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循環(huán)水的使用及水處理的重要性

用水來冷卻工藝介質的系統(tǒng)，我們稱作冷卻水系統(tǒng)，通?？煞譃橐韵聝煞N類型：直流冷卻水系統(tǒng)和循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。其中，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)目前已被廣泛地應用于各行各業(yè)之中，比如，石油化工、電力、冶金、醫(yī)藥、紡織、機械、電子等等傳統(tǒng)工業(yè)企業(yè)中的工藝用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，及各樓宇的空調用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)。

zui早使用的是直流冷卻水系統(tǒng)，冷卻水僅僅通過換熱設備一次，用過后水就被排放掉。這種系統(tǒng)雖然投資少、操作簡便，但它的用水量卻很大，冷卻水的操作費用也大，不符合節(jié)約使用水資源的要求，目前基本都改成了循環(huán)冷卻水系統(tǒng)（除了海水中還在使用的直流冷卻水系統(tǒng)），即冷卻水用過后不立即排放掉，而是收回循環(huán)再用。從直流水系統(tǒng)到循環(huán)水系統(tǒng)，水資源的節(jié)約非?？捎^，例如：一個年產(chǎn)30萬噸的合成氨工廠，如采用直流水系統(tǒng)，每小時用水量約25000T，而改成循環(huán)水系統(tǒng)，并以3倍的濃縮倍數(shù)運行，則每小時耗水量只需約550T。

冷卻水循環(huán)后遇到什么問題？

腐蝕：冷卻水在循環(huán)使用中，水在冷卻塔內和空氣充分接觸，使水中的溶解氧得到補充,所以循環(huán)水中溶解氧總是飽和的,水中溶解氧是造成金屬電化學腐蝕的主要原因,這是冷卻水循環(huán)后易帶來的問題之一。

結垢:水在運行中蒸發(fā)（尤其是在冷卻塔的環(huán)境中），使循環(huán)水中含鹽量逐漸增加，加上水中二氧化碳在塔中解析逸散，使水中碳酸鈣或其它鹽類在傳熱面上結垢析出的傾向增加，這是問題之二。

生物污垢：冷卻水和空氣接觸，吸收了空氣中大量的灰塵、泥沙、微生物及其孢子，使系統(tǒng)的污泥增加；冷卻塔內的光照、適宜的溫度、充足的氧和養(yǎng)分都有利于細菌和藻類的生長，從而使系統(tǒng)粘泥增加，在換熱器內沉積下來，造成了粘泥的危害，這是水循環(huán)使用后易帶來的問題之三。

冷卻水循環(huán)后，冷卻水補充水量可大幅度降低，節(jié)約了用水，這是我們所希望的。但水循環(huán)后突出的腐蝕、結垢和生物污垢等問題如不解決，生產(chǎn)裝置的長周期、滿負荷、安全穩(wěn)定運行是難以保證的，那么采用循環(huán)水后所期望的經(jīng)濟、技術效益不僅不能充分發(fā)揮，而且將給企業(yè)帶來許多危害——嚴重的沉積物的附著、設備腐蝕和微生物的大量滋生，由此形成的黏泥污垢堵塞管道或各種材料及設備嚴重受損等問題，會威脅和破壞工廠的安全生產(chǎn)；而由于各種沉積物使換熱設備的水流阻力加大，水泵及相關設備的能耗大幅增加，傳熱效率降低，從而降低產(chǎn)品品質或生產(chǎn)效率，這一切都可能造成*的經(jīng)濟損失，例如：電廠出現(xiàn)此類問題，必然使凝汽器凝結水的溫度升高、真空度下降，嚴重影響汽輪機的出力和電廠的發(fā)電量，并且大幅增加能耗（有一個經(jīng)驗數(shù)值：發(fā)電機組真空度每下降1%，多耗燃料原油0.8%）。

所以，必須要選擇一種科學合理、全面有效且經(jīng)濟實用的循環(huán)冷卻水處理方案，使上述問題得到妥善解決或改善，水處理就是通過水質處理的辦法來解決以上問題。如能真正做好水處理，不但能保證保質保量、安全生產(chǎn)，而且還能通過大幅降低能耗、節(jié)約材料、節(jié)約用水來降低生產(chǎn)成本，直接創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益，例如在電廠，就可以提高汽輪機凝汽器的真空度，一般可提高7～8％，提高汽輪機的功率，提高電負荷5～6％，增加發(fā)電能力；如應用在低壓鍋爐爐內處理，不但可將水處理運行費用從僅使用爐外處理方式時的0.5元/噸降到0.3元/噸左右，而且據(jù)統(tǒng)計，可使每臺2t•h-1的鍋爐節(jié)煤約5%；現(xiàn)代工業(yè)一般水冷換熱器在未進行水處理時的壽命為2年左右，經(jīng)水處理后的壽命可達7~8年，檢修費和檢修工作量可降低90%，一個小型化工廠由此節(jié)約的檢修費即可達50萬元。

科學合理且全面完整的化學水處理方案

循環(huán)冷卻水的化學水處理就是通過在水中投加各種化學水處理藥劑而達到解決或緩解沉積物附著、金屬設備腐蝕和微生物滋生這三個問題，完整的技術過程應是針對循環(huán)水系統(tǒng)的水質、設備材質、工況條件選擇緩蝕劑、阻垢劑、分散劑、殺生劑正確匹配組成水處理配方，并提出工藝控制條件、提供相應的清洗、預膜方案等，其中將緩蝕劑、阻垢劑、分散劑等組成配方、確定適宜的工藝控制條件，指導開車，提供技術服務，這是冷卻水處理技術的主要內容。

循環(huán)水系統(tǒng)中的沉積物主要是水垢和污垢（淤泥、腐蝕產(chǎn)物及生物沉積物），天然水中溶解的各種鹽類因受熱等各種原因從水中析出，我們稱之為水垢，有如：碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物、硅酸鹽等等，以鈣鹽為多。在化學水處理中使用阻垢劑時，不同的藥劑對不同的垢起的作用差異很大；而水源不同（江河湖水、地下水、市政供水等等），水質差別也會很大（同一水源，不同季節(jié)，水質也會有差異），所以，必須先通過全面的分析，確定水中鹽類的主要成分，即主要成垢物質，再選用合適的阻垢劑。

水中金屬的腐蝕主要是有氧的電化學腐蝕，而化學水處理方法就是通過在水中投加緩蝕劑（以鈍化膜、沉淀膜及吸附膜等等形式）覆蓋于金屬表面，起到減緩腐蝕的作用。所以，我們就得先了解系統(tǒng)中金屬的種類，結合水質條件及運行參數(shù)，選擇緩蝕劑，并確定處理方案。

在冷卻水中會引起故障的微生物主要是細菌、真菌及藻類，如鐵細菌、硫酸鹽還原菌、硝化細菌及硫桿菌等等，它們有的會直接腐蝕各種金屬或非金屬，有的則會粘附其它雜質沉積附著，危害*。得先確定系統(tǒng)中主要存在的微生物的種類及數(shù)量，結合水質的情況和運行的狀況，選擇針對性的殺菌滅藻劑，制定有效的殺菌滅藻實施方案。

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總而言之，水處理在進入具體實施之前，先得通過各項分析，全面了解系統(tǒng)及水質的情況，有時對補充水可以用穩(wěn)定指數(shù)、飽和指數(shù)等作腐蝕型或結垢型水質的預判，再通過實驗，針對性地選擇合適的緩蝕劑、阻垢劑及殺菌滅藻劑，并正確匹配組成高效的水處理配方。