冷卻水的分類：

冷水流過需要降溫的生產設備（常稱換熱設備
，如換熱器、冷凝器、反應器），使其降溫，而冷水溫度上升。

冷卻水按係統劃分為直流冷卻水和循環冷卻水。

直流水係統的定義：在zai直zhi流liu水shui係xi統tong中zhong

，冷leng卻que水shui隻zhi經jing換huan熱re器qi一yi次ci利li用yong後hou就jiu被bei排pai掉diao了le，所suo以yi直zhi流liu水shui又you稱cheng為wei一yi次ci利li用yong水shui，由you於yu用yong水shui量liang很hen大da，因yin此ci在zai水shui量liang豐feng富fu的de地di區qu也ye不bu提ti倡chang采cai用yong直zhi流liu水shui係xi統tong。

循環水係統的定義：在(zai)循(xun)環(huan)水(shui)係(xi)統(tong)中(zhong)，冷(leng)卻(que)水(shui)可(ke)以(yi)反(fan)複(fu)使(shi)用(yong)
，水(shui)經(jing)換(huan)熱(re)器(qi)後(hou)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)，由(you)冷(leng)卻(que)塔(ta)或(huo)其(qi)他(ta)冷(leng)卻(que)設(she)備(bei)將(jiang)水(shui)溫(wen)降(jiang)低(di)下(xia)來(lai)，再(zai)由(you)泵(beng)將(jiang)水(shui)送(song)往(wang)用(yong)戶(hu)，水(shui)如(ru)此(ci)不(bu)斷(duan)的(de)進(jin)行(xing)重(zhong)複(fu)使(shi)用(yong)。

循環冷卻水係統：

1.封閉式循環冷卻水係統

冷卻水收回利用，循環不已
，因此，水量損失很少。

水中各種礦物質和離子含量一般不發生變化
，而水的再冷卻是在另一台換熱設備中用其他冷卻介質來進行冷卻的。

2.敞開式循環冷卻水係統

冷卻水循環再用。水的再冷卻是通過冷卻塔來進行的。水中各種礦物質和離子含量也不斷被濃縮增加。

3.循環冷卻水係統的組成：補充水係統、旁濾水處理係統
、管網係統

、水冷卻設施。

敞開式循環冷卻水的水質特點：

1、循環冷卻水四種水量損失：

（1）蒸發損失；（2）風吹損失；

（3）滲漏損失；（4）排汙損失。

2
、循環冷卻水中的CO2散失和O2的增加

天然水中含有一定數量的重碳酸鹽和遊離CO2，水在冷卻塔淋灑過程中（相當於曝氣）將使CO2散失和O2增加。

3、循環冷卻水的水質汙染

（1）大氣中雜物進入冷卻係統
；

（2）冷卻塔風機漏油及塔體的腐蝕剝落物進入冷卻水中；

（3）冷卻水處理中加入藥劑產生沉澱；

（4）微生物繁殖及分泌物形成的粘性汙垢。

循環冷卻水泵係統中產生的問題：

lengqueshuizaixunhuanxitongzhongbuduanxunhuanshiyong，youyushuidewendushenggao，shuiliusududebianhua，shuidezhengfa，gezhongwujiliziheyoujiwuzhidenongsuo
，lengquetahelengshuichizaishiwaishoudaoyangguangzhaoshe、風吹雨淋、灰塵雜物的進入
，以及設備結構和材料等多種因素的綜合作用，會產生嚴重的沉積物的附著
、設備腐蝕和微生物的大量滋生，以及由此形成的粘泥汙垢堵塞管道等問題。我們把它們歸結為三類：

1
、循環冷卻水係統中的沉積物

2、循環冷卻水係統中金屬的腐蝕

3、循環冷卻水係統中的微生物

zhexiewentibujiayijiejueyukongzhi

，tamenhuiweixiehepohuaigongchangchangzhouqidianquanshengchan，shenzhizaochengjingjisunshi，yincibunengdiaoyiqingxin
，suoyiwomenbixuyaoxuanzeyizhongshiyongdexunhuanlengqueshuichulifangan，shishangshuwentideyijiejuehuogaishan。

我們下麵對循環冷卻水係統中所產生的三類問題逐一進行分析。

循環冷卻水係統中的沉積物及其控製：

一
、循環冷卻水係統中的沉積物

循環冷卻水係統在運行的過程中，會有各種物質沉積在換熱器的傳熱管表麵。這些物質統稱為沉積物。它們主要是由水垢
、淤泥
、腐蝕產物和生物沉積物構成。通常，人們把淤泥、腐蝕產物和生物沉積物三者統稱為汙垢。

所以我們可以把循環冷卻水係統中的沉積物分成兩類：

一、汙垢
；

二、水垢。

汙垢：汙垢一般是由顆粒細小的泥砂
、塵土
、不溶性鹽類的泥狀物、膠狀氫氧化物、雜物碎屑、腐蝕產物、油汙、特別是菌藻的屍體及其粘性分泌物等組成。

水處理控製不當
，補充水濁度過高，細微泥砂、膠狀物質等帶入冷卻水係統，或者菌藻殺滅不及時，或腐蝕嚴重、腐蝕產物多等都會加劇汙垢的形成。由於這種汙垢體積較大、質地疏鬆稀軟，故又稱為軟垢。

當dang這zhe樣yang的de水shui質zhi流liu經jing換huan熱re器qi表biao麵mian時shi


，容rong易yi形xing成cheng汙wu垢gou沉chen積ji物wu，特te別bie是shi當dang水shui走zou殼ke層ceng
，流liu速su較jiao慢man的de部bu位wei汙wu垢gou沉chen積ji物wu更geng多duo。大da量liang的de汙wu垢gou沉chen積ji會hui引yin起qi垢gou下xia腐fu蝕shi，同tong時shi又you是shi某mou些xie細xi菌jun（厭氧菌）生存和繁殖的溫床。

水垢：天然水中溶解有各種鹽類，其中又以溶解的重碳酸鹽如Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2為最多，也最不穩定
，容易分解生成碳酸鹽。

使用含重碳酸鹽較多的水作為冷卻水，當它通過換熱器傳熱表麵時

，會受熱分解：

冷卻水通過冷卻塔相當於一個曝氣過程
，溶解在水中的CO2會逸出，因此
，水的PH值會升高。此時，重碳酸鹽在堿性條件下會發生反應：

當水中溶有氯化鈣時
，還會產生下列置換反應：

碳(tan)酸(suan)鈣(gai)和(he)磷(lin)酸(suan)鈣(gai)均(jun)屬(shu)於(yu)微(wei)溶(rong)性(xing)鹽(yan)，它(ta)們(men)的(de)溶(rong)解(jie)度(du)比(bi)氯(lv)化(hua)鈣(gai)和(he)重(zhong)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)要(yao)小(xiao)得(de)多(duo)。此(ci)外(wai)，碳(tan)酸(suan)鈣(gai)和(he)磷(lin)酸(suan)鈣(gai)的(de)溶(rong)解(jie)度(du)與(yu)一(yi)般(ban)的(de)鹽(yan)類(lei)不(bu)同(tong)，它(ta)們(men)不(bu)是(shi)隨(sui)著(zhe)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)而(er)升(sheng)高(gao)，而(er)是(shi)隨(sui)著(zhe)溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高(gao)而(er)降(jiang)低(di)。因(yin)此(ci)，在(zai)換(huan)熱(re)器(qi)的(de)傳(chuan)熱(re)表(biao)麵(mian)上(shang)
，這(zhe)些(xie)微(wei)溶(rong)性(xing)鹽(yan)很(hen)容(rong)易(yi)達(da)到(dao)過(guo)飽(bao)和(he)狀(zhuang)態(tai)而(er)從(cong)水(shui)中(zhong)結(jie)晶(jing)析(xi)出(chu)。當(dang)水(shui)流(liu)速(su)度(du)比(bi)較(jiao)小(xiao)或(huo)傳(chuan)熱(re)麵(mian)比(bi)較(jiao)粗(cu)糙(cao)時(shi)，這(zhe)些(xie)結(jie)晶(jing)沉(chen)積(ji)物(wu)就(jiu)容(rong)易(yi)在(zai)傳(chuan)熱(re)表(biao)麵(mian)上(shang)。

此外，水中溶解的硫酸鈣
、矽酸鈣、矽酸鎂等，當其陰
、陽離子溶度的乘積超過其本身溶度積時，也會生成沉澱沉積在傳熱表麵上。

以上所述的此類沉積物通稱為水垢。因這些水垢都是由無機鹽組成，故又稱為無機垢
；由於這些水垢結晶致密，比較堅硬，故又稱為硬垢。它們通常牢固地附著在換熱表麵上，不易被水衝洗掉。

大多數情況下，換熱器傳熱表麵上形成的水垢是以碳酸垢為主的。

水垢的控製：冷卻水中如無過量的PO43-或SiO2，則(ze)磷(lin)酸(suan)鈣(gai)垢(gou)和(he)矽(gui)酸(suan)鹽(yan)垢(gou)是(shi)不(bu)容(rong)易(yi)生(sheng)成(cheng)的(de)。循(xun)環(huan)冷(leng)卻(que)水(shui)係(xi)統(tong)中(zhong)最(zui)易(yi)生(sheng)成(cheng)的(de)水(shui)垢(gou)是(shi)碳(tan)酸(suan)鈣(gai)垢(gou)，在(zai)此(ci)談(tan)沉(chen)積(ji)物(wu)控(kong)製(zhi)主(zhu)要(yao)是(shi)指(zhi)如(ru)何(he)防(fang)止(zhi)碳(tan)酸(suan)鹽(yan)水(shui)垢(gou)的(de)析(xi)出(chu)。

控製水垢析出的方法，大致有下圖中的幾類：

汙垢的控製：汙垢的形成主要是由塵土
、雜物碎屑、菌藻屍體及其分泌物和細微水垢、腐蝕產物等構成。因此
，欲控製好汙垢
，必須做到下圖幾點：

循環冷卻水係統中金屬的腐蝕及其控製：

一、循環冷卻水中金屬腐蝕的機理

gongyexunhuanlengqueshuixitongzhongdaduoshudehuanreqishiyoutangangzhizaode，youyinweizhongzhongyuanyin，tangangdejinshubiaomianbingbushijunyunde。dangtayulengqueshuijiechushi，huixingchengxuduoweixiaodefushidianchi（微電池）。其中活潑的部位成為陽極，腐蝕學上稱為陽極區
；而不活潑的部位則成為陰極，腐蝕學上稱為陰極區。

zaiyangjiqu
，tangangyanghuashengchengyatielizijinrushuizhong
，bingzaitangangdejinshujitishangliuxialianggedianzi。yucitongshi，shuizhongderongjieyangzezaiyinjiqujieshoucongyangjiquliuguolaidelianggedianzi，haiyuanweiOH－。兩個去可以表示為：

在陽極區：Fe：Fe2+ +2e

在陰極區：?02+H2O+2e 2OH-

當亞鐵離子和氫氧根離子在水中相遇時，就會生成Fe(OH)2沉澱：Fe2++2OH- ＝Fe(OH)2

二、冷卻水中金屬腐蝕的形態

在冷卻水係統的正常運行過程中以及化學清洗過程中，金屬常常會發生不同形態的腐蝕。

現將發生的金屬腐蝕形態歸納為以下幾種：

三、循環冷卻水中金屬腐蝕的影響因素

冷卻水中金屬換熱設備腐蝕的影響因素很多
，概括起來可以分為化學因素、物理因素和微生物因素。先僅討論其中的一些化學因素和物理因素
，微生物方麵待在談微生物時再詳細討論。

四、循環冷卻水中金屬腐蝕的控製指標

工業冷卻水係統中的金屬設備有各種換熱器（水冷器、冷凝器、凝汽器等）
、泵、管道、famendeng。youyuhuanreqifushihougenghuandefeiyongjiaoda，gengzhongyaodeshiyouyuhuanreqiguanbifushichuankonghexielouzaochengdejingjisunshigengda，yincilengqueshuixitongzhongdefushikongzhizhuyaoshigezhonghuanreqihuohuanreshebeidefushikongzhi。

《工業循環冷卻水處理設計規範》（GB50050-2007）中對循環冷卻水係統中腐蝕控製指標規定：碳鋼換熱器管壁的腐蝕速度宜小於0.125mm/a
；銅
、銅合金和不鏽鋼換熱器管壁的腐蝕速度宜小於0.005mm/a。

由此可見
，對冷卻水係統中金屬的腐蝕控製不是要求金屬絕對不發生（即腐蝕速度為零），而是要求把金屬的腐蝕速度控製在一定範圍，從而把換熱器的使用壽命控製在一定的範圍之內。

五、循環冷卻水中金屬腐蝕的控製方法

循環冷卻水係統中金屬腐蝕的控製放法甚多。常用的主要有以下四種：

循環冷卻水係統中的微生物及其控製：

在(zai)敞(chang)開(kai)式(shi)循(xun)環(huan)冷(leng)卻(que)水(shui)係(xi)統(tong)中(zhong)，人(ren)們(men)經(jing)常(chang)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)微(wei)生(sheng)物(wu)大(da)量(liang)生(sheng)長(chang)的(de)情(qing)景(jing)。含(han)有(you)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)補(bu)充(chong)水(shui)不(bu)斷(duan)進(jin)入(ru)循(xun)環(huan)冷(leng)卻(que)水(shui)係(xi)統(tong)
，以(yi)此(ci)同(tong)時(shi)
，冷(leng)卻(que)塔(ta)中(zhong)從(cong)上(shang)麵(mian)噴(pen)淋(lin)下(xia)來(lai)的(de)冷(leng)卻(que)水(shui)又(you)從(cong)逆(ni)流(liu)相(xiang)遇(yu)的(de)空(kong)氣(qi)中(zhong)捕(bu)集(ji)了(le)大(da)量(liang)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)進(jin)入(ru)冷(leng)卻(que)水(shui)係(xi)統(tong)。冷(leng)卻(que)水(shui)係(xi)統(tong)中(zhong)充(chong)沛(pei)的(de)水(shui)量(liang)為(wei)這(zhe)些(xie)進(jin)入(ru)的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)生(sheng)長(chang)提(ti)供(gong)了(le)可(ke)靠(kao)的(de)保(bao)障(zhang)。冷(leng)卻(que)水(shui)的(de)水(shui)溫(wen)通(tong)常(chang)被(bei)設(she)計(ji)在(zai)32～42℃zhijian，zheyiwendufanweiyoutebieyouliyumouxieweishengwudeshengchang。lengqueshuizailengquetaneidepenlinpuqiguochengzhongrongruledaliangdeyangqi，weihaoyangxingweishengwutigonglebiyaodetiaojian；而冷卻水懸浮物形成的淤泥又為厭氧性微生物提供了庇護所
，冷卻水中的硫酸鹽則成為厭氧性微生物－硫酸鹽還原菌所需能量的來源。因此
，有些冷卻水係統成了一些微生物的一個巨大的捕集器和培養器。

一
、冷卻水係統中引起故障的微生物

冷卻水係統中並不是所有的微生物都會引起故障，但在工業冷卻水係統運行時，常會遇到一些引起故障的微生物。它們是細菌
、真菌和藻類。先分別對它們作一扼要的介紹：

1-1 細菌：

與藻類和黴菌相比，細菌顯得微小。除非有大的菌落存在

，否則就需要借助顯微鏡才能察見或鑒別。

1-2 真菌：

冷卻水係統中的真菌包括黴菌和酵母兩類。

真菌破壞木材中的纖維素，使冷卻塔的木質構件朽蝕。

zhenjunduilengqueshuixitongzhongdejinshubingmeiyouzhijiedefushixing，dantamenchanshengdezhanzhuangchenjiwuhuizaijinshubiaomianjianlichayifushidianchieryinqijinshudefushi。zhanzhuangchenjiwufugaizaijinshubiaomian，shilengqueshuizhongdehuanshijibunengdaonaliqufahuitadefanghuzuoyong。

1-3 藻類

冷卻水中的藻類主要有藍藻、綠藻和矽藻。藻類的生長需要陽光，所以它們常常停留在陽光和水分充足的地方。

死亡的藻類團塊進入換熱器中後，會堵塞換熱器中的管路
，降低冷卻水的流量，從而降低其冷卻作用。

藻類本身並不直接引起腐蝕，但它們生成的沉積物所覆蓋的金屬表麵則由於形成差異腐蝕電池而常會發生沉積物下腐蝕。

二
、冷卻水係統中金屬的微生物腐蝕

冷卻水係統中金屬微生物腐蝕的形態可以是嚴重的均勻腐蝕

，也可以是縫隙腐蝕和應力腐蝕破裂
，但主要是點蝕。

微生物粘泥（簡稱粘泥）是指由於水中溶解的營養源而引起細菌、絲狀菌（黴菌）
、藻類等微生物群的增殖，並以這些微生物為主體，混有泥砂、無機物和塵土等，形成附著的或堆積的軟泥性沉積物。

冷卻水係統中的微生物粘泥不僅會降低換熱器和冷卻塔的冷卻作用、惡化水質，而且還會引起冷卻水係統中設備的腐蝕和降低水質穩定劑的緩蝕、阻垢和殺生作用。

微生物粘泥的組成：以微生物菌體及其粘結在一起的粘性物質（多糖類
、蛋白質等）為主體組成。

3-1 粘泥微生物的種類和特點

在決定粘泥的處理方法時，必須了解構成粘泥的微生物種類、性質和特點：

3-3 影響微生物和粘泥的環境因素

影響微生物和粘泥的環境因素很多，下表逐一列出：

3-4 冷卻水係統中微生物的控製指標

冷卻水係統中微生物的控製主要是通過對微生物生長的控製來實現的，即通過控製冷卻水中的微生物的數量來實現。

循環冷卻水係統中微生物控製的指標及監測頻率

3-5 冷卻水係統中微生物的控製方法

冷卻水係統中微生物引起的腐蝕

、粘泥及其生長的控製方法主要有以下一些：

循環冷卻水係統的日常運行：

運行過程中水質的變化：

循(xun)環(huan)冷(leng)卻(que)水(shui)在(zai)其(qi)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，補(bu)充(chong)水(shui)不(bu)斷(duan)進(jin)入(ru)冷(leng)卻(que)水(shui)係(xi)統(tong)。此(ci)時(shi)
，補(bu)充(chong)水(shui)中(zhong)的(de)一(yi)部(bu)分(fen)水(shui)被(bei)蒸(zheng)發(fa)進(jin)入(ru)大(da)氣(qi)，另(ling)一(yi)部(bu)分(fen)則(ze)留(liu)在(zai)冷(leng)卻(que)水(shui)中(zhong)而(er)被(bei)濃(nong)縮(suo)，並(bing)發(fa)生(sheng)以(yi)下(xia)一(yi)係(xi)列(lie)的(de)變(bian)化(hua)。

2-1 日常運行過程中需要控製的指標

2-2、日常運行過程中的監測與控製項目介紹

循環冷卻水係統中的腐蝕、結垢和微生物生長與冷卻水的水質－水的化學組成和物理化學性質有著密切的關係。

循環冷卻水係統在正常運行時使用的水處理藥劑是否能發揮其最佳的作用也與冷卻水的水質有著十分密切的關係。

因此，在日常運行過程中需要對冷卻水係統的補充水和循環水的化學組成和化學性質進行監測和控製。

冷卻水係統中的現場監測：

實驗室的模擬條件比較單純和穩定，而現場生產中的條件則比較複雜和多變。因此
，需要在冷卻水係統的日常運行期間對其中的腐蝕、沉積物和微生物的情況進行現場監測。

一、設計規範的要求

《工業循環冷卻水處理設計規範》規定：

（1）敞開式循環冷卻水係統中換熱設備的碳鋼管壁的腐蝕速度宜小於0.125mm/a。

（2）敞開式循環冷卻水係統中換熱設備的水側管壁的年汙垢熱阻值宜為1.72×10-4～3.44×10-4m2·K/W。

（3）敞開式循環冷卻水中的異養菌數宜小於5×105個/mL ，粘泥量宜小於4mL/m3。

本次我們僅對日常運行期間的腐蝕與微生物的現場監測做介紹。

二、腐蝕的現場監測

冷卻水係統中常用的腐蝕監測方法有：試片法、旁路試驗管法
、線性極化法和監測換熱器法。其中以試片法使用最為廣泛，我們本次隻對試片法做詳細的介紹。

2-1、試片法

試片法是冷卻水係統中最簡便、最經濟、使用最廣泛和最經典的腐蝕監測方法。它可以測定腐蝕速度
、蝕孔密度、蝕孔深度，並了解腐蝕形態。

2-1-1、試片的材質和規格

腐蝕試片的材質應與所監測的換熱器管子的材質相同。

標準腐蝕試片有兩種：Ⅰ型和Ⅱ型。我們監測時應盡可能采用Ⅰ型，因其邊緣的影響較小。

使用時

，可按以下步驟進行操作：①啟封後用不鏽鋼鑷子把試片取出放在濾紙上
；②在盛有蒸餾水的小搪瓷盆中

，用脫脂棉擦洗一遍，再用蒸餾水衝洗15秒鍾；③立即置於盛有化學純無水乙醇的小搪瓷盆中，用脫脂棉擦洗兩遍；④將試片放在幹淨濾紙上，用冷風吹幹；⑤用濾紙將試片包好，放在幹燥器中，24小時後稱重待用。

2-1-2、試片的安裝

試片應安裝在所監測的換熱器的回水管線上。

2-1-3
、監測時間

試片的監測時間一般為30～90天
，也可將同一組試片分不同時間取出。長年觀察時，每次放12個或24個試片，每月取出1或2片，分別測定腐蝕速度。最後繪出腐蝕速度－時間曲線。

2-1-4、監測內容

試片法監測的內容包括：外觀檢查、腐蝕速度測定和對孔蝕的監測。

三
、微生物的現場監測

冷卻水係統中全麵的微生物現場監測對象應包括：異養菌
、真菌、硫酸鹽還原菌、鐵細菌、氨化細菌、硝化細菌、藻類和粘泥量等。本次我們就其中最常用的監測項目：粘泥量的測定。

3-1、粘泥量的測定

微(wei)生(sheng)物(wu)粘(zhan)泥(ni)會(hui)堵(du)塞(sai)冷(leng)卻(que)水(shui)的(de)管(guan)道(dao)，降(jiang)低(di)冷(leng)卻(que)塔(ta)和(he)冷(leng)卻(que)水(shui)的(de)冷(leng)卻(que)效(xiao)果(guo)，降(jiang)低(di)水(shui)質(zhi)穩(wen)定(ding)劑(ji)的(de)作(zuo)用(yong)，引(yin)起(qi)金(jin)屬(shu)設(she)備(bei)的(de)腐(fu)蝕(shi)。因(yin)此(ci)冷(leng)卻(que)水(shui)中(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)粘(zhan)泥(ni)量(liang)的(de)多(duo)少(shao)


，直(zhi)接(jie)反(fan)映(ying)了(le)冷(leng)卻(que)水(shui)係(xi)統(tong)中(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)活(huo)動(dong)的(de)情(qing)況(kuang)和(he)危(wei)害(hai)。測(ce)

定微生物粘泥量是監測冷卻水處理質量和微生物生長情況的主要方法之一。

設計規範要求，敞開式循環冷卻水中的粘泥量宜小於4mL/m3。

微生物粘泥量的測定常采用生物過濾網法。現將該法做扼要介紹：

3-1-1、概況

生物過濾網法是讓循環冷卻水以一定的流速流經轉子流量計後


，再通過生物過濾網過濾；將過濾後的水導入水箱
，測量水的體積，或由轉子流量計中的流速和通過水的時間來計算水的體積

；然後將生物過濾網捕集的粘泥移入量筒
，測定粘泥的體積，並以1m3冷卻水中含有的粘泥的體積（mL）表示粘泥量。

3-1-2、測定的方法

（1）調解采集粘泥裝置中的閥門
，是冷卻水的流速控製在0.8m/s左右，水量在1m3/h左右。然後關上浮遊生物網的旋塞閥，過濾1m3水。

（2）關閉進水閥門，取下浮遊生物網。打開浮遊生物網上的旋塞閥，將粘泥收集在一個500mL量筒內
，靜置30min使其沉澱後傾出上層清液。將剩餘濁液轉移至25mL量筒內


，靜置30min，記錄沉澱出的粘泥

體積（mL）。

（3）粘泥量V按下式計算：V=V2/V1

式中：V-循環冷卻水中的粘泥量
，mL/m3
；

V1-通過浮遊生物網過濾的循環水量
，m3
；

V2-量筒中的粘泥體積
，mL 。

藥劑說明：

在前麵的篇幅中我們主要介紹了循環冷卻水中會出現的危害。在此
，

我們將對控製危害所使用的藥劑進行逐一的說明：

一
、阻垢分散劑

1-1、有機膦酸的阻垢、分散機理

有機膦酸阻垢機理比較複雜，說法也有多種，目前大致有以下兩種說法。

（1）晶格畸變論

碳酸鈣垢是結晶體，它的成長是按照嚴格順序，有帶正電荷的Ca2+與帶負電荷的CO32-相撞才能彼此結合
，並按一定的方向成長。在水中加入有機膦酸時
，它們會吸附到碳酸鈣晶體的活性增長點上與Ca2+aohe
，yizhilejinggexiangyidingdefangxiangchengchang
，yincishijinggewaiqu
，changbuda
，yejiushishuojingtibeiyoujilinsuanbiaomianquhuojidefenzisuobaoweiershiquhuoxing。zheyeshichanshengqianshulinjiezhixiaoyingdejili。tongyang，zhezhongxiaoyingyekezuzhiqitajingtidechendian。lingwai
，bufenxifuzaijingtishangdehuahewu
，suizhejingtizengchangbeijuanrujinggezhong
，shiCaCO3晶格發生位錯，在垢層中形成一些空洞
，分子與分子之間的相互作用減小，使垢變軟。

（2）增加成垢化合物的溶解度

有機膦酸在水中能離解出H+
，本身成帶負電荷的陰離子，這些負離子能與Ca2+
、Mg2+等金屬離子形成穩定絡合物，從而提高了CaCO3晶粒析出時的過飽和度
，也就是說增加了CaCO3在水中的溶解度。

1-2、藥劑實例說明

阻垢分散劑：

（1）特點

阻垢分散劑是含有羧基、膦酸基、無機磷等的水溶性共聚物

，對Ca3(PO4)2
、CaCO3垢具有卓越的阻垢能力，對鐵、鋅離子有良好的穩定作用
，對懸浮物的分散性能良好，其各項指標達到國外同類產品水平。可用作循環冷卻水和油田注水係統的防垢、分散作用。

（2）使用方法：（因各品牌而異）

正常運行時投加濃度為20～50mg/L

，可與有機膦和無機磷等複配使用
，適用PH7.0 ～ 9.2。

二


、阻垢緩蝕劑

xunhuanlengqueshuixitongzhongkongzhijinshufushidediyizhongfangfashixianglengqueshuixitongzhongtianjiazugouhuanshiji。kegonglengqueshuixitongcaiyongdehuanshijibingbushihenduo，xianjiangchangkaishihemibishilengqueshuixitongzhongjizhongchangyongdezugouhuanshijiluolieruxia：

三、殺生劑

冷卻水係統中微生物的主要控製方法之一就是添加殺生劑。人們通常把冷卻水殺生劑分為兩大類：氧化性殺生劑和非氧化性殺生劑。

藥劑實例說明：

殺生劑（殺菌滅藻劑）

（1）特點

異噻唑啉酮殺生劑是一種高效、廣譜

、低毒性的非氧化性殺生劑，它能抑製各種細菌
、黴菌和藻類。在較寬的PH值範圍內都有良好的殺生性能。與各種水處理藥劑相容性好
，不產生泡沫，殺菌力持久。

（2）使用方法

循環冷卻水中一般投加濃度為50～100mg/L，一次性投入集水池泵的吸入口。投加次數根據循環冷卻水中藻類繁殖情況加以控製與調整。

水質分析項目及含義：

1、電導率：電阻率的倒數稱為電導率，單位是μs/cm。

電導率僅決定於水中離子的多少和性質。代表了水中的含鹽量
，因此電導率越高水中含鹽量越高。

2、酸度：指水中能與強堿發生中和作用的物質的總量，包括無機酸、有機酸、強酸弱堿鹽等。

酸度的數值越大說明溶液酸性越強。

3、堿度：指水中能與強酸發生中和反應物質的總量。

一般水中堿度由氫氧化物、碳酸鹽、重碳酸鹽組成，稱為總堿度。

總堿度＝在甲基橙指示劑變色的等當點時所需的酸量＝ HCO3- + CO32- + OH- ＝M堿度。

堿度隻存在於pH=4.3以上。

4、pH：pH是水中氫離子濃度的負對數

pH=-log10(H+ mol/l)

5、硬度：一般將水中鈣、鎂離子稱作硬度
，鈣離子叫鈣硬度，鈣、鎂離子總量叫總硬度。

硬度分為碳酸鹽硬度(暫時硬度)和非碳酸鹽硬度(永久硬度)。

碳酸鹽硬度：主要是由鈣、鎂的碳酸氫鹽[Ca(HCO3)2、Mg(HCO3)2]所形成的硬度，還有少量的碳酸鹽硬度。碳酸氫鹽硬度經加熱之後分解成沉澱物從水中除去
，故亦稱為暫時硬度。

非碳酸鹽硬度：主要是由鈣鎂的硫酸鹽、氯化物和硝酸鹽等鹽類所形成的硬度。這類硬度不能用加熱分解的方法除去
，故也稱為永久硬度，如CaSO4、MgSO4、CaCl2
、MgCl2、Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等。

碳酸鹽硬度和非碳酸鹽硬度之和稱為總硬度
；當水的總硬度小於總堿度時
，它們之差，稱為負硬度。

6
、濃縮倍數：在zai循xun環huan冷leng卻que水shui中zhong
，由you於yu蒸zheng發fa而er濃nong縮suo的de溶rong解jie固gu體ti與yu補bu充chong水shui中zhong溶rong解jie固gu體ti的de比bi值zhi。在zai實shi際ji測ce量liang中zhong，通tong常chang為wei循xun環huan冷leng卻que水shui的de電dian導dao率lv值zhi與yu補bu充chong水shui的de電dian導dao率lv之zhi比bi，或huo[K+]之比。

7、濁度：濁度是指水中懸浮物對光線透過時所發生的阻礙程度。水中的懸浮物一般是泥土
、砂粒、微細的有機物和無機物
、浮遊生物、微生物和膠體物質等。水的濁度不僅與水中懸浮物質的含量有關，而且與它們的大小、形狀及折射係數等有關。

水質分析中規定：1L水中含有1mg SiO2所構成的濁度為一個標準濁度單位
，簡稱1度。通常濁度越高
，溶液越渾濁。

8、COD：在一定的條件下
，采用一定的強氧化劑處理水樣時
，所消耗的氧化劑量。它是表示水中還原性物質多少的一個指標。

COD是指標水體有機汙染的一項重要指標,能夠反應出水體的汙染程度。

9、汙垢熱阻：表示換熱設備傳熱麵上因沉積物而導致傳熱效率下降程度的數值，即換熱麵上沉積物所產生的傳熱阻力，單位為 ㎡·K / W。

10
、餘氯：水中投氯，經一定時間接觸後，在水中餘留的遊離性氯和結合性氯的總稱。 是指氯投入水中後，除了與水中細菌
、微生物、有機物、無機物等作用消耗一部分氯量外，還剩下了一部分氯量，這部分氯量就叫做餘氯。自來水出水餘氯指得是遊離性餘氯。

11、總磷：總磷是水樣經消解後將各種形態的磷轉變成正磷酸鹽後測定的結果
，以每升水樣含磷毫克數計量。

12、懸浮固體：當冷卻水的流速降低時，進入係統的懸浮物容易在換熱器部件的表麵生成疏鬆的沉積物，引起垢下腐蝕。

當冷卻水的流速過高時，懸浮物的顆粒又容易對硬度較低的金屬或合金產生磨損腐蝕。

13、流速：當流速較低的時候
，金屬的腐蝕速度隨水流速的增加而增加。

當水的流速足夠高時
，足量的氧到達金屬表麵
，使金屬部分或全部鈍化。鈍化發生後，金屬的腐蝕將下降。

如果水流速度繼續增加，水對金屬表麵上鈍化膜的衝擊腐蝕將使金屬的腐蝕速度重新增大。

超高速的流體設備中
，還會引起空泡腐蝕。

水處理工藝：

1）加酸調pH 控製在一個合適的範圍。

目的是：防止結垢。

（1）適當提高運行pH值可以降低碳鋼的腐蝕速度

根據前述金屬腐蝕影響的因素知
，鐵的氧化物溶於酸性環境，因此，低碳鋼在低pH值條件下腐蝕速度快，在高pH值下腐蝕速度減慢，一般保持pH在8-9.5之間。

（2）適當提高pH值的方法

曝氣：吹脫CO2，就可提高水中pH值。

少量加酸：也是將水中的重碳酸根離子變為二氧化碳
，加以曝氣

，把二氧化碳吹脫掉
，就可適當提高水中的pH值，但一定要注意控製酸的投加量。

2）加強微生物控製

連續投加氧化性殺菌劑；衝擊投加非氧性殺菌劑。

3）連續投加緩蝕阻垢劑
，投製一個指標。

含膦/磷的藥劑一般控製磷/膦的含量，非磷/膦的藥劑可用示蹤劑或其它控製項目。

通常講
，三分藥劑七分管理。

一yi個ge藥yao劑ji在zai生sheng產chan運yun行xing過guo程cheng中zhong，能neng否fou取qu得de好hao的de水shui處chu理li效xiao果guo，還hai是shi要yao靠kao現xian場chang的de管guan理li，如ru果guo管guan理li跟gen不bu上shang，再zai好hao的de水shui處chu理li藥yao劑ji，也ye不bu會hui取qu得de好hao的de水shui處chu理li效xiao果guo。

循環水處理常識：

zaixunhuanlengqueshuixitongzhong
，lengqueshuiyongguohoubushilijipaifang，ershishouhuixunhuanzaiyong。shuidezailengqueshitongguolengquetalaijinxingde，yincilengqueshuizaixunhuanguochengzhongyaoyukongqijiechu，bufenshuizaitongguolengquetashihuibuduanbeizhengfasunshidiao，yinershuizhonggezhong

礦物質和離子含量也不斷被濃縮增加。為了維持各種礦物質和離子含量穩定在某一個定值上，必須對係統補充一定量的冷卻水（補充水）；並排出一定量的濃縮水（排汙水）。其流程如圖所示：

常用術語介紹：

1、冷卻塔：敞開式循環冷卻水係統中主要設備之一是冷卻塔

，冷卻塔用來冷卻換熱器中排出的熱水。

在冷卻塔中
，熱水從塔頂（冷卻塔內部布有濺水裝置）向(xiang)下(xia)噴(pen)淋(lin)成(cheng)水(shui)滴(di)或(huo)水(shui)膜(mo)狀(zhuang)
，空(kong)氣(qi)則(ze)由(you)下(xia)向(xiang)上(shang)與(yu)水(shui)滴(di)或(huo)水(shui)膜(mo)逆(ni)向(xiang)流(liu)動(dong)，或(huo)水(shui)平(ping)方(fang)向(xiang)交(jiao)流(liu)流(liu)動(dong)
，使(shi)水(shui)在(zai)填(tian)料(liao)表(biao)麵(mian)上(shang)以(yi)薄(bo)膜(mo)形(xing)式(shi)與(yu)空(kong)氣(qi)接(jie)觸(chu)，在(zai)氣(qi)水(shui)接(jie)觸(chu)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，進(jin)行(xing)熱(re)交(jiao)換(huan)

，使(shi)水(shui)溫(wen)降(jiang)低(di)。

2、濃縮倍數：

zaichangkaishixunhuanlengqueshuixitongzhong，youyuzhengfa，xitongzhongdeshuihuiyulaiyushao，ershuizhonggezhongkuangwuzhihelizihanliangjiuhuiyulaiyunong。tongchangzaicaozuoshi，yongnongsuobeishulaikongzhishuizhonghanyandenongdu。sheyiK表示濃縮倍數
，則K的含意就是指循環水中某物質的濃度與補充水中某物質的濃度之比。

K=CR/CM

式中：CR-循環水中某物質的濃度

CM-補充水中某物質的濃度

用來計算濃縮倍數的物質，要求它們的濃度除了隨濃縮過程而增加外
，不受其他外界條件，如加熱、沉澱、投加藥劑等的幹擾。通常選用的物質有cl-、k+等物質或電導率。

3、補充水量 M

水(shui)在(zai)循(xun)環(huan)過(guo)程(cheng)中(zhong)
，除(chu)因(yin)蒸(zheng)發(fa)損(sun)失(shi)和(he)維(wei)持(chi)一(yi)定(ding)的(de)濃(nong)度(du)倍(bei)數(shu)而(er)排(pai)掉(diao)一(yi)定(ding)的(de)汙(wu)水(shui)外(wai)，還(hai)由(you)於(yu)空(kong)氣(qi)流(liu)由(you)塔(ta)頂(ding)逸(yi)出(chu)時(shi)，帶(dai)走(zou)部(bu)分(fen)水(shui)滴(di)
，以(yi)及(ji)管(guan)道(dao)滲(shen)漏(lou)而(er)失(shi)去(qu)部(bu)分(fen)水(shui)，因(yin)此(ci)補(bu)充(chong)水(shui)是(shi)下(xia)列(lie)各(ge)項(xiang)損(sun)失(shi)之(zhi)和(he)。

補充水量：M=蒸發損失 E+風吹損失D+滲漏損失 F+排汙水量B

（1）蒸發損失 E

冷卻塔中，循環冷卻水因蒸發而損失的水量E與氣候和冷卻幅度有關，通常以蒸發損失率a來表示
，進入冷卻塔的水量愈大
，E也就愈多。

E=a(R-B )

a=e(t1-t2)

式中：a-蒸發損失率，％

；

R-係統中循環水量，m3/h；

B-係統中排汙水量，m3/h；

t1、t2-循環冷卻水進
、出冷卻塔的溫度，℃；

e-損失係數，與季節有關。

（2）風吹損失（包括飛濺和霧沫夾帶 D

風吹損失除與當地的風速有關外，還與冷卻塔的型式和結構有關。

若冷卻塔中裝有良好的收水器，其風吹損失比不裝收水器的要小些。

風吹損失通常以占循環水量R的百分率來估計，其值約為：D=(0.2%～0.5%) R

R-係統中循環水量，m3/h；

（3）滲漏損失 F

良好的循環冷卻水係統，管道連接處，泵的進、出口和水池等地方都不應該有滲漏。但因管理不善，安裝不好
，則滲漏就不可避免。因此在考慮補充水量時
，應視係統具體情況而定。

（4）排汙水量 B

排汙水量B的確定與冷卻塔的蒸發損失E和濃縮倍數K有關。關係為：B=E/(K-1)

因此循環冷卻水係統運行時，隻要知道了係統中循環水量R和濃縮倍數K，就可以估算出蒸發量E、排汙水量B以及補充水量M等操作係數。

控製好這些參數，循環冷卻水係統的運行也就能正常運行。

綜述：M=E+D+F+B

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，暖通南社整理編輯。

冷卻水係統之(二)水處理及其他（2）