绍兴上虞舜联冷却设备有限公司

　　玻璃钢冷却塔循环冷却水处理方案之一

　　一、前言

　　为了保证水暖设备长周期、安全、满负荷运行，确保生产装置正常运行，循环冷却水中投加一定量的化学品(水处理剂)来减少或延缓由于冷却水造成水冷器的腐蚀、结垢及生物粘液等障碍，这是目前国内外最常用的方法。根据装置工艺及水质情况，经综合考虑，提出切合实际的水处理治理方案。

　　“三分药剂、七分管理”是我国水处理工作者长期实践经验的总结，严格按照本手册要求进行操作，以确保水处理最佳效果。

　　二、冷却塔出现的主要故障

　　敞开式循环冷却水系统，冷却塔一般情况下主要发生以下三方面的故障：

　　1、腐蚀问题

　　所谓腐蚀，及金属和它所在环境之间的化学式电反应而引起的破坏现象，

　　阴极反应是铁的溶解：2Fe--->2Fe2++4e

　　阳极是还原反应：O2+2H2O+4e--->4OH-

　　冷却水系统中，腐蚀主要是由氧腐蚀为主，这种腐蚀反应在敞开式循环冷却水系统中引起的危害，除了使系统的输水管线、水冷设备的寿命减少或损坏等损失之外，还有由于漏损造成的产品污染或引起的非计划停车等间接损失。另外由于腐蚀产生的锈瘤也会引起水冷的传热效率下降或管线阻塞等结垢障碍。一般在冷却水系统中，如不使用化学处理方法，碳钢的腐蚀速度，一般均匀腐蚀率在80-100mg/dm2的范围内，但发生点蚀的部位腐蚀速度可达到均匀腐蚀速度的4-10倍。

　　2、结垢问题

　　结垢问题是指在水中溶解或悬浮的无机物，由于种种原因而沉积在金属表面，敞开式循环冷却塔水系统结垢主要成份有碳酸钙和腐蚀产物两种。由于缓蚀剂作用，致使腐蚀产物大大减少，所以碳酸钙垢及磷酸钙垢和锌垢为主要成份。

　　由于垢的产生，会引起玻璃钢冷却塔传热效率下降，管线的阻力增大，导致循环水量减少或列管的阻塞等。敞开式循环冷却水系统中影响结垢主要因素是冷却水、PH、Ca2+、总碱度、循环水浓缩倍数、水温、流速及金属表面光洁度等。

　　3、生物粘泥问题

　　所谓生物粘泥，主要是指金属列管内壁附着的粘性膜，粘泥主要由于循环水中细菌及藻类等生物的分泌物，同时粘附了水中悬浮杂质而形成的，生物粘泥产生后果与结垢一样，同样会影响传热、堵塞列管，引起局部垢下腐蚀等危害。

　　影响生物粘泥产生的主要原因有水温、PH、溶解氧、营养源、金属表面特性，更主要的是工艺物料的渗漏，细菌藻类在短时间内大量繁殖，同时引起水中COD急剧升高，这一点应引起水质管理人员的充分注意。

　　4、氯离子的危害

　　氯离子和硫酸根离子均属水中腐蚀性离子，特别是氯离子会破坏金属表面形成的钝化膜，它能穿过细孔而产生点蚀，特别在污垢存在时。

　　由于垢下是个贫氧区，故成阳极;而水中Cl-可以扩散进入阳极区，形成金属氯化物，即Fe→Fe2++2eFe2++2Cl-→FeCl2，而金属氯化物又可进一步水解产生HCl，这又使铁的溶解速度加剧，FeCl2+2H20→Fe(OH)2+2HCl这样垢下小孔中PH不断下降，使得小孔中溶液不断酸化，又促进腐蚀，故氯离子还有自催化的特征。Cl-不仅易产生点蚀，而且对不锈钢设备，特别是直式水走管内的水冷器，由于Cl-浓缩产生应力腐蚀开裂。降低工业水中氯离子含量，对改善设备腐蚀状况有一定作用。但采用冷却水化学处理技术，控制水冷器的污垢沉积，防止垢下氯离子的浓缩是对不锈钢设备处理的关键。

　　三、玻璃钢冷却塔参数及水质条件

　　1、玻璃钢冷却塔参数

　　循环水量Q：7000m3/h

　　保有水量V：4000m3

　　蒸发损失E：88.0m3/h

　　排污水量B：25m3/h

　　补充水量M：115m3/h

　　温差△t：10℃

　　浓缩倍数k：2.0-3.0

　　2、水质条件

　　PH8.34

　　Ca2+(以CaCO3计)210.2mg/l

　　电导率1540

　　总硬度(以CaCO3计)110.8mg/l

　　总碱度(以CaCO3计)220.4mg/l

　　Cl-269.8mg/l

　　循环冷却水系统操作管理方法

　　正常运行方案：

　　HM-106A缓蚀阻垢剂50mg/l冲击加入1次/天

　　HM-106B铜缓蚀剂10mg/l冲击加入1次/天

　　HM-816杀菌剂20mg/l冲击加入2-3次/周

　　HM-811杀菌灭藻剂80mg/l冲击加入1次/周

　　1、缓蚀阻垢剂投加方案及频率

　　第一次向水池中分别投加HM-106A200.0kg。HM-106B40kg

　　日常加药量每天加入HM-106A、50KgHM-106B10kg

　　B菌剂投加方案及频率

　　夏季：每周一，周三向水池内加HM-81680kg;每周五向水池内冲击加入HM-811杀菌灭藻剂320kg

　　冬季：每10天向水池内冲击加入HM16杀菌剂80kg，HM11杀菌剂300g。

　　HM-816与HM=811隔3天加入，不可同时投加。

　　2、药剂浓度的控制

　　现场系统必须保持一定浓度的缓蚀阻垢剂，因此必须采用连续加药方式，定期检测循环水中药剂浓度，控制总磷4-8mg/l。

　　3、浓缩倍数的控制

　　为了保证水处理效果，必须控制一定的排污量，控制浓缩倍数5.0，采用连续补充、连续排污。以循环(中国水处理网首发)水中某离子浓度与补充水中某离子浓度比值计算。

　　四、日常管理目标值

　　为保证运行效果，在日常管理时，应对补充水和循环水进行化学分析监测，具体项目如下：

　　项目指标分析频率分析方法

　　PH8.8-9.61次/天玻璃电极法

　　浊度mg/l<201次/天分光光度法

　　钙硬度(以CaCO3计)mg/l210-6301次/天EDTA滴定法

　　总硬度(以CaCO3计)mg/l110-3301次/天EDTA滴定法

　　总碱度(以CaCO3计)mg/l220-6601次/天指示剂法

　　Cl-mg/l<8001次/天硝酸汞滴定法

　　浓缩倍数2.0-3.01次/天

　　总磷(以PO43-计)mg/l4-81次/天钼酸铵分光光度法

　　生物粘泥ml/m3<41次/周尼龙网法

　　碳钢挂片腐蚀率mm/a0.1251次/2月

　　五、现场监测及药剂效果的评定

　　玻璃钢冷却塔循环冷却水系统建立有效的监测手段，是保证系统良好运行不可少的方法。由于循环水系统水量大，流程长，所以药剂在系统中停留时间较长，致使发生问题在短时间内表现不明显，建立必要的监测手段，就可以在发生问题之前，揭示问题所在，以便查找原因即时对药剂及水处理工艺参数作适当调整。