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试论工业循环水处理的机理与方法作者：白杨来源：《商品与质量·学术观察》2013年第03期摘要：工业循环水通常应用在冷却水系统中，其目的是提高水的利用率。
在工业循环水中，包含有大量的沉淀物、胶体、悬浮物等杂质，这些物体的稳定性均较差。
近几年，工业循环水处理技术不断进步与发展，为提高工业循环水的利用率提供了技术保障。
本文主要对工业循环水处理的机理进行了深入分析，并详细介绍了工业循环水处理的化学方法与物理方法，以期为同行提供借鉴与帮助。
关键词：工业循环水处理机理方法工业循环水实质就是循环冷却水。
一般而言，工业冷却水的用水量在工业用水中的所占比例超过90%。
冷却水主要是用来冷却产品及设备，以有效提高设备的生产效率，而所用工业循环水必须有较低的水温、较低的浊度、不易结垢、不易滋生细藻等特性。
对循环水进行处理，指的是选取正确的阻垢剂、缓蚀剂等处理剂对循环水进行相应的处理，以提高循环水的利用率。
1、关于工业循环水处理的机理分析1.1缓蚀机理的相关分析缓蚀机理的作用原理是选择合适的缓蚀剂以保证金属对循环水的缓蚀作用。
常用的缓蚀剂有钥酸盐、磷酸盐、锌盐、铬酸缓蚀剂、聚磷酸盐等，这些缓蚀剂都可以于钢铁表层较好地形成一种保护膜，起到缓蚀作用。
其中，锌盐的成本相对较低，但其毒性较强，所以工业部门及环保部门都对该缓蚀剂的使用做出了严格规定；钥酸盐与别的药剂一同使用时，能够有效地抑制点蚀，尤其是对钢、铜、铝的缓蚀作用均较好，但其药剂用量相对较大，且成本较高；聚磷酸盐与磷酸盐尽管会促进藻类生长，但其价格、毒性均较低，反而得到了较广泛的应用[1]。
1.2阻垢机理的相关分析水垢一般指的是水中微溶性盐类在换热面上沉积而成的一种垢层，该种垢层在水循环中最为常见，同时其危害也是最为严重的。
阻垢剂是一种控制水垢的技术，一般情况下，添加阻垢剂之后，循环冷却水都能保持很高的至垢离子浓度，从而有效抑制水垢产生，并能将其浓缩的倍数大幅度提高，起到降低补水量与排污量的目的。
专题循环水的冷却与处理第八章循环水的冷却与处理§8-1 概述一、循环水冷却的必要性工业生产过程中往往会产生大量热量，使生产设备或产品的温度升高，必须及时进行冷却，否则影响生产的正常运行、产品的质量和产量。
在工业总用水量中冷却水占一半以上。
如一个年产30万吨的合成氨厂，每小时冷却水量达23500吨，每天耗水56400吨，如以每人每年用水30吨计，则可供18800人用一年。
为了节约水资源，国内外普遍实行冷却水循环使用。
二、选用水作为冷却剂的原因水具有热容量大、传热效果好、化学稳定性好、常温下呈液态、便于管道输送、使用方便，且具有价格较低、来源广泛等特点，因此，工业生产中常采用水作为冷却介质。
作为冷却介质的水称为冷却水。
三、为什么要处理循环冷却水冷却水在每次使用后物理性状变化很小，但长期循环使用后，会因水中某些溶解物浓缩或散失，尘土积累，微生物滋生等原因，造成设备内垢污沉积或金属设备表面腐蚀。
四、循环冷却水处理的定义及措施为防止循环冷却水回用系统中垢物沉积或设备腐蚀而对冷却水进行处理的过程，称为循环冷却水处理。
循环冷却水处理措施包括：(1) 使升温的冷却水降低到可回用的温度，以保持较好的冷却效果；(2) 调整使循环水水质保持稳定，防止换热设备与管路内微生物滋生、结垢和腐蚀。
五、循环冷却水系统1、循环冷却水系统分类图8-1 直流冷却水系统流程直流冷却水系统循环冷却水系统密闭式循环冷却水系统敞开式循环冷却水系统图8-2 密闭式循环冷却水系统流程图8-3 敞开式循环冷却水系统流程1. 风机；2.收水器；3.淋水装置；4.冷却塔集水池；5.水泵；6.换热器2、敞开式循环冷却水系统敞开式循环冷却水系统是目前应用最广泛，类型最多的一种冷却系统。
根据热水与空气接触的不同方式，冷却系统包括冷却池和冷却塔2大类。
(1) 冷却池冷却池是利用天然或人工池塘、水库等构筑物来冷却循环水，这是最早使用的一种冷却系统。
一、题目：循环水、低温水沉淀实验二、目的：通过选用不同的絮凝剂，对循环水、低温水中的悬浮物进行絮凝沉淀，比较沉淀效果，为我公司循环水、低温水的水质处理提供参考依据。
三、原理：絮凝剂中的胶质体与水中悬浮物结合形成体积较大的絮状沉淀物。
四、实验人员：李欢、郭鹏、蔡丁丁、郭俊斌五、实验材料：洗煤用复合絮凝剂、化产生化用复合絮凝剂、汾阳提供复合絮凝剂、我公司现循环水、低温水。
六、实验过程：实验按照实验方案分三批进行。
每批分别采用一种絮凝剂，分别对循环水、低温水做五个样，循环水、低温水实验同时进行。
每做一遍用时一天。
七、实验步骤1）标注：分别将烧杯、量筒、称量瓶进行标注，以便实验时对号入座。
2）取样：在做实验前，分别取循环水、低温水足量。
3）分样：分别将循环水、低温水分为500ml的小样各15份。
4）加药：将15份小样分为5组，第一组为不加药样，第二组为加絮凝剂样（洗煤絮凝剂为2g，另外两种絮凝剂为2ml，以下类同）。
第三组为3g(3ml), 第四组为3.5g(3.5ml), 第五组为4g(4ml).5）搅拌：将加药后的样品用搅拌器搅拌2分钟。
6）静置：搅拌后的样品（每组三个）分别静置1小时、2小时、3小时。
7）取上清液：静置时间结束后，分别取上清液50ml。
8）过滤：将上清液过滤，由于过滤较慢，采用抽滤。
9）滤纸的烘干与称量：在做以上步骤过程中，将所需30份滤纸分别装入30个称量瓶中，放入105℃的烘箱中烘两小时。
两小时后取出放入干燥器中，恒重至常温时，称量每份称量瓶及滤纸的重量，并做原始记录。
10）抽滤后滤纸的烘干与称量：将过滤后的滤纸放入对应称量瓶中，按照步骤9进行烘干、恒重、称量、记录。
11）悬浮物计算：悬浮物（mg/l）=（抽滤后的重量－抽滤前的重量）÷50×106。
12)拍照对比：将实验沉淀效果进行拍照对比，作为实验资料留存。
八、实验数据：见附表九、数据分析：1)第一批试验用洗煤用絮凝剂。
探究工业冷却系统近零排放水处理技术的开发和应用摘要：近年来我国愈加重视节能环保，接连出台相关政策。
受国家政策影响，各用水企业将节约用水及用水管控纳入重点考核指标。
本文针对现阶段企业用水现状，探究工业冷却系统近零排放水处理技术的开发和应用，旨在减少环境污染。
关键词：工业冷却系统；节水；近零排放水处理技术引言：现阶段我国经济飞速发展，各行各业消耗大量水资源，导致我国目前水资源日趋紧缺。
对于工业领域而言，其在生产过程中运用传统的循环冷却水系统，则存在污水排放量以及耗水量较大等缺陷。
基于此，有必要研究近零排放水处理技术的开发与应用。
1工业冷却系统近零排放水处理技术的开发循环冷却水技术是指通过换热器交换热量，或以直接接触的换热方式，来交换介质热量，再经过冷却塔凉水后，成为循环使用的工业用水[1]。
目前工业用水中，循环冷却水是重要部分，尤其在石油化工、电力、冶金、钢铁等行业中，循环冷却水的使用量大约占企业用水总量的50%-90%。
此外，根据我国环保政策，工业生产的废水排放需经过处理并达到标准，现有零排放技术一般投资大，运行费用与能耗较高，不适用于一般工业企业，难以在我国广泛应用并推广。
但将循环冷却系统与工业废水处理进行有机结合，能够开发出工业废水近零排放技术，即一种利用循环冷却水系统，实现废水零排放及资源化利用方法。
在该种技术方法中，工业废水作为循环冷却水系统中的补充水，经过一些处理，能够实现循环水系统长期、稳定、不排污并正常运行。
1.1水处理化学品循环冷却水经过多次循环使用后，水体内有机物质与无机离子被高度浓缩，水质呈现高硬度、高含盐量特点，加剧水体内结垢，易产生腐蚀等现象，同时高度浓缩以及水体内部药剂停留时间过长等条件使得水体产生高悬浮物，易发生药剂分解的情况。
基于此，需要针对上述问题，开发出性能优异的水处理化学品，以及配套的配方集成技术。
我国早在几年前就已经研发并合成了示踪型低磷缓蚀阻垢分散剂，该种阻垢剂的分子机构引入了多种强酸基团、弱酸基团、在线检测功能团，得出的产品在高含盐量高硬度水体中表现良好，在高浊度和胶体物质中的分散效果良好，缓蚀阻垢性能优良，具有耐高温、水解等特点。
浅议工业循环冷却水处理技术【摘要】本文介绍了循环冷却水的物理处理方法和化学处理方法，并阐述了循环冷却水处理技术的作用及其重要性。
【关键词】循环冷却水循环水处理技术水是人类赖以生存的基础，是工业生产运行的命脉，也是我国经济安全和社会发展的“三大战略资源”之一。
随着我国工业、经济的迅速发展，工业用水需求快速增长，现有水资源供需矛盾愈显紧张。
在城市用水中，工业用水约占80%，冷却用水在我国工业用水中占了相当大的比重（三分之一以上），因此，节约冷却水的用量是节水的关键。
是我国目前和今后工业节水工作的重点，已引起了国家政府部门的高度重视。
围绕着提高工业循环冷却水的循环再利用率，实现废水深度处理后的回用，降低对水资源的污染，实现低排放和零排放，工业循环冷却水处理化学品也将面临着新的市场机遇和挑战。
1 循环冷却水的概念及原理1.1 循环冷却水的概念循环冷却水是指通过换热器交换热量或直接接触换热方式来交换介质热量并经冷却塔凉水后，循环使用，以节约水资源。
一般情况下，循环水是中性和弱碱性的，ph值控制在7-9.5之间；在与介质直接接触的循环冷却水的有酸性或碱性（ph值大于10.0）的情况，一般较少。
1.2 循环水的冷却原理循环水的冷却是通过水与空气接触，由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。
（1）蒸发散热：水在冷却设备中形成大大小小的水滴或极薄的水膜，扩大其与空气的接触面积和延长接触时间加强水的蒸发，使水汽从水中带走气化所需的热量从而使水冷却；（2）接触散热：水与较低温度的空气接触，由于温差使热水中的热量传到空气中，水温得到降低；（3）辐射散热：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。
这3种散热过程在谁冷却中所起的作用，随空气的物理性质不同而异。
春、夏、秋三季，室外气温较高，表面蒸发起主要作用，最炎热夏季的蒸发热量可达总散热量的90%以上，故水的蒸发损失量最大，需要的补充水量也最多。
工业循环冷却水处理技术与水质化验方法编者按：工业循环水主要用在冷却水系统中，所以也叫循环冷却水。
合理和节约用水已经成为发展工业生产中的一个重要问题。
各工业部门使用的冷却水对水质的要求基本上是一致的，这就使得冷却水质控制在近年来作为一门应用技术获得了迅速的发展。
下面就为大家介绍下工业循环冷却水处理技术，以及循环水水质化验项目及方法。
循环冷却水处理技术的发展我国循环冷却水处理药剂及技术虽然起步较晚，但紧跟国外的发展趋势，并结合国情进行研究开发和推广应用，具有起点高、发展快的特点。
在消化吸收的基础上，先后开发出HEDP、ATMP、EDTMP、PAA、DDM（G4）、聚马、马丙、聚季铵盐。
我国的循环冷却水处理是20世纪70年代后期从国外引进磷系配方开始的，至今已取得了巨大的进步。
瞄准具有70年代水平的聚磷酸盐/膦酸盐/聚合物/杂环化合物的循环冷却水处理“磷系复合配方”，进行研究开发，填补了国内空白，满足了大化肥循环冷却水处理药剂国产化的要求。
80年代，随着石油装置和大型冶金装置的引进，对栗田、NalcoDrew、片山等国外著名公司的循环水处理剂及冷却水处理技术进行消化吸收。
一大批新的循环水处理剂配方相继开发成功，使我国的循环冷却水处理技术又取得了重要进展，在磷系复合配方的基础上，开发出“磷系碱性水处理配方”、“全有机水处理配方”、“钼系水处理配方”和“硅系水处理配方”。
实现了循环冷却水在自然平衡pH条件下的碱性条件下运行，这类水处理配方除具有“磷系复合配方”的优点外，还避免了加酸操作带来的失误，深受用户的欢迎。
90年代以来，随着水处理技术的进一步提高，国内水处理剂及技术开始出口。
同时新型膦酸盐、新型水处理杀生剂的不断开发成功，水处理药剂的前沿研究与国外水平基本接近。
“全有机水处理剂配方”应用比重不断提高，与此同时，低磷、无磷、无金属水处理配方不断推向市场。
工业循环水水质化验项目1、循环冷却水PH值的测定2、循环冷却水电导率的测定3、循环冷却水总硬度测定4、循环水中钙离子的测定5、循环冷却水总碱度测定6、循环水中总溶解固体的测定7、循环冷却水中氯离子测定8、循环冷却水中铁离子测定9、循环冷却水中磷含量的测定10、循环水中硫酸盐的测定11、循环水中铜含量的测定工业循环水水质化验部分项目具体测定方法一、循环冷却水PH值的测定方法方法：PH计直接测定1.开机前准备a、电极梗旋入电极梗插座，调节电极夹到适当位置。
试析低温低浊水处理工艺的改进与设计摘要：在进行水处理时所利用低温低浊处理工艺一直是研究的重点。
水处理中对水温、浊度的要求很低，应针对有机物的含量增加或减少混凝剂与分子助凝剂，以此来改善混凝效果。
但是利用低温低浊方法净化水质，出水水质无法达到国家引用水标准，应对其进行改进与设计，提升出水水质。
关键词：低温低浊；水处理工艺；改进；设计1低温低浊水处理技术1.1合理选择混凝剂和助凝剂低温低浊水体颗粒相对细小，可以均匀的分散在水中，使水分子的粘度增加布朗运动减弱，颗粒间不容易出现碰撞情况且可以形成较大的絮体，无法脱稳。
因此，应选择有效的、合适的混凝剂与助凝剂，强化颗粒胶体间的碰撞使其脱稳。
混凝剂可以在电性中和的作用下形成吸附架桥，网铺卷扫可以使胶体脱稳聚合。
如果只投入单一药剂，则无法达到较好的混凝效果，在此时可以重复添加混凝剂，使颗粒聚集脱稳。
以某水库为例，向水体中加入三氯化铁与聚合氧化铝，通过试验可以发现当Al/Fe摩尔配比为5/1时，聚合氯化铝的投入浓度为0.006mmol/L时出水浊度可以降到0.4NTU，当多种混凝剂复配使用时可以降低投药量来节约成本。
助凝剂为辅助药剂与混凝剂系统作用下提升混凝效果，可以使杂质絮体更加密实与粗大。
通过试验可知，向浊度为2至4NTU的原水中投入氯化铁混凝剂，当浓度为3.6mg/L时，最小浊度可以降低为0.73NTU，去浊率可以达到75.8%，当投入浓度为0.2mg/L的聚丙烯酰胺助凝剂时，浊度可以降至0.35NTU，去浊度可以达到87.1%。
1.2泥渣回流经过冲洗后的沉淀池泥渣具有吸附能力，可以有效的吸附原水中的杂质颗粒，并产生较大的絮凝体，得到较好的净水效果。
如果选用聚合氯化铝作为混凝剂，活化硅酸可以作为助凝剂与回流渣混合后投入到原水中，可以提升去浊效果，降低原水中细微颗粒的含量。
通过试验可知，在投入相同计量药剂的情况下利用泥渣回流法可以降低出水时的浊度与色度。
利用回用沉淀池排泥水来提升原水中的浊度与混凝效果，去浊度可以达到91%，与常规工艺相比，去浊效果更好。
综合实验-循环水试验部分一、实验目的水的循环使用是我国节水战略的基本国策之一。
在敞开式循环冷却水系统中，水在循环过程中，不断地蒸发浓缩和反复接触空气，杂质含量升高，系统设备的结垢、腐蚀和微生物故障频率增加。
水的浓缩倍数越高，节水效果越明显，但对设备的危害性也越大。
为了将循环冷却水质控制在一个安全的范围内，需要投加水质稳定剂、排污和补充新鲜水。
通过一周试验，培养学生以下几个方面的能力：（1）从事水处理工程的动手能力。
（2）综合运用水处理单项技术、腐蚀速度监测技术和水质检测技术能力，了解传热、传质过程。
（3）系统地运用专业知识解决生产实际问题的能力。
（4）数理统计计算能力。
（5）化学故障的诊断与预防能力。
（6）协调各技术部门的组织能力。
二、实验原理在实验室给定条件下，用常压下饱和水蒸汽为传热介质，根据生产实际流速、流态、水质、金属材料、换热强度、浓缩倍数、加药量和冷却水进出口温度等主要参数，进行循环水动态模拟试验，通过水质监控、经典腐蚀挂片，污垢热阻和污垢黏附速度的测定，以及污垢成份分析，试验数据的数理统计，旨在判断循环冷却水系统的工作状态。
可根据以下指标判断循环冷却水系统的运行状态：（1）防腐指标：①腐蚀速度：碳钢＜0.125mm／a，铜合金＜0.005mm／a。
②无点蚀。
（2）防垢指标：①ΔA＜0.2。
②粘附速度(mcm)：0～15(很好)；15～30(好)；30～40(允许)。
③污垢热阻：＜(1.72～5.16)×10-4(m2·K/W)。
（3）微生物控制指标：①异养菌：＜5×105个/mL。
②粘泥量：＜4mL/m3。
三、实验设备及仪器（一）循环冷却水动态试验系统本实验系统由两套循环冷却水装置组成，可模拟生产过程的两种运行工况。
（1）蒸发器：用电加热除盐水的方法，产生蒸汽。
由预定的换热器传热端差控制加热器功率。
（2）换热器：为管式表面式换热器，管外为饱和蒸汽，管内为冷却水。
工业循环冷却水处理讲义常州中南化工讲课提纲一、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、经济比拟二、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，根本上是大同小异的，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，表达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，表现在生产中那么是：〔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，那么寿命大大降低，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。
工业冷却循环水处理技术及应用我公司是国内最早从事工业循环冷却水技术研究开发工作的单位之一，1977年经化学工业部批准于成立了(迄今为止)全国高校系统中唯一的一所专门从事水质稳定技术研究的“水质稳定研究室”。
多年来先后开发了聚羧酸系列阻垢分散剂—马来酸酐多元共聚物、聚马来酸酐、聚丙烯酸及其钠盐、三元磺酸共聚物…；有机膦系列缓蚀阻垢剂—羟基乙叉二磷酸（HEDP）、氨基三甲叉磷酸(ATMP)、AMPA、IDPA、PBTCA…；以及硅酸盐系列、钼酸盐系列…等等。
药剂形成了系列化。
有NHSW-100～NHSW-800系列复合水处理剂、NHSW-11～NHSW-20有机膦系列阻垢分散剂、NHSW-21～NHSW-30聚羧酸系列阻垢分散剂、NHSW-31～NHSW-40杀菌灭藻剂、NHSW-41～NHSW-50系列缓蚀剂、NHSW-51～NHSW-60系列清洗预膜剂、NHSW-61～NHSW-70系列絮凝剂及消泡剂…等等；PBTCA、DTPMP、162季铵内盐、四元共聚物、季磷盐杀生剂；MQA、 HPA；DESP、有机胍、PECS、PASP；动态模拟实验装置、自动加药装置等系列产品与技术，另外还有JN系列、JS系列、XF-3200 系列、钢铁行业新型多功能复合水处理剂等产品，均通过省、部、或厅级部门鉴定，膦羧酸缓蚀阻垢剂、二乙烯三胺五甲叉膦酸的仿制开发，填补了国内空白，促进了国内水处理配方和应用的范围，二甲基十六烷基乙基铵和2-（2-苯氧乙基）三甲基氯化铵杀菌剂的创新开发，带动了国内新产品的开发，以迎接WTO的到来，而“九五”攻关课题——季膦盐杀菌剂和多功能缓蚀阻垢剂的开发，为水处理药剂的品种多样化、功能化提供了新的思路。
所开发的成果中有二十多项成果荣获国家、部、省科技进步奖，其中“工业循环水用新型缓释阻垢杀菌剂” 和“工业循环冷却水水质分析方法”获国家科技进步二等奖。
同时学校制定了部分国家标准和行业标准，系列标准的制定，规范了水处理的水质、药剂分析和试验方法等几十项，为水处理行业做了大量的基础工作，主要内容如下：·《循环冷却水分析方法》部颁标准;·《锅炉用水和冷却水分析方法》国家标准；·水稳剂ATMP、IDPA、HEDP分析方法部颁标准;·《水处理剂阻垢性能测定法—鼓泡法》国家标准；·《水处理剂缓蚀性能测定法—旋转挂片法》国家标准；·水中总氯、游离氯测定方法(碘量法);·马丙共聚物性能评定方法国家标准;·循环冷却水动态模拟测试方法。
循环冷却水系统水处理方案2018年4月一、前言随着我国工业的发展，淡水耗量急速增加，我国北方地区更是面临严重的水源紧缺状况。
据报道我国人均拥有水量为2400吨，而北方地区的人均拥有水量为240吨。
在城市用水中，工业用水约占总用水量的60〜80%,而工业冷却水用量占整个工业用水量的70〜80%。
然而，有关资料显示我国的工业用水重复利用率平均为40〜50%。
我国城市工业万元产值耗水量达340立方米，是发达国家的10〜20倍，耗水量高，重复利用率低，是我国工业系统水资源利用的突出问题。
因此，节约工业冷却水，使有限的水源得到最大限度的利用，是工业领域节水工作的重中之重。
采用循环冷却水技术是工业领域节水的主要方法。
在工业循环冷却水系统的运营管理中，浓缩倍数是判定系统状态的一个重要技术指标。
采用循环冷却水处理技术后，当浓缩倍数达到2.0倍时与直流水相比，可节约淡水95%以上。
本技术方案在现场实施后，可达到下列水处理技术指标：(1)腐蚀率：不锈钢W0.005mm/y(2)污垢热阻：W3.44X10Tm2 ・℃/w(3)异养菌总数：<5X105个/ml (夏天)1.1105 个/ml (冬天)二、循环水系统工况条件及水质条件1.2工况条件：系统保有水量：300m3循环水量：600m3/h补充水量：12m3/h蒸发水量：9 m3/h排污水量：3 m3/h循环水温差：10℃换热设备材质：不锈钢浓缩倍数：4.0(目前运行值)1.3水质条件：系统循环水及补充水的分析数据如下：从分析结果看出，系统补充水属于高碱度水质，浓缩运行后，极易发生结垢现象。
从循环水水质分析结果可以看出系统目前已经发生了结垢问题，需要我们及时采取有效处理措施，一方面将系统运行浓缩倍数控制在适度的范围内；另一方面尽快实施投加水处理药剂的保护措施，使系统的运行恢复正常状况。
根据我们多年处理循环水的经验，并参考循环水系统最佳运行浓缩倍数测试软件的测试结果，我们建议厂方最好将循环水系统运行浓缩倍数控制在3.0左右。
人类日常生活离不开水，工业生产也同样离不开水。
随着工业生产的发展，用水量越来越大，很多地区已经出现供水不足的现象，因此合理和节约用水已经成为发展工业生产中的一个重要问题。
工业用水主要包括锅炉用水、工艺用水、清洗用水和冷却用水、污水等。
其中用水量最大的是冷却用水，约占工业用水量的百分之九十以上。
不同的工业系统和不同用途对水质的要求是不同的；但各工业部门使用的冷却水对水质的要求基本上是一致的，这就使得冷却水质控制在近年来作为一门应用技术获得了迅速的发展。
在工厂中，冷却水主要用来冷凝蒸汽，冷却产品或设备，如果冷却效果差，就会影响生产效率，使产品的收率和产品的质量下降，甚至于会造成生产事故。
水是比较理想的冷却介质。
因为水的存在很普遍，和其它液体相比，水的热容或比热较大，水的汽化潜热（蒸发潜热）和熔化潜热也很高。
比热是单位质量的水温度升高一度时所吸收的热量。
常用的单位是卡/克·度(摄氏)或英热单位(B．T．U．)/磅·度(华氏)。
用这两个单位表示水的比热度时，其数值是相同的。
热容大或比热大的物质升高温度时需要吸收大量的热量，而本身温度并不明显升高，因此水具有良好的贮热性能。
潜热是物态发生转变时所吸收或放出的热量。
一克分子水蒸发成为一克分子蒸汽需要吸收近一万卡的热量，因此水蒸发时能吸收大量的热量，从而使水温下降，这种依靠水份蒸发带走热量的过程称为蒸发散热。
和水一样，空气也是一种常用的冷却介质。
水和空气的导热性能都很差，在0℃时，水的导热系数是0.49千卡/米·小时·℃，空气的导热系数是0.021千卡/米·小时·℃，但水与空气相比，水的导热系数要比空气高24倍左右。
因此，当冷却效果相同时，用水冷却比用空气冷却的设备要小得多。
大型工业企业和用水量大的工厂一般都采用水冷却。
常用的水冷系统可以分成三类，即直流系统、密闭系统和敞开蒸发系统，后两种冷却水都是循环使用的，故又称为循环冷却水系统。
探析循环水冷却水处理方法的研究进展摘要：针对循环水冷却水处理方法的应用现状，进行全方位的分析，并简要介绍了循环水冷却水处理机理，提出循环水冷却水处理方法的研究进展，能够更好的提高水资源利用效率，减少水资源损耗，希望能够为相关工作人员提供一定的参考与帮助。
关键词：循环水；冷却水处理方法我国工业系统水资源利用率比较低，通过运用先进的循环水冷却水处理方法，能够保证水资源得到高效利用，节省大量的工业冷却水。
在现代社会迅猛发展的今天，水资源需求量日益增加，为了减少水资源的损耗，本文深入研究循环水冷却水处理方法应用要点。
1循环水冷却水处理机理分析工业循环冷却水处理方法，主要是结合循环水系统之中的水质与各类设备材质，选用性能较好的水处理剂，包括阻垢剂与缓蚀剂等等，提高水处理效率，进而保证工业循环冷却水系统的稳定运行。
在工业循环水处理的过程当中，相关操作人员需要选择性能优良的阻垢剂。
在冷却水系统当中，通过投入适量的阻垢剂，能够保证水处理剂“剂多效”功能得到更好发挥，故操作人员需要按照一定比例进行混合使用。
一般来讲，工业循环水给水属于天然水，天然水主要包括地表水与地下水，无论是地表水还是地下水，均含有一定杂质，比如悬浮物与藻类物质等等。
若不进行有效的处理，在循环水冷却水系统的热交换面上部会出现沉积现象，生成水垢，降低热交换率，降低工业生产水平。
2循环水冷却水处理方法的研究进展2.1循环冷却水系统运行现状冷却水能够在循环系统当中实现循环利用，但是，在具体运用的过程当中，由于设计不合理，会浪费大量水资源。
现阶段，循环冷却水系统运行环节，主要存在以下问题：第一，冷却水量出现显著变化。
由于季节不同，冷却水量会出现显著变化，亦或是热交换设备的负荷出现较大波动，冷却水量也会发生相应的变化。
若冷却水量出现波动，循环水泵仍然保持传统的运转方式，循环水系统的运行效率不断下降，会浪费大量资源。
所以，相关操作人员要结合冷却水量情况，有效的调节循环水泵。
工业冷却循环水系统存在问题及解决方案一、循环冷却水的水质标准(GB50050-1995)：1.《中华人民共和国国家标准工业循环冷却水处理设计规范》GB50050-951）1)冷却循环水系统中微生物控制指标异养菌< 5×105个/ml 2次/周真菌< 10个/ml 1次/周硫酸盐还原菌< 50个/ml 1次/月铁细菌< 100 个/ml 1次/月2）冷却循环水系统腐蚀速率★碳钢换热器管壁的腐蚀速度小于0.125 mm/a★铜合金和不锈钢的腐蚀速度小于0.005 mm/a3）冷却循环水系统污垢热阻★敞开式:水侧管壁的年污垢热阻值为: 2×10-4～4×10-4m2hc/kcal★密封式:水侧管壁的年污垢热阻值为: 1×10-4 m2hc/kcal4)冷却循环水系统中粘泥量<4 ml/m3 （生物过滤网法）1次/天<1 ml/m3 （碘化钾法）1次/天二、工业冷却循环水系统存在的问题工业冷却循环水系统存在的问题：冷却水一般占工业用水的80%以上。
根据冷却循环水是否与大气直接接触冷却可将冷却循环系统分为敞开式循环系统和密闭式循环系统。
工业冷却水系统一般为开式循环系统（如逆流式和横流式冷却塔），冷却塔内空气与水进行充分的接触。
大气中尘埃不断混入水中,造成菌藻滋生；由于冷却水蒸发、飞溅、漏损、浓缩形成的盐类污垢，造成管网堵塞；另外系统内只安装普通的过滤装置，不能完全去除这些杂质，导致水的电导率增加，造成管道腐蚀；冷却水经过被冷却设备时温度上升，水中的钙、镁离子溶解度发生变化会在形成水垢。
降低了换热效率，影响系统正常工作。
所以，冷却循环水存在的主要问题是水垢、污垢、腐蚀、菌藻、管网腐蚀和浓缩倍数的控制。
三、工业冷却循环水系统存在问题之水处理方案1、以往的解决方案采用电子水处理器配合普通过滤设备的方法由于普通过滤设备的过滤精度非常低，一般在10～15目，只能去除树叶等大颗粒物体，工业冷却循环水系统内的杂质除了少数大颗粒杂质外，主要由空气中的尘沙、铁锈、粘泥等细小的悬浮物组成，普通过滤设备对这些悬浮物的过滤效率几乎为零。
工业技术(357～359)用做工业循环水的低温水处理实验王树勖,杨岳,刘继文(中国石油兰州石化公司石油化工研究院,甘肃兰州730060)摘要:利用高硬度的地下低温水做工业循环冷却水,通过实验筛选出以L SH-407G做水质稳定剂(水稳剂)。
中试结果表明,在循环水浓缩倍数为3.8～4.2,p H为7.5～8.5的条件下,该水稳剂的阻垢缓蚀性能最佳。
关键词:低温水;高硬度;阻垢;水稳剂中图分类号:X74 文献标识码:B 文章编号:1009-0045(2004)05-0357-03 中国石油兰州石化公司原料动力厂(以下简称动力厂)低温水车间建于1969年,所用低温水取自于黄河边深层地下水,温度一般在12℃,设计供水量2200t/h,水压力0.5MPa。
最初其低温水供该公司下属4个厂的工艺冷却设备使用,但由于低温水总硬度高,在使用过程中导致换热设备结垢严重,故部分用户减量或停用,现只有该公司的石油化工厂和动力厂使用,总用量仅为300t/h,且大部分低温水经换热后直接排入雨排,回收利用率约为48%。
本工作通过筛选适宜的水稳剂,实现了低温水的循环利用。
1 低温水做循环水用存在的问题及对策 低温水的pH为8105,其水质分析结果见表1。
表1 低温水水质分析结果mg/L 测试项目分析结果测试项目分析结果电导率3636Ca2+198.37浊度0.62总碱度182.51SO2-475.28钾钠离子75.36Cl-42.13SiO2 4.81总硬度296.76总铁0.052 3:单位为μs/cm。
根据表1数据,计算低温水的朗格利尔指数(L.S.I)和雷兹纳指数(Rs)[1]:浓缩倍数为1.0时,L.S.I=0.55,属结垢型水;浓缩倍数为4.0时,L.S.I=2.86,Rs=2.78属强结垢水质。
因此,要实现低温水用做循环水,水稳剂应具有优良的阻垢分散性能;另外由于浓缩倍数达到4.0时,低温水总硬度与总碱度之和大于1500mg/L,因此必须向循环水系统中加入一定量的酸,以中和一部分碱,使总硬度与总碱度之和小于1500mg/L,从而削弱循环水水质结垢倾向。
2 水稳剂筛选实验对兰州石化公司石油化工研究院开发出的L SH-407系列A、B、C、D、E、F、G、H、I共9个型号的水稳剂进行筛选实验,以确定低温水做循环水使用时的最佳水稳剂。
2.1 阻垢与缓蚀性能评价实验水稳剂的阻垢实验和腐蚀实验分别按中国石化总公司《冷却水分析和实验方法》中的“碳酸钙阻垢法”和“旋转挂片失重法”进行,实验条件如下:静态阻垢实验 实验用水为配制水,Ca2+和HCO-3浓度均为550mg/L,浓缩1.5倍,水温(80±1)℃,时间10h。
旋转挂片腐蚀实验 实验用水为实际原水,水温(50±1)℃,转速75r/min,试片采用碳钢标准I型片,时间为72h。
2.111 阻垢性能评价LSH-407系列水稳剂是选取阻垢分散性能较好的丙烯酸/磺酸基团的多元共聚物、有机膦酸, 收稿日期:2004-05-14;修回日期:2004-06-01作者简介:王树勖(1971-),男,甘肃白银人,工程师,现从事水处理技术研究工作。
第22卷 第5期2004年9月 石化技术与应用Petrochemical Technology&ApplicationVol.22 No.5 Sep.2004再辅以锌盐缓蚀剂制成的。
其中共聚物中的羧基、磺酸基在循环水中能离解出H+而变成带负电荷的阴离子,这些负离子能与水中带正电荷的Ca2+、Mg2+等成垢离子形成稳定的络合物,从而提高了CaCO3晶体析出时的过饱和度;有机膦酸能吸附在CaCO3晶体的活性增长点上,抑制了晶格向一定的方向成长,使晶格歪曲长不大,晶体被有机膦酸分子包围而失去活性[2];锌盐与有机膦酸有良好的协同效应,可以提高药剂的缓蚀能力。
不同型号的水稳剂,其静态阻垢实验结果见表2。
表2 静态阻垢实验结果药剂名称阻垢率/%碳酸钙磷酸钙LSH-407A79.2685.34LSH-407B95.3789.15LSH-407C80.5991.26LSH-407D91.5492.87LSH-407E77.3288.59LSH-407F91.0286.92LSH-407G98.6590.12LSH-407H92.6186.16LSH-407I89.3588.73 由表2可以看出所列各种药剂的阻垢率都在76%以上,其中G型的阻垢性能最好,说明其配方最佳,达到了很好的协同阻垢分散效果。
2.112 缓蚀性能评价根据静态阻垢实验结果,选取B、D、F、G和I 型药剂进行了旋转挂片实验,结果见表3。
表3 药剂缓蚀性能测试结果药剂名称腐蚀速率/(mm・a-1)缓蚀率/%LSH-407B0.018597.56LSH-407D0.036794.51LSH-407F0.058191.53LSH-407G0.016598.20LSH-407I0.034295.17 注:药剂用量均为70mg/L。
从表3可以看出B和G型缓蚀性能优于其他型号,实验后还发现试片表面光亮且无点蚀现象,这说明有机膦酸与锌盐复合后具有良好的缓蚀性能。
212 动态模拟实验选用B和G型做水稳剂,采用双系统动态实验装置进行工业实际运行模拟实验。
实验水质采用低温水原水,浓缩倍数3.8～4.2,监测试管的材质为碳钢,规格为<10×1mm×520mm,监测试片为碳钢、铜、铝、不锈钢(均为化工部标准试片),入口水温(32±0.5)℃,蒸汽温度(100±1)℃,循环量600L/h,控制系统的pH为7.5～8.5,运行15天。
动态模拟实验流程见图2。
1—水箱;2—冷却塔;3—补充水槽;4—配药槽;5—转子流量计;6—监测换热器;7—挂片槽;8—引风机图2 循环水动态模拟中试装置流程图 动态模拟实验结果见表4和表5。
表4 各种材质试片的腐蚀速率试片腐蚀速率/(mm・a-1)LSH-407G LSH-407B 碳钢试管0.02250.0329不锈钢 0.00040.0006紫铜 0.00030.0005铝 0.00060.0003黄铜 0.00080.0012表5 污垢沉积速率和极限污垢热阻项目LSH-407G LSH-407B每月污垢沉积速率/(mg・cm-2)10.263112.3875极限污垢热阻/(m2・K・W-1)1.25×10-4 1.98×10-4 分析表4、表5的数据可见,G和B型配方的腐蚀率、污垢沉积速率、极限污垢热阻等均达到中国石化总公司《冷却水分析和实验方法》中的规定标准,另外还发现各种材质的试片表面光亮,无明显的腐蚀、点蚀现象。
其中G型配方的动态实验结果稍优于B型,故最终选取LSH-407G做为将低温水由直・853・石 化 技 术 与 应 用 第22卷 流冷却水变为循环冷却水的水稳剂。
3 结语用兰州石化公司石油化工研究院开发出的L SH -407G 型水稳剂,可实现低温水的循环利用。
目前,兰州石化公司石油化工厂低温水回用的配套工程正在建设,建成后将L SH -407G 投用,还要根据工艺介质和水质的变化,进行必要的调整和完善。
参考文献:[1]周本省.工业水处理技术[M ].北京:化学工业出版社,2001.[2]金熙,项成林,齐冬子,等.工业水处理技术问答及常用数据[M ].北京:化学工业出版社,2001.●简讯●中国石油兰州石化公司石油化工研究院4个项目通过技术评审2004年8月10日,由中国石油兰州石化公司石油化工研究院(以下简称兰州石化研究院)研制开发的“增产丙烯催化剂的研制与工业化开发”、“重催专用催化剂的工业化开发”、“提高LBO —16催化剂喷雾胶体固含量的研究”和“裂化催化剂生产中氨氮污染环保技术的研发”等4个科研项目顺利通过了兰州石化公司专家评审。
“增产丙烯催化剂的研制与工业化开发”是针对我国丙烯资源短缺而研制开发了“增产丙烯催化剂”,该催化剂投用后可提高丙烯收率,同时还可降低汽油烯烃含量、提高汽油辛烷值。
“重催专用催化剂的工业化开发”是为解决兰州石化重催装置原料油中存在重金属含量高、难裂解、催化剂失活快等问题而专门开发的一种专用催化剂。
该催化剂投用后,可在提高装置抗重金属污染能力的同时,改善产品分布。
“提高LBO —16催化剂喷雾胶体固含量的研究”是在基本不改变现有工艺路线的基础上,通过提高喷雾胶体固含量,而使目的产品的产量提高,该技术已于2004年6月份在兰州石化公司催化剂厂进行了工业放大试验。
该技术的实施可改善LBO 系列降烯烃催化剂的使用性能,满足市场对降烯烃剂的需求。
“裂化催化剂生产中氨氮污染环保技术的研发”是针对催化裂化催化剂传统生产工艺中常采用过量的铵盐降低碱金属钠的含量,而产生高浓度氨氮污水这一工业现状,研究开发了裂化催化剂生产中降低碱金属钠的新技术。
该技术可以减少约50%的铵盐用量,极大地降低了氨氮污染,为裂化催化剂的清洁生产提供了技术支持和保障,使其生产过程达到了环保要求。
在评审会上,专家和技术人员对这4项具有工业化前景的新技术给予了充分的肯定和高度评价,并希望尽早实现工业化。
(中国石油兰州石化公司石油化工研究院 曹建明,周卫军,仇国贤等供稿)李灿院士荣获国际催化奖2004年7月12日到16日,第十三届国际催化大会在法国巴黎举行,共有来自65个国家和地区的2100名代表参加了会议。
在闭幕仪式上,中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所李灿研究员荣获了国际催化奖并做了特邀报告。
国际催化奖是国际催化理事会迄今设立的唯一国际奖项,每4年一次,每次只有1人获奖,该奖项主要奖励在国际催化领域取得杰出科学成就的45岁以下的科学家。
根据大会介绍,李灿院士长期以来从事催化材料、催化反应和催化的光谱表征等研究工作,并在这3个研究领域都取得了重要的进展。
特别是发展了紫外共振喇曼光谱在催化研究中的应用,解决了表征分子筛催化材料中骨架杂原子等问题,对催化科学的发展做出了贡献。
他还在手性修饰的表面上和纳米孔中观察到了手性限阈诱导效应,并制备了与均相不对称催化相媲美的手性氢化和环氧化固相催化剂,为手性药物中间体合成奠定了基础。
李灿院士此次被授予国际催化奖是我国科学家迄今为止在国际催化领域获得的最高奖励,也是发展中国家的科学家第一次获得此项奖励。
在闭幕大会上,李灿院士还被选举为国际催化理事会第一任副主席。
国际催化理事会设正、副主席各1名,任期4年,任期结束后副主席自动升任主席。
李灿院士是《石化技术与应用》杂志的编委。
在此,本刊编辑部全体同仁对他荣获国际催化奖表示热烈的祝贺和由衷的敬意。
同时,祝愿他在今后的工作中取得更加辉煌的成就。
