關于循環冷卻水處理基礎概念第1頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三循環冷卻水處理第2頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水的基本知識第3頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水，是極性分子,溶解能力很強O-2H+H+d+d-第4頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水中的主要物質陰離子：SO4-2,Cl-,HCO3-,SiO3-2etc陽離子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+Fe2+,etc溶解氣體：O2,CO2,etc有機物：微生物，油脂等懸浮顆粒：泥沙膠體等水中陰離子的總當量數和陽離子的總當量數相等第5頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水質分析項目及含義電導率總堿（M堿度）pH硬度鈣硬濁度總溶固第6頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三電導率電阻率的倒數稱為電導率，單位是s/cm2電導率僅決定于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。表示水中含鹽量的另一單位是總溶解固體（TDS），其單位是ppm對普通水、爐水、冷卻水在20oC、pH中性情況下，TDSppm～0.7×電導率s/cm第7頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三堿度堿度－－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堿度堿度只存在于pH=4.3以上第8頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三pHpH=-log10(H+mol/l)pH是水中氫離子濃度的負對數第9頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三硬度一般將水中鈣、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和非碳酸鹽硬度。總硬度與總堿度之差叫負硬度。第10頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三濁度濁度是表示水中的懸浮物及膠體對光透過時所發生的阻礙程度濁度根據測量方法的不同分為三種直射光測定：單位為ppm折射光測定：單位為FTU散射光測定：單位為NTU濁度的各單位間無法進行換算第11頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三

指水中溶解物質的總量。它也可以理解為水中的含鹽量。溶解于水中的鹽類，陰離子的總當量數和陽離子的總當量數相等。總溶固第12頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水中碳酸鹽平衡H2O+CO2H2CO3

H++HCO3-

H++CO3-2第13頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三PH與碳酸鹽平衡密切相關PH的變化會引起各類碳酸鹽比例變化，外界引起某種碳酸鹽的濃度變化也使PH變化第14頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三循環冷卻水處理循環水系統類型循環水系統中要解決的問題循環水處理效果的評價水處理方案的實施納爾科的水處理循環水處理常見問題及處理第15頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三循環冷卻水系統類型一次冷卻系統閉路循環冷卻水冷凍水系統熱水系統敞開式循環冷卻水第16頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三循環冷卻水系統中的問題腐蝕微生物結垢微生物第17頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三循環冷卻水的腐蝕及其控制腐蝕的定義腐蝕是金屬轉變成金屬氧化物的過程陽極：FeFe2++2e陰極：2H2O＋O2＋4e4OH-

金屬在水中的腐蝕是電化學腐蝕第18頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三e-e-e-FexOyOH-OH-O2鐵腐蝕微電池H2OH2OH2OO2Fe2+陰極（氧減少）陽極（金屬流失）第19頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三腐蝕的常見類型腐蝕的形式：根據腐蝕時腐蝕面積的大小，可分為以下幾種一般腐蝕局部腐蝕點蝕電偶腐蝕氧濃差腐蝕不銹鋼應力破裂第20頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三影響腐蝕的因素pH（堿度）溫度水的流速含鹽量腐蝕性氣體微生物第21頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三pH對腐蝕的影響第22頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三第23頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三腐蝕的危害腐蝕產物成為軟垢的一部分，增加軟垢損壞設備縮短設備壽命增加維修費用第24頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三腐蝕的控制使用耐腐蝕材料，不易被氧化在金屬表面形成耐腐蝕層，隔斷與水的接觸。采用陰極、陽極保護。使用緩蝕劑，對金屬進行鈍化。避免不同金屬的直接接觸。第25頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三常用的緩蝕劑緩蝕劑是在金屬表面形成一層膜，隔離金屬與水的接觸而達緩蝕目的。緩蝕劑的類型有沉淀膜型、氧化膜型、金屬離子沉淀膜型、吸附膜型。第26頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三常用緩蝕劑沉淀膜型聚磷酸鹽(六偏磷酸鈉三聚磷酸鈉）正磷酸鹽焦磷酸有機磷酸鹽鋅鹽硅酸鹽氧化膜型如鉻酸鹽鉬酸鹽亞硝酸鹽鎢酸鹽金屬離子沉淀膜型苯并三氮唑（BTA)甲基苯并三唑(TT)巰基苯并噻唑(MBT)第27頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三冷卻水中的沉積物及其控制第28頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水中常見沉積物：水垢、污泥、生物粘泥水垢是水中的溶解鹽類結晶析出沉積在金屬表面的物質（主要是硬度成分）。污泥是泥沙微生物殘骸黏土膠體等沉積物生物粘泥是專指以微生物代謝物、殘骸及菌團形成的沉積物第29頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三第30頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三垢形成的原因水中所含鹽類本身溶度積很小。循環水溫度高，成垢鹽類的溶解度隨溫度的上升而下降水在暴氣過程pH上升，鹽類溶解度下降水被濃縮后，離子濃度上升，超過溶度積，并超過過飽和度。第31頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三鈣、鎂、鈉離子的溶解度對照第32頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水的結垢性判斷Langlier飽和指數、Ryznar穩定指數飽和PHs的計算

PHs=PK2__-PKps+P[Ca+2]+P[堿度]飽和指數＝PH－PHs

>0有碳酸鈣沉積趨勢

=0既無沉積又無腐蝕

<0腐蝕

Ryznar穩定指數＝2PHs－PH

第33頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水的結垢趨勢判斷（續）

穩定指數水的趨勢<3.9十分嚴重結垢3.9~5.0嚴重結垢5.0~6.0輕度結垢6.0~7.0微量結垢或腐蝕7.0~7.5腐蝕顯著7.5~9.0嚴重腐蝕>9.0不允許的腐蝕第34頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三結垢的危害阻礙熱交換器的熱傳導效率降低水流量甚至堵塞管路或換熱器引起垢下腐蝕增加能耗和維修費用第35頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三結垢引起的制冷機能耗

制冷量（冷噸）：300 制冷效率（千瓦/冷噸） 0.55

電費（元）： 1 循環量（噸/小時） 200

作業時間（小時/天）： 24 年作業日： 365

垢厚度 增加能耗 增加費用（元/年）

0.01英寸/0.25毫米 10% 144,540.00 0.02英寸/0.5毫米 20% 289,080.00 0.03英寸/0.75毫米 30% 433,620.00 0.04英寸/1毫米 40% 578,160.00

第36頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三第37頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三微生物能量標準

導熱率菌膜是比碳酸鈣更好的絕緣體:第38頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三結垢形成機理離子濃度超飽和生成沉積物分子有結晶核可使結晶生成碰撞接觸增多使結晶長大結晶長大后形成沉積，附著金屬表面第39頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三阻垢分散劑作用原理閥值效應（Threshold)阻垢分散劑控制垢沉積，并非按化學當量進行。幾個ppm藥劑能控制幾百個ppm的鈣離子。第40頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三阻垢劑作用原理螯合作用晶格崎變分散作用第41頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三晶格畸變第42頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三常用阻垢分散劑含膦酸基團的有機化合物，兼有阻垢緩蝕性能常用的有膦酸鹽膦酸酯等聚羧酸類水溶性聚合物丙稀酸的聚合物馬來酸的聚合物第43頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三污泥污泥是水中的懸浮物塵粒、微生物殘骸、油等沉積而成。污泥通常沉積在水流慢的地方表面粗糙處有粘性的地方第44頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三污泥和生物粘泥的危害非常類似于結垢為結垢提供晶核為微生物生長提供條件堵塞管道第45頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三第46頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三污泥生物粘泥的控制良好的緩蝕、阻垢和微生物控制方案可適當減少污泥、粘泥物理(旁濾，在線過濾等)和化學方法相互配合第47頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三旁濾裝置旁濾裝置的過濾量通常為循環量的5％第48頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三循環水中微生物及控制微生物種類細菌真菌藻類第49頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三微生物的危害微生物引起的粘結物導熱性差難以清除生物粘泥導致垢下腐蝕。微生物引起金屬的腐蝕直接引起金屬腐蝕（鐵細菌、硫酸鹽還原菌）產酸類細菌（硫桿菌、硝化菌）

第50頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三微生物的控制方法常用殺生劑氧化性殺生劑非氧化性殺生劑生物分散劑第51頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三氧化性殺生劑鹵素及鹵酸鹽臭氧二氧化氯氯化異氰尿酸第52頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三鹵素類殺生劑在水中的反應X=Cl,Br,orIX2+H2OHOX+HXHOXH++OX-第53頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三ActiBrom

---更好的氧化性殺菌劑HOBrH++OBr–HOBr+NH3

H2NBr+H2OHOBr+H2NBrHNBr2

+H2OHOBr+HNBr2

NBr3+H2O

第54頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三pH對殺生劑活性的影響pH6.06.57.07.58.08.59.09.510.0%HOClorHOBr0102030405060708090100LogKill(cfu/ml)0123456ChlorineKillBromineKill第55頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三Halogens第56頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三非氧化性殺生劑季胺鹽酰胺有機硫異噻唑啉酮醛類生物酶制劑生物分散劑第57頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三異噻唑啉酮

作用目標：所有的好氧菌和厭氧菌，藻類、真菌與微生物細胞內的蛋白質或酶的硫基發生反應反應速度：慢（4～12小時）但持續作用時間長第58頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三N7330殺生示意圖-SHgroups-NH2groupsCellwallCytoplasmicmembraneCoagulation-COOHgroupsN-7330DNA第59頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三殺生劑使用注意事項藥劑濃度、加藥周期不同藥劑交替使用季節因素藥劑的相容性第60頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三循環冷卻水系統的運行第61頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三循環水系統運行參數循環量蒸發量補充水量排污量保有水量溫差濃縮倍數第62頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三參數間近似計算公式E=μ·R·T

/B=E/(K-1)M=E＋B第63頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三蒸發排污補充水第64頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三冷卻水系統的運行管理原則盡可能高的濃縮倍數保證處理效果的情況下盡量提高濃縮倍數，節約用水，降低水處理成本良好的緩蝕、阻垢和微生物控制（化學處理）保證設備使用壽命、延長檢修周期保持能耗水平第65頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三濃縮倍數濃縮倍數＝循環水離子濃度/補充水離子濃度 ＝補充水量/排污量濃縮倍數代表水的再利用率第66頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三濃縮倍數的產生補充水循環水蒸發排污第67頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三濃縮倍數與補水、排污量的關系濃縮倍數1.52.03.04.05.06.07.0M/R%5.23.52.62.32.22.12.0B/R%3.41.70.80.50.40.30.2第68頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三控制濃縮倍數的意義提高濃縮倍數，補水、排污量下降，節約用水，降低藥劑成本濃縮倍數與腐蝕結垢控制有直接關系第69頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三濃縮倍數的控制方法控制排污水量（水表控制）消除直排水和泄漏控制循環水電導率或離子濃度第70頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三循環冷卻水的化學處理合適的緩蝕劑－防止腐蝕合適的阻垢劑－防止結垢合適的分散劑－防止粘泥垢合適的殺菌劑－控制微生物生長第71頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三保持穩定的藥劑濃度自動化的加藥設備隨時檢測系統中藥劑濃度并根據需要補充投加藥劑的模式第72頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三實施自動化加藥的原因由于循環水的運行和處理為一連續的過程，因此，化學水處理也必須適應該過程藥劑投加量過多或過少均會對系統造成有害的影響及浪費人工加藥濃度波動大，有安全方面的問題第73頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三普通的自動加藥設備補充水回系統123排污/取樣第74頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三控制效果USLLSL第75頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三TRASAR/電導率控制自動加藥第76頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三21排污/取樣補充水回系統110ppmTRASAR1255umhos7.35pH排放第77頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三是一種用于自動加藥控制和系統診斷的熒光示蹤技術

第78頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三ExcitationEmission熒光產生的原理第79頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三TRASARScale/corrosioninhibitorPolymerTRASAR因子是一種添加在納爾科化學品中的熒光物質第80頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三ProductDosageFluorescenceIntensity040806020100TRASAR的熒光強度與化學品濃度保持一致第81頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三處理效果USLLSL第82頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水處理效果的評定指標腐蝕－監測腐蝕率方法：在線直讀腐蝕率儀 腐蝕掛片測試；監測換熱器管標準：（碳鋼）國標：小于0.125毫米/年（5mpy）中石化：化工<0.075,煉油<0.1毫米/年納爾科：小于0.075毫米/年（3mpy）黃銅：<0.004毫米/年不銹鋼<0.002毫米/年第83頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水處理效果的評定指標（續）沉積速率（粘附速率）方法：監測換熱器管國標：結垢速率<20MCM（mg/cm2.月）中石化：化工<15MCM

煉油<20MCM在線污垢熱阻儀測試污垢熱阻<3×10－4m2小時。C/千卡第84頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水處理效果的評定指標（續）微生物控制細菌總數:標準：小于105個/毫升生物粘泥量：標準：<5ml/m3中石化:化工<3ml/m3

煉油<5ml/m3Legionella:軍團菌：<10（新加坡）<0.1(英國）第85頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三國內水處理簡介藥劑使用情況加藥方式和監測藥劑供應存在問題循環水系統設計不合理水處理效果不夠好濃縮倍數不高自動化程度低

第86頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三國內水處理急需解決的問題

節省用水提高水處理效果加藥及管理自動化第87頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三納爾科的水處理特點完善的水處理理論多年研究并不斷發展的產品系列先進的監測控制技術WELCHEM:自動控制電導率排污NCM100:在線腐蝕率監測TRASAR3000&3DTRASAR：在線自動監測、控制加藥針對客戶條件專門制定的水處理方案適合不同水質情況的多樣化的水處理化學品第88頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三納爾科的水處理特點（續）現場專家服務服務體系－六個服務標準人員調查，系統調查，方案操作手冊，服務計劃，服務報告和業務總結應急服務技術支持蘇州、新加坡和美國的實驗室和研究中心電子通訊第89頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三設計水處理方案要點了解用戶情況水質數據（包括豐水、枯水期）循環水系統工況裝置的工藝條件現有水處理設施水處理管理情況用戶存在的問題第90頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三實施化學水處理方案的要點有針對性的水處理方案適當的加藥方式自動加藥、加藥量平穩必要的監測手段監測指標和一定的頻率控制及時調整各個指標確保受控故障排除準確的判斷問題和解決問題。第91頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水處理方案的實施步驟清洗預膜清洗預膜注意事項水質的濁度、總鐵

PH值鈣離子濃度其它第92頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三水處理方案的實施步驟（續）常規處理常規處理任務是控制好水質指標需控制的水質指標如下（控制指標根據選定的處理方案定）

第93頁，講稿共100頁，2023年5月2日，星期三需要監測控制的水質項目項目單位指標項目單位指標PH總磷ppm電導率μS/cm2正磷ppm濁度ppm溶鋅ppm鈣硬度ppm總鐵ppm總硬度ppm余鹵ppm總堿度ppm細菌總數個/ml氯離子ppm濃