在工（gōng）業生產中，循環冷卻水（shuǐ）係（xì）統貫（guàn）穿於某些生產裝置或設備中（zhōng），以水為冷卻介質循環運行，在交換設備餘（yú）熱保護其正常運轉的同時也節約了大量的水（shuǐ）資源。按照循環冷卻（què）水係統的結構（gòu）特點可分為敞開式循環體（tǐ）係和密閉式循環體係，前者一般在大型循環冷卻水係統中應用，如火力發電機組、中央空調（diào）機組等，與空氣直接（jiē）接觸，補水量較大；而（ér）後者一般存在於小型的循環冷卻水係統中（zhōng），如加工機（jī）床（chuáng）、空壓機（jī）、空分設備、電焊機等設備，不與空氣直接相通，耗水量（liàng）較小。但在循環冷卻水係統實（shí）際運行中（zhōng），由於（yú）循環冷卻水的溫度、鹽份、pH值等均適合（hé）微生物的繁殖和水垢的生成，若不加以控（kòng）製，微生物繁殖將導致粘泥堵塞（sāi）熱交換器，而水垢也會影響輸送管線的（de）流量，並且在粘（zhān）泥沉積的地方會產（chǎn）生垢下腐蝕（shí）。而且從節約水資源和減少排汙方麵考慮，一般要求（qiú）循環冷卻水的濃縮倍率設計在一定（dìng）範圍內，從而使得水質處（chù）於不穩定狀態，勢必造成設備換熱管和水管道內壁生（shēng）成附（fù）著物和換熱管（guǎn）材質發生腐蝕。由於附（fù）著（zhe）物的傳熱性較差，從而大大降低了設備的（de）換熱效率；而換熱管的腐蝕會減弱其機械強度，甚（shèn）至出現穿孔，使冷卻水發（fā）生泄漏，從而（ér）影響整個（gè）設備係統的正（zhèng）常運（yùn）行（háng）。總之，在外界條件（如（rú）溫度、流速、濃（nóng）度）改變時，循環冷卻水水質多表現為不穩定的狀態，極易產生金屬材質腐（fǔ）蝕、設備表麵結（jié）垢、粘泥沉積與微生物滋生等三類問題。如不進行（háng）科學的（de）水處理，勢必會引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等一係列問題，對係統設備和管道（dào）造成損（sǔn）壞或非計（jì）劃性停機停產。為了使循環冷卻水係統正（zhèng）常運行，防止循環冷卻水（shuǐ）在冷卻設備、輸水管線內形成汙（wū）垢、產生腐蝕及附著生物粘泥，提高熱交換設備的冷卻效果，確（què）保生產運行的經濟（jì）性和（hé）安全性，就必須對循環冷卻水係統進行清洗除垢（gòu）及緩蝕（shí）、阻垢分散、菌藻控製等日常的水質穩定處（chù）理。目前最為有效的措（cuò）施是通（tōng）過（guò）投加阻（zǔ）垢（gòu）分散劑、緩蝕（shí）阻垢劑、殺菌滅（miè）藻劑等化（huà）學水質穩定劑以降低設備和管道（dào）的腐蝕，控製結垢生成，抑製微生物繁衍，保證係統正常安全運行。這（zhè）不僅能延長（zhǎng）設備的使用壽命，降低動力消耗，並且能節約能源和水資源，減少（shǎo）汙水排放，對環境保護有非常深遠的意義。

一、循環冷（lěng）卻水係統存在的問題

在工業（yè）循環冷卻水係統中由於水質不穩定而易引起係統結垢、腐蝕、生物（wù）粘（zhān）泥及菌藻滋生等不良後果。

1 腐蝕

1.1 碳鋼材質與（yǔ）水中的（de）氧（yǎng）氣作用（yòng）而發生腐蝕（shí），其反應如下：

Fe + O2 + H2O       Fe(OH)3↓

1.2 有害離子引起的腐蝕

循環水在濃縮過程中，各種鹽類（lèi）的濃度相（xiàng）應（yīng）增加，當（dāng）Cl-和SO42-離子濃度較高（gāo）時，會使金屬表麵保護膜的防腐（fǔ）性能降低。尤其是Cl-的離子（zǐ）半徑（jìng）小、穿透性強，容易破壞金屬表麵的保（bǎo）護膜增加其（qí）腐蝕反（fǎn）應的（de）陽極過程速度，引起金屬的局部腐蝕（shí）。

1.3 兩種不同的金屬接觸時（shí），因金屬間電位差而造成電池腐蝕，例如熱交換器的銅管與碳鋼端板，其接觸部分的鋼鐵材質會因此加速腐（fǔ）蝕。

1.4 水中微生物的滋（zī）生也會產生細菌（jun1）性腐蝕（shí），如硫酸還原菌、鐵細菌等。

1.5 其它引起腐蝕的影響因素有：pH值、溶解的氣體、溫度、流速（sù）等。

2 結垢及沉積

在循環冷卻水係統中，所溶解的重碳（tàn）酸鹽濃度隨著（zhe）蒸發濃縮而增加，當其濃度達到飽和狀態，或者在經過（guò）換熱器傳熱表麵使水溫（wēn）升（shēng）高時，水中鹽份溶解平衡遭到破壞，會（huì）發生下（xià）列反應即水垢的生成：

Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O

生成的（de）CaCO3水垢（gòu）沉積在換熱器的傳熱表麵，形成一層（céng）硬垢（gòu），導熱性能很差，嚴重影響換熱效率。

其次（cì），循環水係統設備、管道主要材質是碳鋼，其腐蝕產物主要是氫氧化（huà）物和鐵的氧化物的水合物，呈膠體狀態，穩定地懸浮於水中，但當通過熱交換器時（shí）易在受熱（rè）麵膠體相互凝集沉澱。沉澱的Fe2O3由於它的不連續性和不致密性而（ér）對金屬無保護作用，而且由於它（tā）的磁性（xìng），粘著力強，且比（bǐ）重大，消除困難，形成汙垢。

另外，循環水中也（yě）有天然有（yǒu）機物（wù）、泥沙、微生物群（qún）落等懸浮物，它們於流速慢或（huò）溫度高的地方慢慢沉積（jī）而形成汙垢沉積在設備、管道表麵。此類（lèi）汙垢一般較為疏鬆，易用水衝洗去除。

3 微生物影響（xiǎng）

微生物可分為細菌、真（zhēn）菌及藻類，由於其散布在自然界各個（gè）角落，而循環水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等比較適（shì）合微（wēi）生物繁殖（zhí）。若未能得到有效（xiào）控製，微生物不斷滋生，並分（fèn）泌出大量粘液，將水中不溶性雜（zá）質粘結在一起，產生粘泥附著於設備和管道的內表麵，阻礙水（shuǐ）的流動和係統熱交（jiāo）換，且在粘泥沉積地（dì）方往往（wǎng）會造成沉積（jī）物下腐蝕。

4 危害與（yǔ）不良影響

上述的水垢、腐蝕（shí）和微生物滋生等這三者不是孤立（lì）的，是互相聯（lián）係和相互影響的，如水垢和汙垢往往結（jié）合在一起，結垢和生物粘（zhān）泥又能引起（qǐ）或加重腐蝕。這些水垢、腐蝕物及生物粘泥給設備（bèi）的安全運行（háng）帶來了嚴重的危害。

4.1設備管道水垢附著：水垢的導熱係數極低，降低傳熱效率或傳熱不勻，影響設備製冷效果，使換熱器壓力升（shēng）高，增大壓縮機正背麵壓力差，導致電機負荷增加，造成高壓（yā）運行，增加電（diàn）能消耗，嚴重時可直接造成主機高壓事故停機。

4.2 使係統水循環量減（jiǎn）少：沉積物（如水垢、微生物粘泥）覆蓋在循環水係（xì）統設備管道或換熱器流道表麵，嚴重的將堵（dǔ）塞（sāi）管道，阻礙水流動，使冷凍水循環（huán）量減少，熱交換效（xiào）率進一步降低。

4.3腐蝕設備和管道：係統（tǒng）管道及（jí）設備內壁常因腐蝕造成鏽渣脫落，脫落的鏽渣會堵塞盤管，使換熱效果下降，嚴重時造成穿孔泄漏等重大停機事故；同時腐蝕的存在（zài）還使設備的使用壽命大為縮短。

二、化學清洗說明

首先（xiān）對於存在上述問（wèn）題的循環冷卻水係統進行化學清洗。清洗之前需對水質進行采樣分析，調查了解設備運行使（shǐ）用情況，判斷汙垢主要成分。根據水質分（fèn）析、係（xì）統材質和設備係統運行與結垢情況製訂清洗方案。其具體操作（zuò）步驟分（fèn）為：

清（qīng）水衝洗：啟（qǐ）動係統（tǒng）循環（huán）水泵，用大流（liú）量的清水盡可能的衝洗掉係統中的灰塵、泥沙、脫落的藻類（lèi）及腐蝕產物等疏鬆的汙垢（gòu），以節約用清洗藥劑量，降低清洗成本，為下一步的化學清（qīng）洗（xǐ）做準備。

殺菌（jun1）剝（bāo）離：排放出汙水後補充清水，在循環水係統內的冷卻水（shuǐ）池中（zhōng）分（fèn）別一次性的加入殺菌剝離劑，殺死係統中（zhōng）菌藻類微生物，並使設備、管道內表麵附著（zhe）的生物粘泥剝離脫落（luò）；通過水泵循環運行（háng）12～24小時，進行殺菌滅藻剝（bāo）離汙垢，最後從最低點排放汙水。

清（qīng）洗除垢：係統補入清水後加入具有（yǒu）溶垢、滲透與分散作用的清洗劑（jì）和清洗緩蝕劑，啟動水泵將管道係統內的浮鏽、水垢、油汙等清洗下（xià）來，分散於水中（zhōng），隨水排（pái）出，還原清潔的（de）金屬表麵。循環清（qīng）洗兩次，每次12小時，並（bìng）要（yào）求加（jiā）清（qīng）水置換排汙至濁度小於20ppm即視為清洗結束，最後將Y型過濾器上的過濾網拆開，蘸藥劑手工清洗幹淨。

鈍化（huà）或預膜：設備管道經過清洗後其金（jīn）屬（shǔ）表麵處於（yú）十分活（huó）躍的活性狀態，極易二次氧化鏽蝕。A：若設備（bèi）清洗後封存，則對設備進行預膜鈍化處理；B：若設備清洗後立即投入使用，則需進行預膜（mó）緩蝕處理，以更好的保護潔淨的金（jīn）屬表麵防止氧化鏽蝕。

循環（huán）冷卻水係統清洗過程完成後，就進入了日常水質穩（wěn）定維護階段，即通過加入水質穩定（dìng）劑，降低金屬材質（zhì）生鏽速率，抑製（zhì）水中菌藻（zǎo）滋生，防止（zhǐ）鈣、鎂鹽結垢、沉澱，******限度（dù）的保持設備和管道的金屬表麵清潔。這樣就可減少設備清洗次數，延長其使用壽命。

三、水質穩定處理

工業循環冷卻水係統的日常水質穩定處理是相當重要的（de），不僅可延長管（guǎn）線和設備的使用壽（shòu）命，即水處理的效果是（shì）使管（guǎn）線和設備達到設計（jì）的使（shǐ）用壽命；而且能節約大量的（de）電能及水資源；還可（kě）防止設備水係統結垢、腐蝕，菌藻附著（zhe），保證係（xì）統設備經濟而安全運行。

目前，采（cǎi）用化學加藥處理方法是（shì）循（xún）環水質穩定處理（lǐ）中最為有（yǒu）效且經濟的技術措施，即根據循（xún）環冷（lěng）卻水係（xì）統的水質和材（cái）質特點，采用合適的水質穩定劑以維持和修補係（xì）統內金（jīn）屬（shǔ）表（biǎo）麵形成的保護膜，並阻止和分散各（gè）種成垢離（lí）子（zǐ）結垢，控製菌藻（zǎo）的生成，達到防腐、防垢和控製微生（shēng）物生（shēng）長的目（mù）的。

加藥處理後的循環水質要求符合GB50050-2007《工業循環冷卻水處理設計規範》，其中：碳鋼腐蝕率 ≤ 0.075mm/a；銅腐蝕率 ≤0.005mm/a；汙垢熱阻 ≤4.0 ×10-4mk/s；異養細菌（jun1）總數≤5×105個/mL。

一般來說，用於工業循環冷（lěng）卻水處理的水質穩定劑主要有（yǒu）三大類：阻垢緩蝕劑、緩（huǎn）蝕（shí）劑和殺菌滅藻（zǎo）劑。

1.阻垢分散劑

該水質穩定劑為複合型水處理藥劑（jì），具（jù）有協同增效作用，化學穩定性強，耐高溫，低（dī）磷環保，可同時控製多（duō）種金屬材質的腐蝕及汙垢的（de）產生，具有良好的阻垢緩蝕效果。本品能通過絡合增溶、晶（jīng）格畸變（biàn）及吸附分散（sàn）作用，破壞垢物形成與增（zēng）長的條件，使（shǐ）Ca2+、Mg2+等致垢離（lí）子穩定地溶於水中，對碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鹽及碳酸鋇等有（yǒu）卓越的阻垢效果，能很好地控製係統結垢，並對氧化鐵、二氧化矽等膠體也有良好的分散（sàn）作用，同時能（néng）在碳鋼金屬表麵形成致密的保護膜，阻止腐蝕性離子的浸入，對設備表麵起到良好的緩（huǎn）蝕保護效果（guǒ），是阻垢（gòu）性能優良兼具緩蝕效果的高效阻垢緩蝕劑。

2.緩蝕劑

這是（shì）一種（zhǒng）陽極型（xíng）緩（huǎn）蝕劑，穩定性能好，能（néng）在碳鋼、銅及其合（hé）金材質表（biǎo）麵形成多層致密的高分子防護膜（mó），使金（jīn）屬表麵不起氧化還（hái）原反應，具有良好的緩（huǎn）蝕性能。

3.殺菌滅藻劑

本品是針對循環冷卻水係（xì）統極（jí）易滋生菌藻的特點而設計的（de）殺生劑配方。

本殺菌滅藻劑為低（dī）毒、高效、廣譜的殺（shā）生劑，分為氧化型和非氧化型兩種殺菌劑，能夠（gòu）不（bú）可逆的有效控製和殺死範圍很廣的微生（shēng）物，本身也能被分解或被微生物降解；具有穿透粘泥和（hé）分散或剝離粘泥的能力，兼有（yǒu）優良的粘泥（ní）剝離和抑製菌藻繁殖的效果。同時（shí）在使用濃度下，與水中的緩（huǎn）蝕劑和陰垢分散劑能夠彼此相容。

在循環冷卻水係統中，氧化型和非氧化型兩種殺菌劑交替投加，則可取得更好的殺菌滅（miè）藻和剝離效果，能（néng）削弱微生物的耐藥性。

四、水質管理

1.濃縮倍數管理

在循環冷卻水係統中控製一（yī）定值的（de）濃縮倍數對保護設備和節（jiē）約水資源，減少開支有很大好處（chù）。一般要求濃（nóng）縮（suō）倍數在（zài）3至6這個範圍內為宜，太高了節約水資源意義不大，且增加了結垢的趨勢。

由於（yú）循環水濃（nóng）縮時，水中的各種離子隨之濃縮，而電導正是反（fǎn）應水中離子濃度多少的數值，濃縮倍數與電導的增長基本上成正比關係。當水濃縮一倍時，電導（dǎo）率（lǜ）值（zhí）濃縮0.93—0.98倍，所以一（yī）般采用濃縮倍數為（wéi）3時水的對應電導率作為控製值，當水（shuǐ）濃縮倍數過高時，則啟動排汙口，同時加藥泵啟動，補入（rù）相（xiàng）應的被排汙水帶走的藥（yào）量。

2.藥劑濃度（dù）的管理

平時水處（chù）理藥劑若不維持在一定濃度範（fàn）圍內，則不能充分發揮阻垢緩蝕和殺（shā）菌剝離效果；而過量加藥則造成經濟上的浪費。因此，加藥要及時適量。目前，循環水係統加藥一般分為兩類：一是采用自動加藥裝置投加；二是根據計算量而采用連續滴加或間歇式投加（jiā）方式，這種方式也可保證水中藥量濃度在有效範圍內。

3.日常監測

機組運行期間，最重要的水質管理是掌握補水和循環水的水質。一般來說每月應（yīng）取水樣進行水質分析，以便發（fā）現（xiàn）問題及時調整（zhěng）。如出現（xiàn）某個（gè）項目超標，則應優化水質穩定劑的配方及（jí）其加藥量，使之達到合同規定的水質（zhì）標準（zhǔn）。在腐蝕或結垢情況監（jiān）測時，可（kě）采用現場懸（xuán）掛標準試片或試管，每月或兩個月測定一次腐蝕或結垢（gòu）數據。

經過多年的工業循環冷卻水處理現場經驗積（jī）累（lèi）與技術（shù）總（zǒng）結，我們（men）開發出了多種適合工業循環