循环冷却水加药及水质处理.doc

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1、循环冷却水加药及水质处理一.总述冷却水在循环系统中不断循环使用,由于水温升高,水流速度的变化,水的蒸发,各种有机物质及无机离子的浓缩,冷却塔及水池在室外受阳光的照射,风吹雨淋,灰尘杂物的进入,以及设备结构和材料的多种因素的综合作用,会产生比直流系统更为严重的沉积物的附着,设备腐蚀和微生物的大量滋生,以及由此带来的黏泥污垢堵塞管道等问题.这样的结果会危和破坏工厂的长周期的安全生产,甚至造成损失,所以必须多循环冷却水系统水质进行日常的有效的监控,使上述问题得到解决和改善.开放式循环冷却水系统通常要关注的三个主要问题是:结垢;腐蚀;和微生物及黏泥.1.

2、沉积物的析出和附着一般天然水中都溶解有重碳酸盐,这种盐是冷却水系统发生水垢的主要成分.在直流冷却水系统中,重碳酸盐的浓度较低.但在循环冷却水系统中,重碳酸盐浓度随着蒸发浓缩而增加,当其浓度达到过饱和状态的时候.或者在经过换热器传热表面使水温升高时,就会发生如下的反映:Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O冷却水经过冷却塔向下喷淋时,溶解在水中的CO2就会逸出,这就促使上述反映向右进行.CaCO3沉积在换热器的表面上,形成致密的碳酸钙水垢,它的导热性很差.水垢附着的危害,轻者是换热器的传热效率降低,影响产品质量和产量,严重的则堵塞管道.

3、2设备腐蚀循环冷却水系统中,大量的设备是金属制造的换热器.对于碳钢制成的换热器,长期使用冷却水,会发生腐蚀穿孔,其就是腐蚀造成的.a)冷却水溶解氧的电化学腐蚀.结果就是微电池的阳极区的金属不断的溶解而被腐蚀.B)有害离子引起的腐蚀.金属的腐蚀速率与水中阴离子的种类有密切关系,水中的阴离子在增加水中金属的腐蚀速度方面有如下的顺序:NO3-

4、表面和沉积物之间缺乏氧,因此一些厌氧菌得以繁殖,当温度在25-30℃时,其繁殖更快.对金属的腐蚀创造了有利的条件。上述因素对碳钢的腐蚀通常使换热器管壁穿孔,形成渗漏,损失物料,污染水体,影响产品质量.D)微生物的滋生和黏泥冷却水中的微生物一般是指细菌和藻类.在新鲜水中,一般细菌和藻类都比较少,但在循环冷却水中,由于养分的浓缩,水温的升高和日光照射,给细菌和藻类繁殖创造了迅速繁殖的条件.大量的细菌分泌出的黏泥象黏合剂一样,能使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起,形成沉积物黏附在换热器的传热表面上的,即是生物黏泥.黏泥积附在换热器壁上,除会引

5、起腐蚀外,还会使冷却水的流量减少,从而降低换热器的冷却效率;严重的,这些捻泥会将管子堵死,迫使停车清洗.(我们的控制标准:异氧菌总数<1*105个,现在我们的系统稳定在300-1000个之间,主要依靠投加氧化性杀生剂强氯精结合非氧化性杀生剂来实现的。二.循环冷却水系统中的沉积物沉积物包括:水垢(SCALE),淤泥(SLUDGE),腐蚀产物(CORROSIONPRODUCTS)和生物沉积物(BIOLOGICALDEPOSITS)构成.通常,我们把淤泥,腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢(FOULING).天然水中溶解的各种盐类,如重碳酸盐,硫酸盐,

6、氯化物,硅酸盐等.其中以溶解度重碳酸盐Ca(HCO3)2,Mg(HCO3)2为最多,也最不稳定,容易分解生成碳酸盐.(说明:冷却水经过冷却塔相当于一个暴气过程,溶解的CO2逸出,因此水的PH值会升高.Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑+H2O此时,重碳酸盐在碱性条件下也会发生如下的反映Ca(HCO3)2+2OH-=CaCO3↓+CO32-↑+2H2O在水中有CaCL2时,还会产生下列反映:CaCL2+CO32-=CaCO3↓+2CL-在大多数情况下,换热器表面上形成的水垢是以碳酸钙为主的.这是因为硫酸钙的溶解度远远大于碳酸钙.而磷酸盐相对

7、较少,(我们控制的正磷是3-4PPM).因此,形成磷酸钙水垢的机会也很少.污垢是由颗粒细小的泥砂,尘土,不溶性盐类的泥状物,胶状氢氧化物,杂物碎屑,腐蚀产物,油污,特别是菌藻的尸体及其黏性分泌物等组成。水处理不当,细菌控制杀灭不及时,或腐蚀严重,水质浊度过高等,都会加剧污垢形成,当这些杂质经过换热面时,特别是水走壳程,流速缓慢的部位污垢沉积更多。三,水垢析出的判断(1)碳酸钙垢析出的判断碳酸钙在水中达到饱和状态的时候,存在如下动平衡关系。Ca(HCO3)2=Ca2+↓+2HCO32-①HCO32-=H++CO32-②CaCO3=Ca2++CO32

8、-③根据上述平衡关系,朗格利尔提出了饱和PH和饱和指数的概念,以判断碳酸钙在水中是否析出水垢,并提出了用加酸或用加碱预处理的方法来控制水

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