循环水处理药剂作用机理及其应用.ppt

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一般天然水中都溶解有重碳酸盐，这种盐是冷却水发生结垢的重要成分。

在直流冷却水系统中，重碳酸盐的浓度较低。在循环冷却水系统中，重碳酸盐的浓度伴随蒸发浓缩而增长，当其浓度到达过饱和状态时，或者在通过换热器传热表面使水温升高时，会发生下列反应：

Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2↑+H2O

冷却水通过冷却塔向下喷淋时，溶解在水中的游离CO2要逸出，也将促使上述反应向右方进行。;CaCO3沉积在换热器传热表面，形成致密的碳酸钙水垢，它的导热性能很差，导热系数一般不超过1千卡/（小时·m2·℃），而钢材的导热系数为38.7千卡/（小时·m2·℃），可见水垢形成，必然影响换热器的传热效率。

结垢的危害，轻者是减少换热器的传热效率，影响产量，严重时，则被迫停产。;2腐蚀

循环冷却水系统中，大量的设备是碳钢等金属制

成的换热器。长期使用循环冷却水，会发生腐蚀。

（1）冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀

敞开式循环冷却水系???中，水与空气能充足地接触，因此水中溶解的O2可达饱和状态，当碳钢与溶有O2的冷却水接触时，由于金属表面的不均一性和冷却水的导电性，在碳钢表面会形成许多微电池，微电池的阴、阳极上分别发生氧化还原的共轭反应。

在阳极上：Fe→Fe2++2e

在阴极上：1/2O2+H2O+2e→2OH-

在水中：Fe2++2OH-→Fe(OH)2

这些反应，促使微电池上的阳极金属不停溶解而被腐蚀。;碳钢在水中腐蚀过程示意;（2）有害离子引起的腐蚀

循冷却水在浓缩过程中，除重碳酸盐浓度增长外，其他的盐类如氯化物、硫酸盐等的浓度也会增长，加速碳钢的腐蚀。

Cl-和SO42-离子会使金属上保护膜的保护性能减少，尤其是Cl-离子半径小，穿透性强，轻易穿过膜层，替代氧原子形成氯化物，加速了阳极过程的进行，使腐蚀加速，因此，氯离子是引起点蚀的原因之一。对于不锈钢制的换热器，Cl-离子是引起应力腐蚀的重要原因。;（3）微生物引起的腐蚀

微生物的滋生也会使金属发生腐蚀。这是由于微生物排出的粘液与无机垢和泥砂杂物等形成的污泥附着在金属表面，产生氧的浓差电池，促使金属腐蚀，在金属表面和污泥之间缺乏氧，因此某些厌氧菌，重要是硫酸盐还原菌得以繁殖，当温度为25~30℃时，繁殖更快。它们分解水中的硫酸盐，产生H2S，引起碳钢腐蚀。;其反应如下：

SO42-+8H++8e→S2-+4H2O+能量（细菌生存所需）

或:SO42-+4H2O+8e→S2-+8OH-+能量（细菌所需）

Fe2++S2-→FeS↓

铁细菌是金属锈瘤产生的重要原因，它能使Fe2+氧化为Fe3+，释放的能量供细菌生存需要。

Fe2+→Fe3++能量（细菌生存所需）

上述多种原因对碳钢引起的腐蚀，常使换热器管壁被腐蚀穿孔，形成渗漏；或工艺介质漏入冷却水中，损失物料，污染水体；或冷却水渗透工艺介质中，使产品质量受到影响。;3菌藻滋生

冷却水中的微生物，一般是指细菌和藻类，在新鲜水中，一般来说细菌和藻类都较少。但在循环冷却水中，由于养分的浓缩，水温的升高（合适的水温）和日光照射，给细菌和藻类发明了迅速繁殖的条件。大量细菌分泌出的粘液，象粘合剂同样，能使水中飘浮的灰尘杂质和化学沉淀物等粘附在一起，形成粘糊糊的污泥，它们粘附在换热器的