循环冷却水阻垢的几种物理方法介绍

循环冷却水结垢原理及处理方法一、循环冷却水系统为什么会结垢1.一般解释冷却水中溶解有各种盐类，如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等，它们的一价金属盐的溶解度很大，一般难以从冷却水中结晶析出，但它们的两价金属盐（氯化物除外）的溶解度很小，并且是负的温度系数，随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出，附着在水冷器传热面上成为水垢。

如冷却水中的碳酸氢根离子浓度较高，当冷却水经过水冷器的换热面时，受热发生分解，发生如下反应：Ca(HCO3)2→CaCO3↓+ H2O + CO2↑当冷却水通过冷却塔时，溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH 值升高，碳酸氢钙在碱性条件下发生如下反应：Ca(HCO3)2+ 2OH- →CaCO3↓+ 2H2O + CO32-难溶性碳酸钙可以是无定型碳酸钙、六水碳酸钙、一水碳酸钙、六方碳酸钙、文石和方解石。

方解石属三方晶系，是热力学最稳定的碳酸钙晶型，也是各种碳酸钙晶型在水中转变的终态产物。

2.碳酸钙的溶解沉淀平衡。

碳酸钙的溶解度虽然很小，但还是有少量溶解在水里，而溶解的部分是完全电离的。

所以在溶液里也出现这样的平衡：Ｃａ2++ＣＯ3 2-CACO3(固)在一定条件下达到平衡状态时〔Ｃａ2+〕与〔ＣＯ32-〕的乘积为碳酸钙在此条件下的溶度积K SP，为一定值。

若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32-〕＞K SP时，平衡向右移，有晶体析出。

若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32-〕＜K SP时，平衡向左移，晶体溶解。

注：实际情况下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32-〕值称为K CP二、抑制为结垢的方法(一)化学方法1.加酸:目的:降低水的PH值,使水的碳酸盐硬度硬度转化重碳酸盐硬度.优点:费用较小，效果比较明显缺点:加酸量不易控制、过量会产生腐蚀的危险、投加过量有产生硫酸钙垢的危险.2.软化目的:降低水中至垢阳离子的含量优点:防止结垢效果好缺点:操作复杂、软化后水腐蚀性增强.3.加阻垢剂:目的:使碳酸钙的过饱和溶液保持稳定。

循环冷却水的防垢处理方法循环冷却水产生水垢和水质恶化的原因：(1)水中游离及溶解的CO2大量逸散，当CO2的含量不足以保证重碳酸盐的平衡时，给水管道和用水设备内就会形成CaCO3沉淀，引起系统内CaCO3结垢；(2)水中所含的溶解性气体、腐蚀性盐类与酸类等电解质与金属接触时，因为电解质的作用，从金属表面析出Fe2+，使设备和管道金属遭到破坏；(3)空气中的污染物如尘土、杂物、可溶性气体及换热器物料渗漏等均可进入循环水，致使微生物大量繁殖，加速金属的腐蚀；(4)由于补充水带来或水在循环使用过程中产生的各种微生物、其它有机物及无机悬浮杂质在管道和换热器表面沉积。

循环冷却水的防垢处理方法：(1)排污法：当补充水的碳酸盐硬度较低时，可以用限制循环水的浓缩倍数的方法，使循环水的碳酸盐硬度小于极限碳酸盐硬度，即可防止结垢。

如果不考虑系统中的渗漏损失，则循环水进行连续排污时，为防垢所需的排污量可用下式求出：其中P1：循环水系统的蒸发损失，占循环水量的%；P2：冷却塔风吹损失，占循环水量的%；P3：为防垢所必需的连续排污量，占循环水量的%；H碳：补充水的碳酸盐硬度（meq/L）；H极：补充水的极限碳酸盐硬度（meq/L）。

浓缩倍数与排污量的关系为：其中N：循环水的浓缩倍数；P：循环水的补充水量，占循环水量的%。

若要使循环冷却水稳定，不发生CaCO3沉淀，则N≤H极/ H碳，由此可以得出：P≥H极P1/（H极-H碳）。

该式说明，在P1范围大致确定的情况下，补充水的H极与H碳差值越小，则所需补充水量越大，反之越小。

式中P3的计算结果如果为负值，则不需要排污，计算结果为正值时排污量一般不超过3～5%为宜。

该法主要用于暂时硬度较低的水质及水资源较丰富的地区。

在实际中仅靠排污法不能解决循环冷却水的水质问题，尚需要结合其它措施。

3、酸化法：酸化法是通过加酸，降低水的碳酸盐硬度，使碳酸盐硬度转变为溶解度较大的非碳酸盐硬度，同时保持循环水的碳酸盐硬度在极限碳酸盐硬度之下，从而达到防止结垢的目的2、阻垢剂处理法：在循环水中加入某些化学药剂，就可以起到阻止水垢的作用，称为阻垢处理，所用的药剂称为阻垢剂。

循环水防止结垢措施一、降低水温降低循环水的温度是防止结垢的重要措施。

通过降低水温，可以减少水蒸发和浓缩的程度，从而降低水中溶解物质的浓度，减少结垢的可能性。

二、添加阻垢剂在循环水中添加阻垢剂是一种有效的防止结垢的方法。

阻垢剂可以干扰水垢的形成过程，阻止水垢的沉积。

在使用阻垢剂时，应根据水质和水温等条件选择合适的阻垢剂，并按照说明书正确使用。

三、定期清洗定期清洗循环水系统是防止结垢的重要措施之一。

通过定期清洗，可以去除已经形成的水垢和其它杂质，保持系统的清洁和正常运行。

四、改变水质通过改变水质，可以降低水中溶解物质的浓度，从而减少结垢的可能性。

例如，通过添加软化剂、去除离子等方法，可以降低水的硬度，减少钙、镁等离子在水中的浓度。

五、增加换热面积增加换热面积可以提高换热效率，减少结垢的可能性。

在设计和安装循环水系统时，应充分考虑增加换热面积的措施，如采用高效换热器、增加换热片数等方法。

六、提高流速提高循环水的流速可以减少水垢在管壁上的沉积。

通过提高水泵的流量或改变管道的直径，可以增加循环水的流速。

但应注意，提高流速不应过度，以免增加能耗和磨损。

七、密闭循环密闭循环可以减少循环水与外界的接触，从而减少水中溶解物质的浓度和杂质的进入。

在设计和安装循环水系统时，应尽可能采用密闭循环系统，并确保系统的密封性能。

八、监测水质监测水质可以及时了解水中溶解物质的浓度和其它水质参数的变化，以便及时采取相应的措施防止结垢。

应定期对循环水进行水质监测，并根据监测结果及时调整系统运行参数或采取相应的清洗措施。

浅议循环冷却水系统的阻垢和缓蚀摘要：循环冷却水系统中的结垢和腐蚀问题，会印象到换热设备的传热效率，增加水流阻力，浪费能源，缩短设备寿命等，同时在水资源日益短缺的今天，国家不断提高水资源和水排污费用的标准，就使得每个用水大企业不得不强化循环水装置的运行，提高水的重复利用率，减少新水的补加量，并减少废水排放量。

文章结合企业循环冷却水系统运行特点和水质状况，探讨循环水在管道系统中结构和腐蚀的机理，研究防治结垢和腐蚀的方法和常用药剂，从而提高企业循环水的使用效率。

关键词：循环冷却水；组垢；缓释1 工业冷却水循环利用的意义现代许多耗水量大的电力、冶金、化工、炼油等工业生产过程中均释出大量的热，通常水作为吸收和传递热量的良好介质及时带走所释热量，以维持生产的正常进行。

为了节约日益紧缺的水资源和保护水环境，提高工业用水的重复利用率，防止天然水经冷却升温后直流排放可能造成的水体热污染，许多工业企业都建立循环冷却水系统，将流经换热器等工艺设备升温后的冷却用水，通过冷却塔等冷却构筑物或冷却设备，是水降温后循环使用。

下图既是应用最普遍的热水与空气直接接触降温的敞开式循环冷却水系统的工艺流程。

水池中温度较低的冷却水，经水泵抽送至换热器冷却工艺介质，水温升高后的冷却水再流经冷却塔，通过水与空气对流接触冷却降温然后循环重复利用如图1所示。

在循环冷却过程中，不断有少量水分因蒸发、风吹、排污、渗漏而散失，因此循环冷却水系统中，经常要按照循环水量的5‰或更多一些水量进行补充。

为了适当改善循环水系统中的水质，常将一部分循环水经旁滤池净化后回入循环水系统中使用。

2 循环冷却水系统的结垢和腐蚀机理要了解循环冷却水系统中的结垢和腐蚀机理，首先要了解冷却水中污染物的来源，循环冷却水再运行过程中可能不断接受外界带来的污染物质。

如可能随补充天然原水中带入的杂质；原水中投加混凝剂的余留物，在冷却塔喷淋冷却过程中，可能混入随空气带来的灰尘、烟气等杂质，水冷却过程中，因逸出二氧化碳气体而容易析出的碳酸钙，水流经换热器过程中可能溶入的某些油类或其他泄露的工艺物料；冷却水中加入的某些阻垢、缓蚀和杀生等药剂可能滞留水中的杂质。

循环冷却水换热器结垢及腐蚀的原因及处理措施化工生产中各类介质的热量交换均离不开冷却水换热器这一重要的工业设备，大多数冷却水换热器在使用过程中存在结垢堵塞和腐蚀问题，常出现因换热不够而被迫停车清洗甚至导致换热器的报废更换，严重时会影响生产的安全稳定运行，针对冷却水换热器结垢和腐蚀的原因，阐述了常见的结垢和腐蚀的处理措施。

1、结垢的原因A、悬浮于循环水中的固体微粒附着在换热器表面，一般由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类、胶状物、有无等组成，当含有这些物质的水流经换热器表面时，容易形成污垢沉积物，造成垢下腐蚀，为某些细菌生存和繁殖创造了条件。

当防腐措施不当时，最终导致换热表面腐蚀穿孔泄漏。

B、一般生物污垢均指微生物污垢，循环水系统中最常见的微生物主要是铁细菌、真菌，铁细菌能见溶于水中的Fe2+转化为不溶于水的Fe2O3的水合物，在水中产生大量铁氧化物沉淀以及建立氧浓度差腐蚀电池，腐蚀金属。

C、结晶污垢在冷却循环水中，随着水分的蒸发，水中溶解的盐类（重碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐）的浓度升高，部分盐类因过饱和而析出，而某些盐类因为则因通过换热器表面受热分解形成沉淀，这些盐类有无机盐组成，结晶致密，被称为结晶水垢。

D、腐蚀污垢具有腐蚀性的流体或流体中含有腐蚀性杂质对换热器表面腐蚀而产生的污垢，腐蚀程度取决于流体中的成分、温度及被处理流体中的PH等因素，金属腐蚀主要是温度在40～50℃的氧腐蚀，而合成冷排工作温度40～60℃，正好跟金属发生氧腐蚀的温度相吻合，加之循环水的PH值长期偏低，一般都在PH至8.0以下，更容易形成金属腐蚀。

2、腐蚀原因A、电化学腐蚀是金属最常见的一种腐蚀形式当冷却水系统内部的金属长期处于水溶液中或潮湿的大气中，金属表面会形成一种微电池，也称腐蚀电池。

阳极上发生氧化反应，使金属溶解，阴极上发生还原反应，使得冷却水系统内金属腐蚀不断进行，进而威胁设备的安全运行。

B、主要是与冷却水系统循环水等介质接触的金属表面上易引起生物腐蚀，生物腐蚀的原因是由于生物体会以有机物缓释剂为食物，生物代谢产生酸，破坏金属耐腐蚀保护层，生物新陈代谢消耗氧，造成金属表面O2浓度不均而引起氧浓差腐蚀3、处理措施3.1、降低介质腐蚀性可以通过除去介质中的溶解氧和氧化剂可以控制应力腐蚀，降低介质中氯离子的浓度，严格控制介质中硫含量也是控制应力腐蚀的有效措施。

冷却水按系统划分为直流冷却水和循环冷却水。

直流水系统：在直流水系统中，冷却水只经换热器一次利用后就被排掉了，所以直流水又称为一次利用水，由于用水量很大，因此在水量丰富的地区也不提倡采用直流水系统。

循环水系统：在循环水系统中，冷却水可以反复使用，水经换热器后温度升高，由冷却塔或其他冷却设备将水温降低下来，再由泵将水送往用户，水如此不断的进行重复使用。

循环冷却水系统：1.封闭式循环冷却水系统冷却水收回利用，循环不已，因此，水量损失很少。

水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化，而水的再冷却是在另一台换热设备中用其他冷却介质来进行冷却的。

2.敞开式循环冷却水系统冷却水循环再用。

水的再冷却是通过冷却塔来进行的。

水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。

3.循环冷却水系统的组成：补充水系统、旁滤水处理系统、管网系统、水冷却设施。

4、循环冷却水中的CO2散失和O2的增加天然水中含有一定数量的重碳酸盐和游离CO2，水在冷却塔淋洒过程中（相当于曝气）将使CO2散失和O2增加。

5、循环冷却水的水质污染（1）大气中杂物进入冷却系统；（2）冷却塔风机漏油及塔体的腐蚀剥落物进入冷却水中；（3）冷却水处理中加入药剂产生沉淀；（4）微生物繁殖及分泌物形成的粘性污垢。

循环冷却水泵系统中产生的问题：冷却水在循环系统中不断循环使用，由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风吹雨淋、灰尘杂物的进入，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生严重的沉积物的附着、设备腐蚀和微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等问题。

我们把它们归结为三类：1、循环冷却水系统中的沉积物2、循环冷却水系统中金属的腐蚀3、循环冷却水系统中的微生物这些问题不加以解决与控制，它们会威胁和破坏工厂长周期地安全生产，甚至造成经济损失，因此不能掉以轻心，所以我们必须要选择一种实用的循环冷却水处理方案，是上述问题得以解决或改善。

前言：对循环冷却水系统，冷却水在不断循环使用过程中，由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风冷、雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生比直流系统更为严重的结垢、设备腐蚀和菌藻微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等危害，这些危害会威胁和破坏工厂长期、稳定、安全生产。

本次我们重点讨论结垢的过程、危害及治理措施。

一、循环水系统中垢的形成原因1、结垢的原因：一般天然水中都溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生结垢的主要成分。

在直流冷却水系统中，重碳酸盐的浓度较低。

在循环冷却水系统中因冷却塔的蒸发冷却作用，使一部分循环冷却水被空气带走，系统中损失了一部分水。

这部分水没有带走所溶解的固体，而将它原来溶解的固体留在循环系统中，使循环水中的溶解固体物浓度增加，这就是浓缩现象。

当重碳酸盐的浓度达到过饱和状态时，或者在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应：Ca(HCO3)2Ca CO3＋CO2＋H2O在冷却塔中，水在与空气的接触过程中还会失去一部分游离二氧化碳。

由于二氧化碳的逸出，使水中碳酸氢钙容易转化成碳酸钙沉积在换热设备上，同样促使上述反应向右方进行。

Ca CO3沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差，导热系数一般不超过1千卡/（小时·㎡·℃），而钢材的导热系数为38.7千卡/（小时·㎡·℃），可见水垢形成，必然影响换热器的传热效率。

2、碳酸氢钙介绍2.1 定义：碳酸氢钙是一种无机酸式盐。

易溶于水，化学式Ca(HCO3)2，相对分子质量162.06。

碳酸氢钙在0摄氏度以下比较稳定；常温则分解得到碳酸钙固体。

2.2 理化性质化学式Ca(HCO3)2式相对分子质量162.06，碳酸钙溶于碳酸而成碳酸氢钙。

将碳酸氢钙溶液蒸发则得到碳酸钙固体。

循环冷却水系统化学处理技术方案循环冷却水系统化学处理技术方案通常包括物理处理技术和化学处理技术两个方面。

物理处理技术主要包括过滤、沉淀、换热和浓缩等处理过程，旨在去除水中的悬浮物、浮游生物和固体颗粒等杂质。

而化学处理技术则主要用于控制水中的硬度、碱度和pH值，以及防止水中腐蚀和垢积等问题的发生。

一、物理处理技术1.过滤：循环冷却水系统中的过滤是最基本且最常用的物理处理技术之一、通过选择合适的过滤介质和过滤器，可以有效去除水中的悬浮物和颗粒物，减少系统的堵塞和腐蚀等问题。

2.沉淀：沉淀技术是通过在循环冷却水中添加合适的沉淀剂，使悬浮物和固体颗粒在水中沉淀下来，从而减少水中杂质的含量。

这种技术适用于富含大量悬浮物和固体颗粒的水源，可以有效减少系统的清洁频率和水质变化。

3.换热：冷却塔或冷凝器中的换热过程是循环冷却水系统中最主要的物理处理技术之一、通过适当的换热面积设计和喷淋水流控制，可以有效控制水的温度和化学平衡，减少水中的垢积问题。

4.浓缩：循环冷却水系统中的水循环过程中，水的浓缩是一种常见的物理处理技术。

通过蒸发过程，可以将水中的盐类和杂质浓缩，并通过适当的控制和处理实现水的平衡和稳定循环。

二、化学处理技术1.硬度控制：循环冷却水中的硬度是由钙、镁离子所引起的，会导致系统的垢积和腐蚀等问题。

化学处理技术通过使用硫酸、磷酸、缓蚀剂等添加剂来控制水中的硬度，减少垢积和腐蚀的风险。

2.碱度控制：循环冷却水中的碱度主要由碳酸盐、氢氧化物等离子所引起，过高的碱度会降低水的pH值，导致系统的腐蚀和腐蚀性垢积等问题。

通过使用盐酸、硫酸等强酸来控制水中的碱度，可以有效减少腐蚀性垢积的风险。

3.pH值控制：循环冷却水中的pH值是一个重要的指标，可以通过控制pH值来调节水的酸碱度和防止腐蚀和垢积的发生。

常用的方法是使用硫酸、盐酸和碱性清洗剂等来调节pH值。

4.缓蚀剂：循环冷却水系统中的缓蚀剂用于控制和减少金属管道和设备的腐蚀问题。

循环冷却水结垢及防止一、循环冷却水的作用及分类二、循环冷却水中的杂质三、循环水中主要水垢成分及形态四、循环冷却水中影响污垢沉积的因素五、循环冷却水的防垢处理方法六、循环冷却塔塔柱发黑附着物的原因分析第一章、循环冷却水的作用及分类一、冷却水的作用在凝汽式机组发电过程中，过热蒸汽推动气轮机叶片做功，做完功的蒸汽是不能直接对空排掉的，必须将蒸汽转变成水在返回锅炉重新利用。

蒸汽变成水的过程就是通过凝汽器来完成的，其内布装有多根铜管，管内是循环冷却水，水温在20〜30C ,汽轮机做完功的蒸汽进入凝汽器遇到温度低的铜管便凝结成水，然后进入集水井用凝结水泵打入除氧器，温度升高的冷却水送往冷却塔，经空气冷却后返回凝汽器继续做功。

-二、循环冷却水系统分类…n （一' ）、开放式冷却水系统……开放式冷却系统没有冷却设备，只有冷却水泵，是用于靠江、河、水库或海水的发电厂（其水源充足），水经过凝汽器等冷却设备后冷却水吸热又排放回江、河等。

对水源的处理只是过滤、加防腐剂和杀菌剂就可以了• $B_…（二）半开放式循环冷却水系统：：这种系统在火力发电厂使用的最多。

他又分为以下几种形式：…（1）凉水池式（也叫喷水池式）。

它占地面积大，水渗漏损失和风吹损失大，受空气污染严重，在20世纪50-70年代采用较多，80年代后逐步改为凉水塔式。

⑵自然通风冷却塔循环水系统。

这种方式自20世纪80年代以来基本火力发电厂全部采用，其优点是冷却效率高，汽水损失小，运行经济。

…-（3）闭式循环冷却水系统。

闭式循环系统是用除盐水作冷却水，一部分通过凉水塔冷却循环，另一部分作锅炉补水。

冷却水进入冷却塔后，在密闭容器内通过空气冷却又返回凝汽器，冷却水不与空气接触。

这种系统在水资源紧缺的地区采用，但其缺点是设备投资大，运行费用高。

（4）机力通风冷却循环系统。

这种系统用机力通风冷却塔，即冷却塔内安装电风扇，小型的系统常用玻璃钢制作，大型的系统是用钢筋混凝土制作，其缺点是设备分数多，运行电耗大，检修费用高，（因电动机是在水蒸气中运转，电动机轴承经常损坏，若进水后电动机会被烧坏）。

密闭式循环冷却水系统的物理处理方法如何?循环冷却水的物理处理方法国内外都有应用，主要是采用超声波、磁化等方法。

密闭式循环冷却水系统的物理处理方法以磁化为主，按磁场形式可分为永磁式和电磁式；按磁场位置可分为内磁式和外磁式。

磁化技术的作用原理既有阻垢作用又有防腐作用。

水在磁场作用下，水中正负离子按洛伦兹力(Lorentsforce)的作用原理向磁场阴、阳极运动，产生两极间电位差、微小电子流。

O₂因得到电子，产生O-2,反应如下：O2+e→O-2从而减少了水中溶解氧O2,腐蚀性减少了。

在管壁上的腐蚀产物因得到电子，发生以下反应：生成的磁性氧化铁膜Fe₃O₄具有防止腐蚀作用。

在磁场的作用下，水中HCO₃、CO2-3在电极放电，失去电子，使CO₂减少，pH值上升0.1～1.0,使腐蚀减轻。

磁场改变了碳酸钙结晶的结构，使坚硬的方解石向松散的文石(霰石)转化，防止了结垢的趋势。

磁化水改变了微生物的生存环境，抑制了微生物滋长。

密闭式循环冷却水的冷冻水系统一般以腐蚀趋势为主，而采暖水系统中结垢、腐蚀倾向都有。

磁化技术的缓蚀阻垢性能如能发挥出来，对冷冻水和采暖水系统应是很适用的。

但实际情况是：磁化技术在我国应用已有多年，效果有好有坏，总体说效果并不理想。

其原因是磁化技术应用需要一定的条件。

例如：①要有一定流量的水去垂直切割相应磁场强度和密度的磁力线，显示水量与足够磁场强度的关系；②水流在切割磁力线时应有足够速度，无流速、低流速效果不好；③水应有一定的导电性，如果密闭式循环冷却水采用去离子水，则磁化技术无效果。

上述三条件缺一都不行。

由于应用磁力技术的条件不同，处理效果往往相差很大。

虽物理处理总体上不理想，但也有很多成功的范例。

如美格洁管路水处理器在某大型中央空调水处理中，已使用十年，各项指标能达到国家标准。

它是由真空粉末冶炼的特殊钕铁硼永久磁铁，设备尺寸56mm×54mm×62mm。

安装很简单，只需去除管外油漆，涂导电油脂，吸上即可。

冷却循环水处理方案1.物理处理方法物理处理方法主要是通过物理手段去除循环冷却水中的颗粒物、悬浮物和悬浮杂质。

常用的物理处理方法有：（1）过滤：采用砂滤器、多介质滤器或超滤器等进行过滤，去除颗粒和悬浮物。

（2）沉淀：通过沉淀池，将悬浮物和悬浮物质沉淀，再通过污泥泵或底泥泵将其排除。

（3）脱气：通过脱气器将系统中的氧气和二氧化碳排除，减少腐蚀和细菌滋生的可能。

2.化学处理方法化学处理方法主要是通过添加化学药剂来调节循环冷却水的pH值、控制水垢和腐蚀，提高循环冷却水的稳定性和耐腐蚀性。

（1）碱性调整：在循环冷却水中加入氢氧化钠或石灰进行碱性调整，以控制水的酸碱度。

（2）阻垢剂：添加阻垢剂可以控制水垢的生成，减少设备的结垢和堵塞。

（3）缓蚀剂：通过添加缓蚀剂来减少金属腐蚀的速度，延长设备使用寿命。

3.生物处理方法生物处理方法主要是利用微生物对冷却循环水中的有机物进行分解和降解，减少水中的污染物。

（1）生物过滤器：利用微生物在过滤介质上生长繁殖，分解有机物和构筑微生物群落，去除COD、BOD等有机物。

（2）生物添加剂：通过添加含有特定细菌或酶的生物添加剂，加速有机物的降解和去除。

二、冷却循环水处理设备1.滤清器滤清器是冷却循环水处理中常用的设备之一，可按照过滤介质的不同分为砂滤器、多介质滤器和超滤器等。

（1）砂滤器：通过对水进行过滤，去除颗粒和悬浮物，常用于冷却塔进水前的预处理。

（2）多介质滤器：采用多种过滤介质，如石英砂、石英砾石、磁性颗粒等，能去除更小的颗粒和悬浮物。

（3）超滤器：采用高分子微孔膜进行过滤，能有效去除水中的胶体、微生物和有机物。

2.脱气器脱气器是用于去除冷却循环水中的氧气和二氧化碳的设备，既可以是物理脱气，也可以是化学脱气。

（1）空气式脱气器：通过将水与空气接触，气体从水中脱出，从而减少水中的氧气和二氧化碳含量。

（2）化学脱气器：利用化学药剂与水中的氧气和二氧化碳发生反应，将其转化为不易溶于水的化合物，再通过过滤器或沉淀池将其去除。

循环冷却水处理方法循环冷却水处理方法主要包括物理处理、化学处理和生物学处理三种方法。

物理处理方法主要是通过过滤、吸附、沉淀等方式去除悬浮固体、溶解固体和微生物等杂质；化学处理方法主要是通过添加化学药剂改变循环冷却水中的化学性质，达到去除杂质的目的；生物学处理方法主要是通过微生物对循环冷却水中的有机物进行分解和降解，去除有机污染物的效果较好。

物理处理方法主要包括过滤和吸附两种方式。

过滤是利用过滤器过滤器材将悬浮固体去除，常用的过滤器有砂滤器、滤布等，滤器材的选择应根据循环冷却水的特点而定。

吸附是指利用吸附剂吸附循环冷却水中的溶解性固体，常用的吸附剂有活性炭、沸石等，吸附剂的选择应考虑其吸附效果和成本等因素。

化学处理方法主要包括凝固沉淀、离子交换和化学稳定三种方式。

凝固沉淀是指通过添加沉淀剂，使溶解性固体转化为不溶性固体，从而达到去除的效果。

常用的沉淀剂有氢氧化铁、氢氧化铝等。

离子交换是指通过阳离子交换树脂或阴离子交换树脂去除循环冷却水中尤其是硬水和含有重金属离子的水中的离子杂质。

化学稳定是指通过添加缓冲剂、螯合剂等化学药剂，调节循环冷却水中的酸碱度和金属离子的浓度，从而达到稳定水质的目的。

生物学处理方法主要包括生物滤池、生物颗粒法和生物膜法等。

生物滤池是利用附着在滤料表面的微生物对有机物进行降解，常用的滤料有砂、鹅卵石等。

生物颗粒法是利用微生物聚结成颗粒形式，通过颗粒内外的氧气和营养物质的传递，降解有机物。

生物膜法是在滤料表面附生微生物形成一层生物膜，通过生物膜内外的氧气和有机物质的传递，将有机物质降解成无机物质。

综上所述，循环冷却水处理方法可以综合运用物理处理、化学处理和生物处理三种方式，根据循环冷却水的特点和需求选择合适的处理方法，以达到去除杂质、保持水质稳定的效果。

同时，还需要定期对循环冷却水进行监测和维护，保证水质符合要求。

循环水阻垢技术：
水浓缩后成垢离子的含量成倍增加，特别是碳酸氢盐很不稳定，当其浓度达到过饱和状态时，或者在经过换热器表面时水温升高，会发生下列反应：
Ca(HCO3)2——CaCO3+ CO2 + H2O
Mg(HCO3)2——MgCO3+ CO2 + H2O
由于碳酸钙、碳酸镁的溶解度很低，极易沉积在换热器的传热表面，形成致密的水垢。

由于水垢的导热性能很差，必然会影响换热器的传热效率。

水垢会引起下列几项问题：
1、降低冷却器的换热效率。

2、缩短设备的使用寿命。

3、增加水泵的动力消耗。

4、非预期的停车。

通过投加阻垢药剂可以分散和稳定成垢离子，在浓缩几倍的水中有效阻止水垢的生成。

浓缩倍数越高，节水、节能的效果越显著，同时，阻垢的要求越高。

阻垢技术决定了系统运行的水耗指标。

实践与节水成效：
我公司循环水系统采用新型环保的无磷阻垢分散剂，可以对碳酸钙、碳酸镁、铁等沉积物进行有效控制，阻止了水垢的生成。

此外阻垢分散剂中含有荧光跟踪剂，通过在线检测与自动加注
系统实现阻垢分散剂的自动、精确控制。

实际生产中循环水系统保有水量6000 m3，循环水量8500 m3/h，温差3℃，日平均蒸发量790m3。

先进的阻垢技术的应用，保证了系统在浓缩6倍的工艺指标下安全、稳定运行，与浓缩3倍的工艺指标相比较（见对比表），节水成效显著。

不同浓缩倍数的水耗对比表
说明：
1、表中“6倍浓缩倍数”栏中数据为2009年11月——2010年11月循环水系统实际统计数据。

2、表中“6倍浓缩倍数”栏中数据为理论计算数据。

Chenmical Intermediate ··462012年第07期科研开发摘要：采用静态阻垢称重法对单宁酸在循环冷却水中的阻垢性能进行了实验研究，考察了温度、硬度、碱度和金属离子等因素对其的影响。

结果表明，单宁酸对碳酸钙的阻垢性能良好，当药剂浓度为40mg/L 时，对碳酸钙垢的阻垢率已接近80%，且当温度低于70℃时，低碱度、中硬水和软水中的阻垢率表现均较好；Cu2+对单宁酸的阻垢具有促进作用，但会加速对管道的腐蚀；而Fe3+对单宁酸的阻垢具有抑制作用，所以Cu 2+和Fe 3+的浓度都不宜过高。

关键词：单宁酸阻垢性能循环冷却水中图分类号：TQ241.1文献标识码：A文章编号：T1672-8114(2012)07-046-04李俊妮(中北大学化工与环境学院，山西太原030051)引言随着钢铁工业和电力的迅猛发展，循环冷却水的用量越来越大。

中水回用可用于工业循环冷却水，但在循环使用过程中会有水温升高、溶解氧增加或蒸发水分等变化，所以一些沉积物会沉积在换热器的金属表面，从而会影响冷却效果，产生一系列的问题[1]。

在现代工业的循环冷却水处理中，通常采用磷系的水处理剂控制系统的腐蚀和结垢问题。

但同时也会带来许多负面影响，如产生生物粘泥、滋生大量的菌藻且容易产生二次水垢——磷酸钙垢，且其在系统中分布不均；排出的冷却废水容易使水体富营养化并产生赤潮，也污染了环境。

因此，研制出一种新型无磷阻垢剂已成为环保和水处理领域亟待解决的重大课题。

单宁酸存在于多种果实及植物中，是自然界中非常丰富的天然有机资源之一。

单宁分子属于典型的葡萄糖棓酰基化合物，其多酚羟基的结构赋予了它一系列独特的化学特性和生理活性[2]，如和其他水体腐殖质一样具有甲氧基、羧基、乙醇基、酚羟基、羰基等多种官能团，具有络合、吸附等特性，容易与镁单宁酸在循环冷却水中的阻垢性能实验研究离子、钙离子形成溶解度较大的螯合物[3]。

总之，单宁酸是一种无公害、非磷系且容易降解的绿色环保型阻垢剂，在工业水的处理领域有广阔的应用前景。

前言：对循环冷却水系统，冷却水在不断循环使用过程中，由于水的温度升高，水流速度的变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，冷却塔和冷水池在室外受到阳光照射、风冷、雨淋、灰尘杂物的飘落，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，会产生比直流系统更为严重的结垢、设备腐蚀和菌藻微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥污垢堵塞管道等危害，这些危害会威胁和破坏工厂长期、稳定、安全生产。

本次我们重点讨论结垢的过程、危害及治理措施。

一、循环水系统中垢的形成原因1、结垢的原因：一般天然水中都溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生结垢的主要成分。

在直流冷却水系统中，重碳酸盐的浓度较低。

在循环冷却水系统中因冷却塔的蒸发冷却作用，使一部分循环冷却水被空气带走，系统中损失了一部分水。

这部分水没有带走所溶解的固体，而将它原来溶解的固体留在循环系统中，使循环水中的溶解固体物浓度增加，这就是浓缩现象。

当重碳酸盐的浓度达到过饱和状态时，或者在经过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应：Ca(HCO3)2Ca CO3＋CO2＋H2O在冷却塔中，水在与空气的接触过程中还会失去一部分游离二氧化碳。

由于二氧化碳的逸出，使水中碳酸氢钙容易转化成碳酸钙沉积在换热设备上，同样促使上述反应向右方进行。

Ca CO3沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差，导热系数一般不超过1千卡/（小时·㎡·℃），而钢材的导热系数为38.7千卡/（小时·㎡·℃），可见水垢形成，必然影响换热器的传热效率。

2、碳酸氢钙介绍2.1 定义：碳酸氢钙是一种无机酸式盐。

易溶于水，化学式Ca(HCO3)2，相对分子质量162.06。

碳酸氢钙在0摄氏度以下比较稳定；常温则分解得到碳酸钙固体。

2.2 理化性质化学式Ca(HCO3)2式相对分子质量162.06，碳酸钙溶于碳酸而成碳酸氢钙。

将碳酸氢钙溶液蒸发则得到碳酸钙固体。