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XX能源应用科技有限公司 循环水处理方案 深圳市九牧水处理科技有限公司 2009年7月6日 一．前言: 为了使循环冷却水系统正常运行，换热设备长期使用，防止冷却水在循环使用后所产生的腐蚀、结垢及微生物污垢的危害，提高热交换设备的冷却效率，就必须对循环冷却水进行水质稳定化学处理，这不仅能提高换热器工作效率，延长设备的使用寿命，并且对节约能源（节水、节电）减少大修费用及工作量，对保护环境都有非常积极意义。 该系统为敞开式循环冷却水系统，在长期运行中与空气接触，空气中灰尘、杂物等进入系统中，水中有机物及适宜的温度，菌藻滋生、繁殖速迅，长期运行后生成大量生物粘泥及软垢附着在冷却设备、输水管线等内壁，影响到冷却设备的冷却效果及输水管线的畅通，也会引起冷却设备、输水管线垢下腐蚀，因此在投加阻垢缓蚀剂控制系统结垢、腐蚀的同时有必要进行杀菌灭藻处理。 二．循环水系统运行参数 1．循环冷却水系统 项目 1#系统 2#系统 3#系统 循环量(m3/h) 540 184 184 保有水量(m3) 5 3 3 实际温差(℃) 4-6 4-6 4-6 运行时间 24小时/天 24小时/天 24小时/天 年运行天数 350天 350天 350天 系统材质 碳钢、铜 碳钢、铜 碳钢、铜 补充水 自来水/RO水 自来水/RO水 自来水/RO水 砂滤器 无 无 无 2．循环冷冻水系统 循环冷冻水系统管道分布较复杂，共有4个系统，总保有水量估计在120吨左右。 三．循环水系统水冷设备主要障碍危害: 1. 沉积物（主要是垢）的析出和附着 一般天然水都溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生水垢附着的主要成份。 在直流冷却水系统中重碳酸盐的浓度较低。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度随时着蒸发浓缩而增加，当其浓度达到饱和状态时，或者在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应： Ca（HCO3）2=CaCO3↓+CO2+H2O 冷却水经过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的游离CO2要逸出，这就促使上述反应向右方进行。 CaCO3沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差。不同的水垢，其导热系数不同，但一般不超过1.16w/（m2·k），而钢材的导热系数为45 w/（m2·k），可见水垢形成，必然会影响换热器的传热效率。 水垢附着的危害，轻者是降低换热器的传热效率，影响产量，增加能耗，严重时，则换热器、管道被堵。 2. 设备腐蚀 “系统”中大量的设备是金属制造的，长期使用循环冷却水会发生腐蚀，减少设备使用寿命甚至穿孔，造成安全隐患。其腐蚀的原因是多种因素造成的。 1）冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀 系统中，水与空气充分接触（以便降温），因此水中溶解的氧可达饱和状态。当换热器与溶有O2的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在金属表面会形成许多腐蚀微电池，微电池的阳极区和阴极区分别发生氧化反应和还原反应，促使微电池中的阳极区的部分金属不断溶解而被腐蚀。 2）有害离子引起的腐蚀 循环冷却水在浓缩过程中，除碳盐浓度随浓缩倍数增长而增加外，其它的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也增加，当Cl-和SO42-离子浓度增高时，会使金属上保护膜的保护性能降低，尤其是Cl-的离子半径小，穿透性强，容易穿过膜层，置换氧原子形成氯化物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速，所以氯离子是引起点蚀的主要原因一。 3）微生物引起的腐蚀 由于微生物排出的粘液与无机垢和泥砂杂物等形成的沉积物附着在金属表面，形成氧的浓差电池，促使金属腐蚀。此外，在金属表面和沉积物之间缺乏氧，因此一些厌氧菌（主要是硫酸盐还原菌）得以繁殖，当水温为20~50℃下繁殖更快。它分解水中的硫酸盐，产生H2S，引起设备腐蚀其反应如下： SO4 2-+8H+ + 8e =S2- + 4H2O + 能量（细菌生存所需） Fe2+ + S2- = FeS↓ 硫酸盐还原菌（SRB）是一种弧形状厌氧性细菌，在它体内有一种过氧化氢酶，在厌氧条件下还原硫酸盐生成硫化氢而获得生存能力。SRB广泛存在于水中及土壤中，在PH 5.5～8.5,温度20～50℃下，以硫化物作营养源在厌氧条件下最适宜繁殖。SRB是金属的微生物腐蚀中最普遍、最严重，也是最引