循环水处理基础知识课件

1工业上使用循环水的意义1.1冷却水对水质的要求在许多工业生产中，水是直接或间接使用的重要工业原料之一，其中大量的是用来作为冷却介质，通常在选用水作为冷却介质时，需注意选用的水要能满足以下几点要求：1) 水温要尽可能低一些在同样设备条件下，水温愈低，日产量愈高。

同时冷却水温度愈低，用水量也相应减少。

2) 水质不易结垢冷却水在使用中，要求在换热设备的传热表面上不易生成水垢，以免影响传热设备的传热效率。

这对工厂安全生产是一个关键。

生产实践告诉我们，由于水质不好，易结水垢而影响工厂生产的例子是屡见不鲜的。

3) 水质对金属设备不易产生腐蚀冷却水在使用中，要求对金属设备最好不产生腐蚀，如果腐蚀不可避免，则要求腐蚀性愈小愈好，以免传热设备因腐蚀太快而迅速减少有效传热面积或过早报废。

4) 水质不易滋生菌藻冷却水在使用过程中，要求菌藻获等微生物在水中不易滋生繁殖，这样可避免或减少因茵藻繁殖而形成大量的粘泥污垢。

过多的粘泥污垢会导致管道堵塞和腐蚀。

1.2循环冷却水运行时存在的问题对循环冷却水系统，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、风吹雨淋、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，会产生以下三种危害：1) 严重的水垢附着2) 设备腐蚀3) 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这些危害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，在日常运行时，必须要选择一种经济实用的循环水处理方案，务使上述危害减轻，直至使其不发生。

1.3循环冷却水水质处理的意义冷却水长期循环使用后，必然会带来结垢、腐蚀和菌藻滋生这三种危害，而循环冷却水的处理就是通过水质处理的办法使三种危害减轻或消除，这样做有几个好处1) 稳定生产没有水垢附着，腐蚀穿孔和污泥堵塞等危害，系统中的换热器可以始终在良好的环境中工作，除计划中的检修外，意外的停产检修事故就会减少，从而在循环冷却水入面为工厂长周期安全生产提供了保证。

水处理基础知识水处理基础知识；什么是水？一．水的基本知识 -1，水的定义：常温下，水是无色.无味.无臭.透明的液体,纯水几乎不导电。

-水是一切有机化合物和生命物质的氢的来源。

-2，水源的分类： -1）地表水：指雨雪.江河.湖泊以及海洋的水。

-2）地下水：是雨水经过土壤及地层的渗透流动而形成的水。

如泉水.井水。

-3, 天然水中含有哪些杂质？按颗粒大小如何分类？ -水中杂质种类极多。

按其性质可分为无机物.有机物和微生物。

按分散体系分类，可分为以下三类： -1）分子-离子分散系。

小于1nm（0.001um），包括各种无机.有机的低分子物及其离子，在水2）胶态分散系。

通俗的叫做胶体，大小由1-200nm(0.001-0.2um)，其中有的高分子物以溶液3）粗分散系。

大于0.2um,其中有悬浊液和乳浊液。

-水中的各种分散系中杂质颗粒大小如下： -1）分子离子： -无机物：H2O，O2，CO2 和K+，NA+，CA2+，Mg2+,CL --,NO3-,OH-. -有机物：染料，谷氨酸，蔗糖，甲酸，乙酸，刚果红，乙胺，苯酸，二苯醋酸。

-2）胶态分散系： -无机物：金溶胶，硅溶胶，金属氢氧化物，碳黑，黏土 -有机物：脱氧核糖核酸DNA，酶，蛋白质，纤纬素，橡胶，絮凝剂 -微生物：病毒 -3）粗分散系： -无机物：颜料，金属粉尘，煤尘，灰尘，水泥，浮选矿粉，细泥，中砂 -有机物：红血球，纸浆纤维，石油微滴，头发粗 -微生物：细菌，硫磺菌，藻类，酵母，阿米巴，动物性浮游生物 -4，什么是水中的悬浮物质？ -水中的悬浮物质是颗粒直径约在0.1微米以上的微粒，肉眼可见，这些微粒主要是由泥沙.黏土.原生动物.藻类组成，常常悬浮在水流中，产生水的浑浊现象。

重的颗粒会沉下来，主要是沙子和黏土异类的无机物质。

轻的微及其残骸的一类有机化合物。

用过滤等分离方法可以除去。

悬浮物是造成浊度.色度.气味的主要来源。

-5，什么是水中的胶体物质？ -水中的胶体物质是指直径在0.1-0.001微米之间的微粒。

循环冷却水基础知识(总17页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除循环冷却水基础知识一.循环水工作原理因循环水生产的工艺特点决定，水在循环使用的过程中，会出现水温升高、水体平衡破坏以及结垢、腐蚀、微生物危害等问题。

因此循环水处理需解决两方面的问题：a.要使已升高的水温降低，以保持较好的冷却效果-----称之为循环水冷却。

b.要防止因水体平衡破坏和系统特点导致的结垢物沉淀、水质腐蚀及微生物繁殖的危害，以保持整个循环水系统正常运行，针对这方面进行的水质处理称为循环水处理。

二.循环水冷却原理：本装置采用的是敞开式循环冷却水系统，水的冷却主要在冷却塔内完成。

循环水经过换热设备升温后返回至冷却塔与空气直接接触，在蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程的共同作用下得到冷却。

(1)蒸发散热水在冷却设备中形成大小水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间，使部分水蒸发，水汽从水中带走汽化所需的热量，从而使水冷却。

(2)接触传热水与空气对流接触时，如果空气的温度低于水的温度，则水中的热量会直接传给空气，使空气温度升高，水温降低。

二者温差越大，传热效果越好。

(3)辐射传热辐射传热不需要传热介质的作用，而是由一种电磁波的形式来传播热能的现象。

辐射传热只是在大面积的冷却池内才起作用。

在冷却塔的传热中，辐射散热可以忽略不计。

这三种散热过程在水冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。

春、夏、秋三季内，室外气温较高，因此以蒸发散热为主，最炎热的夏季的蒸发散热量可达总热量的90%以上。

冬季空气温度较低，接触散热的作用增大，从夏季的10%～20%增加到40%～50%，严寒的天气甚至可增加到70%左右。

冷却塔一般由通风筒、配水系统、淋水装置、通风设备、收水器和集水池组成，其中淋水装置也称填料，是冷却设备中的一个关键部分，其作用是将需要冷却的热水多次溅散成水滴或形成水膜，以增加水和空气的热交换。

一、给水预处理的目的及基本方法给水预处理的目的是去除或降低原水中悬浮物质，胶体，有害细菌及生物以及水中的其他有害杂质，使处理后的水质满足用户的要求。

通常采用的方法自然沉淀，混凝沉淀，过滤，消毒软化，除铁除锰，上述方法可根据原水质和用户要求选用或联合使用。

二、循环水系统存在的问题主要有腐蚀、结垢、粘泥、菌藻、泄漏等1、腐蚀的基本概念一般的说法腐蚀的定义是材料（通常是金属）和它所存在的环境之间的化学或电化学反应而引起材料的破坏及其性质的恶化变质叫腐蚀。

根据反应机理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀，根据形式可分为均匀腐蚀和局部腐蚀。

2、影响腐蚀速度的因素(1)溶解氧的浓度，随浓度增大，腐蚀率增加；但当达到一定极限时，高氧会使氧化物成为钝化膜，降低腐蚀速度。

(2)PH值。

PH在4～10时，腐蚀由扩散过程控制腐蚀速度与PH关系不大，当PH小于4时，氧化膜被溶解，金属表面与酸性溶液接触，产生两个去极化作用。

氧的去极化O2+4H++4e→2H2O氢的去极化2H++2e→H2故电化学腐蚀加强，腐蚀速度加快。

PH在10～13时，碳钢表面PH值升高，氧的钝化临界浓度降低到6ppm，生成r-Fe2O3而钝化腐蚀速度下降。

PH＞13时，钝化膜被溶解，生成可溶性络合物铁酸钠（NaFeO2）和亚铁酸钠（Na2FeO2）腐蚀速度又上升。

(3)温度及热负荷通常随着温度升高，腐蚀速度增加。

温度升高增加了反应速度和扩散速度，在氧浓度一定时，温度每升高30℃腐蚀速度就增大一倍。

对敞开式循环水而言温度在80℃以内，温度升高加快腐蚀，80℃以上腐蚀速度才开始下降。

(4)流速不加缓蚀剂水流速度对腐蚀速度影响较大，水的流动状态强烈的影响着氧的扩散速度。

水的流速大，使氧的极限扩散电流密度增大，腐蚀速度增大，在层流区内腐蚀速度随流速增加而缓慢上升。

当流速达到V临时，从层流转为湍流，开始时，腐蚀速度会剧增。

对加有缓蚀剂的系统，流速有着不同的作用，水的流速在一定范围内(如在1米/秒左右)会对缓蚀有利，流速增加，缓蚀剂容易到达金属表面，可冲走污泥防止局部垢下腐蚀，水的流速应尽可能大一些，壳程水冷器在0.5米/秒以上为好，管程在1米/秒左右。

工业循环冷却水处理基础知识工业循环冷却水处理基础知识第一部分循环水系统及循环水的冷却1、概述1.1. 自然界水的分布1.1.1.地球上有71% 的面积被水覆盖1.1.2 所有水中97.5% 的为海水1.1.3 淡水中有99.4% 在南极和北极以冰雪形式存在1.1.4 我国水质资源贫乏，南北差异大，南方多雨污染大，很多地方并不是没有水，相反水质不合格；北方少雨而缺水。

1.1.5 工业生产中有50～80% 的水用于介质冷却。

1.1.6我国为世界上13 个最贫水国家之一1.1.7 我国工业用水浪费惊人1.1.8 我国工业冷却水循环使用率不足60%1.1.9 发达国家工业冷却水循环使用率已达到80%1.2 水的特点1.2.1 水的热容量大，传热效果好；1.2.2 水的化学稳定性好，常温下呈液态，便于输送，使用方便；1.2.3 水是溶解能力很强的溶剂，多数物质在水中有很大的溶解度；1.2.4水的价格便宜，循环用水经济性优越，由于循环水主要是温度提高，水质变化不大，故采取降温即可循环使用。

1.3 水中的成分1.3.1 溶解物质(直径小于1nm）1.3.1.1各种离子1.3.1.1.1多种金属离子：Ca2+ 、Mg2+ 、k+、Na+、Fe3+等1.3.1.1.2 多种阴离子：Cl-、HCO3- 、CO32-、PO43- 、SO42- 、OH-、NO3-等1.3.1.2各种可溶性气体：CO2、O2，有时还含有H2S、SO2、N2、NH3等2、冷却水系统及其构筑物2.1 冷却水系统不同工业生产中，产热的过程各异，被冷却的对象差别较大，主要的冷却对象有冷凝器，热交换器，油（气或液体）冷却器，发电机组，压缩机组，高炉，炼钢，化学反应器等，这种用水来冷却工艺介质的系统称为冷却水系统，通常分两种：直流冷却水系统，循环冷却水系统。

2.1.1 直流冷却水系统在直流冷却水系统中，冷却水仅通过换热设备利用一次后就被排放掉，用水量很大，水温升高很少，水中各种矿物质和各种离子含量基本不变，对水质要求不高。

第一章水处理基础知识人类既是他的环境的创造物，又是他的环境的创造者。

"在人类与自然的互动关系上，水是其中最重要的因素。

水是生命之源,人类身体的组成物中水占70%以上，地球表面中水面亦占70％以上，水的质量好坏与我们身体健康密切相关。

世界卫生组织(WTO）调查表明：80％以上的疾病和50％以上的儿童死亡都和饮用水质不良有关.今天能和在座诸位一起探讨水处理的相关知识，不仅是今后您们工作之必需,也同样对您们自身健康非常有益!下面的资料可能会有不正确或者不够正确的地方希望大家多多指教共同进一水的分类在不同的场合，水有不同的种类区别，其水质亦有明显的差别。

1、地下水与地表水地下水——有机物和微生物污染较少，而钙镁等离子则溶解较多，硬度较高易结水垢；有时铁/锰/氟离子超标，不能满足生产生活用水需求。

地表水—-较地下水有机物和微生物污染较多,如果该地属石灰岩地区,其地表水往往也有较大的硬度，如四川的德阳、绵阳、广元、阿坝等地区。

2、硬水与软水硬水—-水中钙镁等金属离子的总浓度称为硬度，硬水对锅炉等生产用水影响很大，应对其进行软化/脱盐处理。

硬度大于200mg/L的通常就称之为硬水。

软水—-即硬度较小的水。

一般是指将水中的钙镁等离子的含量降低或去除到一定程度的水。

3、原水与净水原水——通常是指水处理设备的进水，如常用的城市自来水（国际称为生活饮用水）/城郊地下水/野外地表水等，常以TDS值（水中溶解性总固体含量）检测其水质,中国城市自来水TDS值通常为100~400ppm。

净水——原水经过水处理设施处理后即称之为净水。

4、纯净水与蒸馏水纯净水--原水经过反渗透和杀菌装置等成套水处理设施后,除去了原水中绝大部分无机盐离子、微生物和有机物杂质,可以直接生饮的纯水。

蒸馏水——以蒸馏方式制备的纯水，通常不用于饮用。

5、纯水和超纯水纯水-—以反渗透、蒸馏、离子交换等方法制备的去离子水，其TDS值通常〈5PPm,电导率通常<10μs/cm(电阻值>0.1MΩ.cm）。

循环水化学处理基础知识一．术语:1.循环水量：系统循环水的量对时间的函数，以Q表示，单位t/h。

2.保有水量：循环水系统内所有水容积的总和，等于水池容积用管道和水冷设备内水的容积总和，以V表示，单位t。

3.补充水量；用来补充循环水系统中由于蒸发、排污和飞溅的损失所需的水，以M表示，单位t/h。

4.蒸发损失：在敞开式循环冷却水系统中，从设备部分来的热水回到冷却塔，通过蒸发而冷却，在此过程中有水的损失，称为蒸发损失，以E表示，单位t/h。

5.飞溅损失：由于风力，水从系统中散失到大气中的水，以B1表示，单位 t/h。

6.排污水量：在确定的浓缩倍数条件下，需要从循环冷却水系统中排放的水量，以B2表示，单位t/h。

7.浓缩倍数：循环冷却水的含盐浓度与补充分水的含盐浓度之比值，以N表示。

8.旁滤水量：从循环冷却水系统中分流出部分水量按要求进行处理后，再返回系统的水量，以Q旁表示，单位t/ h。

9.冷却水进口温差：冷却塔入口与水池出口之间水的温差，以△t表示，单位℃。

10.药剂停留时间：药剂在循环冷却水系统中的有效时间，以T表示，单位h。

11.水平衡的关系式：a.蒸发损失量： E=1%Q·K·△t（10℃时，K=0.13；20℃时，K=0.14；30℃时，K=0.15）b.飞溅损失量：B1=（0.05～0.3）%Qc.根据水量平衡: M=E + B1 + B2 总排污量: B= B1 + B2 浓缩倍数: N=C R/C m根据水中溶解含盐量平衡（由于蒸发损失水中不含盐分，故在一定的浓缩倍数下，系统平衡状态时，循环水系统补入的水中所含盐量等于排出系统的水中所含盐量，）:MC m=（B1 + B2）C R 式中：C m：补充水的含盐量，mg/l ；C R：循环水的含盐量，mg/l综合得浓缩倍数选择关系式：B=E/（N-1）e.旁滤量:Q旁=（5～10）%Qf.循环水进出口温差：△t=t1-t2g.药剂停留时间：T=V/B二结垢问题1.影响结垢的主要因素a.水质水质是影响污垢沉积的最主要因素之一，冷却水水质的各项控制指标如硬度、碱度、总溶固、水中各种成垢离子、悬浮物，绝大部分是针对防垢的要求而制定的，水的PH对成垢影响也很大，PH高有利于腐蚀控制，但不利于垢沉积控制。

循环水化学处理基础知识一．术语:1.循环水量：系统循环水的量对时间的函数，以Q表示，单位t/h。

2.保有水量：循环水系统内所有水容积的总和，等于水池容积用管道和水冷设备内水的容积总和，以V表示，单位t。

3.补充水量；用来补充循环水系统中由于蒸发、排污和飞溅的损失所需的水，以M表示，单位t/h。

4.蒸发损失：在敞开式循环冷却水系统中，从设备部分来的热水回到冷却塔，通过蒸发而冷却，在此过程中有水的损失，称为蒸发损失，以E表示，单位t/h。

5.飞溅损失：由于风力，水从系统中散失到大气中的水，以B1表示，单位 t/h。

6.排污水量：在确定的浓缩倍数条件下，需要从循环冷却水系统中排放的水量，以B2表示，单位t/h。

7.浓缩倍数：循环冷却水的含盐浓度与补充分水的含盐浓度之比值，以N表示。

8.旁滤水量：从循环冷却水系统中分流出部分水量按要求进行处理后，再返回系统的水量，以Q旁表示，单位t/ h。

9.冷却水进口温差：冷却塔入口与水池出口之间水的温差，以△t表示，单位℃。

10.药剂停留时间：药剂在循环冷却水系统中的有效时间，以T表示，单位h。

11.水平衡的关系式：a.蒸发损失量： E=1%Q·K·△t（10℃时，K=0.13；20℃时，K=0.14；30℃时，K=0.15）b.飞溅损失量：B1=（0.05～0.3）%Qc.根据水量平衡: M=E + B1 + B2 总排污量: B= B1 + B2 浓缩倍数: N=C R/C m根据水中溶解含盐量平衡（由于蒸发损失水中不含盐分，故在一定的浓缩倍数下，系统平衡状态时，循环水系统补入的水中所含盐量等于排出系统的水中所含盐量，）:MC m=（B1 + B2）C R 式中：C m：补充水的含盐量，mg/l ；C R：循环水的含盐量，mg/l综合得浓缩倍数选择关系式：B=E/（N-1）e.旁滤量:Q旁=（5～10）%Qf.循环水进出口温差：△t=t1-t2g.药剂停留时间：T=V/B二结垢问题1.影响结垢的主要因素a.水质水质是影响污垢沉积的最主要因素之一，冷却水水质的各项控制指标如硬度、碱度、总溶固、水中各种成垢离子、悬浮物，绝大部分是针对防垢的要求而制定的，水的PH对成垢影响也很大，PH高有利于腐蚀控制，但不利于垢沉积控制。