冷卻水的（de）分類：

冷水流過需要降溫的生產設備（常稱換熱設備，如換熱（rè）器、冷凝器、反（fǎn）應器（qì）），使其降溫，而冷水溫度上（shàng）升。

冷卻水按係統（tǒng）劃分為直（zhí）流冷卻（què）水和循環冷卻水。

直流水係統的定義（yì）：在直流水係統（tǒng）中，冷（lěng）卻水隻經換熱器一次利用後就被排掉了，所以直流水又稱為一次利用水，由於用水量很大，因此在水量豐富的地區也不提倡采用直流水係（xì）統。

循環水係統的定義：在循環水係統中，冷卻水可以反複使用，水經換熱器後溫度升高（gāo），由冷卻（què）塔或其他冷（lěng）卻設備將水溫（wēn）降低下來，再由泵將水送往用戶，水如（rú）此不斷的進行重複使用。

循環冷卻水係統：

1.封閉（bì）式循環（huán）冷卻水係統

冷卻水（shuǐ）收回利用，循環（huán）不已，因此，水量（liàng）損失（shī）很少（shǎo）。

水中各種礦物質和離（lí）子含量一般不發生變化，而水（shuǐ）的再（zài）冷卻是在另一台換熱設備中用其他冷卻介質來進（jìn）行冷卻的。

2.敞開式循環冷卻水係統

冷卻水循環再用。水的再冷卻是通過冷卻塔（tǎ）來進行的。水中各種礦物質和離子（zǐ）含量也不斷被濃縮增加。

3.循環冷卻水係統的組成：補充（chōng）水係統（tǒng）、旁濾水處理係統、管網係（xì）統、水冷卻設施。

敞開式循（xún）環冷卻水的水質特點：

1、循（xún）環冷卻（què）水（shuǐ）四種（zhǒng）水量損失（shī）：

（1）蒸發（fā）損失；（2）風吹損失（shī）；

（3）滲漏損失；（4）排（pái）汙損失。

2、循環冷卻水中的（de）CO2散失和O2的增加

天然水中（zhōng）含有一定數量的重碳酸鹽和遊離CO2，水（shuǐ）在冷卻塔淋灑過程中（相當於曝氣）將使CO2散（sàn）失和O2增加。

3、循環（huán）冷卻水的水質汙染

（1）大氣中雜物（wù）進（jìn）入冷卻係統；

（2）冷卻塔風機漏油及塔體的腐蝕剝（bāo）落物進入冷卻水（shuǐ）中；

（3）冷卻水處理中加入藥劑產生沉澱；

（4）微生物繁殖及分泌物形（xíng）成的粘性汙垢。

循環（huán）冷（lěng）卻水泵係（xì）統中產生的（de）問題：

冷卻水在循環係統中不斷循環使用，由於水的溫度升高，水流（liú）速度的變化，水的（de）蒸發，各種無（wú）機離子和有機物質的濃縮，冷卻塔和冷水池在室外受到陽光照射、風吹雨淋、灰（huī）塵雜物的進入，以及設（shè）備結構和材料等多種因素的綜（zōng）合作用，會產生嚴重的（de）沉積物的（de）附著、設備腐蝕和微生物的（de）大量滋（zī）生，以及由此形成的（de）粘泥汙垢堵塞管道等問題。我們把它們（men）歸結為（wéi）三類：

1、循環冷卻水係統中的沉積（jī）物

2、循環冷卻水係統中金（jīn）屬的腐蝕

3、循環冷卻（què）水係統中（zhōng）的微生物

這些問題不加（jiā）以解決與控製，它（tā）們會威脅和破壞工廠（chǎng）長周期地安全生產，甚至造成經濟損失，因此不能掉以輕心，所以我們必須要選（xuǎn）擇一種實用的循（xún）環冷卻水處理方案（àn），是上述問（wèn）題得以解決或改善。

我們下麵對循環冷（lěng）卻水係統中所產生的三類問題逐一進行分析。

循環冷（lěng）卻（què）水係統中的沉積物及其控製：

一、循環冷卻水（shuǐ）係統中的沉積物

循（xún）環冷卻水係統在（zài）運行的過程（chéng）中，會有各種（zhǒng）物質沉積在換熱器（qì）的傳熱管表麵。這些物質統稱為沉積物。它們主要是由水垢、淤泥、腐蝕產物和生物沉（chén）積物構成（chéng）。通常，人們把淤泥、腐蝕（shí）產（chǎn）物和生物沉積物三者統稱為（wéi）汙垢。

所（suǒ）以（yǐ）我們可以把循環冷卻水係統（tǒng）中的沉積物分（fèn）成兩類：

一、汙垢；

二、水垢。

汙垢：汙垢一般是由顆粒細小的泥（ní）砂、塵土、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀（zhuàng）氫（qīng）氧化物、雜物（wù）碎屑、腐蝕（shí）產物、油汙、特別是菌（jun1）藻的屍（shī）體及其粘性分泌物等組成。

水處理控製不當，補充水濁度（dù）過高，細微泥砂、膠狀（zhuàng）物質（zhì）等帶（dài）入冷卻水係統，或者菌（jun1）藻殺滅不及時，或（huò）腐蝕嚴重、腐蝕產物多等都會加劇汙垢的形成。由於這種汙垢體積較大（dà）、質地疏鬆稀軟，故又稱為軟垢。

當這樣的水（shuǐ）質流經換熱器表（biǎo）麵時，容（róng）易形成汙垢沉積物，特別是當水走殼（ké）層，流速（sù）較慢的部位汙垢沉積物更多。大量的汙垢沉積會引起垢下腐蝕，同時又是某些細菌（厭氧菌）生存（cún）和繁殖的溫床。

水垢：天然（rán）水中溶解（jiě）有各種鹽類，其中又（yòu）以（yǐ）溶解的重碳酸鹽如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2為（wéi）最多，也最不穩定，容易分解生成碳酸鹽。

使用含重碳酸鹽較多的水作為冷卻水，當它通過換熱器傳熱表麵時，會受熱分解：

冷卻水通過（guò）冷（lěng）卻塔相（xiàng）當於一個（gè）曝（pù）氣過程，溶解在水中的CO2會逸出，因此（cǐ），水的PH值會升高（gāo）。此時，重碳酸（suān）鹽在堿性（xìng）條件下會發（fā）生反應：

當水中溶有氯化鈣時，還會產生下列置換反應：

碳酸鈣和磷酸鈣均屬於微溶（róng）性鹽，它們的溶解度比氯化鈣和重碳酸鈣要小得多。此外，碳酸鈣和磷酸鈣的溶解度（dù）與一般的鹽類不同，它們不是隨（suí）著溫度的升高而升高，而是隨著（zhe）溫（wēn）度的升（shēng）高（gāo）而降低。因此，在換熱器的傳熱表麵上（shàng），這（zhè）些微溶性鹽很容易達（dá）到過飽和狀態而從水中結晶析出。當水流速度比較小或傳熱麵比較粗糙時（shí），這些結晶沉積物就容易在傳熱表麵上。

此外，水中溶解的硫酸鈣、矽酸鈣、矽酸鎂等，當其陰、陽離子溶度（dù）的乘積超（chāo）過其本身溶度積（jī）時，也會生成（chéng）沉澱沉積（jī）在（zài）傳熱表麵上。

以上所述的此類沉積物通稱為水垢（gòu）。因這些水垢都是由無機鹽組成，故（gù）又稱為無機垢；由（yóu）於這些水垢結晶致密，比較堅硬，故又稱為（wéi）硬（yìng）垢。它們通常牢固地附著在換熱表麵上，不易被水衝洗掉。

大多數情況下（xià），換熱器傳熱表麵上（shàng）形成的水垢是以碳酸垢為主的。

水垢（gòu）的控製：冷卻水中如無過量的PO43-或SiO2，則磷酸鈣垢和矽酸鹽垢是（shì）不容易生成的。循（xún）環冷卻水（shuǐ）係統中最易生成的水垢是碳酸鈣垢，在此談沉積（jī）物控製主要是指如何防止碳酸鹽水垢的析出。

控製水垢析出的方法，大致有下圖（tú）中的幾類：

汙垢的控製：汙垢的形成（chéng）主要是由塵土、雜物碎屑、菌藻屍體及其分泌物和細微水垢、腐蝕產物等構成。因此，欲控製好汙垢，必（bì）須做到下圖幾點（diǎn）：

循環冷卻水係統中金屬的腐蝕及其控製：

一、循環冷卻水（shuǐ）中金屬腐蝕的機理

工業循環冷卻水係統中大多數的換熱器是由碳鋼製造（zào）的，又因為種種（zhǒng）原因，碳鋼的金屬表麵並不是均勻的。當他與冷卻水接觸（chù）時（shí），會形成許多微小的腐蝕電池（微電池）。其中活潑的部位成為陽極（jí），腐蝕學上稱為陽極區；而不活潑的部位（wèi）則成為陰極，腐蝕（shí）學上稱（chēng）為（wéi）陰極區。

在陽極區，碳鋼氧化生成亞鐵離子進入水中，並（bìng）在碳鋼（gāng）的金屬（shǔ）基體（tǐ）上留下兩個電子（zǐ）。與此同時，水中的溶解氧則在陰極區接受從陽極區流過來的兩個電子，還原為OH－。兩個去可以表示為（wéi）：

在陽極區：Fe：Fe2+ +2e

在（zài）陰極（jí）區：?02+H2O+2e 2OH-

當亞（yà）鐵離子和氫氧根離子在水中相遇時，就（jiù）會生成Fe(OH)2沉澱：Fe2++2OH- ＝Fe(OH)2

二（èr）、冷卻水中金屬腐蝕的形態

在冷卻水係（xì）統的（de）正常運行過程中以及化學清洗（xǐ）過程中，金屬常常會發生不同形態（tài）的腐蝕。

現將發生的金屬腐蝕形態歸納為以下幾種：

三、循環冷卻水中金屬腐蝕的影響因素

冷（lěng）卻水（shuǐ）中金屬換熱設備腐蝕的影響（xiǎng）因素很多，概括起來可（kě）以分為化學因素、物理（lǐ）因素和微生物因（yīn）素。先僅討論其中的一些化學因素和物理因素，微生物方麵待在談微生物時再詳細討論。

四、循（xún）環冷卻水中金（jīn）屬（shǔ）腐蝕的控製指標

工（gōng）業冷卻水（shuǐ）係統中的金屬設備有各種換熱器（水冷（lěng）器、冷凝器、凝汽器等）、泵、管道、閥門等。由於換熱器腐（fǔ）蝕後更（gèng）換的費用較大，更重要（yào）的是由於換熱器（qì）管壁腐蝕穿孔（kǒng）和泄漏造成的經濟損失更大，因此冷（lěng）卻水係統中的腐蝕控製主要（yào）是各（gè）種（zhǒng）換熱器或換熱設備的腐蝕控（kòng）製。

《工業循環冷卻水（shuǐ）處理設計規範》（GB50050-2007）中對循環冷卻水係統中腐蝕控製指標規定：碳鋼換熱（rè）器管壁的腐蝕（shí）速度宜小（xiǎo）於0.125mm/a；銅、銅合金和（hé）不鏽鋼換熱器管壁的腐（fǔ）蝕速度宜小於（yú）0.005mm/a。

由此可見，對冷卻水係統中金屬的腐蝕控製不是（shì）要求金屬絕對（duì）不發生（即腐蝕速度（dù）為零），而是要求把金屬的腐蝕速度控製在一定範圍，從而把換熱器的使用壽命控（kòng）製在一定的範圍之內。

五、循環冷卻水中金屬腐蝕的控製方法

循環冷卻水係統中金屬腐蝕的控製放法甚多。常用（yòng）的主要有以下四種：

循環冷卻水係統中的微生物及其控製：

在敞開式循環（huán）冷卻水係統中，人們經常可以看到（dào）微生物大量生長的情景。含有微生物的補充水不斷進入循環冷卻水係統，以此同時，冷（lěng）卻塔（tǎ）中從上麵噴淋下來的冷卻（què）水又從逆流相遇的空氣中捕集了大量的微生物進入冷卻水係統。冷卻水係統中充沛的（de）水量為這些進入的微生物的生長提供了可靠的（de）保（bǎo）障。冷卻水的水（shuǐ）溫通常被設計在（zài）32～42℃之間，這（zhè）一溫度範圍（wéi）又（yòu）特別有利於某些微生物的生長。冷卻水在（zài）冷卻（què）塔內的噴淋曝氣過程中溶入了大量（liàng）的氧氣，為好氧性微生物提供了必要（yào）的條件；而（ér）冷卻水懸浮物形（xíng）成（chéng）的淤泥又為厭氧性微生物（wù）提供（gòng）了庇護所，冷卻水中的硫酸鹽則（zé）成為厭氧性微生物－硫酸（suān）鹽還原菌所需能量的來源。因此，有（yǒu）些冷卻水係統成了一些微生物的一個巨大的捕集器（qì）和培養器。

一（yī）、冷卻水係統中（zhōng）引起故障的微生物

冷卻水係統中並不是所有（yǒu）的（de）微生物都會引起故（gù）障，但在工業冷卻水係統運行時，常會（huì）遇到一些引起故障的微生物（wù）。它們是細菌、真菌和藻（zǎo）類（lèi）。先（xiān）分別對（duì）它們作一扼要的介紹：

1-1 細（xì）菌：

與（yǔ）藻（zǎo）類和黴（méi）菌相比，細菌顯得（dé）微（wēi）小。除非有大的菌落存在，否則就需要借助顯微鏡才能察見或鑒別。

1-2 真菌：

冷卻水係統（tǒng）中（zhōng）的真菌包括黴菌和酵母兩類。

真菌破壞木材中的纖（xiān）維素，使冷卻塔的木質構件朽蝕。

真菌對冷卻水係統中的金屬並沒有直（zhí）接的腐蝕性，但它（tā）們產生的粘狀沉積（jī）物會在金屬表麵建立差異腐蝕電池而引起金屬的（de）腐蝕（shí）。粘狀沉積物覆蓋在金屬表麵，使冷卻水中的緩蝕劑（jì）不能到那裏去發揮它的防護（hù）作用。

1-3 藻類

冷卻水中的藻類主要有藍藻、綠藻（zǎo）和矽藻。藻類的生長需要陽光，所以它（tā）們常常停留在（zài）陽光和水分充足的地方（fāng）。

死亡的藻類團塊進入換熱器中後，會堵塞換熱（rè）器中（zhōng）的管路，降低冷卻水的流量，從而降低其冷卻作用。

藻類（lèi）本身並不直接引起腐蝕，但它們生成的沉積物所覆蓋的金（jīn）屬表麵則由於形成差異腐（fǔ）蝕電（diàn）池而常會發（fā）生沉積物下腐（fǔ）蝕。

二、冷卻水係統中金屬的微生（shēng）物（wù）腐（fǔ）蝕

冷卻水係統中（zhōng）金屬微（wēi）生（shēng）物腐（fǔ）蝕的形態可以是嚴重的均勻腐蝕，也可以是縫隙腐蝕和應力（lì）腐蝕破裂，但（dàn）主要是（shì）點蝕（shí）。

微生物粘泥（簡稱粘泥）是指由於水中溶解的營（yíng）養源而引起細（xì）菌、絲狀菌（黴菌）、藻類等（děng）微生物群的增殖，並（bìng）以這些微生物為主體，混有泥（ní）砂（shā）、無機物和塵土等（děng），形成附著的或堆積的（de）軟泥性沉積物。

冷卻水係統中的微生物粘泥不僅會降低換熱器和冷（lěng）卻塔的冷卻作用、惡化水質，而且還會引（yǐn）起冷卻水係（xì）統中設備的腐蝕和降低水質穩定（dìng）劑的緩蝕、阻垢（gòu）和殺生作用。

微生物粘（zhān）泥的組成：以微生物菌體（tǐ）及其粘結在一起的粘性物質（多糖類（lèi）、蛋白質（zhì）等）為主體組成（chéng）。

3-1 粘泥微生（shēng）物（wù）的（de）種（zhǒng）類和特點

在決定（dìng）粘（zhān）泥的處理方法時，必（bì）須了解構成粘泥的微生物種類、性質和特點：

3-3 影響微生（shēng）物（wù）和粘泥的環境因素

影響微生物（wù）和粘泥的環境因素很多（duō），下（xià）表逐一列（liè）出：

3-4 冷卻水係統中微生物（wù）的控製指標

冷卻（què）水係統中（zhōng）微生物的控製主要是通過對微生物生長（zhǎng）的控製來實現的，即通過控製冷卻水中的微生物的數量來實現。

循（xún）環冷卻水係統中微生物控製的指（zhǐ）標及監測頻（pín）率

3-5 冷卻水係統中微生物的控製方法

冷（lěng）卻水係統中微生物引起的腐蝕、粘泥及（jí）其生長的控製（zhì）方法主要有以下一些：

循環（huán）冷卻水係統的（de）日常運行：

運行過程中水（shuǐ）質的（de）變化（huà）：

循環冷卻水在其運行過程中，補充水不（bú）斷進入冷卻水係（xì）統。此時，補充水中的一部分水被蒸發進入（rù）大（dà）氣，另一部分則留在（zài）冷卻水中而（ér）被濃縮，並發生以下一係列的變化。

2-1 日常運行過程中需要（yào）控製的指標

2-2、日常運行過程（chéng）中的監測與控製項目介紹

循環冷卻水係統中的腐蝕、結垢和微生物生長與（yǔ）冷卻水的水質－水的化學組成和（hé）物理化學性質有（yǒu）著密切（qiē）的關係。

循環冷卻水（shuǐ）係統在正常運行時使用的水處理藥劑是否能發揮其最佳的作用也與冷卻水的水質有著十分（fèn）密切的（de）關係。

因此，在日常運行過程中需要對冷卻水係統的補充水和循環水（shuǐ）的化學組成和化學（xué）性質進行監測和控製。

冷卻水係統中的（de）現場監測：

實（shí）驗（yàn）室的模擬條件比較單純和穩定（dìng），而現場（chǎng）生產（chǎn）中的條件則比較複雜和多變。因此（cǐ），需要（yào）在冷卻水係統的日常運行期間對其中的腐蝕、沉積物和微生物的情況進行現場（chǎng）監測。

一、設計規範的要求

《工業循環（huán）冷卻水處理設計規範》規定：

（1）敞開式循環冷卻水係統中換熱設備的碳鋼管壁的腐蝕速度宜小於0.125mm/a。

（2）敞開式循環冷卻水係統中換熱設備的水側管壁的年（nián）汙垢熱阻值宜為1.72×10-4～3.44×10-4m2·K/W。

（3）敞開式循（xún）環冷卻水中的異養菌數宜小於5×105個/mL ，粘泥量宜小（xiǎo）於4mL/m3。

本次我們（men）僅對日常運行期間的腐蝕與微生物（wù）的現場監測做介紹。

二（èr）、腐蝕的現場監（jiān）測

冷卻水係統中常用的腐蝕監測方法有：試片法、旁路試驗管法、線性極化法和監測換熱器法。其中以（yǐ）試片法使用（yòng）最為廣泛，我（wǒ）們（men）本次隻對試片法做詳細的介紹。

2-1、試片法

試片法是冷（lěng）卻水係統中最簡便、最經濟、使（shǐ）用最（zuì）廣泛和最經典的腐蝕監測方法。它可以測定腐蝕（shí）速度、蝕孔密度、蝕孔（kǒng）深度，並了解腐蝕形態。

2-1-1、試片的材質和規格

腐蝕（shí）試片的材（cái）質應與所監測的（de）換熱器管子的材質（zhì）相同。

標準腐蝕試片有兩種：Ⅰ型和Ⅱ型。我們監（jiān）測時應盡可能采用Ⅰ型，因其邊緣的影響較小。

使用時，可按以下步驟進行操作：①啟封後（hòu）用不鏽鋼鑷子（zǐ）把試片取出放（fàng）在濾紙上；②在盛有蒸餾水的小搪瓷盆中（zhōng），用脫脂棉擦洗一遍，再用（yòng）蒸餾水衝（chōng）洗15秒鍾；③立即置於（yú）盛有化學純無水乙醇的小搪瓷（cí）盆中，用脫脂棉擦洗兩遍；④將試片放在幹淨濾紙上，用冷風吹幹；⑤用濾紙將試片包好，放在（zài）幹燥（zào）器中，24小時後稱重待用。

2-1-2、試片的安裝

試片應安裝在所監測的換熱器的回水管線上。

2-1-3、監測時間

試片的監（jiān）測時間一般為30～90天，也可將同一組（zǔ）試片分不同時間取出。長年觀察時，每次放12個或24個試片，每月取出1或（huò）2片，分別測定腐蝕速度。最（zuì）後繪出腐蝕速度－時間曲線（xiàn）。

2-1-4、監測內容（róng）

試片法監測的（de）內容包括：外觀檢查、腐蝕速度測定和對孔蝕的監（jiān）測。

三（sān）、微（wēi）生物的現場監測

冷卻（què）水係統中全麵的微生物現場監測對象應包括：異養菌、真菌、硫酸鹽還原菌、鐵細菌（jun1）、氨化細菌、硝化細菌、藻類和粘泥量等。本次我們就其中最常用的（de）監測項目：粘泥量的測定。

3-1、粘泥量的測定

微（wēi）生物粘泥會堵（dǔ）塞冷卻水的管道，降低冷卻塔和冷卻水的冷卻效果，降低水質穩定劑的（de）作用，引起金屬設（shè）備的腐蝕。因此（cǐ）冷卻水中微生物粘泥量的多少，直接反映了冷卻（què）水係統中微生物活動（dòng）的情況和危害。測

定（dìng）微生物粘泥（ní）量是監測（cè）冷卻水處理質量和微生物生長（zhǎng）情況的主（zhǔ）要方法之一。

設計規範要求，敞開式循環冷卻水中的粘泥量（liàng）宜小（xiǎo）於4mL/m3。

微生物粘泥量的測定常采（cǎi）用生物過濾網法。現將該法做扼（è）要介紹：

3-1-1、概況

生物過濾網法是讓循環冷卻水以一定（dìng）的（de）流速流經轉子流量計後，再通過生（shēng）物過濾（lǜ）網過濾；將過濾後的水導（dǎo）入水（shuǐ）箱，測量水的體積，或由轉子流量計中（zhōng）的流（liú）速和通過水的時間來計算水（shuǐ）的體積（jī）；然後將生物過濾網捕集的粘泥移入量筒，測定（dìng）粘泥（ní）的體積，並以1m3冷卻水中含有的粘泥的（de）體積（mL）表示粘泥量。

3-1-2、測定的方法

（1）調解采集粘泥裝置中的閥門（mén），是冷卻水的流速控製（zhì）在0.8m/s左右，水量在1m3/h左（zuǒ）右。然後關上浮遊生物網的旋塞閥，過（guò）濾（lǜ）1m3水。

（2）關閉（bì）進水閥門，取下浮遊生物網。打開浮遊生物網上的旋塞（sāi）閥，將粘泥收集在一個500mL量筒內，靜置30min使其沉澱（diàn）後傾出上層清液。將剩餘濁液轉（zhuǎn）移至25mL量（liàng）筒內，靜置30min，記錄沉澱出的粘泥

體積（mL）。

（3）粘泥量V按下式計算（suàn）：V=V2/V1

式（shì）中：V-循環冷卻水中的粘泥量，mL/m3；

V1-通過浮遊生（shēng）物網過（guò）濾的循環水量，m3；

V2-量筒（tǒng）中的（de）粘泥體積，mL 。

藥劑說明：

在前麵的篇幅中我們主要介紹了循環（huán）冷卻水中會出現的危害。在（zài）此（cǐ），

我們將（jiāng）對控（kòng）製危害所（suǒ）使用的藥劑進行逐一的說明：

一、阻垢分散劑

1-1、有機膦酸的阻垢、分散機理

有機膦酸（suān）阻垢（gòu）機理比（bǐ）較（jiào）複雜，說法（fǎ）也（yě）有多種，目前大（dà）致有（yǒu）以下（xià）兩種說法。

（1）晶格畸變論

碳酸鈣垢是結晶（jīng）體，它的成長是（shì）按（àn）照（zhào）嚴格順序，有帶正電荷的Ca2+與帶負電荷的（de）CO32-相撞才能彼此結合，並按一（yī）定的方（fāng）向成長。在水中加入有機膦酸時，它們會吸附到碳酸（suān）鈣晶體的活性增長點上與Ca2+螯合，抑製（zhì）了晶格向一（yī）定的方向成長，因此使晶格歪曲，長不大，也就是說晶體被有機膦酸表麵去活劑的分子所包圍（wéi）而失去活性（xìng）。這也是產生前述臨界值效應的機理。同樣，這種效應也可阻止其他晶體的沉澱。另外，部分吸附在晶體上的化合物，隨著晶體增長被卷入晶格（gé）中，使CaCO3晶格發生位錯，在垢層中形成一些空洞，分子與分子之間的相互作用減小，使垢變軟。

（2）增加成垢化合物的溶解度

有機膦酸在水（shuǐ）中能離解出（chū）H+，本身成帶負電荷的陰離子，這些負離子能與Ca2+、Mg2+等金屬離子形成穩定絡合物，從而提高了CaCO3晶粒析出時的過飽和度，也（yě）就是說增加了CaCO3在水中的溶解度。

1-2、藥劑（jì）實例說（shuō）明

阻垢分散劑：

（1）特（tè）點

阻垢分散劑是含有羧基、膦酸基、無（wú）機（jī）磷等的水溶性共聚物，對Ca3(PO4)2、CaCO3垢具有卓（zhuó）越（yuè）的阻垢能力，對鐵、鋅（xīn）離子（zǐ）有良好的穩定（dìng）作用，對懸浮物（wù）的分散性能良好，其各項指（zhǐ）標達到國外同類（lèi）產品水平。可用作循環冷卻水和油田（tián）注水係統的防垢、分散作用。

（2）使用方法：（因各品牌而（ér）異）

正常運行時投加濃度為20～50mg/L，可與有（yǒu）機膦和無機磷等複配使（shǐ）用，適用PH7.0 ～ 9.2。

二（èr）、阻垢緩蝕劑

循環冷卻水係統中控製金屬腐蝕（shí）的第一種方法是向冷（lěng）卻水係統中添加阻（zǔ）垢緩蝕劑（jì）。可供冷卻水係統（tǒng）采用的緩蝕（shí）劑並不是很多，現將敞開式和（hé）密閉式冷卻水係統中幾種常用的阻垢緩蝕劑羅列如下：

三、殺生劑

冷卻水係（xì）統中微生物的（de）主要控製方法之一就是添加殺生劑。人（rén）們（men）通常把冷卻水殺生劑分為兩大類（lèi）：氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑（jì）。

藥劑實例說明：

殺生劑（jì）（殺菌滅藻劑（jì））

（1）特點（diǎn）

異噻唑啉酮殺生劑是（shì）一種高效、廣譜、低毒性的非氧化性殺生劑，它（tā）能抑製（zhì）各種細菌、黴菌（jun1）和藻類。在較寬的PH值範圍內都有良好（hǎo）的殺生性能。與各種水處理藥（yào）劑（jì）相容性（xìng）好，不產生泡沫，殺菌力持久。

（2）使用方法

循環冷卻水中一般（bān）投加（jiā）濃度為50～100mg/L，一次性投入集水池（chí）泵的吸入口。投加次數根據（jù）循環冷（lěng）卻水中藻類繁殖情況加以控製與調整。

水質分析項目及含義：

1、電導率：電阻率的倒數稱為電導率，單位是（shì）μs/cm。

電導率（lǜ）僅（jǐn）決定於水（shuǐ）中離子的多少和性質。代表了水中（zhōng）的含鹽量，因此電導率越高水中含鹽量越高。

2、酸度（dù）：指水中能與強堿（jiǎn）發生中和作用的物（wù）質（zhì）的總量，包括無機酸、有（yǒu）機酸、強酸弱堿鹽等。

酸度（dù）的數（shù）值越大說明溶液酸性越強（qiáng）。

3、堿度（dù）：指（zhǐ）水中能與強酸發生中和反（fǎn）應物質的總量。

一般水中堿度由氫氧化物、碳酸鹽、重碳酸（suān）鹽組成，稱為總堿度。

總（zǒng）堿度＝在甲（jiǎ）基橙指（zhǐ）示劑變色的等當點時所（suǒ）需的酸量＝ HCO3- + CO32- + OH- ＝M堿度。

堿度隻存（cún）在於pH=4.3以上。

4、pH：pH是水中氫離子濃度的負對數（shù）

pH=-log10(H+ mol/l)

5、硬度：一般將水中鈣、鎂離子稱作硬度，鈣離子叫鈣硬度，鈣、鎂離子總量叫總硬度。

硬度分為碳酸鹽硬度(暫時硬度)和非碳酸（suān）鹽硬度(永久硬度)。

碳酸鹽硬（yìng）度：主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度（dù），還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽（yán）硬度經加熱之後分解成沉澱物從水中除去，故亦稱為（wéi）暫（zàn）時硬度（dù）。

非碳酸鹽硬度：主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯（lǜ）化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法（fǎ）除去，故也稱為永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCl2、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。

碳酸鹽（yán）硬度和（hé）非（fēi）碳酸鹽硬度之和（hé）稱為（wéi）總硬度；當水的總（zǒng）硬度小於總堿度時，它們之差，稱為負硬度。

6、濃縮倍數：在循環冷卻水中，由於蒸發而濃縮的溶解固體與補充水中溶解（jiě）固（gù）體的比值（zhí）。在實際測量（liàng）中（zhōng），通常為循環冷卻水的電導率（lǜ）值與補充水的電導率之比，或[K+]之比。

7、濁度：濁度是指水中（zhōng）懸浮物對光線透過時（shí）所發生的阻礙（ài）程度。水中的懸浮物一般是泥土、砂粒（lì）、微細的有機物和無機物（wù）、浮遊生（shēng）物、微生物和膠體物質等。水的濁度不僅與水中懸（xuán）浮物質的含量有關，而且與（yǔ）它們的大小（xiǎo）、形狀及折射係數等有關（guān）。

水質分析中規定：1L水中含有1mg SiO2所構（gòu）成的濁度為一個標準濁度單位，簡稱1度。通常濁度越高，溶液越渾（hún）濁。

8、COD：在一定（dìng）的條件下，采用一定的強氧化劑處理水樣時，所消耗的氧化劑量。它是表（biǎo）示水中還原性物質多少的一個指標。

COD是指標水體有機汙染的一項重要指標（biāo）,能夠反應出水體的（de）汙染程度。

9、汙垢（gòu）熱阻：表示換熱設備傳熱麵上（shàng）因沉積物而導致傳熱效率下降程度的數值，即（jí）換熱麵上沉積物所產生的傳熱阻力，單位為（wéi） ㎡·K / W。

10、餘氯：水中投氯，經一定時（shí）間（jiān）接（jiē）觸後，在水中餘留的遊離性（xìng）氯和結合性氯（lǜ）的總稱。 是指氯投入水中後，除了與水（shuǐ）中細菌、微生物、有機物、無機物等作用消耗一部分（fèn）氯量外，還剩下了一部（bù）分氯量，這部（bù）分氯量就叫做餘（yú）氯。自來水出水餘氯（lǜ）指得（dé）是遊離性餘氯。

11、總磷：總（zǒng）磷是水樣經消（xiāo）解後將各種形態的磷轉（zhuǎn）變成正磷酸鹽後測定（dìng）的結果，以每（měi）升水樣含磷毫克數計量。

12、懸浮固（gù）體：當冷卻水的（de）流速降低時，進入係統的懸浮物容易在（zài）換熱器部件的（de）表麵生成疏鬆的沉積物，引起垢下腐（fǔ）蝕。

當冷（lěng）卻水的流速過高時，懸浮物的顆粒又容易對硬度較低的金（jīn）屬或合（hé）金（jīn）產生磨損腐蝕。

13、流速：當流速較低（dī）的時候，金屬的腐蝕速度（dù）隨水流速的增加而增加（jiā）。

當水的流速足夠高時，足量的氧到達金屬表麵，使金屬部分或（huò）全部鈍化。鈍化發生（shēng）後，金（jīn）屬的腐蝕將下降。

如果水流速度繼續增加，水對金屬表麵上鈍化膜的衝擊腐蝕將使金屬的腐蝕速（sù）度重新增大。

超高速的流體設備中，還會引起空泡腐蝕。

水處理工藝：

1）加酸調pH 控製在一個合（hé）適的範圍。

目的是：防止結垢。

（1）適當提高運行pH值可以降低碳鋼的（de）腐蝕速度

根據前述金屬腐蝕影響的因素知，鐵的氧化物溶於（yú）酸（suān）性環境，因此，低碳鋼在低pH值條件下腐蝕速度快（kuài），在高pH值下腐（fǔ）蝕速度減慢，一般保持pH在8-9.5之間。

（2）適當提高pH值的方法

曝（pù）氣：吹脫CO2，就可提高水中（zhōng）pH值。

少量加酸（suān）：也是（shì）將水中的重碳酸根離子（zǐ）變（biàn）為二（èr）氧化碳，加以曝氣，把二氧化碳吹脫掉，就可（kě）適當提高（gāo）水中的pH值（zhí），但一定要注意控製酸的投加量（liàng）。

2）加強微生物控製

連續（xù）投加氧化性殺菌劑；衝擊投加非氧性殺菌劑。

3）連續投加緩蝕（shí）阻垢劑，投製一個指標。

含膦/磷的（de）藥劑（jì）一般控製磷/膦（lìn）的含量（liàng），非磷/膦的藥劑可用示蹤劑或其它控製項目。

通常講，三分藥劑七分管理。

一（yī）個藥劑在生（shēng）產運行過程中，能（néng）否取得好的水處理效果，還是（shì）要靠現場的管理，如果（guǒ）管理跟（gēn）不上，再（zài）好的水處理藥劑，也不會取（qǔ）得好（hǎo）的水處理效果。

循環水處理常識：

在循環冷卻（què）水係統中（zhōng），冷卻水用過後不是立即排放，而是（shì）收回循（xún）環再用。水的再冷卻是通（tōng）過（guò）冷卻塔來（lái）進行的，因此冷卻水在循環過程中要（yào）與空氣接觸，部分水在（zài）通（tōng）過冷卻（què）塔時會（huì）不斷被蒸發損失掉，因（yīn）而（ér）水中各種

礦物質和離（lí）子含（hán）量也不斷被濃縮增（zēng）加。為了維持各種礦物質和離子含量穩定在某一個定（dìng）值（zhí）上，必須對係統補充一定量的冷卻水（補（bǔ）充水）；並排出一定量的濃縮水（排汙水）。其流程如圖所示：

常用術語介紹：

1、冷卻塔：敞（chǎng）開式循環冷卻水係統中主要設（shè）備之一（yī）是冷卻塔，冷卻塔用來冷卻換（huàn）熱器中（zhōng）排出的熱水（shuǐ）。

在冷卻塔中，熱水從塔頂（冷卻塔內部布（bù）有濺水裝置）向下噴淋成（chéng）水滴或水（shuǐ）膜狀，空氣則由下向上與水滴或水膜逆向流動，或水平方向交流流動，使（shǐ）水在填料表麵上以薄（báo）膜形（xíng）式與空氣接觸，在氣水接觸過程中，進行熱交換，使水溫降低（dī）。

2、濃縮倍數：

在（zài）敞開（kāi）式循環冷卻水（shuǐ）係統中，由於蒸發，係統（tǒng）中的水會愈來（lái）愈少，而水中各種礦物質和離子含（hán）量就會（huì）愈來愈濃。通常在操作時，用濃縮倍數來控製水中（zhōng）含鹽的濃（nóng）度（dù）。設（shè）以K表示（shì）濃縮（suō）倍數，則K的（de）含意就是指循環（huán）水中某物質的濃（nóng）度與補充水中某物質的濃度之比。

K=CR/CM

式中：CR-循環水中某物質的濃度

CM-補充水（shuǐ）中某物質的濃度

用來計算濃縮倍數的物質，要求它們的濃度除了隨濃縮過程而增加外，不受（shòu）其他外界條件，如加熱（rè）、沉澱、投加藥劑等的幹擾。通常選用的物質（zhì）有cl-、k+等物質或電導率。

3、補充水量 M

水在循（xún）環過程中，除因蒸發損失和維持一定的濃度倍數而排掉一定的汙水外，還由於空氣流由塔頂逸出時，帶走部（bù）分水滴，以及管道滲漏而失去部分水，因此（cǐ）補充水是下列各項損失之和。

補充水（shuǐ）量（liàng）：M=蒸發損失 E+風吹損失D+滲漏損失 F+排汙（wū）水量B

（1）蒸發（fā）損失 E

冷卻塔（tǎ）中，循環冷卻水因蒸發而損失的水（shuǐ）量E與氣候和冷（lěng）卻幅度有關，通（tōng）常以蒸發損失率a來表示（shì），進（jìn）入冷卻塔的水量（liàng）愈大（dà），E也就愈多。

E=a(R-B )

a=e(t1-t2)

式中：a-蒸發損失率，％；

R-係統中（zhōng）循環水量，m3/h；

B-係統中排汙水量，m3/h；

t1、t2-循環冷卻水進、出冷卻塔的溫度，℃；

e-損失係數，與季節有關。

（2）風吹損失（包括飛濺和霧沫夾帶 D

風吹損失除與當地的風速有關外（wài），還與冷卻塔的型式和結構有關。

若冷卻塔中（zhōng）裝有良好的收（shōu）水器，其風吹損失比不裝收水器的要小些。

風吹損失通常以占循環水量R的百分率來估計，其值約為：D=(0.2%～0.5%) R

R-係統（tǒng）中（zhōng）循環水（shuǐ）量，m3/h；

（3）滲漏損失 F

良好的循環冷卻水係統，管道連接處，泵的進（jìn）、出口和水池等地方都不應該（gāi）有滲漏。但因（yīn）管理不善，安裝不好，則（zé）滲漏就不可避免。因此（cǐ）在考慮補充水量時，應視係統具體情況而定。

（4）排汙水量 B

排汙水量B的確定與冷卻塔的（de）蒸發損失E和濃縮倍數K有關。關係為：B=E/(K-1)

因此循環冷卻（què）水係統運行時，隻要知道了係統中循環水量R和（hé）濃縮倍數K，就可以（yǐ）估算出蒸發量（liàng）E、排（pái）汙（wū）水量B以及補充（chōng）水量M等操作係數。

控（kòng）製好（hǎo）這些參數，循環冷卻水係統的（de）運行也就能正常運行。

綜述：M=E+D+F+B

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冷卻水係統之(二)水處理（lǐ）及其他（2）