在工（gōng）業生產中，循環冷卻水係統（tǒng）貫穿於某些生產裝置（zhì）或設（shè）備中（zhōng），以水為冷卻介質循環運行，在交換設（shè）備餘熱保護其正常運轉的同時也節約了大量的水資源。按照循環冷（lěng）卻水係統的結構特點可分為敞（chǎng）開式循環體係（xì）和（hé）密閉式循（xún）環體係，前者一般在大型循環冷卻水係統中應用，如火力發電機組、中央空調機組等，與空氣直接接觸，補水量（liàng）較（jiào）大；而後者一般存在於小型的循環冷卻水係統（tǒng）中，如加工機床、空壓機（jī）、空分設備、電焊機等設備，不與空氣直接相通，耗水量較小。但在循環冷卻水係統（tǒng）實際運行中，由於循環（huán）冷卻水的溫度、鹽（yán）份、pH值等均適合微（wēi）生物的繁殖和水垢的生成，若不（bú）加以控（kòng）製，微生物繁殖將導致粘泥堵塞熱交換器，而水垢也會影響輸送管線（xiàn）的流（liú）量，並且在粘泥（ní）沉積的地方會（huì）產（chǎn）生垢下腐蝕。而（ér）且從節約水資源和減（jiǎn）少排（pái）汙方麵考慮，一般要求（qiú）循環冷卻（què）水的濃縮倍率（lǜ）設計（jì）在一定範圍內，從而使得水質處（chù）於不穩定狀態，勢必造成設備換熱管和水管道內壁生成附著物和換（huàn）熱管材質發生腐蝕。由於附（fù）著物的傳熱性較差，從而大（dà）大降低（dī）了設備的（de）換熱效率；而換熱管的腐蝕會減弱其機械強度，甚至（zhì）出現穿孔，使冷（lěng）卻（què）水發生泄漏，從（cóng）而影響整個設備係統（tǒng）的正常（cháng）運行。總之（zhī），在外界條件（如溫度（dù）、流速（sù）、濃度）改變時，循環冷卻水水質多（duō）表（biǎo）現為不穩定的狀態（tài），極易產生金屬材質（zhì）腐蝕、設（shè）備表麵（miàn）結垢、粘泥沉積與微生物滋生等三類問題。如不進行科學的水處（chù）理，勢（shì）必會引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等一係列問題，對係統設備和管道造成損壞或非計劃（huá）性停機停產。為了使循環冷卻水係統正常運行，防止循環（huán）冷卻水在冷卻設備、輸水管線內形成（chéng）汙垢、產生腐（fǔ）蝕（shí）及（jí）附著生物粘泥，提高熱交換設備的冷卻效果，確保生產運（yùn）行的經濟（jì）性和安全性，就必須對循環冷卻水係統進行清洗除垢及緩蝕（shí）、阻垢分散、菌藻控（kòng）製等日常的水質穩定處理。目前最為（wéi）有效的措施是通過投加阻垢分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑等化學水質穩定劑以降低設備和管道的腐蝕，控製結垢生成，抑製微（wēi）生（shēng）物繁衍，保證係統正常安全運行。這不僅能延長設備的使用壽命，降低動力消（xiāo）耗，並且能節約能源和水資源，減（jiǎn）少汙水排放，對（duì）環境保護有（yǒu）非常深遠的意義。
一、循環冷卻水係統存在的問題
在工業循環冷卻水係統中由於水質不穩定而易引起係統結垢、腐蝕、生物粘泥及菌藻滋生等不良後果。
1 腐蝕
1.1 碳鋼材質與水中的氧氣（qì）作用而發生腐蝕，其反應如下：
Fe + O2 + H2O Fe(OH)3↓
1.2 有害離子引起的腐蝕（shí）
循環水在（zài）濃縮過程中，各種鹽（yán）類的濃度相（xiàng）應增加，當（dāng）Cl-和SO42-離子濃（nóng）度較高時，會使金屬表麵保護（hù）膜的防腐性能降（jiàng）低。尤其是Cl-的離子半（bàn）徑小、穿透性強，容易破壞金屬表麵的保護膜增（zēng）加其腐蝕（shí）反應的陽極過程速度，引（yǐn）起（qǐ）金屬的局部腐蝕。
1.3 兩種不同的金（jīn）屬接觸時，因金屬間電位差而造成電池腐蝕（shí），例如熱交換器的銅管（guǎn）與（yǔ）碳鋼端板，其（qí）接觸部分的鋼鐵材質會因此加速腐蝕。
1.4 水中微生物的滋生也會（huì）產生細菌（jun1）性腐蝕，如硫酸還原菌、鐵細菌等。
1.5 其它引起腐蝕的影響因素有：pH值、溶（róng）解的氣體、溫度、流速等。
2 結垢及沉積
在循環冷卻水係統中，所溶解的重碳酸鹽濃度隨（suí）著蒸發濃縮而增加，當其濃度（dù）達到飽和狀態，或者（zhě）在經過換熱器傳熱表麵使水溫（wēn）升高時，水（shuǐ）中鹽份溶解平衡遭到破壞，會發生下列反應即水垢的生成：
Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
生成的CaCO3水垢沉積在換熱器的傳熱表麵，形成一層硬垢，導熱（rè）性能很差（chà），嚴重影響換熱效率。
其（qí）次，循環水係統設備、管道主要材質是碳鋼（gāng），其腐蝕產物主要是氫氧（yǎng）化物和鐵的氧化物的水合物，呈膠體狀態，穩定地懸浮於水中，但當通過熱交（jiāo）換器時易在受熱（rè）麵（miàn）膠體相互凝集沉（chén）澱。沉澱的Fe2O3由於它的不連續性（xìng）和不致密性而對金屬無保護作（zuò）用，而且由於它的磁性（xìng），粘（zhān）著力強，且比重大，消除困難，形成汙垢。
另外，循環水中（zhōng）也有天然（rán）有機物、泥（ní）沙、微生物（wù）群落等懸浮物，它們於流速慢或溫度高的地方慢慢沉積（jī）而形成汙垢沉積在設備、管道表麵。此類汙垢一般較為疏鬆，易用水衝洗去除。
3 微生（shēng）物影（yǐng）響
微生物可分為細菌、真菌（jun1）及藻類，由於其散布在自然界各個角落（luò），而循環水（shuǐ）之溫度、鹽份、pH值（zhí）、溶解氧等（děng）比較適合微生物繁殖。若未能得到有效控製，微生物不斷滋生，並分泌出大量粘液，將水中不（bú）溶性雜質粘結在一（yī）起，產生（shēng）粘泥附著於設備和管（guǎn）道的內表麵，阻礙水的（de）流動和係統熱交換，且在粘泥沉積（jī）地（dì）方往往（wǎng）會造成沉積物下腐蝕。
4 危害與（yǔ）不良影響
上述的水垢、腐蝕和微生（shēng）物（wù）滋（zī）生等（děng）這三者不是孤立的，是互相聯係和相互影響的，如水垢和（hé）汙垢往往結合在一起，結垢和生物（wù）粘泥又能引（yǐn）起（qǐ）或加（jiā）重（chóng）腐蝕。這些水垢、腐蝕物及生物粘泥給設備的安全運行帶來了嚴重的危害。
4.1設備管道水垢附著：水垢的導熱係數極低，降低傳熱效率或（huò）傳熱不勻，影響設備製冷效果，使換熱器壓力升高，增大壓縮機正背麵壓力差，導致電機負荷增加，造成高（gāo）壓運行，增加電能消耗，嚴重時可直接造成主機高壓事故停（tíng）機。
4.2 使係統水循環量減少：沉積物（如水垢（gòu）、微生物粘泥）覆蓋（gài）在循環水係統設備管（guǎn）道或換熱（rè）器流道表麵，嚴重（chóng）的將堵塞管道，阻礙水流動（dòng），使冷凍水循環量減少，熱交換效率進（jìn）一步降低。
4.3腐蝕設（shè）備（bèi）和管道：係統管道及設備內（nèi）壁常因腐蝕造成鏽渣脫落，脫落的鏽渣會堵塞盤管，使換（huàn）熱效果下降，嚴重時造成穿孔泄漏（lòu）等重大（dà）停機事故（gù）；同時腐蝕的存在還使設備的使用壽命（mìng）大為縮（suō）短。
二、化學清洗說明
首先對於存在上述問題（tí）的循環冷卻水係統進行化學清洗。清洗之前需對（duì）水質進行采樣分析，調查了解設備運（yùn）行使用情況，判斷（duàn）汙垢主（zhǔ）要成分。根據水質分析、係統材質和設備係統運行與結垢情況製訂清洗方案。其具（jù）體操作步驟分為：
清水衝洗：啟（qǐ）動係統循環水泵，用（yòng）大流量的清水盡可能（néng）的衝洗掉係統（tǒng）中的灰塵、泥沙、脫落的藻類（lèi）及腐蝕產物等（děng）疏鬆的汙垢，以節約（yuē）用清洗藥劑（jì）量，降低清洗成本，為下（xià）一步的化學（xué）清洗做準備。
殺菌剝離：排放出汙（wū）水後（hòu）補充清水，在循環水係統內的冷卻水池中分別一次性的（de）加入殺菌剝離劑，殺死係統中菌藻類微生物，並使設備、管道內表麵附著（zhe）的生物粘泥剝（bāo）離脫（tuō）落；通過水泵循環運行12～24小時，進行殺菌滅藻剝離（lí）汙垢，最（zuì）後從最低點排（pái）放汙水。
清洗除垢：係統補入清水後加入具有溶垢、滲透與分散作用的清洗（xǐ）劑和清洗緩蝕劑，啟動水（shuǐ）泵將管道係統內的浮鏽、水垢、油汙等清洗下來，分散於水中，隨水排出（chū），還原清潔的金屬表麵。循環（huán）清洗（xǐ）兩次，每次（cì）12小時，並（bìng）要求加清水（shuǐ）置換排汙至濁度小於20ppm即視為清洗（xǐ）結束，最後將Y型過濾器上的過濾網拆開，蘸藥劑手工清（qīng）洗幹淨。
鈍化（huà）或預膜：設備管道經過清洗後其金屬表麵處於十分活躍的活性狀態，極（jí）易二（èr）次氧化鏽蝕。A：若設備清洗後（hòu）封存，則對設備進行預膜鈍化處理；B：若設備清洗後（hòu）立即投（tóu）入使用，則需進行預膜緩蝕處理，以更好的保護潔淨的金屬表麵（miàn）防止氧化鏽蝕。
循環冷卻水係統清洗過程完成後，就進入了日常水質穩定維護階（jiē）段，即通過加入水質穩定劑，降低金屬材（cái）質生鏽（xiù）速率，抑製水中菌藻滋生，防止鈣、鎂鹽結垢、沉澱，******限（xiàn）度的保持設備（bèi）和管道的金（jīn）屬表麵清潔。這樣就可（kě）減少設備清洗次（cì）數，延長其使用壽命。
三、水（shuǐ）質穩定處理
工業（yè）循環冷卻水係統的日常水（shuǐ）質穩定處理是相當重要的，不僅可延長管線和設備的使用壽命，即水處理的效（xiào）果是使管線和設備達到設計的使用（yòng）壽命；而且能節約大量的電能及水資源；還可防止設備水係統結垢、腐蝕，菌藻附（fù）著，保證係統設備經濟而安全運行。
目前，采（cǎi）用化學加（jiā）藥處理方法是循（xún）環水質穩定處理中最為有效且經濟的技術措施，即根據循環冷卻水係統的水質和材質特點，采用合適的（de）水質穩定劑以維持和修補係統內金屬表麵形成的保護膜，並（bìng）阻止（zhǐ）和（hé）分（fèn）散各種（zhǒng）成垢離子結垢，控製菌藻的生成，達到防腐、防垢和控（kòng）製微生物生長的目的。
加藥處理後的循環水質（zhì）要求符合GB50050-2007《工業循環冷卻水處理設計規範》，其中：碳鋼（gāng）腐蝕率（lǜ） ≤ 0.075mm/a；銅（tóng）腐蝕率 ≤0.005mm/a；汙垢熱（rè）阻 ≤4.0 ×10-4mk/s；異養細菌總數≤5×105個/mL。
一般來說，用於工業（yè）循環冷卻水處理的水質穩（wěn）定劑主要有三大類：阻垢緩蝕劑、緩蝕劑和殺菌滅藻劑。
1.阻（zǔ）垢分散劑
該水質穩定劑為複合型水處理藥劑，具有協同增效作（zuò）用，化學（xué）穩定性強，耐高溫，低磷環保，可同時控製多種金屬材（cái）質的腐蝕及汙垢的產生，具有良好的阻垢緩蝕效（xiào）果。本品（pǐn）能通過絡合增溶、晶格畸（jī）變及（jí）吸附分散作用，破壞垢物形成與增長的條（tiáo）件，使（shǐ）Ca2+、Mg2+等致垢離子穩定地溶於水中，對碳酸鈣、硫（liú）酸鈣（gài）、磷酸鹽及碳酸鋇等有卓越的阻垢效果，能很好地控製係統結垢，並對氧（yǎng）化鐵、二氧化矽（guī）等膠體也有良好的分散作用，同時能（néng）在碳鋼金（jīn）屬表麵形成致密的保護膜，阻止腐蝕性離子的浸入，對設備表麵起到良好的緩蝕保護效（xiào）果，是阻垢性能優良兼具緩蝕效果的高效阻垢緩蝕劑。
2.緩蝕劑
這是一種陽（yáng）極型緩蝕劑，穩定性能好，能在碳鋼、銅及其合金材質表麵（miàn）形成多層致密的高（gāo）分（fèn）子防護膜（mó），使金屬表麵不起氧化還原反應，具有良好（hǎo）的緩蝕（shí）性能。
3.殺菌滅藻（zǎo）劑（jì）
本品是針對循環冷（lěng）卻水係統極易（yì）滋生菌藻的特點而設計的殺生劑配方。
本殺菌滅藻劑為低毒、高效、廣譜（pǔ）的殺生劑，分為氧化型和非氧化型兩（liǎng）種殺（shā）菌劑，能夠不可逆的有效控製和殺死範圍很廣（guǎng）的微生物，本身也能被分解或被微生物降解；具有穿透粘泥和分散或（huò）剝（bāo）離粘泥的能（néng）力，兼有優良的粘泥剝離和抑製菌（jun1）藻繁殖的效果。同時在使用濃度下，與水中的（de）緩蝕（shí）劑和陰垢分散劑能夠彼此相容。
在循環冷卻水係統中，氧化（huà）型（xíng）和非（fēi）氧化型（xíng）兩種殺菌劑交替投加（jiā），則可取得更好的殺菌滅藻和剝離效果（guǒ），能削（xuē）弱微生物的耐藥性。
四、水質管理
1.濃縮倍數管理
在循環冷（lěng）卻水係統中控製一定值的濃縮倍數對（duì）保護設備（bèi）和節約水資源，減少開支有很大好（hǎo）處。一般要（yào）求濃縮倍數在3至6這個範圍內為宜，太高了節約（yuē）水資源意（yì）義不大，且增加了結垢的趨勢。
由於循環水濃縮時，水（shuǐ）中的各種離子隨之濃縮，而電導正是反應水中離（lí）子濃度多少的數值，濃縮倍數（shù）與電導的增長基本上成正（zhèng）比關係。當水濃縮一倍時（shí），電導率值濃縮0.93—0.98倍，所以（yǐ）一般采用濃縮倍數為3時水的對應電導（dǎo）率作（zuò）為控製值，當水濃縮倍數過高時，則啟動排汙口，同時加藥泵啟動，補入相（xiàng）應的被排汙水帶走的藥量。
2.藥劑濃度的管理
平時水處理藥劑若不維持在一定（dìng）濃度範（fàn）圍內，則不能充分發揮阻（zǔ）垢緩蝕和殺（shā）菌剝離效果；而過量加藥則造成（chéng）經濟上的浪費。因此，加藥（yào）要及時適量。目前，循環水係統加藥（yào）一般分為兩類：一是采用（yòng）自動加藥裝置投加；二是根據計算量而采用連續滴加或（huò）間歇式投加方式，這種方式（shì）也可保證水中藥量濃度在有（yǒu）效範圍內。
3.日（rì）常監測
機組運行期間，最重要的水質管理是掌握補水和循（xún）環水的水質。一般來說每月應取水樣進行水質分析，以便發現問題及時調整。如出現某個項目（mù）超標（biāo），則應優化水質穩定劑（jì）的配方及其加藥量，使之（zhī）達（dá）到合同規定（dìng）的水質標（biāo）準。在（zài）腐蝕（shí）或結（jié）垢情況監測時，可（kě）采用（yòng）現場懸掛（guà）標準試片或試（shì）管，每月或兩個月測（cè）定一次腐蝕（shí）或結垢數據。
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