水处理设备技术在循环冷却水系统中的应用探讨

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1、水处理设备技术在循环冷却水系统中的应用探讨冯小丽（神华神东电力有限责任公司，中国北京100033）【摘　要】通过对工业企业循环冷却水冷却原理及运行障碍产生的三类危害分析，结合水处理技术的现状，对水垢控制、污垢控制、腐蚀控制、微生物控制常见方法进行了阐述，提出循环水化学处理应重视化学清洗、预膜处理及日常水处理工作，并说明了工作原理和工作重点。针对循环水系统排污水近零排放技术及循环利用技术进行了论述，探讨了利用反渗透法将排污水脱盐处理后，与新鲜水共同作为循环水系统补充水的方法，有助于提高循环水浓缩倍率，降低耗水量，实现废水零排放，减少环境污染，提高经济

2、效益。.jyqkg2+，也就形不成水垢。目前常用的软化方法有两种：一是离子交换树脂法，该法适于补充水量小的循环水系统间或采用；二是石灰软化法，即投加石灰，使Ca（HCO3）2反应生成CaCO3沉淀提前析出。该方法成本低，适于原水（尤其是暂时硬度大的结垢型原水）钙含量高，补充水量较大的循环冷却水系统。２）加酸降低pH值，稳定重碳酸盐在循环水中加酸（通常为硫酸），降低PH值，使重碳酸盐处于稳定状态。加酸法的关键是控制好加酸量，否则酸量过多会加速设备腐蚀。３）投加阻垢剂在循环水中投加阻垢剂，破坏CaCO3的结晶增长过程，以达到控制水垢形成的目的。目前常用

3、的阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸脂、聚丙烯酸盐等，这也是目前应用最广的控制水垢的方法。3.2　污垢的控制（１）对补充水进行预处理，降低浊度；（２）做好循环水水质处理；（３）投加分散剂，可将粘合在一起的泥团杂质等分散成微粒悬浮于水中，随水流流动而不沉积，从而减少污垢对传热的影响，部分悬浮物还可随排污排出；（４）增加旁滤设备，如果在系统中增设旁滤设备，控制好旁流量和进、出旁流设备的浊度，就可保持系统长时间运行下的浊度在控制指标内，减少污垢形成。3.3　循环冷却水系统金属腐蚀的控制１）添加缓蚀剂缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂，它

4、用量少，不会改变腐蚀介质的性质，不需特殊投加设备，也不需对设备表面进行处理。因此，使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施。在敞开式循环水系统中，为了减轻环境富营养化的压力，目前更趋向于使用后面几种有机膦酸盐和低磷缓蚀剂。2）提高循环水的pH值提高循环水的pH值，使金属表面生成氧化性保护膜的倾向增大，易于钝化，从而有利于控制设备腐蚀。提高循环水的pH值后，不可避免的带来一些问题：循环水结垢倾向增大；设备腐蚀速度下降，但还不能满足要求；某些常用缓蚀剂失效。目前可通过添加专门为碱性冷却水处理开发的复合缓蚀剂来解决，例如：聚磷酸盐-锌盐-膦

5、酸盐-分散剂、聚磷酸盐-正磷酸盐-膦酸盐-三元共聚物、有机多元膦酸-聚合物分散剂-唑类、多元醇磷酸酯-丙烯酸系聚合物、HEDP-PMA等。这些水处理剂的复合配方可发挥出除垢和防腐的综合作用，由于协同或增效作用，它比单一药剂的单一作用，效果更显著，这也是缓蚀剂的发展趋势。3）选用耐蚀材料的换热器。4）用防腐涂料涂覆。3.4　循环冷却水系统微生物的控制设备选用耐蚀材料；控制循环水中的氧含量、PH值、悬浮物和微生物的养料等水质指标；在防腐涂料中添加杀生剂，抑制微生物的生长；采取在冷却水水池加盖、冷却塔的进风口加装百叶窗等措施，防止阳光照射；设置旁流过滤设

6、备；对补充水进行混凝沉淀预处理。目前最有效和最常用的方法则是向循环水中添加杀生剂。总之，解决循环水系统问题的方法，在实际应用中需要根据原水水质、循环水水量及温升、补水水质和价格、使用循环水的换热设备材质和型式以及其他工况条件等实际情况，综合考虑经济效益和环境效益，选择适宜的除垢、防腐、控制微生物的方法结合在一起，制定出经济、实用、可行的循环水处理方案才能实现循环水系统的经济合理运行。4　循环冷却水的化学处理程序化学处理技术是针对不同的水质、设备、材质和工艺条件等因素，选择合理的缓蚀阻垢药剂来抑制腐蚀、水垢和粘泥等危害的产生，使水质稳定，以达到预期的

7、效果。完整地实施水处理技术，是保证循环冷却水系统科学、经济、高效运行的关键。如果补充水水质较差，又要求循环水高浓缩倍数运行，就必须对循环水的补充水进行处理。在循环水水质较差时，循环水补充水可选用“部分弱酸树脂和稳定剂联合处理系统”。4.1　化学清洗在采用水处理技术，投加水处理剂之前，应对循环水系统的换热设备和管道进行剥离和清洗，特别是已经运行的老系统，在粘泥沉积、菌藻滋生严重的状况下，清洗尤为重要。化学清洗主要机理为通过渗透、疏松、剥离、溶解、分散、整合、晶格畸变等作用，除去水侧表面的粘附物、水垢等杂物，以达到净化设备金属表面的目的，为水处理的预膜

8、和日常处理创造条件。4.2　预膜处理预膜是在系统剥离清洗之后、正常运行之前水处理的一个步骤。预膜处理是在系统清洗之后，向系