环境保护和可持续发展.ppt

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1、水质特点和处理要求循环冷却水处理第24章循环冷却水水质处理24.1循环冷却水水质特点和处理要求24.1.1循环冷却水的水质特点（1）循环冷却水的浓缩作用循环冷却水在循环过程中会产生4种水量损失：蒸发损失（P1）、风吹损失（P2）、渗漏损失（P3）和排污损失（P4）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

2、环水含盐量；SB—补充水含盐量。当系统刚投入运行时，系统中的水质为新鲜的补充水水质，循环冷却水中的含盐量S1=SB。因此，有：SB(P1+P2+P3+P4)>S1(P2+P3+P4)说明，系统初期进入的盐量大于排出的盐量。随着系统的运行，循环冷却水中含盐量逐渐提高，引起循环水盐分的浓缩。当循环水的含盐量由初期的S1增加到某一数值Sp时，从系统中排出的盐量即等于进入系统的盐量，达到浓缩平衡。表达式为：SB(P1+P2+P3+P4)＝Sp(P2+P3+P4)令Sp与SB之比为浓缩倍数K，有：或由于蒸发水量损失P1的存在，K值永远大于1。循环冷却水的蒸发浓缩，导致循环水中

3、含盐量的增加，这一方面增加了水的导电性，使循环冷却系统腐蚀过程加快；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）循环水中CO2的散失和O2的增加天然水中含有一定数量的重碳酸盐和游离CO2。当它们在水中的浓度平衡时，水质是稳定的；否则，水质是不稳定的。水在冷却塔内的淋洒过程中所引起的CO2的散失，加重了水中碳酸钙的沉淀。与此同时，水中O2的增加，又助长了水的腐蚀性。（3）循环冷却水的水质污染由于循环冷却水是一个敞开的系统，它的水质污染来自多方面，包括：1）大气中的多种杂质，如尘埃、悬浮固体及溶解气体SO2、H2S、NH3等。2）循环系统的渗

4、漏导致的污染物进入循环水中。3）在冷却水处理过程中，由于加入药剂所产生的沉积物。4）系统内微生物繁殖及其分泌物形成的粘性污垢。（4）循环冷却水的水温变化循环冷却水在换热设备中是升温过程，水温升高时，除了降低钙、镁盐类的溶解度及部分二氧化碳的逸出外，还提高了平衡二氧化碳的需求量。即使原水中的二氧化碳没有损失，但当水温升高后，由于平衡二氧化碳需求量的升高，也会因原有二氧化碳的不足，使循环水失去稳定性而具有产生结垢的趋势。循环水在冷却构筑物中是降温过程，当水温降低时，水中平衡二氧化碳的需求量也降低，如果低于水中二氧化碳的含量，则水中的二氧化碳具有产生腐蚀的趋势。24.1.

5、2循环冷却水的基本水质要求敞开式循环冷却系统冷却水主要水质指标项目要求条件允许值浊度(度)Ⅰ1.年污垢热阻<9.5×10-5m2h℃/kJ2.有油类粘性污染物时,年污垢热阻<1.4×10-4m2h℃/kJ3.腐蚀率<0.125mm/a<20Ⅱ1.年污垢热阻<1.4×10-4m2h℃/kJ2.腐蚀率<0.2mm/a<50Ⅲ1.年污垢热阻1.4×10-4m2h℃/kJ2.腐蚀率0.2mm/a<100电导率(s/cm)采用缓蚀处理<3000总碱度(mmol/L)采用阻垢处理<7pH值6.5-9.0（1）腐蚀率腐蚀率一般以金属每年的平均腐蚀深度表示，单位为mm/a。腐

6、蚀率可用失重法测定，即将金属材料试件挂于热交换器冷却水中的某一部位，经过一定时间，由试验前、后试片重量差计算出年平均腐蚀深度，即腐蚀率CL。式中P0—腐蚀前金属的重量，g；P—腐蚀后金属的重量，g；—金属的密度，g/m3；F—金属与水的接触面积，cm2；t—试验时间，h；K—与试验时间有关的系数。往往腐蚀深度比平均腐蚀更有意义，通常以“点蚀系数”来反映腐蚀深度的危害程度。点蚀系数是金属最大腐蚀深度与平均腐蚀深度之比。点蚀是一种腐蚀集中在金属表面数十微米范围内，且向纵深发展的腐蚀形式。造成点蚀的原因是由于在金属表面形成的很多高度活性阳极部位所产生的。（2）缓蚀率经水

7、质处理后，使腐蚀率降低的效果称为缓蚀率。式中C0—循环冷却水未处理时的腐蚀率；CL—循环冷却水经处理后的腐蚀率。（3）污垢热阻热阻为传热系数的倒数。热交换器传热面由于沉积物的沉积使传热系数下降，从而使热阻增加的量称为污垢热阻。热交换器的热阻在不同时刻，由于垢层厚度的不同而有不同的污垢热阻值。一般在某一时刻测得的污垢热阻称为即时污垢热阻。此值为经过t小时后的传热系数的倒数和开始时的传热系数的倒数之差。式中Rt—即时污垢热阻，m2h℃/kJ；K0—开始时，传热表面清洁时所测得的总传热系数，kJ/(m2h℃)；Kt—循环水在传热面经t时间后所测得的总传热系数，kJ/(