循环冷却水的水质处

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1、第6章循环冷却水的水质处理6.1概述1、工业循环冷却水循环利用的意义冷却水的循环利用是节约水资源，提高水的重复利用率的主要途径，并且还能有效防止直流式冷却系统大量热水排入水体造成的热污染，保护水环境的生态和自然平衡。水的循环利用率，标志着一个国家工业现代化的程度。2、冷却水系统分类和适用特点1）直流式冷却水系统从水源取水量大，对水质要求不高，浑浊度在20-30NTU以下的水即可直接接到换热设备供冷却使用，冷却后水温提高不多，全部排入水体，从总体上看，这种方式一般远不如循环式系统合理、经济。2）敞开式循环冷却水系统冷却水经过各个换热设备冷却不同的工艺流体后水温升高，然后通过冷却塔的蒸

2、发冷却作用降低水温，热量散发到周围大气中去，降温后的水，用水泵重新输送去各个换热设备冷却工艺流体，如此循环往复。1-补充水（M）；2-冷却塔；3-冷水池；4-循环水泵；5-渗漏水（F）；6-冷却水；7-冷却用换热器；8-热水（R）；9-排污水（B）；10-蒸发损失（E）；11-风吹损失（D）；12-空气水量变化：在此过程中，循环水会因蒸发、风吹、排污和渗漏等损失掉一部分水量，约占循环水量的5%左右，通过补充水量补给。水质的变化：循环水不断浓缩，杂质浓度逐步增大，流经冷却塔与大气接触过程中又溶入了空气夹带的尘土烟气和微生物等杂质。1）沉积物的析出和附着：重碳酸盐分解产生碳酸钙水垢，轻

3、者降低换热器的传热效率，重者堵塞管道。2）有害离子引起的腐蚀：溶解氧引起电化学腐蚀；有害离子引起的腐蚀。3）微生物的滋生和粘泥：细菌和藻类繁殖，生成生物粘泥而引起腐蚀、管道堵塞。3）密闭式循环冷却水系统冷却水在系统内进行密闭循环热交换，冷却工艺介质，升温后的冷却水仍在不与大气直接接触的密闭系统中，经水冷换热设备或空冷换热设备，降温后再供冷却工艺介质循环应用。密闭式循环冷却水系统特点（1）水温易控制；（2）水质问题的控制简单化：补充水量少；（3）补充水仅用于补偿水泵填料的泄露水量或因检修而排放的水量；（4）水的蒸发很少；（5）结垢程度较轻：一般用软化水或去离子水。（6）腐蚀问题不严重

4、：氧不是处于饱和状态。3、循环冷却水水质变化特点1）溶解固体浓缩在开始运行时，循环水质和补充水相同。在运行过程中，因纯水不断蒸发，水中的溶解固体和悬浮物逐渐积累。热水冷水循环水泵热流体补充水P1+P2+P3+P4蒸发P1排污P4渗漏P3风吹P2总的水量损失（P）为：P=P1+P2+P3+P4循环冷却水在蒸发时，水分损失了，但盐分却留在了水中。风吹、渗漏和排污所带走的盐量为：S（P2+P3+P4）补充水带进系统的盐量为：SBP=SB(P1+P2+P3+P4)式中S—循环水含盐量；SB—补充水含盐量。循环冷却水的蒸发浓缩，导致循环水中含盐量的增加，这一方面增加了水的导电性，使循环冷却系

5、统腐蚀过程加快；另一方面，某些盐类由于超过饱和浓度而沉积，使循环冷却系统产生结垢。2）二氧化碳散失冷却水在冷却塔中与空气充分接触时，水中的CO2被空气吹脱而送入空气中。水滴在空气中降落1.5～2s后，水中CO2几乎全部散失，水中钙镁的重碳酸盐全部转化为碳酸盐使循环水比补充水更易结垢。3）溶解氧量升高循环水与空气充分接触，水中溶解氧接近平衡浓度。冷却水的相对腐蚀率随溶解氧含量和温度升高而增大，至70℃后，因含氧量已相当低，才逐渐减小。4）杂质增多循环水在冷却塔中吸收和洗涤了空气中的污染物以及空气携带的灰尘、植物的绒毛等，结果使水中杂质增多。5）微生物滋生循环水中含有的盐类和其他杂质较

6、高，溶解氧充足，温度适宜(一般25～45℃)，许多微生物（包括细菌、真菌和藻类）能够在此条件下生长繁殖。4、循环冷却水水质变化的结果1）腐蚀故障不仅缩短设备寿命，而且引起工艺过程效率的降低、产品泄漏等问题，在高温高压过程的冷却水系统，还可能发生安全事故。2）结垢故障不仅使传热效率降低，影响冷却效果，严重时使设备堵塞而停工检修。还降低输水能力，增加泵的动力消耗，并促使微生物滋生，间接引起腐蚀。循环冷却水处理的基本任务：防止或缓减系统的腐蚀和结垢及微生物的危害，确保冷却水系统高效安全运行。6.2判断循环冷却水系统的结垢和腐蚀倾向在一般的给水系统中，水的腐蚀性和结垢性是按水的碳酸盐系统平

7、衡决定的。当水中碳酸钙浓度超过其饱和浓度时，出现碳酸钙沉淀，形成结垢，称结垢性水。当水中碳酸钙含量低于其饱和浓度时，水对碳酸钙具有溶解能力，可使已沉积的碳酸钙溶于水中，称腐蚀性水。两者均称之为不稳定的水。基于水中碳酸盐平衡原理，控制水的腐蚀和结垢，称之为水质稳定处理。1、Langelier饱和指数(IL)碳酸盐溶解在水中，达到饱和状态时，存在如下的平衡关系：从上式中可以看出，如果向水中投加碱会使碳酸钙析出；如果碳酸钙在水中呈饱和状态，则上述反应处于平衡。重碳酸钙既不分