1、工业循环水处理技术工业循环水处理技术 工业循环水处理技术工业循环水处理技术一、概述一、概述二、工业循环水水质要求二、工业循环水水质要求三、工业循环水的预处理三、工业循环水的预处理四、工业循环水冷却系统四、工业循环水冷却系统五、金属腐蚀控制技术五、金属腐蚀控制技术六、循环水污垢控制技术六、循环水污垢控制技术七、循环水微生物控制技术七、循环水微生物控制技术八、循环水运行管理技术八、循环水运行管理技术九、中水回用技术九、中水回用技术十、循环水处理常见问题的判断和处理十、循环水处理常见问题的判断和处理中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28一、概述：一、概述：1、为什么要对冷却水进行循环处理、
2、为什么要对冷却水进行循环处理 随着工业的发展和生活的需要，水的用量急剧增随着工业的发展和生活的需要，水的用量急剧增加。水资源短缺的问题，已经成为未来加。水资源短缺的问题，已经成为未来20年我国年我国实现全面小康社会目标所面临的重大挑战。实现全面小康社会目标所面临的重大挑战。采用循环冷却水是节约水资源的重要途径，而采用循环冷却水是节约水资源的重要途径，而且采用高浓缩倍数运行的循环冷却水还可以减少且采用高浓缩倍数运行的循环冷却水还可以减少对环境的污染。对环境的污染。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-282、为什么要研究工业循环水、为什么要研究工业循环水 循环冷却水系统在运行过程中，容易滋
3、生菌藻，循环冷却水系统在运行过程中，容易滋生菌藻，并会产生结垢和腐蚀问题，以至影响设备的传热并会产生结垢和腐蚀问题，以至影响设备的传热效率，威胁设备的使用寿命。因此需要对循环冷效率，威胁设备的使用寿命。因此需要对循环冷却水系统进行研究，以避免结垢、腐蚀问题的发却水系统进行研究，以避免结垢、腐蚀问题的发生，或最大限度的减缓结垢、腐蚀问题发生的机生，或最大限度的减缓结垢、腐蚀问题发生的机率。率。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-283、工业循环水的特点、工业循环水的特点（1）CO2含量的变化含量的变化（2）碱度的变化）碱度的变化 （3）值的变化）值的变化（4）浊度的变化）浊度的变化 （5
4、）溶解氧的变化）溶解氧的变化（6）含盐量的升高）含盐量的升高（7）有害气体的进入）有害气体的进入（8）工艺泄漏物的进入）工艺泄漏物的进入（9）微生物的滋长。）微生物的滋长。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-284、被用作工业循环水的条件、被用作工业循环水的条件q水温在一定范围的内要尽可能的低；水温在一定范围的内要尽可能的低；q水的浊度要低；水的浊度要低；q水质不易结垢；水质不易结垢；q水质对金属设备不易产生腐蚀；水质对金属设备不易产生腐蚀；q水质不易滋生菌藻。水质不易滋生菌藻。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28二、工业循环水水质要求二、工业循环水水质要求q悬浮物悬浮物：
5、不稳定、流速低，静止时易沉淀、漂浮；：不稳定、流速低，静止时易沉淀、漂浮；q胶体胶体：是分子、离子的集合体；：是分子、离子的集合体；q溶解性气体溶解性气体：氮、氧、二氧化碳、二氧化硫、硫：氮、氧、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氨等；化氢、氨等；q离子离子：Al3+、Fe2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+、SO42-、HCO3-、CO32-、Cl-、K+、Na+、Cu2+等。等。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28三、工业循环水预处理三、工业循环水预处理q在给水和废水的预处理过程中需要要对水进行预在给水和废水的预处理过程中需要要对水进行预处理。预处理的主要目的：处理。预处理的主要目的：
6、1.减少后续处理和深度处理的负荷；减少后续处理和深度处理的负荷；2.延长装置的使用寿命和减少药剂的投加量；延长装置的使用寿命和减少药剂的投加量；3.减低运行总费用和减低运行成本。减低运行总费用和减低运行成本。q在给水处理和废水处理过程中通常采用的预处理在给水处理和废水处理过程中通常采用的预处理方法有：方法有：混凝技术混凝技术、澄清技术澄清技术、过滤技术过滤技术和和软化软化技术技术。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28四、工业循环水冷却系统四、工业循环水冷却系统q冷却水系统可分为冷却水系统可分为直流冷却直流冷却和和循环冷却循环冷却（敞开系敞开系统统，密闭系统密闭系统）q从节约用水、合
7、理利用资源和环境保护的目的出从节约用水、合理利用资源和环境保护的目的出发，冷却水必须循环。因此，有必要在循环水处发，冷却水必须循环。因此，有必要在循环水处理理论的指导下，实现系统高浓缩倍数的安全运理理论的指导下，实现系统高浓缩倍数的安全运行。行。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28循环水的冷却原理循环水的冷却原理q循环水的冷却就是通过水与空气接触，由循环水的冷却就是通过水与空气接触，由蒸发散蒸发散热热、接触散热接触散热和和辐射散热辐射散热三个过程共同作用的结三个过程共同作用的结果。果。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-281、敞开式循环冷却水系统、敞开式循环冷却水系统q敞
8、开式循环冷却水系统的主要设备之一敞开式循环冷却水系统的主要设备之一冷却塔冷却塔。q冷却塔的种类很多，按塔内空气流动的动力可分冷却塔的种类很多，按塔内空气流动的动力可分为为自然通风自然通风和和机械通风机械通风。q自然通风最常见的是自然通风最常见的是风筒式冷却塔风筒式冷却塔。q机械通风分为机械通风分为抽风式抽风式和和鼓风式鼓风式。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28典型的敞开式冷却循环系统典型的敞开式冷却循环系统中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-282、密闭式循环水处理系统、密闭式循环水处理系统中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-283、风筒式冷却塔（自然通风）、风筒
9、式冷却塔（自然通风）q自然通风冷却塔需要有很高的风筒，因而对自然通风冷却塔需要有很高的风筒，因而对空气产生较强的抽吸能力。空气产生较强的抽吸能力。q自然通风冷却塔常使用在冷却水流量很大的自然通风冷却塔常使用在冷却水流量很大的系统。像热电厂的冷却水系统一般使用这种系统。像热电厂的冷却水系统一般使用这种冷却水塔。冷却水塔。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-284、鼓风式冷却塔、鼓风式冷却塔q鼓风式冷却塔是由安装在冷却塔底部的鼓风机将鼓风式冷却塔是由安装在冷却塔底部的鼓风机将常温状态的空气压入其中，与热水逆流通过填料常温状态的空气压入其中，与热水逆流通过填料层进行层进行传热传热和和传质传质
10、。q优点：风机的安装位置低，维护方便。风机的工优点：风机的安装位置低，维护方便。风机的工作不受湿热空气的影响，当水质较差或有腐蚀时作不受湿热空气的影响，当水质较差或有腐蚀时可避免风机的腐蚀，延长使用寿命。可避免风机的腐蚀，延长使用寿命。q缺点：要有很高的塔身，塔内空气处于正压状态，缺点：要有很高的塔身，塔内空气处于正压状态，不利于热量的蒸发。不利于热量的蒸发。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28鼓风式冷却塔示意图鼓风式冷却塔示意图中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-285、抽风式冷却塔、抽风式冷却塔q应用最为普遍，风机安装在塔顶。应用最为普遍，风机安装在塔顶。q根据水与空气
11、流动的方向可分为：根据水与空气流动的方向可分为：逆流式逆流式、横流横流式式和和并流式并流式。q从热交换效率来说从热交换效率来说逆流式逆流式最为优越。最为优越。q优点：抽风时塔内空气处于负压有利于水的蒸发优点：抽风时塔内空气处于负压有利于水的蒸发散热，传热效果好。散热，传热效果好。q缺点：风机的电耗较大。缺点：风机的电耗较大。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28抽风式冷却塔示意图抽风式冷却塔示意图中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-286、冷却水系统的热量平衡、冷却水系统的热量平衡q冷却水系统的传热过程发生在冷却水的全过程，冷却水系统的传热过程发生在冷却水的全过程，但主要过程
12、发生在但主要过程发生在换热器换热器和和冷却塔冷却塔。q换热器：温差、腐蚀、结垢换热器：温差、腐蚀、结垢q冷却塔：传导、对流冷却塔：传导、对流中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-287、冷却水系统的水量平衡、冷却水系统的水量平衡q蒸发损失：换热作用散失的水量蒸发损失：换热作用散失的水量q风吹损失：飘散的水量风吹损失：飘散的水量q排污量：冷却水浓缩后不得不外排的水量排污量：冷却水浓缩后不得不外排的水量中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28循环水量平衡示意图循环水量平衡示意图中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28蒸发排污补水泄漏8、循环冷却水的浓缩、循环冷却水的浓缩q在敞
13、开式循环冷却水系统中，热量蒸发会使系统在敞开式循环冷却水系统中，热量蒸发会使系统中的水量逐渐减少，而水中各种矿物质和离子含中的水量逐渐减少，而水中各种矿物质和离子含量就会不断被浓缩。为了使水中含盐量维持在一量就会不断被浓缩。为了使水中含盐量维持在一定的浓度，就必须不断补入新鲜水，并排出浓缩定的浓度，就必须不断补入新鲜水，并排出浓缩水。水。q通常用浓缩倍数表示冷却水浓缩的程度。通常用浓缩倍数表示冷却水浓缩的程度。qN=C浓浓C原原 通常可以用冷却水中的通常可以用冷却水中的离子离子、电导率电导率、钙硬加碱度钙硬加碱度或或总固体含量总固体含量来计算。来计算。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10
14、-289、循环水量的平衡、循环水量的平衡q通常，一个循环冷却水系统的循环水量和冷却水通常，一个循环冷却水系统的循环水量和冷却水温差设计确定后，控制系统运行的浓缩倍数就控温差设计确定后，控制系统运行的浓缩倍数就控制了系统的补充水量、排污水量，也就实现了系制了系统的补充水量、排污水量，也就实现了系统水量的基本平衡。统水量的基本平衡。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-2810、补充水及排污水量占循环水量的百分率、补充水及排污水量占循环水量的百分率温差温差蒸发率蒸发率补充补充及及排污率浓缩倍数2.02.53.03.54.05.050.851.70.81.40.51.30.331.20.241
15、.130.181.060.1181.362.71.32.30.92.00.61.90.441.80.351.70.24101.703.41.62.81.02.60.82.40.62.30.52.10.33122.044.11.93.41.33.10.92.90.72.70.62.60.5中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-2811、不同浓缩倍数补水量与排污水量对照表、不同浓缩倍数补水量与排污水量对照表浓缩倍数浓缩倍数1.52.03.04.05.06.0计算项目计算项目循环冷却水量循环冷却水量Q（m3/h)100001000010000100001000010000水温差水温差t（）10
16、1010101010排污水量（排污水量（m3/h）3201608053.340.032.0补充水量（补充水量（m3/h）480320240213.3200192排污量占循环水量百分比排污量占循环水量百分比3.201.600.800.530.400.32补水量占循环水量百分比补水量占循环水量百分比4.83.22.42.132.01.92中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-2812、系统加药、系统加药q循环水加药的参照依据有：循环水加药的参照依据有：（1）根据一个周期内的）根据一个周期内的补充水量补充水量，按配方浓度投加；，按配方浓度投加；（2）根据一个周期内的）根据一个周期内的排污水量排
17、污水量，按配方浓度投加；，按配方浓度投加；（3）根据水质）根据水质药剂浓度分析值药剂浓度分析值与与配方设定值配方设定值的差乘的差乘以系统水量的数值。以系统水量的数值。q加药方式：加药方式：间歇加药间歇加药、连续加药连续加药。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-2813、旁滤技术、旁滤技术q降低水中浊度的方法是排污和过滤。降低水中浊度的方法是排污和过滤。q通常在循环水系统的管路上引出一部分水进行过通常在循环水系统的管路上引出一部分水进行过滤，过滤后的清水返回循环水系统。截留的浊度滤，过滤后的清水返回循环水系统。截留的浊度组成物质排出循环水系统外，这一过程称为旁滤组成物质排出循环水系统外，
18、这一过程称为旁滤技术。技术。q根据运行经验，旁滤水量与循环水量之比（根据运行经验，旁滤水量与循环水量之比（S:R）一般控制在一般控制在35。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28五、金属腐蚀和控制技术五、金属腐蚀和控制技术q由于金属和冷却水溶液的作用，金属材料转化成由于金属和冷却水溶液的作用，金属材料转化成离子或化合物，使金属材料遭受损害并且使其使离子或化合物，使金属材料遭受损害并且使其使用性能恶化的现象称为用性能恶化的现象称为冷却水对金属的腐蚀冷却水对金属的腐蚀。q实质：水中的实质：水中的悬浮物悬浮物、胶体胶体、溶解盐类溶解盐类及及溶解气溶解气体体等杂质中氧化性物质对金属发生物理的
19、、化学等杂质中氧化性物质对金属发生物理的、化学的和电化学作用的结果。的和电化学作用的结果。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-281、金属的腐蚀、金属的腐蚀q按反应机理，腐蚀分为按反应机理，腐蚀分为化学腐蚀化学腐蚀与与电化学腐蚀电化学腐蚀q化学腐蚀与电化学腐蚀的区别化学腐蚀与电化学腐蚀的区别中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-282、腐蚀的形式、腐蚀的形式（1）均匀腐蚀均匀腐蚀：在腐蚀介质作用下，金属表面发生：在腐蚀介质作用下，金属表面发生的腐蚀破坏，基本上按相同的腐蚀速度进行。的腐蚀破坏，基本上按相同的腐蚀速度进行。（2）局部腐蚀局部腐蚀：局部腐蚀破坏主要集中在金属表面：局部
20、腐蚀破坏主要集中在金属表面的一定区域，而其它部位几乎没有被破坏。的一定区域，而其它部位几乎没有被破坏。（3）晶体腐蚀晶体腐蚀：发生置换反应，活泼的金属置换出：发生置换反应，活泼的金属置换出不活泼的金属。两种金属的活泼性相差越大，晶不活泼的金属。两种金属的活泼性相差越大，晶体的腐蚀越厉害。体的腐蚀越厉害。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-283、碳钢的腐蚀、碳钢的腐蚀q冷却水对碳钢的腐蚀是一个电化学过程。由于碳冷却水对碳钢的腐蚀是一个电化学过程。由于碳钢组织和表面的不均一性，当它与水接触时，在钢组织和表面的不均一性，当它与水接触时，在其表面会形成许多微小的腐蚀电池。其表面会形成许多微小
21、的腐蚀电池。q阳极：阳极：FeFe2+2e-q阴极：阴极：O2+2H2O+4e-4OH-q水中反应：水中反应：Fe2+2OH-Fe(OH)2中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-284、腐蚀的影响因素、腐蚀的影响因素qPH值：常温值：常温4.310q硬度：硬度：Ca2+、Mg2+q碱度碱度q溶解盐浓度：溶解盐浓度：NaClq溶解气体：溶解气体：CO2、O2q水温：反应、水温：反应、O2q水流速度：水流速度：O2中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28碳钢腐蚀照片碳钢腐蚀照片中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-285、微生物对碳钢的影响、微生物对碳钢的影响q除微生物排出的除
22、微生物排出的氨盐氨盐、硝酸盐硝酸盐、有机物有机物、硫化物硫化物和和碳酸盐碳酸盐等代谢物，使水质组成发生变化而引起等代谢物，使水质组成发生变化而引起腐蚀外。最主要的是由于腐蚀外。最主要的是由于铁细菌铁细菌和厌氧的和厌氧的硫酸盐硫酸盐还原菌还原菌的存在所引起的腐蚀。的存在所引起的腐蚀。q铁细菌存在时，有助于亚铁盐的接触氧化，促使铁细菌存在时，有助于亚铁盐的接触氧化，促使在阳极附近形成氢氧化铁和铁锈的沉淀膜。当这在阳极附近形成氢氧化铁和铁锈的沉淀膜。当这种沉淀膜进一步增长时，将妨碍氧进入，所以沉种沉淀膜进一步增长时，将妨碍氧进入，所以沉淀膜的下方因缺氧而成为阳极，而沉淀膜周围的淀膜的下方因缺氧而成为
23、阳极，而沉淀膜周围的金属则变成阴极，形成氧的浓差电池，加剧了腐金属则变成阴极，形成氧的浓差电池，加剧了腐蚀。蚀。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-286、腐蚀控制技术、腐蚀控制技术q选择适宜耐用金属材料选择适宜耐用金属材料q表面防腐涂层表面防腐涂层q化学电镀技术化学电镀技术q成膜处理成膜处理q钝化处理钝化处理q电化学保护电化学保护q物理技术的应用物理技术的应用q臭氧保护技术臭氧保护技术q缓蚀剂的使用缓蚀剂的使用q介质处理介质处理中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28六、循环水污垢及其控制技术六、循环水污垢及其控制技术q循环冷却水系统在运行的过程中，会有各种物质循环冷却水系统
24、在运行的过程中，会有各种物质沉积在换热器的传热管表面，这些物质统称为沉沉积在换热器的传热管表面，这些物质统称为沉积物。它们主要是由积物。它们主要是由水垢水垢、淤泥淤泥、腐蚀产物腐蚀产物和和生生物沉积物沉积构成。通常，人们把它们统称为污垢。构成。通常，人们把它们统称为污垢。q污垢的危害：污垢的危害：阻隔传热阻隔传热、阻塞水流阻塞水流、阻碍生产阻碍生产。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-281、水垢、水垢q冷却水中的水垢一般都是具有反常溶解度的难溶冷却水中的水垢一般都是具有反常溶解度的难溶或微溶盐类。或微溶盐类。q水垢的溶解度与一般的盐类不同，不是随着温度水垢的溶解度与一般的盐类不同，不
25、是随着温度的升高而升高，而是随着温度的升高而降低。当的升高而升高，而是随着温度的升高而降低。当水流速比较小或传热面比较粗糙时，这些结晶沉水流速比较小或传热面比较粗糙时，这些结晶沉淀物就容易沉积在传热面上。淀物就容易沉积在传热面上。q水垢是具有固定晶形的无机物。按结晶的规律最水垢是具有固定晶形的无机物。按结晶的规律最容易在金属的传热面析出，很硬、厚实且致密，容易在金属的传热面析出，很硬、厚实且致密，大部分呈白色或灰白色。大部分呈白色或灰白色。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-282、淤泥、腐蚀产物和生物沉积、淤泥、腐蚀产物和生物沉积q一般由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐的泥状一般由颗粒
26、细小的泥沙、尘土、不溶性盐的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是藻类的尸体及其黏性分泌物等组成。特别是藻类的尸体及其黏性分泌物等组成。q由于污垢体积较大、质地疏松，故又称为软垢。由于污垢体积较大、质地疏松，故又称为软垢。他们是引起垢下腐蚀的主要原因。他们是引起垢下腐蚀的主要原因。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-283、污垢的危害、污垢的危害 污垢的沉积降低了传热效率污垢的沉积降低了传热效率 污垢的积聚会导致局部腐蚀污垢的积聚会导致局部腐蚀 污垢在管内沉积降低了水流截面积，增大了水污垢在管内沉积降低了水流截面积，增大了水流
27、阻力流阻力 增加了停车清洗时间，降低了连续运转周期增加了停车清洗时间，降低了连续运转周期 增加了清洗运行处理费用增加了清洗运行处理费用 中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-284、污垢的控制技术、污垢的控制技术q源头源头（1）补充水水质的控制）补充水水质的控制（2）离子交换树脂）离子交换树脂（3）石灰软化法）石灰软化法q过程过程（1）循环水水质控制）循环水水质控制（2）浓缩倍数）浓缩倍数（3）酸化处理）酸化处理（4）表面处理）表面处理（5）物理处理）物理处理（6）加阻垢剂）加阻垢剂中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28PTA1 装置装置E103结垢照片结垢照片中国石化仪征化纤
28、股份有限公司2022-10-28PTA1 装置装置E103结垢照片结垢照片中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28PTA2PTA2装置装置 E1-118E1-118中冷器结垢中冷器结垢中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28七、循环水微生物及其控制技术七、循环水微生物及其控制技术q循环冷却水系统是一个特殊的生态环境，很多种循环冷却水系统是一个特殊的生态环境，很多种类的微生物都适宜在这一水系中快速生长和繁殖类的微生物都适宜在这一水系中快速生长和繁殖，其结果必然阻碍系统的正常运行，其结果必然阻碍系统的正常运行，造成造成污泥大污泥大量沉积量沉积、水力输送阻力增加水力输送阻力增加、传热
29、效率急剧下降传热效率急剧下降、水质组成严重恶化水质组成严重恶化、过水金属表面腐蚀加剧过水金属表面腐蚀加剧等等一系列问题。一系列问题。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-281、循环水、循环水能为能为微生物提供良好的生长环境微生物提供良好的生长环境 有适合于微生物生长繁殖的温度。有适合于微生物生长繁殖的温度。有适合的营养物质。有适合的营养物质。有充足的阳光及适合微生物生长的有充足的阳光及适合微生物生长的PH值范围。值范围。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-282、循环水中的微生物种类、循环水中的微生物种类（1）细菌）细菌 是一种单细胞生物，与水质污垢处理有密切的关是一种单细胞生
30、物，与水质污垢处理有密切的关系。循环水系统中常见的细菌有系。循环水系统中常见的细菌有硫氧化菌硫氧化菌、铁细铁细菌菌、硝化菌硝化菌、其它、其它好气异氧菌好气异氧菌、硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌、反硝化菌反硝化菌等。它们在冷却水系统中会形成严重的等。它们在冷却水系统中会形成严重的细菌粘泥，引起腐蚀，形成粘泥团沉积物。细菌粘泥，引起腐蚀，形成粘泥团沉积物。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28循环水系统中的异养菌循环水系统中的异养菌 （1）异养菌）异养菌 是利用环境中的有机物进行氧化发酵而得到细胞是利用环境中的有机物进行氧化发酵而得到细胞所需的营养物质的菌种。所需的营养物质的菌种。（2）在循环
31、水中，以异养菌的生长繁殖速度最快）在循环水中，以异养菌的生长繁殖速度最快，数量也最多。它基本上代表了水中的全部细菌，数量也最多。它基本上代表了水中的全部细菌的数量，所以一般测定时常以异养菌的数量代表的数量，所以一般测定时常以异养菌的数量代表水中细菌的总数。水中细菌的总数。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28(2)藻类藻类q它是自养的它是自养的无根茎叶分化的原植体植物无根茎叶分化的原植体植物，一般具，一般具有光合色素，能进行光合作用，制造氧气供生长有光合色素，能进行光合作用，制造氧气供生长需要。生殖器官单细胞构造。冷却水中常见的藻需要。生殖器官单细胞构造。冷却水中常见的藻类有类有绿藻
32、绿藻、蓝藻蓝藻、硅藻硅藻。藻类进入冷却水系统后。藻类进入冷却水系统后，从水和空气中取得，从水和空气中取得CO2、水水、磷酸盐磷酸盐和和少量矿物少量矿物质质而得以生长。因而大量繁殖易形成粘泥，堵塞而得以生长。因而大量繁殖易形成粘泥，堵塞管道，降低传热效率，藻类生长还会形成氧浓差管道，降低传热效率，藻类生长还会形成氧浓差电池，造成垢下腐蚀。电池，造成垢下腐蚀。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28硅藻及生物黏泥照片硅藻及生物黏泥照片中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28绿藻照片绿藻照片中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28(3)真菌真菌q是具有是具有丝状营养体的菌丝丝
33、状营养体的菌丝的寄生植物的总称。冷的寄生植物的总称。冷却水系统中常见的真菌一般属却水系统中常见的真菌一般属半知菌类半知菌类，主要是，主要是霉菌霉菌和和酵母菌酵母菌。q真菌在冷却水中常形成粘泥，堵塞管道，降低传真菌在冷却水中常形成粘泥，堵塞管道，降低传热效率。有些真菌能利用木材的纤维素为碳源，热效率。有些真菌能利用木材的纤维素为碳源，破坏冷却塔中的木结构。另外真菌的生长和代谢破坏冷却塔中的木结构。另外真菌的生长和代谢还为细菌的滋生提供了条件和营养。还为细菌的滋生提供了条件和营养。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28循生物粘泥堵塞吸水井滤网照片循生物粘泥堵塞吸水井滤网照片中国石化仪征化
34、纤股份有限公司2022-10-28生物粘泥完全堵塞集水井滤网生物粘泥完全堵塞集水井滤网中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28人工清理人工清理循集水井过滤网循集水井过滤网中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28人工清理集水井滤网生物粘泥人工清理集水井滤网生物粘泥中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28循生物黏泥堵塞填料照片循生物黏泥堵塞填料照片中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-282、常见微生物控制技术、常见微生物控制技术q防止循环系统流入营养源和悬浮物防止循环系统流入营养源和悬浮物q杀菌灭藻处理杀菌灭藻处理q抑制微生物增殖处理抑制微生物增殖处理q防止附着处理
35、防止附着处理q剥离处理剥离处理q部分过滤处理部分过滤处理中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28八、循环水管理与运行要点八、循环水管理与运行要点 浓缩倍数的控制浓缩倍数的控制 PH值的控制值的控制 加药（缓蚀阻垢剂）控制管理加药（缓蚀阻垢剂）控制管理 钙硬和碱度的控制钙硬和碱度的控制 微生物和藻类的控制微生物和藻类的控制 浊度的控制浊度的控制 7.循环冷却水的化学处理循环冷却水的化学处理中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28 浓缩倍数的控制浓缩倍数的控制q浓缩倍数是循环水系统日常运行中需要控制的一浓缩倍数是循环水系统日常运行中需要控制的一个重要的控制指标。个重要的控制指标。q
36、只有把浓缩倍数控制在规定的工艺运行指标内，只有把浓缩倍数控制在规定的工艺运行指标内，才能保证系统化学处理的效果，才能节约水和药才能保证系统化学处理的效果，才能节约水和药剂，才能实现系统运行的最优化。剂，才能实现系统运行的最优化。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28 PH值的控制值的控制qPH值循环冷却水的一个重要的运行指标，因为值循环冷却水的一个重要的运行指标，因为PH值的变化会对腐蚀和结垢产生直接的影响，尤其值的变化会对腐蚀和结垢产生直接的影响，尤其是对低是对低PH值的水稳剂配方。值的水稳剂配方。qPH值更是一个十分敏感的参数。即使是采用自然值更是一个十分敏感的参数。即使是采用自
37、然PH值运行方案，也应注意监测值运行方案，也应注意监测PH值的变化。从值的变化。从PH值的异常发现水质的变化情况，找出并解决问值的异常发现水质的变化情况，找出并解决问题。题。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28 加药（缓蚀阻垢剂）控制管理加药（缓蚀阻垢剂）控制管理q间断加药间断加药：每班或每天：每班或每天12次，由人工向塔池倾次，由人工向塔池倾倒或用输送泵定量间歇性加入系统。倒或用输送泵定量间歇性加入系统。q连续加药连续加药：将所用药剂配比成一定浓度的溶液，：将所用药剂配比成一定浓度的溶液，定量的连续地加入系统。定量的连续地加入系统。q自动控制加药自动控制加药：这种加药方式除了根据
38、设定的加：这种加药方式除了根据设定的加药量，将药剂准确、定量、比例式的投加外，还药量，将药剂准确、定量、比例式的投加外，还可以由感应系统本身发生某些特殊信号，对加药可以由感应系统本身发生某些特殊信号，对加药量的增减作出相应的调整，保证系统中药剂适量量的增减作出相应的调整，保证系统中药剂适量，降低药剂费用，一般平均节约用药，降低药剂费用，一般平均节约用药30%左右。左右。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28（1）水质稳定技术及水质稳定剂）水质稳定技术及水质稳定剂 水质稳定技术就是采用化学药剂来防止循环水水质稳定技术就是采用化学药剂来防止循环水中的腐蚀、结垢和微生物危害的控制技术；中的
39、腐蚀、结垢和微生物危害的控制技术；水质稳定剂就是用来控制循环冷却水的腐蚀，水质稳定剂就是用来控制循环冷却水的腐蚀，结垢和微生物的化学药剂的统称，一般分为结垢和微生物的化学药剂的统称，一般分为缓蚀缓蚀剂剂、阻垢剂阻垢剂、杀菌剂杀菌剂等。等。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28（2）缓蚀剂的作用）缓蚀剂的作用q缓蚀剂是在金属表面形成一层膜，隔离金属与水缓蚀剂是在金属表面形成一层膜，隔离金属与水的接触而达到缓蚀目的。的接触而达到缓蚀目的。q缓蚀剂的类型缓蚀剂的类型沉淀膜型沉淀膜型、氧化膜型氧化膜型、吸附膜型吸附膜型。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28（3）常用缓蚀剂）常用缓
40、蚀剂q沉淀膜型沉淀膜型 聚磷酸盐聚磷酸盐(六偏磷酸钠六偏磷酸钠 三聚磷酸钠三聚磷酸钠）正磷酸盐正磷酸盐 焦磷酸焦磷酸 有机磷酸盐有机磷酸盐 锌盐锌盐 硅酸盐硅酸盐q氧化膜型氧化膜型 铬酸盐铬酸盐 钼酸盐钼酸盐 亚硝酸盐亚硝酸盐 钨酸盐钨酸盐q金属离子沉淀膜型金属离子沉淀膜型 苯并三氮唑苯并三氮唑（BTA)甲基苯并三唑甲基苯并三唑(TT)巯基苯并巯基苯并噻唑噻唑(MBT)中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28（4 4）结垢形成的机理）结垢形成的机理q离子浓度超饱和生成沉积物分子离子浓度超饱和生成沉积物分子q有结晶核可使结晶生成有结晶核可使结晶生成q碰撞接触增多使结晶长大碰撞接触增多使结
41、晶长大q结晶长大后形成沉积，附着在金属的表面结晶长大后形成沉积，附着在金属的表面中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28（5）阻垢剂）阻垢剂 作用原理作用原理q螯合作用螯合作用：螯合水中的铁、钙、镁等金属离子，：螯合水中的铁、钙、镁等金属离子，使其螯合物能够溶于水中，可以起到软化水硬度使其螯合物能够溶于水中，可以起到软化水硬度的作用。以免与循环水中的其它离子形成不溶于的作用。以免与循环水中的其它离子形成不溶于水的物质，如碳酸钙等水的物质，如碳酸钙等。q晶格畸变晶格畸变：破坏碳酸钙等晶体的生成规律，使晶：破坏碳酸钙等晶体的生成规律，使晶格发生歪曲，形成无定型软垢。格发生歪曲，形成无定型软
42、垢。q分散作用分散作用：离解的负离子与碳酸钙的微晶粒子带：离解的负离子与碳酸钙的微晶粒子带有相同负电荷，彼此排斥，不能结成大晶粒。有相同负电荷，彼此排斥，不能结成大晶粒。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28晶格畸变显微照片晶格畸变显微照片中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28（6）系统化学清洗及预膜）系统化学清洗及预膜q化学清洗：通过在循环水中投加无机或有机酸，化学清洗：通过在循环水中投加无机或有机酸，以清除系统中的杂物、油污及浮锈，为系统预膜以清除系统中的杂物、油污及浮锈，为系统预膜作准备。作准备。q预膜：在循环水系统运行初期或循环水系统停车预膜：在循环水系统运行初期或
43、循环水系统停车大修后运行时，通过高剂量的投加缓蚀剂，使其大修后运行时，通过高剂量的投加缓蚀剂，使其在金属表面迅速形成一层牢固、均匀、连续、致在金属表面迅速形成一层牢固、均匀、连续、致密，且有一定厚度的保护膜，以减缓水对金属的密，且有一定厚度的保护膜，以减缓水对金属的腐蚀，这个过程就叫预膜。腐蚀，这个过程就叫预膜。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28（7）循环水水质的判断标准）循环水水质的判断标准（1）设备年腐蚀率：碳钢）设备年腐蚀率：碳钢0.075mm/a；铜、不；铜、不锈钢锈钢0.005 mm/a；（2）年附速率）年附速率 15mcm；（3）不发生微生物破坏，异养菌）不发生微生物
44、破坏，异养菌1 105个个/ml;（4）生物黏泥量）生物黏泥量4ml/m3。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28 钙硬和碱度的控制钙硬和碱度的控制q循环水中钙硬和碱度在很大程度上决定了循环水循环水中钙硬和碱度在很大程度上决定了循环水的结垢和腐蚀倾向。阻垢分散剂配方就是针对水的结垢和腐蚀倾向。阻垢分散剂配方就是针对水中的钙硬和碱度研制的。但配方要求循环水中的中的钙硬和碱度研制的。但配方要求循环水中的钙硬和碱度必须控制在规定的目标管理范围内。钙硬和碱度必须控制在规定的目标管理范围内。q控制循环水中钙硬和碱度的浓度，主要是通过控制循环水中钙硬和碱度的浓度，主要是通过控控制排污和补水制排污
45、和补水来管理。降低碱度也可以通过来管理。降低碱度也可以通过加酸加酸调节调节循环水的循环水的PH值来实现。值来实现。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28 微生物和藻类的控制微生物和藻类的控制q 目前，控制循环冷却水中的微生物（藻类）的主目前，控制循环冷却水中的微生物（藻类）的主要和通用的手段是投加杀生剂。要和通用的手段是投加杀生剂。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28氧化型和非氧化型杀菌剂氧化型和非氧化型杀菌剂 氧化型杀菌剂氧化型杀菌剂：是指以强烈的氧化作用杀死微生：是指以强烈的氧化作用杀死微生物的杀菌药剂。通常是一种强氧化剂，对水中微物的杀菌药剂。通常是一种强氧化剂，对
46、水中微生物的杀生作用很强。（氯气生物的杀生作用很强。（氯气、强氯精、二氧化、强氯精、二氧化氯等）氯等）非氧化型杀菌剂非氧化型杀菌剂：是指不以氧化作用杀死微生物，：是指不以氧化作用杀死微生物，而是以致毒作用于微生物的特殊部位来杀死细菌而是以致毒作用于微生物的特殊部位来杀死细菌的杀菌剂。（季铵盐、异噻唑啉酮、戊二醛等）的杀菌剂。（季铵盐、异噻唑啉酮、戊二醛等）中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28 浊度的控制浊度的控制(1)采用有效的旁滤处理，是日常管理的主要手段；采用有效的旁滤处理，是日常管理的主要手段；(2)控制补水浊度；控制补水浊度；(3)在风沙大的地区，要采取防止风沙入侵的措施；
47、在风沙大的地区，要采取防止风沙入侵的措施；(4)控制微生物的繁衍，防止粘泥的大量产生；控制微生物的繁衍，防止粘泥的大量产生；(5)注意清除塔池积泥；注意清除塔池积泥；(6)系统进行排污处理。系统进行排污处理。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-287 7、循环冷却水的化学处理、循环冷却水的化学处理q合适的缓蚀剂防止腐蚀合适的缓蚀剂防止腐蚀q合适的阻垢剂防止结垢合适的阻垢剂防止结垢q合适的分散剂防止粘泥垢合适的分散剂防止粘泥垢q合适的杀菌剂控制微生物生长合适的杀菌剂控制微生物生长中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-28九、冷却水处理常见问题的判断和处理九、冷却水处理常见问题的判断
48、和处理1、腐蚀问题、腐蚀问题 现象现象：监测的腐蚀速率超标，挂片呈局部腐蚀或点：监测的腐蚀速率超标，挂片呈局部腐蚀或点蚀明显；水中总铁浓度持续升高；现场换热设备蚀明显；水中总铁浓度持续升高；现场换热设备布满锈瘤、有泄漏；垢样分析表明氧化铁成分占布满锈瘤、有泄漏；垢样分析表明氧化铁成分占7080。原因分析原因分析：检查水质指标合格情况；缓蚀剂浓度、：检查水质指标合格情况；缓蚀剂浓度、碱度；碱度；Ca2+、Cl-、异养菌等指标是否不合格项增、异养菌等指标是否不合格项增多等。多等。解决措施解决措施：确认指标合格的情况下再考虑修改配方：确认指标合格的情况下再考虑修改配方增加缓蚀剂用量；增加药剂中抗点蚀
49、的成分；提增加缓蚀剂用量；增加药剂中抗点蚀的成分；提高水的碱度指标；加强对微生物的杀灭。高水的碱度指标；加强对微生物的杀灭。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-282、结垢问题、结垢问题q现象现象：监测的粘附速率超标；换热设备超温，结：监测的粘附速率超标；换热设备超温，结垢堵塞；循环水中垢堵塞；循环水中Ca2+与其他离子比例失调；垢与其他离子比例失调；垢样分析表明样分析表明CaO、P2O5、CO2占百分比大。占百分比大。q检查途径检查途径：检查循环水中：检查循环水中 碱度碱度Ca2+是否超标是否超标、粘泥量是否超标；加药是否及时或分散剂是否、粘泥量是否超标；加药是否及时或分散剂是否少加
50、；工艺条件是否变化；进水阀门开度小，水少加；工艺条件是否变化；进水阀门开度小，水量不足；浓缩倍数过高。量不足；浓缩倍数过高。q解决措施解决措施：增加阻垢分散剂的量或更换高效的阻：增加阻垢分散剂的量或更换高效的阻垢分散剂；调低循环水中垢分散剂；调低循环水中 碱度碱度Ca2+的控制指的控制指标；加酸降低标；加酸降低PH和碱度；适当降低浓缩倍数。和碱度；适当降低浓缩倍数。中国石化仪征化纤股份有限公司2022-10-283、微生物引起的问题、微生物引起的问题q现象现象：监测的粘附速率超标，粘泥量超标、异养：监测的粘附速率超标，粘泥量超标、异养菌或铁细菌、硫酸盐还原菌超标；循环水发黑、菌或铁细菌、硫酸盐
