紹興上虞舜聯冷卻設備有限公司

　　玻璃鋼冷卻塔循環冷卻水處理方案之一

　　一、前言

　　為了保證水暖設備長周期、安全、滿負荷運行，確保生產裝置正常運行，循環冷卻水中投加一定量的化學品(水處理劑)來減少或延緩由于冷卻水造成水冷器的腐蝕、結垢及生物粘液等障礙，這是目前國內外最常用的方法。根據裝置工藝及水質情況，經綜合考慮，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驗的總結，嚴格按照本手冊要求進行操作，以確保水處理最佳效果。

　　二、冷卻塔出現的主要故障

　　敞開式循環冷卻水系統，冷卻塔一般情況下主要發生以下三方面的故障：

　　1、腐蝕問題

　　所謂腐蝕，及金屬和它所在環境之間的化學式電反應而引起的破壞現象，

　　陰極反應是鐵的溶解：2Fe--->2Fe2++4e

　　陽極是還原反應：O2+2H2O+4e--->4OH-

　　冷卻水系統中，腐蝕主要是由氧腐蝕為主，這種腐蝕反應在敞開式循環冷卻水系統中引起的危害，除了使系統的輸水管線、水冷設備的壽命減少或損壞等損失之外，還有由于漏損造成的產品污染或引起的非計劃停車等間接損失。另外由于腐蝕產生的銹瘤也會引起水冷的傳熱效率下降或管線阻塞等結垢障礙。一般在冷卻水系統中，如不使用化學處理方法，碳鋼的腐蝕速度，一般均勻腐蝕率在80-100mg/dm2的范圍內，但發生點蝕的部位腐蝕速度可達到均勻腐蝕速度的4-10倍。

　　2、結垢問題

　　結垢問題是指在水中溶解或懸浮的無機物，由于種種原因而沉積在金屬表面，敞開式循環冷卻塔水系統結垢主要成份有碳酸鈣和腐蝕產物兩種。由于緩蝕劑作用，致使腐蝕產物大大減少，所以碳酸鈣垢及磷酸鈣垢和鋅垢為主要成份。

　　由于垢的產生，會引起玻璃鋼冷卻塔傳熱效率下降，管線的阻力增大，導致循環水量減少或列管的阻塞等。敞開式循環冷卻水系統中影響結垢主要因素是冷卻水、PH、Ca2+、總堿度、循環水濃縮倍數、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壁附著的粘性膜，粘泥主要由于循環水中細菌及藻類等生物的分泌物，同時粘附了水中懸浮雜質而形成的，生物粘泥產生后果與結垢一樣，同樣會影響傳熱、堵塞列管，引起局部垢下腐蝕等危害。

　　影響生物粘泥產生的主要原因有水溫、PH、溶解氧、營養源、金屬表面特性，更主要的是工藝物料的滲漏，細菌藻類在短時間內大量繁殖，同時引起水中COD急劇升高，這一點應引起水質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，它能穿過細孔而產生點蝕，特別在污垢存在時。

　　由于垢下是個貧氧區，故成陽極;而水中Cl-可以擴散進入陽極區，形成金屬氯化物，即Fe→Fe2++2eFe2++2Cl-→FeCl2，而金屬氯化物又可進一步水解產生HCl，這又使鐵的溶解速度加劇，FeCl2+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，又促進腐蝕，故氯離子還有自催化的特征。Cl-不僅易產生點蝕，而且對不銹鋼設備，特別是直式水走管內的水冷器，由于Cl-濃縮產生應力腐蝕開裂。降低工業水中氯離子含量，對改善設備腐蝕狀況有一定作用。但采用冷卻水化學處理技術，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備處理的關鍵。

　　三、玻璃鋼冷卻塔參數及水質條件

　　1、玻璃鋼冷卻塔參數

　　循環水量Q：7000m3/h

　　保有水量V：4000m3

　　蒸發損失E：88.0m3/h

　　排污水量B：25m3/h

　　補充水量M：115m3/h

　　溫差△t：10℃

　　濃縮倍數k：2.0-3.0

　　2、水質條件

　　PH8.34

　　Ca2+(以CaCO3計)210.2mg/l

　　電導率1540

　　總硬度(以CaCO3計)110.8mg/l

　　總堿度(以CaCO3計)220.4mg/l

　　Cl-269.8mg/l

　　循環冷卻水系統操作管理方法

　　正常運行方案：

　　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20mg/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-106A200.0kg。HM-106B40kg

　　日常加藥量每天加入HM-106A、50KgHM-106B10kg

　　B菌劑投加方案及頻率

　　夏季：每周一，周三向水池內加HM-81680kg;每周五向水池內沖擊加入HM-811殺菌滅藻劑320kg

　　冬季：每10天向水池內沖擊加入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

　　現場系統必須保持一定濃度的緩蝕阻垢劑，因此必須采用連續加藥方式，定期檢測循環水中藥劑濃度，控制總磷4-8mg/l。

　　3、濃縮倍數的控制

　　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5.0，采用連續補充、連續排污。以循環(中國水處理網首發)水中某離子濃度與補充水中某離子濃度比值計算。

　　四、日常管理目標值

　　為保證運行效果，在日常管理時，應對補充水和循環水進行化學分析監測，具體項目如下：

　　項目指標分析頻率分析方法

　　PH8.8-9.61次/天玻璃電極法

　　濁度mg/l<201次/天分光光度法

　　鈣硬度(以CaCO3計)mg/l210-6301次/天EDTA滴定法

　　總硬度(以CaCO3計)mg/l110-3301次/天EDTA滴定法

　　總堿度(以CaCO3計)mg/l220-6601次/天指示劑法

　　Cl-mg/l<8001次/天硝酸汞滴定法

　　濃縮倍數2.0-3.01次/天

　　總磷(以PO43-計)mg/l4-81次/天鉬酸銨分光光度法

　　生物粘泥ml/m3<41次/周尼龍網法

　　碳鋼掛片腐蝕率mm/a0.1251次/2月

　　五、現場監測及藥劑效果的評定

　　玻璃鋼冷卻塔循環冷卻水系統建立有效的監測手段，是保證系統良好運行不可少的方法。由于循環水系統水量大，流程長，所以藥劑在系統中停留時間較長，致使發生問題在短時間內表現不明顯，建立必要的監測手段，就可以在發生問題之前，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作適當調整。