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工业循环冷却水处理讲义 　 　 常州中南化工有限公司 　 　讲?课?提?纲 一、循环水化学处理的意义 1、化学处理的目的 2、不处理或处理不善所带来的危害 3、经济比较 二、结垢、污垢、腐蚀的机理 三、微生物问题 四、循环水的化学处理 1、补充水处理 2、循环水旁滤处理 3、循环水化学处理 3.1、杀菌灭藻，解决污垢问题 3.2、阻垢、缓蚀 3.2.1、阻垢剂及其阻垢作用 3.2.2、缓蚀剂及其缓蚀作用 3.2.3、缓蚀阻垢配方的选择 五、管理问题 一、循环冷却水化学处理的重要意义 1、化学处理的目的 循环冷却水系统主要存在三个问题：（1）结垢；（2）腐蚀； （3）污垢。 循环冷却水处理的目的就是要解决上述三个问题。 2、不进行处理或处理不善所带来的危害 工业用水，各种不同的产品种类、生产工艺流程和用水目的， 对水质的要求也不尽相同，但对占工业用水?80％以上的冷却用水水 质要求，基本上是大同小异的，对冷却水水质处理技术要求是较严 格的。 五十年代的工业企业，对冷却水的处理只是要求把水冷却下来 就行了，至于对冷却水的水质要求仅仅是一项悬浮物控制在?50?毫克 /升，短期最高不要超过?100?毫克/升就行了。在这样的概念指导下， 体现在设计工作中是加大换热器面积。增加备用设备，提高设备腐 蚀裕度。尽管设计是这样做了，但仍然不能解决稳定生产的要求， 表现在生产中则是：（1）用水量不断增加，工厂没有新产品，产量 也没有增加，但用水量却远远超过设计值，经常碰到的是要求增加 供水设备，增加投资开辟新水源；（2）检修频繁，生产周期缩短， 产量长期达不到设计水平，有些工厂的换热器设备不是被垢阻塞了， 就是换热管被腐蚀穿孔，经常需要检修；（3）设备寿命降低，一般 来讲换热设备的使用寿命为?7-8?年左右，如不进行处理或处理不当， 则寿命大大降低，有的工厂不到半年就出现腐蚀穿孔。 冷却水处理不当或不经处理，所带来的危害原因及其后果如下 所示。概括起来是：造成结垢和污垢沉积，带来热交换效率降低， 管道堵塞，阻力增加，通水能力降低，动力消耗增加，检修频繁。 造成腐蚀会缩短设备使用寿命，影响工厂的稳定、安全生产。 现代化的工厂，由于设备能力大，换热器的传热系数大，换热 管的管壁厚，一般是?2mm，有的甚至是?10mm，设备腐蚀裕度小，自 动化水平高，连续生产强等特点，如果某一台设备发生故障，会引 起全厂性停车，某一台设备传热效率下降也都会引起整个工厂产量 的降低。因此对循环冷却水水质处理的技术要求也越加严格，应引 起设计部门、工厂，特别是主管的管理部门的领导足够的重视。 3、经济比较 现代工厂一般水冷器在未进行循环水化学处理时其寿命为?2?年 左右，经水处理后可达?7-8?年，检修费用可降低?90％左右，据一个 小型化工厂的统计由此节约的检修费用可达?50?万元。由于水处理技 术保证了换热设备的高效运行，可实现生产满负荷运行。如北京燕 山向阳化工厂水处理换热器严重结垢，处理后实现了满负荷生产运 行，增加了产量，月增收利润?171.9?万元，又如山西维尼纶厂水处 理前由于结垢，使原料不能回收，运行三个月就要停车，工厂处于 亏损状态，处理后由于回收了原料，生产可维持一年不停车的运行， 扭转了亏损，并增收利润?180?万元。 对循环水不进行处理或处理不善，对换热器的腐蚀也是相当严 重的。在?70?年代中期引进?13?套大化肥厂，由于对循环水化学处理 认识不足，重视不够，好几个厂运行不到半年就出现换热器腐蚀穿 孔，被迫停车检修，30?万吨/年合成氨的大化肥厂，一天就是?1000 吨氨，1600?吨尿素的产量，年产?30?万吨乙烯，停产一天尽利税就 损失?400-500?万元，另外还有检修费用和原材料消耗费用等。 有人曾做过这样的统计，就是循环水未经处理的检修费，是循 环水采用处理后的药剂费加检修费的?6-7?倍，这仅仅是检修费与药 剂费的比较，还未计算停工损失等费用，因此搞好循环水的化学处 理，对工厂的经济效益是有利的，对工厂长周期、满负荷的安全稳 定生产都是有利的。 二、产生结垢、污垢、腐蚀的机理 结垢（scaling）：水中的重碳酸根与钙、镁离子所组合的重碳 酸盐，在热交换器中因受热失去平衡而再组合成另一种溶解度较低 的碳酸钙或氢氧化镁。 容度积?Ksp=4.8×10-9(25℃) Ca(HCO3)2 CaCO3↓+CO2↑+H2O 1.0×10-5(25℃) Mg(HCO3)2 MgCO3↓+CO2↑+H2O 1.0×10-5(25℃) MgCO3+H2O Mg(OH)2↓+CO2↑ 从上述反应式中可以看出钙、镁的重碳酸盐是反溶解度的，随 着温度的升高，溶解度随之降低。 影响结垢的因素：（1）离子组成，如属于重碳酸钙、镁型水， 则结垢的可能最大