工业循环冷却水处理技术.doc

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1、工业循环冷却水处理技术提纲：1.工业循环冷却水处理发展简史2.循环冷却水系统介绍3.循环水中的离子4.腐蚀及缓蚀处理5.结垢及阻垢处理6.菌藻滋生及杀菌灭藻处理7.一个循环冷却水系统的处理步骤一.概述众所周知，城市用水中80%以上是工业用水，工业用水中80%是冷却水，由此可见，工业冷却水用量占总用水量的大部分，冷却水的循环使用是节约用水量、缓解水资源日益紧张矛盾的最有效手段。工业冷却水在循环使用过程中，因水中盐类和悬浮物的浓缩，以及在冷却塔与大气接触中，水质不同程度被污染，所以会产生比直流水更为严重的结垢、腐蚀、菌藻滋生等多种危害。循环水冷却处理技

2、术主要就是研究和控制这些危害。循环冷却水处理技术，是70年代随着我国引进13套大化肥装置而引进的技术。当时，国家为节约外汇，由科技部和化工部共同委托天津化工研究院进行水处理技术及相关化学品的国产化工作。经过多年来不懈努力，不仅国产化工作完全完成，而且，目前我院的研发、生产水平居国内领先水平，达到或接近国际先进水平。尤其90年代初，随着全国工业水处理行业唯一的国家级中心（国家工业水处理工程技术研究中心）落户我院，技术又有飞跃发展，一批新技术如：四元共聚物、膦羧酸、膦羧酸共聚物、R/O反渗透阻垢剂及杀菌剂等相继研发成功，尤其具有国际先进水平的示综型药剂

3、及配套的在线监测、远程监控研发成功并成功应用于天津大无缝、上海宝钢、大庆乙烯、天津乙烯等多家单位。二.循环冷却水系统冷却水系统早期为直流系统，冷却水仅仅通过换热设备一次，用后排掉，因此用水量很大，水资源浪费严重，而且，支流系统也存在结垢、腐蚀等问题，只是不如循环水突出。循环冷却水系统分为密闭式和敞开式两种。1.密闭式循环水系统密闭式循环水系统，冷却水在密闭环境内循环，不暴露于空气中，理论上无水量损失，水中各种离子亦不发生变化，此循环水的再冷却由另外换热器完成。这种系统一般用于发电机、内燃机、采暖和冷冻水系统、有特殊要求的系统等。密闭系统存在问题是腐

4、蚀性严重，缓蚀及杀菌是需主要解决的问题。2.敞开式系统在敞开式循环冷却水系统中，冷却水用后也不是立即排放，而是收回循环再用，水的再冷却是通过冷却塔来进行的，因此冷却水在循环过程中要与空气接触，部分水在通过冷却塔时还会被蒸发损失，因而水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。为了维持各种矿物质和离子含量在某一个数值上，必须对系统补充一定的冷却水，通常称作补充水，并排出一定量的浓缩水，通称排污水。敞开式循环冷却水系统中主要设备之一是冷却塔，冷却塔用来冷却换热设备中排出的热水，在冷却塔中，热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜壮，空气则由下向上与水滴或水膜逆向流

5、动，或水平方向交流流动，在气水接触过程中，进行热交换，使水温降低。在冷却塔内，热水与空气之间发生两种传热作用：一是蒸发传热，二是接触传热。蒸发传热是当水在其表面温度时的饱和蒸汽压大于空气中水蒸汽分压时，水滴表面的水分子克服液态水分子之间的吸引力而汽化逸入空气中，并带走汽化潜热，使液态水的温度下降，每蒸发1kg水，要带走约2.43×106J的热量。蒸发传热带走的热量约占冷却塔中传热量的75%—80%。接触传热是当空气的湿球温度低于水温时，热量从水传向空气，使空气温度提高而水温降低，带走的热量是显热，约占冷却塔中传热量的20%—25%。3.敞开式循环冷

6、却水系统的水平衡循环冷却水通过冷却塔时水分不断蒸发，因为蒸发掉分不含盐分，所以随着蒸发过程的进行，循环冷却水中溶解盐类不断被浓缩。为了不使循环冷却水中的盐类越来越高，必须排掉一部分冷却水，并不断补充新鲜水，以保证整个系统水量的平衡和盐类的平衡。3.1浓缩倍数：为了控制水中盐类的平衡，保证水中杂质的相对稳定，引入了浓缩倍数的概念。浓缩倍数即循环水中的含盐量与补充水含盐量的比值：CR—循环水的含盐量CM—补充水的含盐量浓缩倍数的确定，不仅取决于系统中的各种操作参数，更主要的还取决于补充水的水质情况及药剂的性能。用于计算浓缩倍数的物质，要求其浓度随浓缩过

7、程而增加外，应不受其它外界如加热、沉淀、投加药剂的干扰，通常选用的物质有Cl-、SiO2、K+等物质或总溶解固体。3.2浓缩倍数与各操作参数的关系：由水平衡可知：M=E+B+D+F式中：M—补充水量B—排污水量D—风吹损失，约为循环量的0.2%—0.5%F—渗漏损失当浓缩倍数一定时，因为补充水系统中的溶解盐类与排污水和飞溅、渗漏而排出的溶解盐类量相等，所以CM×M=CR（B+D+F）设B1=B+D+F则CM×M=CR×B1所以M=K×B1M=K×（M－B）=3.3蒸发量（m3/h）故温差为5.8℃时，蒸发量为循环水量的1%。在气温高的夏季，由Δt算

8、出的蒸发量与实际蒸发量差别较大。季节夏季春秋冬季实际蒸发量计算蒸发量90%70—80%50—60%三.循环水中的离子冷却水