O+CO32-

難溶性碳酸鈣的方解石是熱力學(xué)最穩(wěn)定的碳酸鈣晶型，也是各種碳酸鈣晶型在水中轉(zhuǎn)變的終態(tài)產(chǎn)物。當(dāng)冷卻水中有適量磷酸根離子時(shí)，發(fā)生如下反應(yīng)：

Ca2++PO43-

Ca3(PO4)2

39沉積物主要類型(1)、水垢（難溶鹽）

碳酸鹽、硅酸鹽、磷酸鹽、鋅鹽

（大多數(shù)情況下，換熱器的表面上形成的水垢是以碳酸鈣為主的）。(2)、污垢腐蝕產(chǎn)物、懸浮物、生物粘泥

（水處理控制不當(dāng)，補(bǔ)充水濁度過高，細(xì)微泥砂、膠狀物質(zhì)等帶入冷卻水系統(tǒng)，或者菌藻殺滅不及時(shí)，或腐蝕嚴(yán)重、腐蝕產(chǎn)物多以及操作不慎，油污、工藝產(chǎn)物等泄漏入冷卻水中，都會(huì)加劇污垢的形成）404、微生物繁殖微生物的主要特點(diǎn)：（1）體積小、新陳代謝旺盛（微米級(jí)）（2）繁殖快（2030min一代）（3）易變異、種類多（細(xì)菌200屬、1500余種，真菌500屬、10萬(wàn)余種，藻類3萬(wàn)余種）（4）數(shù)量多、分布廣414、微生物繁殖微生物生長(zhǎng)條件：（1）溫度（1055C

）（2）pH（細(xì)菌6.58.5，霉菌3.06.0，藻類5.58.9）（3）氧氣（4）營(yíng)養(yǎng)4243循環(huán)水系統(tǒng)主要危害菌(1)、異養(yǎng)菌(2)、鐵細(xì)菌(3)、硫酸鹽還原菌(4)、真菌44(1)、異養(yǎng)菌

定義：必須要有機(jī)物作為碳源才能生長(zhǎng)的細(xì)菌。通常說的異養(yǎng)菌是指在普通肉汁胨培養(yǎng)基上能夠生長(zhǎng)的細(xì)菌。

危害：在冷卻水中，它們產(chǎn)生一種膠狀的、黏性的或黏泥狀的、附著力很強(qiáng)的沉積物。這種沉積物覆蓋在金屬的表面上，降低冷卻水的冷卻效果，阻止冷卻水中的緩蝕劑、阻垢劑和殺生劑到達(dá)金屬的表面發(fā)生緩蝕、阻垢和殺生作用，并使金屬表面形成差異腐蝕電池而發(fā)生沉淀物下腐蝕（垢下腐蝕）

45(2)、鐵細(xì)菌

定義：能氧化鐵、沉積鐵，包括自養(yǎng)或兼性自養(yǎng)的一類細(xì)菌。

特點(diǎn)：A、在含鐵的水中生長(zhǎng)；B、通常被包裹在鐵的化合物中；C、生成體積很大的紅棕色的黏性沉淀物；D、鐵細(xì)菌是耗氧菌，但也可以在含氧量0.5mg/L的水中生長(zhǎng)。

危害：在冷卻水中產(chǎn)生大量氧化鐵沉淀，形成銹瘤，引起管道堵塞。

46(3)、硫酸鹽還原菌

定義：在厭氧條件下還原硫酸鹽生成硫化氫的細(xì)菌。

危害：硫酸鹽還原菌是厭氧的微生物，常存在冷卻水系統(tǒng)中黏泥下面。硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的硫化氫對(duì)金屬有腐蝕性，硫化氫還與鉻酸鹽和鋅鹽反應(yīng)，使這些緩蝕劑從水中沉淀出來(lái)，生成的沉淀沉積在金屬表面形成污垢。47(4)、真菌

定義：有細(xì)胞壁，不含葉綠素，無(wú)根莖葉，以寄生或腐生方式生存，僅少數(shù)類群為單細(xì)胞，其它都有分枝或不分枝的絲狀體，能進(jìn)行有性或無(wú)性繁殖的一類生物。

危害：真菌的生長(zhǎng)能產(chǎn)生黏泥而沉積覆蓋在換熱器中換熱管的表面上，降低冷卻效果；產(chǎn)生的黏狀沉積物會(huì)在金屬表面建立差異腐蝕電池而引起金屬的腐蝕；黏狀沉積物覆蓋在金屬的表面，使冷卻水中的緩蝕劑不能到那里去發(fā)揮防護(hù)作用。48三、怎樣解決這些問題？49三、怎樣解決這些問題？1、添加緩蝕劑抑制腐蝕2、添加阻垢分散劑抑制水垢3、添加殺生劑控制微生物501、添加緩蝕劑抑制腐蝕緩蝕劑類型與作用原理:(1)、形成鈍化膜鉻酸鹽、亞硝酸鹽、鉬酸鹽(2)、形成沉積膜磷酸鹽（聚磷酸鹽、正磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽）、鋅鹽(3)、形成吸附膜

(銅緩劑)、有機(jī)胺51(1)、形成鈍化膜

鈍化膜：具有氧化作用的某些緩蝕劑，可直接或間接地氧化金屬，在表面上形成致密的金屬氧化物保護(hù)膜，使金屬的腐蝕電位向正方向移動(dòng)，從而抑制金屬陽(yáng)極反應(yīng)而降低金屬的腐蝕速率。52(2)、形成沉積膜

沉積膜：當(dāng)聚磷酸鹽或磷酸鹽的負(fù)離子與水中一定濃度的兩價(jià)金屬離子作用時(shí)，絡(luò)合形成一個(gè)帶正電荷的聚磷酸鈣絡(luò)合離子，以膠溶狀態(tài)存在于水中。當(dāng)與金屬陽(yáng)極反應(yīng)生成的亞鐵離子在金屬表面上作用時(shí)，生成以聚磷酸亞鐵鈣為主要成分的絡(luò)合離子，依靠腐蝕電流的作用沉積于陰極，形成致密的電沉積膜，阻滯溶解氧向金屬表面擴(kuò)散，從而抑制腐蝕反應(yīng)速率。53(3)、形成吸附膜

吸附膜：以化學(xué)鍵的形式與金屬表面作用形成保護(hù)膜，從而抑制金屬的腐蝕。54緩蝕劑的主要種類a、磷酸鹽b、聚磷酸鹽c、鋅鹽d、鉬酸鹽55緩蝕劑的主要種類

a、磷酸鹽

磷酸鹽是一種陽(yáng)極性緩蝕劑。在中性和堿性環(huán)境中，磷酸鹽對(duì)碳鋼的緩蝕作用主要是依靠水中的溶解氧。溶解氧與鋼反應(yīng)，生成一層薄的γ-Fe2O3氧化膜。磷酸鹽的優(yōu)點(diǎn)是：①?zèng)]有毒性；②價(jià)格便宜；磷酸鹽的缺點(diǎn)是：①需要與專用的共聚物聯(lián)合使用；②緩蝕作用不是太強(qiáng)；③容易促進(jìn)冷卻水中藻類的生長(zhǎng)。

56緩蝕劑的主要種類b、聚磷酸鹽

聚磷酸鹽是目前使用最廣泛而且最經(jīng)濟(jì)的冷卻水緩蝕劑之一。最常用的聚磷酸鹽是六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉。它除了具有緩蝕作用外，還有阻止冷卻水中的碳酸鈣和硫酸鈣結(jié)垢的低濃度阻垢作用。優(yōu)點(diǎn)：①緩蝕效果好；②用量較小，成本較低；③除有緩蝕作用外，還兼有阻垢作用；④沒有毒性；缺點(diǎn)：①易于水解，水解后與水中的鈣離子生成磷酸鈣垢；②易促進(jìn)藻類的生長(zhǎng)；③對(duì)銅及銅合金有侵蝕性。57緩蝕劑的主要種類

c、鋅鹽

鋅鹽是一種陰極性緩蝕劑。由于金屬表面腐蝕微電池中陰極區(qū)附近溶液中的局部PH值升高，鋅離子與氫氧離子生成氫氧化鋅沉積在陰極區(qū)，抑制了腐蝕過程的陰極反應(yīng)而起緩蝕作用。常用的鋅鹽是硫酸鋅。鋅鹽常常與其他緩蝕劑聯(lián)合使用。污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)鋅鹽排放有嚴(yán)格的規(guī)定（一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：鋅含量≤2.0mg/l）鋅鹽的優(yōu)點(diǎn)：①能迅速生成保護(hù)膜；②成本低；③與其他緩蝕劑聯(lián)合使用時(shí)的效果好；鋅鹽的缺點(diǎn)：①單獨(dú)使用時(shí)緩蝕效果較差；②對(duì)水生物有毒性；③在PH值大于8時(shí)，鋅離子易析出，需同時(shí)添加鋅離子穩(wěn)定劑。

58緩蝕劑的主要種類

d、鉬酸鹽

鉬酸鹽是一種非氧化性或弱氧化性緩蝕劑。它需要合適的氧化劑（如溶解氧、亞硝酸鈉)去幫助它在金屬表面產(chǎn)生一種保護(hù)膜（氧化膜）鉬酸鹽的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境污染很小，缺點(diǎn)是成本太高。

59阻垢分散劑作用原理a、螯合增溶b、晶格畸變c、分散d、溶限效應(yīng)2、添加阻垢分散劑抑制水垢60a、螯合增溶

定義：某些物質(zhì)可與水中鈣鎂等成垢金屬離子形成穩(wěn)定的螯合物溶解于水中，從而減少微溶鹽達(dá)到飽和的可能性，使更多的成垢離子穩(wěn)定于水中，這個(gè)現(xiàn)象稱之為螯合增溶。61b、晶格畸變

定義：在碳酸鈣過飽和溶液中，一旦出現(xiàn)晶核，晶體就會(huì)迅速生長(zhǎng)。在晶體生長(zhǎng)過程中，晶體界面若有螯合物存在，螯合物占據(jù)晶體錯(cuò)位處，隨晶體繼續(xù)長(zhǎng)大螯合物被鑲嵌在晶體中，這種晶體存在彈性應(yīng)力而不穩(wěn)定，當(dāng)環(huán)境條件如溫度變化時(shí)，晶體在彈性應(yīng)力作用下而碎裂，形成外形不規(guī)則的小晶體，這個(gè)現(xiàn)象叫晶格畸變。62c、分散

定義：吸附分散劑的懸浮顆粒在水中形成雙電層，靜電作用使顆粒相互排斥，從而避免因顆粒碰撞而長(zhǎng)大，使微小粒子穩(wěn)定于水中的過程叫分散。63d、溶限效應(yīng)

定義：很低的濃度可以使遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于按化學(xué)計(jì)量的鈣鎂等金屬離子濃度穩(wěn)定于水中的現(xiàn)象。在低濃度時(shí)，隨阻垢劑濃度增加阻垢效果增加，當(dāng)達(dá)到一定濃度后，阻垢效果不再增加或增加幅度大大降低。64阻垢分散劑的主要類型a、低分子阻垢劑b、高分子阻垢分散劑65a、低分子阻垢劑主要有：HEDP羥基亞乙基二膦酸ATMP氨基三亞甲基膦酸EDTMP乙二胺四亞甲基膦酸PBTCA膦羧酸66b、高分子阻垢分散劑主要有：聚丙烯酸鈉丙烯酸鈉多元共聚物聚馬來(lái)酸酐聚環(huán)氧琥珀酸聚天冬胺酸673、添加殺生劑控制微生物

殺生劑主要分兩大類：氧化性殺生劑非氧化性殺生劑68氧化性殺生劑

氧化型殺生劑一般是較強(qiáng)的氧化劑，能夠使微生物體內(nèi)的酶發(fā)生氧化而殺滅微生物。但其除殺生外也會(huì)對(duì)水處理劑產(chǎn)生氧化作用。因此，在使用中需要特別注意其投加方式，避免與阻垢劑和緩蝕劑相互影響。氧化型殺生劑一般包括氯系、溴系、過氧化氫、過氧乙酸、臭氧等。69非氧化性殺生劑

非氧化型殺生劑基本上都是有機(jī)化合物，它不是以氧化作用殺死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位，因而非氧化型殺生劑不受水中還原物質(zhì)的影響。非氧化性殺生劑的殺生作用有一定的持久性，對(duì)沉積物或粘泥有滲透、剝離作用，受硫化氫、氨等還原物質(zhì)的影響較小，受水中pH值影響較小等優(yōu)點(diǎn)，就某些方面來(lái)講，它比氧化型殺生劑使用更方便且有效，但是，需要注意微生物的抗藥性以及殺生劑殘留物與分解產(chǎn)物對(duì)環(huán)境的影響問題。非氧化性殺生劑主要包括季銨鹽類、氯酚類、有機(jī)硫化合物、異噻唑啉酮、醛類化合物、季磷鹽類及銅鹽等。70四、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)日常運(yùn)行管理71四、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)日常運(yùn)行管理1、運(yùn)行過程中循環(huán)水水質(zhì)的變化2、日常運(yùn)行中水處理劑的添加3、日常運(yùn)行中水質(zhì)監(jiān)測(cè)與控制

721、運(yùn)行過程中循環(huán)水水質(zhì)的變化

(1)、二氧化碳含量降低(2)、硬度和堿度增加(3)、PH值升高(4)、濁度增加(5)、溶解氧濃度增大(6)、含鹽量升高(7)、有害氣體進(jìn)入(8)、工藝泄漏物的進(jìn)入(9)、微生物的滋長(zhǎng)731、運(yùn)行過程中循環(huán)水水質(zhì)的變化

(1)、二氧化碳含量降低：

運(yùn)行過程中由于水在冷卻塔內(nèi)與大氣充分接觸，水中游離的和半結(jié)合的CO2逸入大氣而散失，從而使水系統(tǒng)中存在的離子平衡被打破，水中增多的CO3易與鈣離子生成CaCO3水垢。

(2)、硬度和堿度增加

隨著循環(huán)水被濃縮，冷卻水的硬度和堿度會(huì)升高，從而使冷卻水的結(jié)垢傾向增大。741、運(yùn)行過程中循環(huán)水水質(zhì)的變化

(3)、PH值升高

補(bǔ)充水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)后，由于CO2的含量降低，故冷卻水的PH值逐漸上升，直到冷卻水中的CO2與大氣中的CO2達(dá)到平衡為止。此時(shí)的PH值稱為冷卻水的自然平衡PH值，通常是在8.5~9.3之間。(4)、濁度增加

補(bǔ)充水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)后，原因不斷被蒸發(fā)濃縮，故水中懸浮物和濁度升高，同時(shí)，循環(huán)水在冷卻塔內(nèi)反復(fù)與大量的工業(yè)大氣接觸，把大氣中的塵埃洗滌下來(lái)并帶入循環(huán)水中，形成懸浮物。此外，冷卻水系統(tǒng)中生成的腐蝕產(chǎn)物、微生物繁衍生成的黏泥都會(huì)成為懸浮物。這些懸浮物約有4/5沉積在冷卻塔積水池的底部，還有約1/5的懸浮物則懸浮在冷卻水中，使水的濁度增加。懸浮物還會(huì)沉積在換熱器或凝汽器中，降低冷卻的效果。如果采用旁濾處理，則可使循環(huán)水的濁度控制在10~15mg/l左右。

751、運(yùn)行過程中循環(huán)水水質(zhì)的變化

(5)、溶解氧濃度增大

補(bǔ)充水進(jìn)入到循環(huán)水系統(tǒng)后，在冷卻塔內(nèi)的噴淋曝氣過程中，空氣中的氧大量進(jìn)入水中，成為水中的溶解氧。水中的溶解氧逐步達(dá)到接近該溫度與壓力下氧的飽和濃度，從而增加了冷卻水的腐蝕。(6)、含鹽量升高

補(bǔ)充水在循環(huán)過程中被蒸發(fā)，水中的無(wú)機(jī)鹽等非揮發(fā)性物質(zhì)仍留在循環(huán)水中，故循環(huán)水由于蒸發(fā)而被濃縮，從而增大了循環(huán)水的結(jié)垢傾向和腐蝕傾向。761、運(yùn)行過程中循環(huán)水水質(zhì)的變化

(7)、有害氣體進(jìn)入

循環(huán)冷卻水在冷卻塔內(nèi)與工業(yè)大氣反復(fù)接觸時(shí)，大氣中的SO2、H2S、和NH3等有害氣體不斷進(jìn)入循環(huán)水中，使循環(huán)水對(duì)鋼、銅和銅合金的腐蝕性增大。(8)、工藝泄漏物的進(jìn)入循環(huán)水在運(yùn)行過程中，冷卻水系統(tǒng)中的換熱器可能發(fā)生泄漏，從而使工藝物質(zhì)（如油、氨等）進(jìn)入循環(huán)水中，使水質(zhì)惡化或水的PH值發(fā)生變化，增加循環(huán)水的腐蝕、結(jié)垢或微生物生長(zhǎng)的傾向。771、運(yùn)行過程中循環(huán)水水質(zhì)的變化

(9)、微生物的滋長(zhǎng)

循環(huán)水中的微生物既可能是由空氣帶入的，也可能是由補(bǔ)充水帶入的。循環(huán)水水溫通常在32~42℃左右，水中含有大量的溶解氧，又往往含有氮、磷等營(yíng)養(yǎng)成分，這些條件都有利于微生物的生長(zhǎng)。冷卻水系統(tǒng)中日光照及的部位可以有大量的藻類生產(chǎn)繁殖，日光照不到的地方，則可以有大量的細(xì)菌和真菌繁殖，并生成黏泥覆蓋在換熱器中的金屬表面上，降低換熱器的冷卻效果，引起垢下腐蝕和微生物腐蝕。782、日常運(yùn)行中水處理劑的添加

（1）、水穩(wěn)劑加藥量的計(jì)算每小時(shí)加藥量=（C/1000）×（M/K）kg（有效成分計(jì)）每班加藥量=8×C/1000）×（M/K）kg（有效成分計(jì)）每天加藥量=24×（C/1000）×（M/K）kg（有效成分計(jì)）C————某一組分藥劑濃度（mg/l）M————補(bǔ)充水水量（m3/h）K————濃縮倍數(shù)

792、日常運(yùn)行中水處理劑的添加

（2）、加藥方式

A、液體的水穩(wěn)劑通過有計(jì)量的加藥裝置，按補(bǔ)充水所需的量，直接加入或與補(bǔ)充水混合后加入。

B、固體的水穩(wěn)藥劑需先溶解配置成一定濃度溶液后，再通過加藥裝置加入。C、液氯或二氧化氯殺菌劑通過加氯機(jī)或二氧化氯發(fā)生器投加，液氯投加點(diǎn)宜設(shè)在集水池水面以下2/3水深處。采用沖擊性或連續(xù)性投加，控制余氯在指標(biāo)范圍內(nèi)。D、非氧化性殺菌劑采用每月1~2次沖擊性投加的方式，人工直接投加在集水池水泵吸入口附近。根據(jù)作殺菌還是作粘泥剝離來(lái)計(jì)算其投加量，為了提高殺生剝離效果，在加藥后暫時(shí)（一般為24小時(shí)內(nèi)）停止排污。803、日常運(yùn)行中水質(zhì)監(jiān)測(cè)與控制

（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）

PH值

懸浮物濃度與濁度含鹽量鈣離子濃度鎂離子濃度鋁離子濃度銅離子濃度總鐵（Fe2+Fe3+）81（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）

堿度硅酸硫酸根濃度氯離子濃度油游離氯濃度磷酸鹽濃度(正磷酸鹽.聚磷酸鹽.有機(jī)磷酸鹽）濃縮倍數(shù)3、日常運(yùn)行中水質(zhì)監(jiān)測(cè)與控制

82（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）

A、PH值

循環(huán)冷卻水運(yùn)行時(shí)PH值通常被控制在7.0~9.2這一范圍內(nèi)。各種水處理劑適用的PH范圍是不同的。如果冷卻水需要在低于其自然平衡的PH值條件下運(yùn)行，則該循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的PH值需要通過加酸來(lái)控制。B、懸浮物濃度與濁度

懸浮物是顆粒較大而懸浮在水中的一類雜質(zhì)的總稱，在水質(zhì)分析中常用濁度測(cè)定值來(lái)近似表示懸浮物和膠體的含量。它的單位是mg/L。在一般情況下，循環(huán)冷卻水中懸浮物濃度或濁度不應(yīng)大于20mg/L，當(dāng)使用板式、翅片管式或螺旋板式換熱器時(shí)，懸浮物濃度或濁度不宜大于10mg/l

83（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）

C、含鹽量

含鹽量是指水中溶解性鹽類的總濃度。其單位常用mg/L表示。含鹽量可通過電導(dǎo)率來(lái)間接表示。含鹽量高的水中，Cl-和SO42-的含量較高，因而水的腐蝕性較強(qiáng)，含鹽量高的水中，如果Ca2+、Mg2+、和HCO3-的含量較高，則水的結(jié)垢傾向較大，因此循環(huán)水含鹽量高時(shí)，水的腐蝕傾向和結(jié)垢傾向?qū)⒃龃蟆Ｍ都泳徫g阻垢劑時(shí)，循環(huán)水的含鹽量一般不宜大于2500mg/L。D、鈣離子濃度

從腐蝕的角度來(lái)看，軟水雖不易結(jié)垢，但其腐蝕性較強(qiáng)。因此，循環(huán)水中鈣離子的濃度低限不宜小于30mg/L；從結(jié)垢的角度看，鈣離子是循環(huán)水中最主要的成垢陽(yáng)離子，因此，循環(huán)水中的鈣離子濃度也不宜過高。84（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）E、鎂離子

鎂離子也是循環(huán)冷卻水中一種主要的成垢陽(yáng)離子。一般情況下，循環(huán)水中鎂離子濃度不宜大于60mg/L；由于鎂離子易與水中硅酸根生成不易用酸除去的硅酸鎂垢，故要求循環(huán)水中鎂離子濃度應(yīng)遵循以下關(guān)系式：[Mg2+](mg/L)×[SiO2](mg/L)＜15000，式中的[Mg2+]以CaCO3計(jì)，[SiO2]以SiO2計(jì)。F、鋁離子濃度

天然水中鋁離子的含量較低，循環(huán)水中的鋁離子往往是由于補(bǔ)充水在澄清過程中添加鋁鹽做混凝劑而帶入的。鋁離子進(jìn)入循環(huán)水中后將起粘結(jié)的作用，促進(jìn)污泥沉積。循環(huán)水中鋁離子濃度不宜大于0.5mg/L

85（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）G、銅離子濃度：

循環(huán)水中的銅離子會(huì)引起鋼和鋁的局部腐蝕，因此，循環(huán)水中的銅離子濃度不宜大于0.5mg/L。H、總鐵（Fe2+Fe3+）

循環(huán)水中的鐵離子既可以是補(bǔ)充水帶入的，也可以是水系統(tǒng)中鋼設(shè)備腐蝕所產(chǎn)生的，它是循環(huán)水中一種污垢生產(chǎn)物質(zhì)。循環(huán)水中的總鐵濃度可作為估計(jì)鋼鐵設(shè)備腐蝕的依據(jù)。循環(huán)水中的總鐵濃度為0.1~0.2mg/L為正常；總鐵濃度為0.5~1.0mg/L時(shí)為過高；而總鐵濃度大于1mg/L時(shí)則為腐蝕信號(hào)?！对O(shè)計(jì)規(guī)范》中要求，循環(huán)水中總鐵含量一般宜小于0.5mg/L。86（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）I、堿度

堿度是指水中能與強(qiáng)酸發(fā)生中和反應(yīng)的堿性物質(zhì)的含量。循環(huán)水中的堿性物質(zhì)主要是HCO3-和CO32-。堿度的單位可用mmol/L（H+計(jì)）或mg/L（CaCO3計(jì)）表示。測(cè)定堿度時(shí)，根據(jù)所使用的指示劑的不同，可將堿度分為酚酞堿度（P-堿度）和甲基橙堿度（M-堿度），后者又稱為總堿度。甲基橙堿度是表征循環(huán)水中產(chǎn)生碳酸鹽垢的成垢陰離子數(shù)量和結(jié)垢傾向的一個(gè)重要參數(shù)。因此，一般情況下，總堿度不宜超過500mg/L（CaCO3計(jì)）J、硅酸

循環(huán)水中的硅酸鹽有一定的緩蝕作用，但硅酸鹽濃度高時(shí)會(huì)生成硅酸鎂垢。因此，循環(huán)水中的硅酸鹽的濃度（SiO2計(jì)）不宜大于175mg/L87（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）K、硫酸根濃度

硫酸根也是一種腐蝕性離子。硫酸根還是硫酸鹽還原菌生命活動(dòng)中不可缺少的物質(zhì)。硫酸根還可能與循環(huán)水中的鈣離子生成硫酸鈣垢，因此需要對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)。冷卻水中投加阻垢劑時(shí)，對(duì)于碳鋼換熱設(shè)備，水中硫酸根和氯離子的濃度之和不宜大于1500mg/L.L、氯離子濃度

氯離子是一種腐蝕性離子，它能破壞碳鋼、不銹鋼和鋁等金屬或合金表面的鈍化膜，引起金屬的點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂。當(dāng)投加緩蝕劑進(jìn)行冷卻水處理時(shí)，對(duì)于含不銹鋼換熱設(shè)備的冷卻水系統(tǒng)，氯離子的濃度不宜大于300mg/L；對(duì)于含碳鋼換熱設(shè)備的冷卻水系統(tǒng)，氯離子的濃度則不宜大于1000mg/L。88（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）M、油

循環(huán)水中的油類，往往是由于換熱器管子泄漏或墊圈出了問題而進(jìn)入水中的。油類會(huì)附著于換熱器的管壁上，影響換熱器的傳熱和冷卻，阻止緩蝕劑和金屬表面相接觸，使金屬不能與緩蝕劑作用而生成保護(hù)膜。油類還是微生物的營(yíng)養(yǎng)源，是水中污垢生產(chǎn)物的黏結(jié)劑。循環(huán)水中的油含量不應(yīng)大于5mg/L，煉油企業(yè)的則不應(yīng)大于10mg/L.N、游離余氯濃度

在采用加氯方案控制循環(huán)水中的微生物生長(zhǎng)時(shí)，通常要求有適量的剩余氯留在水中，以便能繼續(xù)控制微生物的生長(zhǎng)。這種剩余的氯被稱為余氯、活性氯或游離余氯?！对O(shè)計(jì)規(guī)范》要求;在回水總管處，游離余氯濃度宜控制在0.5~1.0mg/L.89（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）O、磷酸鹽濃度

循環(huán)冷卻水中的磷酸鹽通常是作為水處理劑而被加入水中的。循環(huán)水中的磷酸鹽通常有正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)膦酸鹽三類。在測(cè)定上述三種磷酸鹽的濃度時(shí)，一般是通過分別測(cè)定正磷酸鹽（簡(jiǎn)稱正磷）濃度、總無(wú)機(jī)磷酸鹽（簡(jiǎn)稱總無(wú)機(jī)磷）濃度和總磷酸鹽（簡(jiǎn)稱總磷）濃度后分別算出的。

正磷酸鹽有一定的緩蝕作用，但它易于水中的鈣離子生成磷酸鈣垢，故需要對(duì)其在水中的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

聚磷酸鹽是一類廣泛使用且較為有效緩蝕劑和阻垢劑。聚磷酸鹽易水解為正磷酸鹽，從而使其緩蝕能力降低，阻垢作用消失，且易于水中的鈣離子生成磷酸鈣垢，因此需要對(duì)其在水中的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。膦酸鹽是一類廣泛使用的阻垢緩蝕劑。它既有阻垢作用，又有緩蝕作用。膦酸鹽雖不易水解，但會(huì)被活性氯降解為正磷酸鹽。因此也需要對(duì)其水中的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

上述三種磷酸鹽濃度的控制范圍隨各水處理方案的具體要求而定。

90（1）監(jiān)測(cè)與控制的項(xiàng)目（共16項(xiàng)）P、濃縮倍數(shù)

提高循環(huán)冷卻水的濃縮倍數(shù)可以降低補(bǔ)充水量以節(jié)約水資源，可以降低排污量以減少?gòu)U水處理量。提高濃縮倍數(shù)還可以節(jié)約水處理藥劑的消耗量，降低水處理的成本。但是，濃縮倍數(shù)也不宜過高，控制得過高則會(huì)引起結(jié)垢，因此，對(duì)濃縮倍數(shù)的監(jiān)測(cè)十分重要。用來(lái)監(jiān)測(cè)濃縮倍數(shù)的組份濃度或性質(zhì)的要求是：它們只隨濃縮倍數(shù)的增加而成比例的增加，而不受運(yùn)行中其他條件（加熱、曝氣、投加的水處理劑、沉積或結(jié)垢）的干擾。通?？蛇x用的離子有:氯離子濃度、二氧化硅濃度、鉀離子濃度、鈣離子濃度、含鹽量和電導(dǎo)率。由于大多數(shù)鉀鹽的溶解度較大，在循環(huán)冷卻水的運(yùn)行過程中又不會(huì)從水中析出，人們也很少用鉀鹽做水處理劑，故最常用監(jiān)測(cè)鉀離子來(lái)計(jì)算循環(huán)水的濃縮倍數(shù)。

91項(xiàng)目允許值要求和使用條件修改懸浮物含量，mg/L≤20根據(jù)生產(chǎn)要求確定NTU,≤10換熱設(shè)備為板式、翅片管式、螺旋板式pH7.0-9.2根據(jù)藥劑配方確定7.0-9.5M-堿度(mg/L)≤500根據(jù)藥劑配方及工況條件確定鈣硬度+甲基橙堿度(以CaCO3計(jì)):碳酸鈣穩(wěn)定指數(shù)RSI≥3.3,≤1100;傳熱面水側(cè)壁溫大于70℃,鈣小于200Ca2+,mg/L30-200根據(jù)藥劑配方及工況條件確定

Fe2+,mg/L＜0.5＜0.5,Cu2+≤0.1mg/LCl-,mg/L≤1000碳鋼換熱設(shè)備碳鋼、不銹鋼換熱設(shè)備，水走管程≤1000mg/L≤300不銹鋼換熱設(shè)備不銹鋼換熱設(shè)備，水走殼程傳熱面水側(cè)壁溫不大于70℃冷卻水出水溫度小于45℃≤700mg/LSO42-,mg/L≤1500[SO42-]和[Cl-]之和≤2500硅酸含量，mg/L≤750≤750≤15000[Mg2+]與[SiO2]的乘積pH≤8.5,≤50000游離氯含量，0.5-1.0在回水總管處0.2-1.0石油類,mg/L＜5非煉油企業(yè)NH3-N:銅合金換熱設(shè)備≤1＜10煉油企業(yè)CODCr≤100(2)．水質(zhì)控制標(biāo)準(zhǔn)、GB50050-95與新國(guó)標(biāo)92鈣硬度+甲基橙堿度根據(jù)國(guó)內(nèi)多數(shù)工廠采用的控制項(xiàng)目而增訂的，它取代了Ca2+和堿度的分列指標(biāo)，更能科學(xué)的反映兩者之間的關(guān)系。指標(biāo)值是根據(jù)國(guó)內(nèi)藥劑配方不加酸運(yùn)行數(shù)據(jù)確定的。主要目的是控制水垢的形成。壁溫大于70℃，鈣硬度小于200mg/L的規(guī)定主要是針對(duì)冶金行業(yè)高爐和煉鋼直冷循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)修改說明93總Fe

據(jù)資料介紹，水中有2mg/L的Fe2+存在時(shí)，會(huì)使碳鋼換熱器年腐蝕速率增加6-7倍，且加劇局部腐蝕。鐵離子含量高會(huì)給鐵細(xì)菌的繁殖創(chuàng)造有利條件。此外，當(dāng)采用聚磷酸鹽作為緩蝕劑時(shí)，鐵離子還會(huì)干擾聚磷酸鹽在緩蝕方面的作用，同時(shí)還可能導(dǎo)致堅(jiān)硬的磷酸鐵垢。本條指標(biāo)是根據(jù)國(guó)內(nèi)外運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定的。如果循環(huán)冷卻水中Fe2+不斷升高，則表明設(shè)備被腐蝕。隨著藥劑處理配方的不斷改進(jìn)，本次修訂將總Fe指標(biāo)由0.5mg/L提高至1.0mg/L，這一數(shù)值是工廠運(yùn)行的平均先進(jìn)指標(biāo)，實(shí)際總鐵指標(biāo)可達(dá)2mg/L，為了留有余地，而沒有采用這一數(shù)值。標(biāo)準(zhǔn)修改說明94Cl-國(guó)內(nèi)有關(guān)循環(huán)冷卻水處理試驗(yàn)和工廠調(diào)查表明，氯離子對(duì)不銹鋼的腐蝕有影響，但不是唯一因素。不銹鋼設(shè)備在循環(huán)冷卻水中的腐蝕與設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力情況、使用溫度、水的流速、污垢沉積等有密切關(guān)系，氯離子只是在一定條件下起催化作用。不銹鋼設(shè)備的腐蝕損壞首先是由于設(shè)備本身存在一些缺陷，冷卻水中的氯離子在缺陷部位富集，導(dǎo)致設(shè)備的損壞。我國(guó)70年代引進(jìn)的大化肥循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，曾有過循環(huán)冷卻水中只有每升幾十毫克氯離子時(shí)，而發(fā)生不銹鋼設(shè)備損壞的事例。也有循環(huán)冷卻水中的氯離子達(dá)到1000mg/L時(shí)，系統(tǒng)中的不銹鋼換熱器，未出現(xiàn)腐蝕穿孔情況。氯離子多少合適？根據(jù)掌握的資料，我國(guó)某些大型化工廠采用磷系復(fù)合配方，循環(huán)冷卻水中氯離子濃度控制在500～1000mg/L，殼程不銹鋼設(shè)備未出現(xiàn)腐蝕。因此，對(duì)不銹鋼換熱設(shè)備，將循環(huán)冷卻水中氯離子指標(biāo)提高至不宜大于700mg/L，同時(shí)對(duì)壁溫和水溫也加以限制。管程換熱設(shè)備流速條件較好，Cl-含量不宜大于1000mg/L。根據(jù)某高等院校研究資料表明，Cl-腐蝕的諸多因素中，關(guān)鍵的是溫度，據(jù)資料介紹，同等條件下溫度高者腐蝕加劇，因此在選用Cl-指標(biāo)時(shí)應(yīng)結(jié)合溫度因素確定。95（3）循環(huán)水運(yùn)行主要考核指標(biāo)指標(biāo)名稱裝置類型備注煉油化工大化肥發(fā)電濃縮倍數(shù)/倍3.04.04.54.0補(bǔ)水1.2%腐蝕速率(試管)/mm/a0.100.0750.0750.005無(wú)孔蝕粘附速率(試管)/mg/(cm2月)20151515細(xì)菌總數(shù)/個(gè)/mL1105110511051105生物粘泥/mL/m3222濁度/NTU20101010含油/mg/L10555指標(biāo)合格率/%9595959596濃縮倍數(shù)（K）

指循環(huán)水中某物質(zhì)的濃度和補(bǔ)充水中某物質(zhì)的濃度之比。用來(lái)計(jì)算濃縮倍數(shù)的物質(zhì)要求他們的濃度除了隨濃縮過程增加外不受其他條件干擾。K=cR/cM

CR___循環(huán)水中某物資濃CM——補(bǔ)充水中某物資濃度通常選用的物質(zhì)有K+、Cl-、SiO2等。97循環(huán)水濃縮倍數(shù)與節(jié)水減排及運(yùn)行費(fèi)用的關(guān)系濃縮倍數(shù)需水、節(jié)水排

污水質(zhì)鹽度/mg/L運(yùn)行費(fèi)用/萬(wàn)元補(bǔ)水量m3/h節(jié)水率/%排污量m3/h減排率/%1.010000098900600144311.533196.6922097.789006392.022197.7911098.8912003913.016698.345799.4218002694.014798.533799.6324002235.013898.622899.7230002046.013298.682299.7836001907.012998.721999.8142001838.012698.741699.84480017798濃縮倍數(shù)的選擇：在低濃縮倍數(shù)時(shí)，提高濃縮倍數(shù)節(jié)水效果比較明顯；但當(dāng)濃縮倍數(shù)提高到4.0以上時(shí)，再進(jìn)一步提高濃縮倍數(shù)的節(jié)水效果就不太明顯了。濃縮倍數(shù)過高時(shí)，會(huì)使循環(huán)水中的硬度、堿度和濁度升得太高，水的結(jié)垢傾向增大很多；同時(shí)還會(huì)使水中腐蝕性離子（例如Cl-和SO42-）的含量增大，水的腐蝕性也增強(qiáng)，因此，循環(huán)水的濃縮倍數(shù)并不是越高越好，一般以不超過7.5為宜，超過了必須馬上進(jìn)行排污以降低濃縮倍數(shù)。當(dāng)然，還要根據(jù)所用的水穩(wěn)配方而定，有的配方適宜于一般的濃縮倍數(shù)，有的配方可適宜于高的濃縮倍數(shù)。巴陵公司今年的濃縮倍數(shù)指標(biāo)定為：4.0~7.599影響濃縮倍數(shù)的主要因素（a）、系統(tǒng)的封閉性（b）、溫差（c）、V/R比值1/2—1/3（d）、收水器效果（e）、旁濾池反洗水（f）、物料泄漏100敞開式冷卻水系統(tǒng)的補(bǔ)水量計(jì)算冷卻過程中的三種損失:蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失、排污量補(bǔ)充水量M=E+D+B+F，

（1）蒸發(fā)損失EE=a(R-B),a=e(t2-t1)（2）風(fēng)吹損失DD=(0.2%-0.5%)R（3）排污損失BB=E/(K-1)

（4）滲漏損失F

M、E、D、B分別代表補(bǔ)充水量、蒸發(fā)損失、風(fēng)吹損失、排污量，R為系統(tǒng)中循環(huán)水量，e為損失系數(shù)，K為濃縮倍數(shù)。101提高濃縮倍數(shù)的管理辦法（a）、嚴(yán)格考核（b）、適時(shí)監(jiān)督（c）、杜絕跑冒滴漏（d）、制止亂排亂補(bǔ)102五、泄漏物料對(duì)水系統(tǒng)

產(chǎn)生哪些危害？103五、泄漏物料對(duì)水系統(tǒng)產(chǎn)生哪些危害？1、促進(jìn)微生物迅速繁殖2、引起生物粘泥大量滋生3、導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重腐蝕4、加快水垢沉積速度5、嚴(yán)重堵塞隔柵和噴頭6、水耗、藥劑和運(yùn)行費(fèi)用增加104五、泄漏物料對(duì)水系統(tǒng)產(chǎn)生哪些危害？解決辦法：1、加強(qiáng)日常管理、及時(shí)堵漏2、增加殺菌力度、控制微生物3、及時(shí)清洗和置換4、提高水處理劑濃度5、采用抗污染能力強(qiáng)的配方105六、日常管理需要注意哪些問題？1、補(bǔ)充水和循環(huán)水水質(zhì)變化2、監(jiān)測(cè)換熱器的結(jié)果3、微生物繁殖與生物粘泥滋生情況4、物料泄漏5、水處理劑濃度、質(zhì)量與性能6、水冷器的制造和檢修質(zhì)量1061、補(bǔ)充水和循環(huán)水水質(zhì)變化1）、補(bǔ)充水地下水：硬度和堿度地表水：濁度、COD、菌藻、鹽含量回用污水：pH、COD、BOD、微生物、懸浮物、鹽含量1071、補(bǔ)充水和循環(huán)水水質(zhì)變化2）、循環(huán)水pH、堿度、硬度、濁度、色度、鹽含量、微生物、生物粘泥、泄漏物料、鐵離子、硫化物、亞硝酸根108正常運(yùn)行期間分析項(xiàng)目和頻率分析項(xiàng)目頻率總磷1次/8hpH1次/8h正磷1次/24h鈣硬1次/24h總堿1次/24hK+1次/24h總鐵離子1次/24h濁度1次/24h電導(dǎo)率1次/24hCl-1次/24hSO42-1次/72h異養(yǎng)菌1次/72h粘泥量1次/72h腐蝕速率1次/月粘附速率1次/月1092、監(jiān)測(cè)換熱器的結(jié)果1）腐蝕速率2）粘附速率3）內(nèi)表面情況4）垢樣成分1101）腐蝕速率監(jiān)測(cè)試片：外觀現(xiàn)象，腐蝕速率作參考監(jiān)測(cè)試管：腐蝕速率a.煉油裝置試管腐蝕速率0.10mm/a，基本無(wú)孔蝕

b.化工裝置試管腐蝕速率0.075mm/a，基本無(wú)孔蝕c.發(fā)電裝置試管腐蝕速率0.005mm/a，基本無(wú)孔蝕1112）粘附速率a.煉油裝置試管粘附速率20mg/(cm2月)

b.化工裝置試管粘附速率15mg/(cm2月)

c.發(fā)電裝置試管粘附速率15mg/(cm2月)

1123）內(nèi)表面情況剖開監(jiān)測(cè)管觀察內(nèi)表面的腐蝕現(xiàn)象：屬均勻腐蝕、

局部腐蝕、還是孔蝕？113處理效果好114處理效果不太好1154）垢樣成分分析550oC減量30%，生物粘泥型；Fe2O385%腐蝕型；CaO和MgO含量與鈣、鎂垢有關(guān)；SiO2和Al2O3含量與粘土有關(guān)；SO3含量與硫酸鹽還原菌有關(guān)；P2O5含量與使用藥劑有關(guān)；ZnO含量與使用藥劑有關(guān)。1163、微生物繁殖情況異養(yǎng)菌硫酸鹽還原菌真菌鐵細(xì)菌硝化菌粘泥藻類1174、泄漏物料烴類物質(zhì)酸性物質(zhì)堿性物質(zhì)氣體1185、水處理劑濃度、質(zhì)量與性能藥劑：外觀、理化指標(biāo)、成分、效果藥劑連續(xù)投加藥劑沖擊式投加殺菌劑濃度與細(xì)菌數(shù)的關(guān)系1196、水冷器的制造和檢修質(zhì)量水冷器材質(zhì)水冷器結(jié)構(gòu)水冷器制造水冷器墊片水冷器涂層水冷器試壓水冷器使用時(shí)間水冷器的堵管情況120七、怎樣進(jìn)行清洗和預(yù)膜?121七、怎樣進(jìn)行化學(xué)清洗和預(yù)膜1、裝置清洗2、裝置預(yù)膜1221、裝置清洗a.清洗意義b.清洗對(duì)象c.清洗準(zhǔn)備d.清洗方法和藥劑e.清洗操作f.清洗的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)123a.清洗意義恢復(fù)水冷器的換熱效率降低水冷器和輸水管線的水流阻力保證水冷器水流量為預(yù)膜準(zhǔn)備基礎(chǔ)條件消除垢下設(shè)備腐蝕的條件124b.清洗對(duì)象

冷卻塔、冷卻水管道內(nèi)壁、冷凝器換熱表面等的水垢（碳酸鹽垢、藥劑垢）腐蝕產(chǎn)物生物粘泥泄漏物料淤泥125c、清洗的技術(shù)準(zhǔn)備工作進(jìn)行化學(xué)清洗首先要對(duì)污垢的類型、設(shè)備的材質(zhì)以及設(shè)備的結(jié)垢進(jìn)行嚴(yán)格的診斷后才能制定有效的清洗方案。（1）確定污垢的類型：實(shí)地取樣進(jìn)行垢樣的分析，包括污垢的種類、形態(tài)、厚度等，選用有效的清洗劑。（2）材質(zhì)的組成：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備一般是由多種材質(zhì)制成，清洗前必須了解材質(zhì)的種類，以選用無(wú)腐蝕的清洗劑。（3）設(shè)備的構(gòu)成：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成和工藝流程對(duì)清洗工作至關(guān)重要。清洗前應(yīng)對(duì)設(shè)備的構(gòu)成進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)查，確定是否會(huì)造成死角，或是因生產(chǎn)需要分段清洗，排污是否暢通，是否有泄漏等。126d、清洗方法和藥劑（1）堿清洗：

堿清洗是以強(qiáng)堿性或堿性的化學(xué)藥劑做為清洗劑去除疏松、乳化和分散設(shè)備內(nèi)沉積物的一類方法。它主要用來(lái)清洗一些油脂和帶有有機(jī)物的污垢，也可用表面活性劑所代替。（2）酸清洗：酸能有效的清洗掉金屬設(shè)備中由碳酸鹽組成的硬垢和由金屬氧化物組成的腐蝕產(chǎn)物。酸與金屬的碳酸鹽或氧化物反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘慕饘冫}類。無(wú)機(jī)酸一般是強(qiáng)酸，除垢率高，清洗時(shí)間短，清洗成本低，主要適用于垢和銹比較嚴(yán)重的系統(tǒng)或單臺(tái)設(shè)備的清洗。但對(duì)金屬設(shè)備有較強(qiáng)的腐蝕性，因此，酸洗前需向酸洗液中加入一些專用的高效酸洗緩蝕劑，以減輕對(duì)被清洗設(shè)備金屬基體的腐蝕。127d、清洗方法和藥劑（3）絡(luò)合劑清洗：絡(luò)合劑清洗是利用各種絡(luò)合劑(其中包括螯合劑)