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工业循环水处理技术及优化对策
赵国涛
（东北特钢集团北满特殊钢有限责任公司动力厂，黑龙江齐齐哈尔１６１０００）
摘要：工业循环水处理系统是工业设计的一个重要组成部分。合理的循环水处理系统，可以是工业生产过程更加科学化和规范化，
同时也能起到节约能源的作用。同通常情况下，工业循环水指的就是循环冷却水，在实际工业施工过程中，可以对设备进行冷却，从而起 到提升工业施工效率的作用。工业循环水使用过程中可能会产生多种沉淀物、胶体，以及多种化学离子，可能会损坏工业设备。本文将对
工业循环水处理技术进行简要分析，希望为工作人员提供值得参考的意见。 关键词：工业循环水；处理技术；优化对策
工业循环水也可以理解为我们平时听说的循环冷却水，其工作原理
主要为通过降ｆ氐设备温度，减 殳备中水垢的出现和设备腐蚀问题的发 生。进而起到对设备的保护作用，同时时间节约能源和提升工作效率。工
业循环水的量，达到了整个工业用水量的百分之九十以上，在工业用水中 环保性的缓蚀剂将溶解氧从水体中排出，以此避负循环水系统中各设备
被腐蚀。目前在工业循环水缓蚀处理中使用最为广泛的缓蚀剂主要有钥 酸盐、锌盐等，并且它们优缺点各异。钥酸盐在工业循环水缓蚀处理中主
要具有优点在于，其对钢、铜以及铝等材质设备能够实现有效地缓蚀，缺 占有不可忽视的地位。因此，在整个工业的没汁和施工工程中，必须对工 点则主要在于成本高，因为进行一次工业循环水缓蚀处理往往需要使用
业新换水的处理作出科学的规划，在发生故障是，也应及时完善处理方较大量的钥酸盐。锌盐优点在于成本低但其哦 是具有极大毒Ｉ生，因而使 法，找到合理化的解决措施。得锌盐使用受到严格地控制。因而在工业循环水缓蚀处理中应当充分结
１工业循环水合设备腐蚀情况、经济环保 等选择较为适宜的缓绌剂进行处理。 工业循环水会影响整个工业施工过程。循环水的合理处理，将会起 ３工业循环水处理技术的优化
循环水术语：
1循环冷却水系统：以水作为冷却介质，并循环使用的供水系统，由换热设备、冷却塔、水泵、管道以及其它有关设备组成，分为敞开式循环水系统和密闭式循环水系统。
2敞开式循环水系统：是指循环冷却水与空气直接接触冷却的循环冷却水系统。
3循环水量：每小时用水泵输送的总水量，以Q表示，单位m3/h。
4保有水量：冷却水系统的总贮水量（包括凉水池、换器器、管网系统、旁滤等）。以V表示，单位m3。保有水量与循环量之间设计要求是：保有水量/循环量=1/3-1/5之间。
5 蒸发水量：循环水在冷却塔内通过蒸发而冷却，在此过程中损失的水量称为蒸发水量，以E表示，单位m3/h。E=a（R-B），a=e（t1-t2）（%）（e，夏季25～30℃时0.15～0.16，冬季-15～10时0.06～0.08，春秋季0～10℃时为0.10～0.12.
6补充水量： 循环冷却水在运行过程中补充因蒸发、风吹、排污等损失的水量，以M表示，单位m3/h。M＝N×B
7排污水量：为了维持一定的浓缩倍数，必须从循环冷却水系统中排放的水量，以B表示，单位m3/h。B＝E/N-1
8飞溅损失：由于风力作用把水从系统中吹入大气，叫做飞溅损失。一般风吹损失可按1‰Q计算，以W表示，单位m3/h。
9浓缩倍数：循环水中的含盐量与补充水的含盐量之比值，以N表示。常用来计算浓缩倍数的离子有钾离子、电导、氯离子、二氧化硅等 。
10腐蚀速率：以金属失重而计算得的每年平均腐蚀深度，常用单位mm/a、mdd、密尔/年(可选用标准试片法、试管法进行监测)
11污垢沉积速率：模拟监测换热管内在一个月中所沉积的污垢总量。单位mg/cm2.月（mcm，可选用试管法进行监测)）。
12粘泥量：指微生物及其分泌的粘液与其它有机或无机的杂质混合在一起的粘浊物。单位mL/m3。
13异养菌：以细菌平皿计数法统计出第毫升水中异养菌落个数，单位个/mL。
水质参数：1、PH值；2、钙硬度；3、碱度；4、K+或SiO2；5、总铁；6、电导率； 7、浑浊度；8、微生物；9、生物粘泥量；10、污垢沉降速率；11、垢层与腐蚀产物的成分；12、腐蚀率；13、药剂浓度。
工业循环水处理知识 培训讲座 第一部分 工业循环冷却水结垢腐蚀的成因、处理理论及方法 一、 水质的简单分类： 1、 水的成分：水中杂质的组成分为阳离子和阴离子。 阳离子分为两大类：Ca2+ 、Mg2+和K+、Na+ 阴离子也分为两大类：1）OH-、CO32-、HCO3-等称为M 碱度；2）Cl-、SO42-、NO3-等 2、 水的类型：根据水中阴阳离子的配合不同，可组成不同类型的水质；（主要是硬度和碱度的配合） 硬度用H来表示，碱度用M来表示。 1） HM 称为非碳酸盐型水 3） M>H 称为负硬水(高K+、Na+，低Ca2+、Mg2+) 4） M=H 称为中性盐水 工业循环水处理知识培训讲座
25） 可用下图来表示： 3、 水的PH 值同碱度的关系 PH>10 M= OH-+CO32-+HCO3- 10>PH>8.3 M= CO32-+HCO3- 8.3>PH>4.5 M= HCO3- 4、 M（总）碱度和P（分）碱度的关系： P=0 HCO3- 2PM CO32- =2(M—P) OH- = 2P-M P=M OH- 如：我们测得水的碱度，M碱度为5mmol/L， P碱度为1 mmol/L，那么水中CO32- 含量为2mmol/L， HCO3- 含量为5-2mmol/L= 3mmol/L。 5、 PH 值同结垢倾向的关系： 虽然循环水中的Ca2+、Mg2+盐的析出是受补充水的水质和浓缩倍数而决定的，但PH值可改变碳酸盐碱度的形式和数量，因此循环冷却水硬度Ca2+、Mg2+ 碱度OH-、CO32-、HCO3-
碱金属离子K+、Na+ 酸根Cl-、SO42-、NO3- 碳酸盐型水
中性盐水 负硬水 非碳酸盐型水 工业循环水处理知识培训讲座
3的结垢倾向是可由PH值来调整的。 溶于水的Ca（HCO3）2和CaCO3有如下平衡关系： Ca（HCO3）2在水中溶解度很大，20℃时为16.6g/100mlH20，而CaCO3在25℃时只有1.79 g/100mlH20,极易沉淀。从以上平衡关系来看，H+起着第二平衡的作用。如水中加酸，H+增加(PH值下降)，反应式向左上方进行，CO32-减少。 试验证明:无论水中所含CO32-、HCO3-的多少，水滴在空气中降落1.5～2s 时间后，水中的CO2的含量几乎全部散失，剩余CO2的含量只与温度有关。如循环冷却水的温度达到50℃,则无CO2存在.因此水中的Ca2+、Mg2+的重碳酸盐全部转化为碳酸盐。 二、 水垢的种类及成因： 1、 碳酸钙：碳酸钙是工业循环冷却水中最常见的水垢，平常称之为硬垢，它主要来自补充水的溶解盐（主要是Ca（HCO3）2），在循环冷却水的运行中受热分解成CO2和CaCO3，而CaCO3又是一种难溶性化合物，它的溶度积是2.8×10-9，而且其溶解度随温度升高而降低，这是形成硬垢的主要成份。 2、 磷酸钙:为了抑制系统材质的腐蚀，常常要加入聚磷酸盐来作为缓蚀剂，当水温升高时,聚磷酸盐会分解为正磷酸盐，分解率因冷却水停留的时间而升高约10%～40%，结果PO43-与Ca2+生Ca（HCO3）2 2HCO3- ＋ Ca2+ ＋ 2H+ ＋ CO32- CaCO3 工业循环水处理知识培训讲座
2017年6月 | 143工业循环水处理技术改进措施王盛麟(青海盐湖镁业有限公司， 青海 格尔木 816000)摘要：工业循环水处理技术的改革对现代工业的发展变得十分必要，尤其是在国家对工业水排放的标准进行严格要求之后，一个企业要想得到良好的发展，对其水质的处理至关重要，现代社会环境环境以及能源的标准要求工业企业不断对循环水处理系统进行完善， 并对工业循环水处理技术进行不断优化。本文我将针对我国传统工业循环水运行中存在的问题提出工业循环水处理技术改进措施。关键词：循环水;处理技术;改进措施1 传统循环水处理系统存在的问题(1)长期漏油导致机器结垢 在工业产业中，企业为了实现成本最小化，往往要将机器设备用到不能用为止，而企业机器设备的老旧将会导致循环水处理系统长期漏油的问题出现，若企业对此不加以重视，长此以往，就会在机器设备的内表面形成一层油膜，为许多微生物提供生活环境以及营养物质，这就会出现我上述所说的微生物粘泥现象，从而将导致机器结垢，轻则影响循环水处理的质量，重则将导致整个循环水处理系统崩溃，无法正常使用。因此，企业对长期漏油的不重视导致的微生物粘泥以及机器结垢都是传统循环水中存在的主要问题。(2)系统的防结垢以及抗腐蚀效果差 在工业制造中，所产生的废水有许多制造中残留的化学成分，而循环水处理系统中的机器设备多为金属设备，污水中的化学成分腐蚀性较强，对机器设备持续不断的产生伤害，对机器设备的使用寿命产生很大的影响，并且传统机器设备不仅抗腐蚀能力差，其阻垢能力也不容乐观。要想改善传统循环水处理系统中存在问题，就要不断地优化机器设备，提升其抗腐蚀能力，还要不断地调整以及优化缓蚀阻垢剂配方，对水中的微生物产生很好的抑制作用，只有这样才能解决循环水处理系统中存在的问题。(3)循环水处理设备不完善、处理过程不规范 在我国工业生产中的许多中小型企业，由于资金以及技术等种种条件的限制，部分企业对循环水处理设备的拥有量少之又少，还有部分企业有资金上的支持却为了节约生产成本而故意不购置部分机器设备，例如凉水塔排泥设备的应用许多企业对其设施不完善，导致无法排掉循环水中的淤泥。而导致无法排掉循环水中的淤泥还有一部分原因是水池没有做到定期的清扫或者清扫过程不够规范以及不够彻底，这都导致了循环水处理系统处理不到位，这也体现了传统循环水处理系统中存在的问题。2 工业循环水处理技术改进措施(1)对循环水结垢问题的改善 要想对工业循环水处理技术进行改进，就要解决三个基本问题即腐蚀、微生物粘泥与结垢。解决循环水结垢首先要注意相关处理药剂的强度，在保证药剂强度不对机器设备造成伤害的前提下，要尽可能的加强药剂强度，对循环水中的微生物达到有效的抑制效果。其次还要注意在进行循环水处理时，要对处理过程中的每一个流程都能进行很好的掌握，每个流程的负责人员都要熟悉相关流程的药剂浓缩比例等问题，避免出现由于操作过程不熟悉而导致的循环水结垢现象。最后还要注意在循环水处理的流程中尽量融入计算机技术等专业并精细的辅助工具，这样才能建立一个专业化的循环水处理流程，并且有效抑制循环水结垢问题的发生。(2)更科学的配置药剂的浓缩倍数 循环水的处理从某种意义上来说就是通过特定的化学药剂对工业废水中的有害物质进行净化，以此，配置药剂的浓缩倍数是工业循环水处理技术改进措施的关键，这是对工业产业治理循环水能力的考验，更是对相关的工作人员的考验。在配置药剂时，相关的工作人员不能根据以往的经验来配置药剂，而是要通过对循环水的采样分析以及对循环水处理设备的现状分析，而决定配置什么浓缩倍数的药剂，并且相关的工作人员还要对循环水中的铁离子、硫化物成分进行格外的关注，从而确定配置药剂时每种化学成分的含量。科学的配置药剂的成分以及浓缩倍数是进行循环水处理技术改进的重要措施。(3)加强相关设备的检测与清理 上文中我们曾提到，循环水处理设备的老化在化学药剂腐蚀性的影响下是十分迅速的，因此相关企业要加强循环水系统中机器设备的检测与维修，定期对其设备进行检测是对循环水处理技术质量的保证，也是从某种程度上节约企业制造成本的体现。并且企业还要对相关机器设备进行定期的清理，避免出现由于打扫不到位而导致的循环水结垢以及循环水中微生物数量暴增的现象出现。因此加强相关设备的检测与清理要求企业加强对循环水系统的重视以及员工对其职位的负责任程度。要想改进工业循环水的处理技术，就一定要加强相关设备的检测与清理。3 结语要想让工业产业在未来的工业市场中占有一定的地位，以及能够得到良好的发展，就要从根本上提升企业的竞争力以及可持续发展能力。这就要求企业对循环水的处理工作必须足够重视并不断地改善与创新循环水处理措施，为企业的良好发展奠定基础。参考文献[1]贾晓磊.杀生剂在工业循环水处理方面的研究与应用核心分析[J].信息化建设,2016,(02):241.[2]苏倩.工业循环水处理技术改进措施[J].石化技术,2015,(04):1+19.[3]蔡世军,赵新义,王莹莹.循环冷却水节水技术研究进展[J].工业水处理,2009,(03):4-8.[4]张波.电站循环水处理问题分析及改进措施[J].通用机械,2008,(07):66-69.作者简介：王盛麟(1986- ), 男,本科,助理工程师,研究方向:工业循环水处理技术改进措施。
