一、 前言
為了保證水暖設(shè)備長周期、安全、滿負(fù)荷運(yùn)行，確保生產(chǎn)裝置正常運(yùn)行，循環(huán)冷卻水中投加一定量的化學(xué)品（水處理劑）來減少或延緩由于冷卻水造成水冷器的腐蝕、結(jié)垢及生物粘液等障礙，這是目前國內(nèi)外最常用的方法。根據(jù)裝置工藝及水質(zhì)情況，經(jīng)綜合考慮，提出切合實際的水處理治理方案。
“三分藥劑、七分管理”是我國水處理工作者長期實踐經(jīng)驗的總結(jié)，嚴(yán)格按照本手冊要求進(jìn)行操作，以確保水處理最佳效果。
二、 水冷卻器出現(xiàn)的主要故障
敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，水冷器一般情況下主要發(fā)生以下三方面的故障：
1、 腐蝕問題
所謂腐蝕，及金屬和它所在環(huán)境之間的化學(xué)式電反應(yīng)而引起的破壞現(xiàn)象，
陰極反應(yīng)是鐵的溶解：2Fe--->2Fe2++4e
陽極是還原反應(yīng)： O2+2H2O+4e--->4OH-
冷卻水系統(tǒng)中，腐蝕主要是由氧腐蝕為主，這種腐蝕反應(yīng)在敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中引起的危害，除了使系統(tǒng)的輸水管線、水冷設(shè)備的壽命減少或損壞等損失之外，還有由于漏損造成的產(chǎn)品污染或引起的非計劃停車等間接損失。另外由于腐蝕產(chǎn)生的銹瘤也會引起水冷的傳熱效率下降或管線阻塞等結(jié)垢障礙。一般在冷卻水系統(tǒng)中，如不使用化學(xué)處理方法，碳鋼的腐蝕速度，一般均勻腐蝕率在80-100mg/dm2的范圍內(nèi)，但發(fā)生點蝕的部位腐蝕速度可達(dá)到均勻腐蝕速度的4-10倍。
2、 結(jié)垢問題
結(jié)垢問題是指在水中溶解或懸浮的無機(jī)物，由于種種原因而沉積在金屬表面，敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)結(jié)垢主要成份有碳酸鈣和腐蝕產(chǎn)物兩種。由于緩蝕劑作用，致使腐蝕產(chǎn)物大大減少，所以碳酸鈣垢及磷酸鈣垢和鋅垢為主要成份。
由于垢的產(chǎn)生，會引起水冷設(shè)備傳熱效率下降，管線的阻力增大，導(dǎo)致循環(huán)水量減少或列管的阻塞等。敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中影響結(jié)垢主要因素是冷卻水、PH、Ca2+、總堿度、循環(huán)水濃縮倍數(shù)、水溫、流速及金屬表面光潔度等。
3、 生物粘泥問題
所謂生物粘泥，主要是指金屬列管內(nèi)壁附著的粘性膜，粘泥主要由于循環(huán)水中細(xì)菌及藻類等生物的分泌物，同時粘附了水中懸浮雜質(zhì)而形成的，生物粘泥產(chǎn)生后果與結(jié)垢一樣，同樣會影響傳熱、堵塞列管，引起局部垢下腐蝕等危害。
影響生物粘泥產(chǎn)生的主要原因有水溫、PH、溶解氧、營養(yǎng)源、金屬表面特性，更主要的是工藝物料的滲漏，細(xì)菌藻類在短時間內(nèi)大量繁殖，同時引起水中COD急劇升高，這一點應(yīng)引起水質(zhì)管理人員的充分注意。
4、 氯離子的危害
氯離子和硫酸根離子均屬水中腐蝕性離子，特別是氯離子會破壞金屬表面形成的鈍化膜，它能穿過細(xì)孔而產(chǎn)生點蝕，特別在污垢存在時。由于垢下是個貧氧區(qū)，故成陽極；而水中Cl-可以擴(kuò)散進(jìn)入陽極區(qū)，形成金屬氯化物，即Fe → Fe2++2e Fe2++2Cl- → FeCl2， 而金屬氯化物又可進(jìn)一步水解產(chǎn)生HCl，這又使鐵的溶解速度加劇，F(xiàn)eCl2+2H20→Fe（OH）2+2HCl這樣垢下小孔中PH不斷下降，使得小孔中溶液不斷酸化，又促進(jìn)腐蝕，故氯離子還有自催化的特征。Cl-不僅易產(chǎn)生點蝕，而且對不銹鋼設(shè)備，特別是直式水走管內(nèi)的水冷器，由于Cl-濃縮產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開裂。降低工業(yè)水中氯離子含量，對改善設(shè)備腐蝕狀況有一定作用。但采用冷卻水化學(xué)處理技術(shù)，控制水冷器的污垢沉積，防止垢下氯離子的濃縮是對不銹鋼設(shè)備處理的關(guān)鍵。
三、 冷卻塔參數(shù)及水質(zhì)條件
1、 冷卻塔參數(shù)
循環(huán)水量Q： 7000m3/h
保有水量V： 4000m3
蒸發(fā)損失E： 88.0 m3/h
排污水量B： 25 m3/h
補(bǔ)充水量M： 115 m3/h
溫 差△t： 10℃
濃縮倍數(shù)k： 2.0-3.0
2、 水質(zhì)條件
PH 8.34
Ca2+（以CaCO3計） 210.2mg/l
電導(dǎo)率 1540
總硬度（以CaCO3計） 110.8 mg/l
總堿度（以CaCO3計） 220.4 mg/l
Cl- 269.8 mg/l
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)操作管理方法
正常運(yùn)行方案：
HM-106A緩蝕阻垢劑 50mg/l 沖擊加入 1次/天
HM-106B銅緩蝕劑 10mg/l 沖擊加入 1次/天
HM-816殺菌劑 20 mg/l 沖擊加入 2-3次/周
HM-811殺菌滅藻劑 80mg/l 沖擊加入 1次/周
1、 緩蝕阻垢劑投加方案及頻率
第一次向水池中分別投加HM-106A 200.0kg。HM-106B 40kg
日常加藥量每天加入 HM-106A、 50Kg HM-106B 10kg
B菌劑投加方案及頻率
夏季：每周一，周三向水池內(nèi)加HM-816 80kg；每周五向水池內(nèi)沖擊加入HM-811殺菌滅藻劑320kg
冬季：每10天向水池內(nèi)沖擊加入HM16殺菌劑80kg，HM11殺菌劑300g。HM-816與HM=811隔3天加入，不可同時投加。
2、 藥劑濃度的控制
現(xiàn)場系統(tǒng)必須保持一定濃度的緩蝕阻垢劑，因此必須采用連續(xù)加藥方式，定期檢測循環(huán)水中藥劑濃度，控制總磷4-8mg/l。
3、 濃縮倍數(shù)的控制
為了保證水處理效果，必須控制一定的排污量，控制濃縮倍數(shù)5.0，采用連續(xù)補(bǔ)充、連續(xù)排污。以循環(huán)水中某離子濃度與補(bǔ)充水中某離子濃度比值計算。
四、 日常管理目標(biāo)值
為保證運(yùn)行效果，在日常管理時，應(yīng)對補(bǔ)充水和循環(huán)水進(jìn)行化學(xué)分析監(jiān)測，具體項目如下：
項 目 指 標(biāo) 分析頻率 分 析 方 法
PH 8.8-9.6 1次/天 玻璃電極法
濁度mg/l ＜20 1次/天 分光光度法
鈣硬度（以CaCO3計）mg/l 210-630 1次/天 EDTA滴定法
總硬度（以CaCO3計）mg/l 110-330 1次/天 EDTA滴定法
總堿度（以CaCO3計）mg/l 220-660 1次/天 指示劑法
Cl- mg/l ＜800 1次/天 硝酸汞滴定法
濃縮倍數(shù) 2.0-3.0 1次/天
總磷（以PO43-計）mg/l 4-8 1次/天 鉬酸銨分光光度法
生物粘泥ml/m3 ＜4 1次/周 尼龍網(wǎng)法
碳鋼掛片腐蝕率 mm/a 0.125 1次/2月
五、 現(xiàn)場監(jiān)測及藥劑效果的評定
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)建立有效的監(jiān)測手段，是保證系統(tǒng)良好運(yùn)行不可少的方法。由于循環(huán)水系統(tǒng)水量大，流程長，所以藥劑在系統(tǒng)中停留時間較長，致使發(fā)生問題在短時間內(nèi)表現(xiàn)不明顯，建立必要的監(jiān)測手段，就可以在發(fā)生問題之前，揭示問題所在，以便查找原因即時對藥劑及水處理工藝參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整。
關(guān)鍵詞：循環(huán)冷卻水處理 水處理方案 旁流水處理器
