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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(zhì)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(yīng)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(jī)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(diào)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(shè)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(fèi)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(gè)年產(chǎn)30萬噸的合成氨工廠，如采用直流水系統(tǒng)，每小時(shí)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(yùn)行，則每小時(shí)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(nèi)和空氣充分接觸，使水中的溶解氧得到補(bǔ)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(xué)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(jié)垢:水在運(yùn)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(jié)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(nèi)的光照、適宜的溫度、充足的氧和養(yǎng)分都有利于細(xì)菌和藻類的生長，從而使系統(tǒng)粘泥增加，在換熱器內(nèi)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(bǔ)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(jié)垢和生物污垢等問題如不解決，生產(chǎn)裝置的長周期、滿負(fù)荷、安全穩(wěn)定運(yùn)行是難以保證的，那么采用循環(huán)水后所期望的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)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(yán)重的沉積物的附著、設(shè)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(shè)備嚴(yán)重受損等問題，會(huì)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(shè)備的水流阻力加大，水泵及相關(guān)設(shè)備的能耗大幅增加，傳熱效率降低，從而降低產(chǎn)品品質(zhì)或生產(chǎn)效率，這一切都可能造成*的經(jīng)濟(jì)損失，例如：電廠出現(xiàn)此類問題，必然使凝汽器凝結(jié)水的溫度升高、真空度下降，嚴(yán)重影響汽輪機(jī)的出力和電廠的發(fā)電量，并且大幅增加能耗（有一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)值：發(fā)電機(jī)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(xué)合理、全面有效且經(jīng)濟(jì)實(shí)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(zhì)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(zhì)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(jì)效益，例如在電廠，就可以提高汽輪機(jī)凝汽器的真空度，一般可提高7～8％，提高汽輪機(jī)的功率，提高電負(fù)荷5～6％，增加發(fā)電能力；如應(yīng)用在低壓鍋爐爐內(nèi)處理，不但可將水處理運(yùn)行費(fèi)用從僅使用爐外處理方式時(shí)的0.5元/噸降到0.3元/噸左右，而且據(jù)統(tǒng)計(jì)，可使每臺(tái)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(jìn)行水處理時(shí)的壽命為2年左右，經(jīng)水處理后的壽命可達(dá)7~8年，檢修費(fèi)和檢修工作量可降低90%，一個(gè)小型化工廠由此節(jié)約的檢修費(fèi)即可達(dá)50萬元。

科學(xué)合理且全面完整的化學(xué)水處理方案

循環(huán)冷卻水的化學(xué)水處理就是通過在水中投加各種化學(xué)水處理藥劑而達(dá)到解決或緩解沉積物附著、金屬設(shè)備腐蝕和微生物滋生這三個(gè)問題，完整的技術(shù)過程應(yīng)是針對循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)、設(shè)備材質(zhì)、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(yīng)的清洗、預(yù)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(dǎo)開車，提供技術(shù)服務(wù)，這是冷卻水處理技術(shù)的主要內(nèi)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(xué)水處理中使用阻垢劑時(shí)，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(zhì)差別也會(huì)很大（同一水源，不同季節(jié)，水質(zhì)也會(huì)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(zhì)，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(xué)腐蝕，而化學(xué)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(jié)合水質(zhì)條件及運(yùn)行參數(shù)，選擇緩蝕劑，并確定處理方案。

在冷卻水中會(huì)引起故障的微生物主要是細(xì)菌、真菌及藻類，如鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌、硝化細(xì)菌及硫桿菌等等，它們有的會(huì)直接腐蝕各種金屬或非金屬，有的則會(huì)粘附其它雜質(zhì)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(jié)合水質(zhì)的情況和運(yùn)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(shí)施方案。

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總而言之，水處理在進(jìn)入具體實(shí)施之前，先得通過各項(xiàng)分析，全面了解系統(tǒng)及水質(zhì)的情況，有時(shí)對補(bǔ)充水可以用穩(wěn)定指數(shù)、飽和指數(shù)等作腐蝕型或結(jié)垢型水質(zhì)的預(yù)判，再通過實(shí)驗(yàn)，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。