工业循环冷却水处理解读.ppt

循环冷却水处理与管理 1、循环水系统的故障 2、出现这些故障的原因 3、解决这些故障的措施 4、循环水管理的主要依据 5、物料泄漏对循环水系统产生的危害 6、日常管理应注意那些问题 7、高浓缩倍数水处理方案 一、循环水系统的故障 腐蚀 结垢 生物粘泥沉积 淤泥沉积 下面看一下这些故障的危害： 炼油厂加氢裂化装置E1125腐蚀形貌 水冷器腐蚀情况 炼油厂焦化装置E303B结垢形貌 烯烃厂21E403粘泥堵塞形貌 粘泥堵塞水冷器封头情况 循环水中生物粘泥 烯烃厂54E610换热器淤泥沉积形貌 二、出现这些故障的原因 1、水质特性 2、金属腐蚀 3、水垢沉积 4、微生物繁殖 1、北方地区水质特性（化工板块水质特性） 水中主要离子 （1）、主要阳离子 H+ 、K+ 、Ca2+ 、Mg2+ 、Fe2+ 、Zn2+ （2）、主要阴离子 OH- 、HCO3- 、CO32- 、SiO32- 、 Cl- 、 SO42- 、 PO43-、 S2- 2、腐蚀原因 金属表面在微观上是不均匀的，当它与水介质接触时，会形成许多微小的腐蚀电池（简称微电池），其中活泼部位成为阳极，不活泼部位成为阴极。 金属在阳极发生氧化反应，释放出电子，自身被氧化成高价态的金属离子从金属基体上溶解到水中。反应如下： Fe ? Fe2+ + 2e? 溶解氧或氢离子在阴极发生还原反应，得到电子，自身被还原成低价态的离子或分子。在中碱性冷却水中，主要发生溶解氧被还原反应，反应如下： 1/2O2 + H2O + 2e ? 2OH- 当亚铁离子与氢氧根相遇时，生成氢氧化铁沉淀，反应式如下： Fe2+ + 2OH- ? Fe(OH) 2 ? 腐蚀原因 氢氧化铁的生成即是腐蚀的开始: 金属离子在阳极进入水溶液及其水化的过程，称为阳极过程。而水中的溶解氧和氢离子在阴极不断获得电子被还原的过程，称为阴极过程。如果没有阴极过程，阳极过程就不能进行；反之，没有阳极过程，阴极过程也不能进行。因此，只有当阳极过程和阴极过程同时存在并进行时，腐蚀才能发生。 冷却水系统金属主要腐蚀形态 （1）、均匀腐蚀 （2）、垢下腐蚀 （3）、电偶腐蚀 （4）、缝隙腐蚀 （5）、孔蚀 （6）、汽蚀（空泡腐蚀） （7）、磨蚀 （8）、微生物腐蚀 影响金属腐蚀的主要因素 （1）、pH值 （2）、硬度和碱度 （3）、氯离子和硫酸根 （4）、悬浮物 （5）、溶解氧 （6）、微生物 （7）、水流速与温度 3、水垢沉积原理 冷却水中溶解有各种盐类，如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等，它们的一价金属盐的溶解度很大，一般难以从冷却水中结晶析出，但它们的两价金属盐（氯化物除外）的溶解度很小，，随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出，附着在水冷器传热面上成为水垢。如冷却水中的碳酸氢根离子浓度较高，当冷却水经过水冷器的换热面时，受热发生分解，发生如下反应： Ca(HCO3)2 ? CaCO3 ? + H2O + CO2? 水垢沉积原理 当冷却水通过冷却塔时，溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH值升高，碳酸氢钙在碱性条件下发生如下反应： Ca(HCO3)2 + 2OH- ? CaCO3 ? + 2H2O + CO32- 难溶性碳酸钙可以是无定型碳酸钙、六水碳酸钙、一水碳酸钙、六方碳酸钙、文石和方解石。方解石属三方晶系，是热力学最稳定的碳酸钙晶型，也是各种碳酸钙晶型在水中转变的产物。 当冷却水中有适量磷酸根离子时，发生如下反应： Ca2+ + PO43- ? Ca3 (PO4 ) 2? 影响水垢沉积主要因素 (1)、水质 (2)、水温 (3)、水流速度 (4)、工艺条件 4、微生物繁殖 微生物生长条件： （1）温度（10 ?55C） （2）pH（细菌6.5?8.5，霉菌3.0?6.0， 藻类5.5?8.9） （3）氧气 （4）营养 微生物繁殖与时间的关系 循环水系统主要细菌种类 (1)、异养菌 (2)、真菌 (3)、硫酸盐还原菌 (4)、铁细菌 三、解决这些问题的措施 1、添加缓蚀剂抑制腐蚀 2、添加阻垢分散剂抑制水垢 3、添加杀生剂控制微生物 1、添加缓蚀剂抑制腐蚀