在工（gōng）業生產中，循（xún）環冷卻水係統貫穿於某些（xiē）生產裝置或設備中，以水為冷（lěng）卻介質循環運行，在（zài）交換（huàn）設備餘熱保護其正常運轉的同時也節約了大量的水（shuǐ）資源（yuán）。按（àn）照循環冷卻水係統的結構特點可分為敞（chǎng）開式循環體係和密閉式（shì）循環體係，前者一般在（zài）大型循環（huán）冷卻水係統（tǒng）中應用，如火（huǒ）力發電（diàn）機組、中央空調機組等，與空氣直接接觸，補水量較大；而後者一般存在於小型的循環冷卻水係統中，如加工機床、空壓機、空分設備、電焊機等設備，不與空氣直接相通，耗水量較（jiào）小。但在循環冷卻水係統實際運（yùn）行中，由於循環冷卻水的溫度、鹽份、pH值等均（jun1）適合微生（shēng）物的繁（fán）殖和水垢的生成，若不加以控製，微生物繁殖將導致粘泥堵（dǔ）塞（sāi）熱交換器，而水垢也會影響輸送管線的流量，並且在粘泥沉積的地方會產生垢下腐蝕。而且從節約水資源和減（jiǎn）少排汙方麵考慮，一般（bān）要求（qiú）循環冷卻水的濃縮倍率設計在一定範（fàn）圍內，從而使得水質處於不穩定狀態，勢必造成設備換熱管和（hé）水管道內壁（bì）生成附著物和換熱管材質發生腐蝕。由（yóu）於附著（zhe）物的傳（chuán）熱性較差，從（cóng）而大大降低了設備的換熱效率；而換熱管的腐蝕會減弱其機械強度，甚至出現（xiàn）穿孔，使冷卻（què）水（shuǐ）發生泄漏，從而影響整（zhěng）個設備係統的正常運行。總之，在外界條件（如（rú）溫度、流（liú）速、濃度）改變時，循環冷卻水（shuǐ）水質多表現為不穩定的狀態，極易產生金屬（shǔ）材質腐（fǔ）蝕、設備表麵（miàn）結垢、粘泥（ní）沉積與微生物滋生等三類（lèi）問題。如不進行（háng）科學的水處理，勢必（bì）會（huì）引起管道堵塞、腐蝕（shí）泄漏、換熱效率降低等（děng）一係列問題，對係統設（shè）備和管道造成損壞或非計劃性停機停產。為了使循環（huán）冷卻水係統正常運行，防止（zhǐ）循環冷卻水在冷卻（què）設備、輸水管線（xiàn）內形（xíng）成汙垢、產生（shēng）腐（fǔ）蝕及附著生物粘泥，提（tí）高熱交換設備的（de）冷卻效果，確保生產運行的經濟性（xìng）和安全性，就必須對循環冷卻水係統進（jìn）行清洗除垢及緩蝕、阻垢分散、菌藻（zǎo）控製（zhì）等日常的水質穩定處理。目前最為有效的（de）措施（shī）是通過投加阻垢分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑等化學水質穩定劑（jì）以降低設備和管道的腐蝕，控製結（jié）垢生成，抑製微（wēi）生物繁衍，保證係統正常安全運行。這（zhè）不僅能延長設備的（de）使用壽命，降低動力消（xiāo）耗，並且能（néng）節（jiē）約能源和水（shuǐ）資源，減少汙水排放，對環（huán）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（lěng）卻水係統中（zhōng）由於水質不穩定而易引起係統結垢、腐（fǔ）蝕、生物（wù）粘泥及菌藻滋（zī）生等不良後果。

1 腐蝕

1.1 碳鋼材質與水中的氧氣作用而發生腐（fǔ）蝕，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，各種鹽類的濃度相應增加，當Cl-和SO42-離子濃度較高時，會使金屬表麵保護膜的防腐性能降低。尤其是Cl-的離子半徑小、穿透（tòu）性強，容易破（pò）壞金屬表麵的保護膜增加其腐蝕反應的陽極過程速度，引起金（jīn）屬的局部腐蝕。

1.3 兩（liǎng）種不同的金屬接觸時，因金屬間電位差（chà）而（ér）造成電池腐蝕，例（lì）如熱交換器的銅管與碳鋼端（duān）板，其接觸部分的鋼鐵（tiě）材質會因此加速腐蝕。

1.4 水中微（wēi）生物的滋生也會產生（shēng）細菌性腐蝕，如硫酸還（hái）原菌、鐵細菌等。

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

2 結垢及沉積

在循環冷卻水係統（tǒng）中，所溶解的重碳酸鹽（yán）濃度隨著蒸發濃縮而增加，當其濃度達到飽和狀態，或者在經過換（huàn）熱器傳熱表（biǎo）麵使水溫（wēn）升高時，水中（zhōng）鹽份溶解平衡遭到（dào）破壞，會（huì）發生下列反應即（jí）水垢的生成：

Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O

生（shēng）成的CaCO3水（shuǐ）垢沉積在換熱器（qì）的傳熱表麵，形成一層硬垢，導熱性能（néng）很差，嚴重影響換熱效（xiào）率。

其次，循環水係統設備、管道主要材（cái）質（zhì）是碳鋼（gāng），其腐蝕產（chǎn）物主要是氫氧（yǎng）化（huà）物和鐵的氧化物的水合物，呈膠（jiāo）體狀態，穩定地懸（xuán）浮（fú）於水中，但當通過熱交換（huàn）器時易在受熱麵膠體相互凝集沉澱。沉澱的Fe2O3由於它的不（bú）連續性（xìng）和不致密性而對（duì）金屬無保護作（zuò）用，而且由於它的磁性，粘著力強，且比重大，消（xiāo）除困（kùn）難，形（xíng）成（chéng）汙垢。

另外，循環水中也有天然有（yǒu）機物、泥沙、微生物群落等懸（xuán）浮物，它們於流速慢或溫度高的地方慢慢沉積而形成（chéng）汙垢沉積在設（shè）備、管道表麵。此類汙垢一般（bān）較為疏鬆，易用水（shuǐ）衝洗去除。

3 微生物影響

微生物可（kě）分為細菌、真（zhēn）菌及藻（zǎo）類（lèi），由於其散布在（zài）自（zì）然界各個角落，而循環水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等比較適合微生物繁殖。若未能得到有效控製，微生物不斷滋生，並分泌（mì）出大量粘液（yè），將水中不溶性雜質粘結（jié）在一起，產生粘泥附著於設備和管道的內表麵（miàn），阻礙水的流動和係統熱交換，且在粘泥沉積地方往往（wǎng）會（huì）造成沉（chén）積（jī）物下腐蝕。

4 危害與不良影響

上述的水垢、腐蝕和微生物滋生（shēng）等這三（sān）者不是孤立的，是互相聯係和相互影響的，如水垢和汙（wū）垢（gòu）往往結合（hé）在（zài）一起，結垢和生物粘泥（ní）又能引起或加重腐蝕。這些水垢、腐蝕物及生物粘泥（ní）給設備的安全運行帶來了嚴重的危害。

4.1設備管道水垢附著：水垢的導（dǎo）熱係數極低（dī），降（jiàng）低傳熱效（xiào）率或傳熱不勻，影響設備製（zhì）冷效果，使換熱器壓力升高，增大壓（yā）縮機（jī）正背麵壓力差，導致電（diàn）機負荷增加，造（zào）成高壓運行（háng），增加電能消（xiāo）耗，嚴重（chóng）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（rú）水垢、微生物粘泥）覆蓋在循（xún）環水係統設備管道或（huò）換熱器流道表麵，嚴（yán）重的將堵塞管道，阻礙水流（liú）動，使冷凍水循環量減少，熱交換效率進一步降（jiàng）低。

4.3腐蝕設備和管道：係統管（guǎn）道（dào）及設備（bèi）內壁常因腐蝕造成鏽渣脫（tuō）落（luò），脫落的鏽渣會堵塞盤管，使換熱效果下降，嚴重時造（zào）成穿（chuān）孔泄漏等重大停機事故；同時腐蝕的（de）存在還使設備（bèi）的使用壽命（mìng）大為縮短。

二、化學清洗說明

首先對於存在上述問題的循環（huán）冷卻水係統進行化學清（qīng）洗。清（qīng）洗之（zhī）前需對水質進行采樣分析（xī），調查了（le）解設備運行使用情況，判斷汙垢主要成分。根據水質（zhì）分析、係統材質和設（shè）備係統運行（háng）與結垢情況製訂清洗方（fāng）案。其具體操作步驟分為：

清水衝洗：啟動（dòng）係統循環水泵，用大流量的（de）清（qīng）水盡可能的衝洗（xǐ）掉係統中的灰塵、泥（ní）沙（shā）、脫（tuō）落的藻類及腐（fǔ）蝕產物等（děng）疏鬆的汙垢，以節約用清洗藥（yào）劑量，降低（dī）清洗成本，為下一（yī）步的化學清洗做準備。

殺菌剝離：排放出汙水（shuǐ）後補充（chōng）清水，在循（xún）環水係統內的冷（lěng）卻水池中分（fèn）別一次性的加入殺菌剝離劑，殺死（sǐ）係統中菌藻類微生物，並使設備、管道內表麵附著的生物粘泥（ní）剝離脫落；通過水泵循環（huán）運行12～24小時，進（jìn）行（háng）殺菌（jun1）滅藻剝（bāo）離汙垢，最後從最低（dī）點排放汙（wū）水。

清洗除垢：係統補入（rù）清水後加入具有溶垢、滲透與分散作用的清洗劑和清洗緩蝕劑，啟動水泵將管道係統內的浮鏽、水垢、油（yóu）汙等清洗下來，分散於水中，隨水排出，還原清潔的金屬表麵（miàn）。循環清洗兩（liǎng）次，每次12小時，並要求加清水置換排汙至濁度小（xiǎo）於20ppm即視為清洗結束，最後將Y型過濾器上的過濾（lǜ）網拆開，蘸藥劑手工清洗幹淨。

鈍化或預膜：設（shè）備管道經過清洗後其金屬表麵處於十分活躍的（de）活性狀態（tài），極易二次氧化（huà）鏽蝕。A：若設備（bèi）清洗後封存，則對設備進行預膜鈍（dùn）化處理；B：若設備清洗後立即投入（rù）使用，則需進行預膜緩蝕處理，以更好的保護潔淨的（de）金屬表麵防止氧化鏽蝕。

循環冷卻水係統（tǒng）清洗過程完成後，就進入了日常水質穩定維護階段，即通過加入水質穩定（dìng）劑，降低金屬材質生鏽速率，抑製水中菌藻滋生（shēng），防止鈣、鎂鹽結垢、沉澱，最大限度的保持設備和管道的金屬表麵清潔。這樣就可減少（shǎo）設備清洗次數，延長其（qí）使用壽命。

三、水質穩定處理

工業循環冷卻水係（xì）統的日常水質穩（wěn）定處理是相當重要的，不僅可延長管（guǎn）線和設備的使（shǐ）用（yòng）壽命，即（jí）水處理的效果是使管線和設備達到設計的使用壽命；而且能節約（yuē）大量的（de）電能及（jí）水資（zī）源；還可防止設備水係統結垢、腐蝕，菌藻附（fù）著，保（bǎo）證係統設備經濟而安全（quán）運行。

目前，采用化學加藥處理方法是（shì）循環水質穩定處（chù）理中最為有效（xiào）且經濟的技術措施，即根據循環（huán）冷卻水係統的水質和（hé）材質特（tè）點，采用合適的水質穩定（dìng）劑以維持和修補係統內金屬表麵形成的保護膜，並阻（zǔ）止和分散各種成垢離子結垢，控製菌藻的（de）生成，達到防腐（fǔ）、防垢和控製微生物生長的目的。

加藥處理後的循環水質（zhì）要求符合GB50050-2007《工業循環冷卻水（shuǐ）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；異養細菌總數≤5×105個/mL。

一般來說，用於工業循（xún）環冷卻水處理的水（shuǐ）質穩定劑主要有三大類：阻垢緩蝕劑、緩蝕劑和殺菌滅藻劑。

1.阻垢分散（sàn）劑

該水質穩定劑為複合型水（shuǐ）處理藥劑，具有協同增效作用，化學穩定性強，耐高溫，低磷環保，可（kě）同時控製多種金屬材質的腐蝕及汙垢的產生，具有良好的阻（zǔ）垢緩蝕效果。本品（pǐn）能通過絡（luò）合增溶、晶格畸變及吸附分散作用，破壞垢物形成與增（zēng）長的條件，使（shǐ）Ca2+、Mg2+等致垢離子穩定地溶於水中，對碳酸鈣、硫酸鈣（gài）、磷酸鹽及碳酸鋇（bèi）等有卓越的阻垢效果，能很好地控製（zhì）係統結垢，並對氧化（huà）鐵、二氧化矽等（děng）膠體也有良（liáng）好的分散作用（yòng），同時（shí）能在碳鋼（gāng）金屬表麵形成致（zhì）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蝕保護效果，是阻垢性能優（yōu）良兼具緩蝕（shí）效果的高（gāo）效阻垢緩蝕劑。

2.緩蝕劑

這是一種陽極型緩蝕（shí）劑（jì），穩定性能好，能在碳鋼、銅及其合金材質表（biǎo）麵形成多層致密的高分子防護膜，使金屬表（biǎo）麵不起氧化（huà）還原反應，具有良好的緩蝕性能。

3.殺菌滅藻劑

本品是針對循環冷卻水係統極易滋生菌藻的特點而設計（jì）的（de）殺生劑配（pèi）方。

本殺菌（jun1）滅藻劑（jì）為低毒、高效、廣譜的殺（shā）生劑，分為氧化型和（hé）非氧化型兩種殺菌劑，能夠不可逆的有效控製和殺死範圍很廣的微生物，本（běn）身也能（néng）被分解或被（bèi）微生物降解；具（jù）有穿透粘泥和分散或剝離粘泥的能力，兼有優良的粘泥剝離和抑製菌（jun1）藻繁殖的效果。同時在（zài）使用濃（nóng）度下，與水中的緩（huǎn）蝕劑和陰垢分（fèn）散（sàn）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（shā）菌劑（jì）交替投加，則可取（qǔ）得更好的（de）殺（shā）菌滅藻和剝（bāo）離效果，能（néng）削（xuē）弱微（wēi）生（shēng）物（wù）的耐藥性。

四、水質管理

1.濃縮倍（bèi）數管（guǎn）理

在循環冷卻水（shuǐ）係統中控製一定值的濃縮倍數對保護設備和節約水資源，減少開支有很大（dà）好處。一般要求濃縮倍數在3至（zhì）6這（zhè）個範圍內為宜，太高（gāo）了節約（yuē）水資源意義不大，且增加了結垢的趨勢。

由於循環水濃縮時，水中的各種離子隨之濃縮，而電導正是（shì）反應水中離子濃度多少的數值，濃縮倍數與電導的增（zēng）長基本上成正比關係。當水濃縮一倍（bèi）時，電導率值（zhí）濃縮0.93—0.98倍（bèi），所以一般采用濃縮倍數為3時水的對應電導率（lǜ）作為（wéi）控製值，當水濃縮倍數過高時，則啟動排汙口，同時加藥泵啟動，補入相應的被排汙水帶走的藥量。

2.藥（yào）劑（jì）濃度的管（guǎn）理

平時水處理藥劑若不維（wéi）持在一定濃度範圍內（nèi），則不能充分發揮阻垢緩蝕和殺菌（jun1）剝離效果；而過量加藥則造成經濟上的浪費。因此，加藥要及（jí）時適量。目前，循環水（shuǐ）係（xì）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（liàng）而（ér）采用連續滴加或間歇式投（tóu）加方式，這種方式（shì）也可保證（zhèng）水中藥量（liàng）濃度在有效範圍內。

3.日常（cháng）監測

機組（zǔ）運行期間，最重要的水質管理是掌（zhǎng）握補水和循環水的（de）水質。一般來說每月應取水樣進行水質分析（xī），以便發現問題及時調整。如（rú）出現某個（gè）項目（mù）超標，則應優化水（shuǐ）質穩定劑的配方（fāng）及其加藥量，使之（zhī）達到合同規定（dìng）的水質標準（zhǔn）。在腐（fǔ）蝕或結（jié）垢情況監測時，可采用現場懸掛標準試片或試管，每月或兩個月測定一次腐蝕或結垢數據。

經過多年的工業循環冷卻水處理現場經驗積累與技術總結，我們開發出了多種適合工業循環