循环水冷却水处理方案

循环冷却水系统水处理方案

2048年4月

一、前言

随着我国工业的发展，淡水耗量急速增加，我国北方地区更是面临严重的水源紧缺状况。据报道我国人均拥有水量为2400吨，而北方地区的人均拥有水量为240吨。在城市用水中，工业用水约占总用水量的60?80%,而工业冷却水用量占整个工业用水量的70?80%。然而，有关资料显示我国的工业用水重复利用率平均为40?50%。我国城市工业万元产值耗水量达340立方米，是发达国家的10?20倍，耗水量高，重复利用率低，是我国工业系统水资源利用的突出问题。因此，节约工业冷却水，使有限的水源得到最大限度的利用，是工业领域节水工作的重中之重。采用循环冷却水技术是工业领域节水的主要方法。

在工业循环冷却水系统的运营管理中，浓缩倍数是判定系统状态的一个重要技术指标。采用循环冷却水处理技术后，当浓缩倍数达到2.0倍时与直流水相比, 可节约淡水95%以上。

本技术方案在现场实施后，可达到下列水处理技术指标：

(1) 腐蚀率：不锈钢W0?005mm/y

(2) 污垢热阻: W3?44X10f2?°C/w

(3) 异养菌总数：<5X105个/ml （夏

<1X1O5个/ml (冬天)

二. 循环水系统工况条件及水质条件

2.1工况条件:

系统保有丿K量：300m3

循水量:600m3/h

补水量:12m3/h

蒸水量:9m3/h

排水量:3 m3/h

循环水温差:10°C

换热设备材质：不锈钢浓缩倍数：4.0 （目前运行值）

2.2水质条件：

系统循环水及补充水的分析数据如下:

从分析结果看出，系统补充水属于高碱度水质，浓缩运行后，极易发生结垢现象。从循环水水质分析结果可以看出系统U前已经发生了结垢问题，需要我们及时采取有效处理措施，一方面将系统运行浓缩倍数控制在适度的范围内；另一方面尽快实施投加水处理药剂的保护措施，使系统的运行恢复正常状况。根据我们多年处理循环水的经验，并参考循环水系统最佳运行浓缩倍数测试软件的测试结果，我们建议厂方最好将循环水系统运行浓缩倍数控制在3.0左右。这样的话, 可以确保加药处理的最佳缓蚀阻垢效果。系统LJ前的运行浓缩倍数（4.0）,已经远远超出了水处理药剂的处理极限，运行时间不长就会产生严重的结垢和垢下腐蚀，提请厂方重视这一问题。

三、冷却水处理方案的确定思路

系统补充水为高碱度结垢型水质且水中存在一定的腐蚀性离子，随着水温、pH值的上升以及浓缩倍数的提高，结垢趋势将更加严重，腐蚀在一定程度上将受到阻垢效果的影响，因此在确定水处理药剂及配套控制条件上一定要严格控制结垢，同时兼顾缓蚀，另外也要控制菌藻的滋生。

缓蚀阻垢剂产品要求：第一、产品具有优良的阻垢性能和缓蚀性能，选定的阻垢分散剂不仅对碳酸钙垢、磷酸钙垢具有优异的阻垢性能，而且对氧化铁、粘泥及水中浊度物质也有良好的分散作用；选定的缓蚀阻垢剂容易在金属表面形成一层薄而致密的防腐膜；第二、产品在循环水中的稳定性，耐氯分解能力強，适应高浓缩倍数要求产品在水中停留时间长的特点；第三，尽量选用低磷环保型产品，随着工业的发展环境问题日益引起人们的重视。近年来山于江河污染，海水富营养化，赤潮现象屡见不鲜，世界各地禁磷呼声越来越高，因此选择低磷、无磷等环保型水处理药剂是今后冷却水处理技术的发展方向。

一般而言水中钙硬度（以CaCO3计）与总碱度（以CaCOs IT ）之和大于1000mg/l 时，药剂的阻垢性能会急剧下降，在此条件下，生产装置中个别高温、低流速换热器就会出现严重的结垢现象。U前，国际上在对待结垢型水质提高浓缩倍数的问题上，也是普遍采用优异缓蚀阻垢剂，可达到可观的节水、节药、增加经济效益的目的。

四、试验情况

4.1试验用水水质：

根据水质分析结果，配水模拟现场浓缩倍数为3.0的循环水。

4?2阻垢试验：

4.2.1试验条件：温度60°C, 24hr

4.2.2试验结果：

423试验结论：

从上述试验结果可以看出，综合考虑产品的技术经济性，HZ?6缓蚀阻垢剂配方产品的阻垢效果最佳，使用浓度为70ppm时，完全可以满足现场的阻垢要求。

4.3腐蚀试验：

4.3.1试验条件：采用旋转挂片腐蚀仪

水浴温度：50°C,精度±1.0°C,

时间：72hr

转速：75r/min,精度土3%

4.3.2试验结果:

4.3.3试验结论：

从上述试验结果可以看出，综合考虑产品的技术经济性，HZ?6缓蚀阻垢剂配方产品的缓蚀效果最佳，使用浓度为70ppm时，完全可以满足现场的缓蚀要求。

4.4缓蚀阻垢剂的耐氯氧化能力

选定的HZ-6缓蚀阻垢剂在无活性氯的悄况下是相当稳定的，在用氧化性杀菌剂控制循环冷却水中微生物滋生时，正常剂量的活性氯，对HZ-6的氧化分解能力很轻微，不会对缓蚀阻垢剂性能产生明显影响，但是当活性氯严重偏拓（例如余氯＞2ppm）持续时间太长，将影响缓蚀阻垢剂的缓蚀阻垢性能。

4.5缓蚀阻垢剂与杀菌灭藻剂配伍性

选定的HZ-6缓蚀阻垢剂与LI前国内通用的非氧化性杀菌灭藻剂具有良好的

共存性。

4.6缓蚀阻垢剂的复配性能试验

选定的HZ-6缓蚀阻垢剂按照大生产程序复配后，放置于冰箱内冷藏数天，产品依然稳

定。

五、循环冷却水系统的日常运行方案

鉴于LT前循环水水质日趋恶化，在实施水处理方案之前，应先对系统水质进行置换排放，恢复正常水质状况后，开始药剂的基础投加。

5.1基础投加

一次性向水池中投加HZ-6缓蚀阻垢剂120ppm,即37.5公斤，控制循环水中总磷＞7.0ppmo 进入浓缩运行后，控制排污量lm3/hr,并按HZ?6缓蚀阻垢剂70 ppm进行补药，即每天补药2.0公斤（具体补药量依分析结果调整，控制循环水中总磷5.0? 6.0 ppm o 当循环水浓缩至3.0倍后，控制循环水中总磷4.0?6.0 ppm。

5.2日常运行

当循环水浓缩至4.0倍时，转入日常运行操作：

1、每天投药量，计算公式如下：

70g/m3 X 排污量m3/h X 24h HZ-6缓蚀阻垢剂（公斤）= ------------------ Te

1000

当排污量8=4.5 m3/hr,药剂损失量系数K=1.2时，每天补药量为9公斤。

2、控制指标:

pH: 维持自然平衡

总磷： 4.0?6.0 ppm

浊度：<20 mg/l

Ca2+: <50 mg/l

C厂：<150 mg/l

浓缩倍数: 3.0

3、补药方式

应通过分析监测，调整每天配药量，使之在控制指标内，若水中药量缺的太多时，应按

下式计算补药量，一次性投入水池中。

（总磷控制指标一水中总磷分析值）g/m3X系统贮水量H乙6缓蚀阻垢剂（公斤）? -------------------------------------------- —1000 X 6.0%

5.3杀菌灭藻剂的投加

1、氧化性杀菌灭藻剂，每周投加一次，投加浓度20?30ppm；

2、非氧化性杀菌剂考虑两种交替投加，每次投加lOOppm,即30 公斤，夏季每

15天投加一次，冬季每月投加一次。

投加杀菌灭藻剂时应减少排水和补水，保持药剂运行24小时后，恢复正常