鋼鐵摩循環(huán)冷卻水處理技術(shù)及管理

本文系統(tǒng)簡(jiǎn)介了鋼鐵強(qiáng)循環(huán)水處理的技術(shù)以及管理。分卷：鋼鐵摩循環(huán)水處理的分類、

鋼鐵摩循環(huán)水處理發(fā)展概況、鋼鐵摩循環(huán)水處理技術(shù)及管理。

壹、鋼鐵摩循環(huán)水處理概述

水是地球上分布最廣的自然資源之宣，也是人類環(huán)境的壹種重要構(gòu)成部分。

地球上的水^量約1.4X10i9m3,海洋中匯集著絕在部分的水，占地球女恩水量的

97.2%,而淡水只占^水量的2.53%。水資源是指全球水量中封人類生存、發(fā)展

的可運(yùn)用的水量，重要是指逐年可以得到更新的那部分淡水量，因此淡水^星并

不等于水資源，實(shí)際上能供人類生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的淡水資源遢不到淡水^

量的禺；分之宣，可見(jiàn)水資源并不是取之不盡用之不絕的資源。

伴隨工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，封工業(yè)用水的質(zhì)和量的規(guī)定越來(lái)越高，加之水資源并

非取之不盡用之不絕，因此合理和節(jié)省用水已成卷發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)的壹種重要冏

道樣以來(lái)，水處理技術(shù)：水的預(yù)處理、鋼鐵摩循環(huán)水處理、廢水處理等技術(shù)

得到迅速發(fā)展。在道凄，我憑只討論鋼鐵1漸循環(huán)水處理技術(shù)及管理。

工業(yè)用水包括鍋爐用水，工藝用水、清洗用水和冷卻用水，其中用水量最大

的是冷卻用水，約占工業(yè)用水量的90%以上。常用的冷卻用水系統(tǒng)分類如表壹：

循環(huán)冷卻水

「口愕冷卻水（密閉循環(huán)冷卻水

L直流水

冷卻水系統(tǒng)?「敞^循環(huán)冷卻水

直接冷卻水y密閉循環(huán)冷卻水

一直流水

表壹：冷卻水系統(tǒng)的分類

間接冷卻水，是冷卻水通謾換熱設(shè)備間接暹行互換，冷卻工藝介質(zhì)，而直接

冷卻水是冷卻水直接與物料接觸迤行冷卻作用。（如下重要簡(jiǎn)介間接冷卻水的狀

況）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)如附圖壹。

根據(jù)理論計(jì)算，伴隨鋼鐵1酸循環(huán)水處理濃縮倍數(shù)的提高，補(bǔ)充水量將大幅度下

降，如附圖二所示，卷循環(huán)冷卻水濃縮倍數(shù)與補(bǔ)充水量，排污水量關(guān)系圖。

圖中E卷系統(tǒng)蒸發(fā)水量m3/h,因此彳企圖二中可見(jiàn)封于壹種冷卻水系統(tǒng)來(lái)講,

假如彳隹直流水改卷循環(huán)冷卻水并濃縮2?3倍，那么其用水量將降卷本來(lái)用量的

1.5?2.0%,排污量將降到本來(lái)量的0.5~1%。例如壹種需用冷卻水量卷n?/h的小

氮肥系統(tǒng),如改卷循環(huán)水冷卻并濃縮2倍,則每小畤只需補(bǔ)充水60?80m3,

排污20m3,可節(jié)省1900m'h,il樣壹是節(jié)省了月水量，二是減少了直流水排放

而引起的熱污染冏題。

鋼鐵摩循環(huán)水處理使用彳麥，濃縮倍數(shù)越高，補(bǔ)充水量越小，污染也封應(yīng)越小，

不謾水中的溶解鹽類濃度就封應(yīng)增晨，離子的濃度也增是，冷卻塔暹氣中帶入大

量的溶解氧.、塵土、細(xì)菌等雜質(zhì)，使水質(zhì)變塌，幺合整他1系統(tǒng)曾帶來(lái)了比采用直流

水嚴(yán)重得多的腐蝕、皓垢、菌藻粘泥的危害，卷了防止適些危害發(fā)生，就要搞水

質(zhì)穩(wěn)定處理，投加多種藥劑，來(lái)防止冷卻水封設(shè)備的腐蝕、結(jié)垢及菌藻粘泥產(chǎn)生,

道就是我通俗稱之卷鋼鐵摩循環(huán)水處理技術(shù)。

循環(huán)冷卻水^處理和直流冷卻系統(tǒng)相比，有如下幾種方面的房處：

（1）節(jié)省用水量：以甯摩卷例，每小畤直流冷卻水的用量是2m3/h,假如用

循環(huán)冷卻水，其補(bǔ)充水量壹般只需560m3/h,因比，就節(jié)省了用水量。

（2）減少排污量：上述重靡,直流排放水量達(dá)2m3/h,而使用循環(huán)水接,

排污量?jī)H110~44（）m3/h,因此，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)將減少99.5%?98%的排污水量,

封應(yīng)也減少了污水處理的困難和費(fèi)用。

（3）防止熱污染：直流水系統(tǒng)直接排放熱水，若熱水溫度升高10℃,則以

1nf直流水計(jì)每小畤帶出IX1（尸仟卡的熱量，假如該摩用湖泊水作水源，熱量

往往就直接排入水源。上述氨摩每小畤將帶出2.2X10仟卡的熱量，使水體溫度

升高。將畬影響鋼鐵摩循環(huán)水處理：

a.導(dǎo)致自然水體的溫度變化，減少冷卻水的價(jià)值和水的可用性。

b.引起水各項(xiàng)物理指襟如密度，運(yùn)勤粘度系數(shù)，蒸汽分壓力，表面壓

力。溶解氧和氣體干散等等的變化。

水的密度變化，將使水分層，減少水中懸浮物質(zhì)的輸送能力。

水的粘度減少，導(dǎo)致沉降速度增晨，河道中沉淀物和沉淀污泥也增晨，直接

影響到水運(yùn)。

水溫升高，水和空氣間的水蒸汽分壓力差也增晨，因而蒸發(fā)速度加緊，封氣

候產(chǎn)生影響。

水溫升高，減少了水中的溶解氧，封魚(yú)類生產(chǎn)，水生物的代和廢水處理，

將帶來(lái)危害。

（4）提高鋼鐵循環(huán)水處理傳熱效率和生產(chǎn)效率：it是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的最

大房處，直流水用水量大，^濟(jì)上不容^ifi行全面的水質(zhì)控制，因此污垢的積聚

和增晨將使傳熱效率很快下降，迫使換熱器設(shè)計(jì)畤要留有很大的設(shè)計(jì)余量，較大

的污垢熱阻值，壹般定卷仟分之三。傳熱效率下降，直接影響生產(chǎn)效率，諸多工

就由于水中污垢不能控制，導(dǎo)致設(shè)備堵塞，天得不停產(chǎn)檢修，清除污垢，循

環(huán)冷卻系統(tǒng)由于采用了水質(zhì)穩(wěn)定處理技術(shù)，可以有效地控制污垢沉積和產(chǎn)生，保

證了傳熱效率。污垢熱阻壹般定卷籬分之四如下，良好的傳熱效率，卷延晨生產(chǎn)

周期發(fā)明了條件，提高的工摩持續(xù)生產(chǎn)在400天以上。

（5）減少鋼鐵摩循環(huán)水處理設(shè)備體積，熱互換器的污垢熱阻若按仟分之三設(shè)

計(jì)畤，其傳熱面積將比污垢熱阻按離分之四設(shè)計(jì)畤大數(shù)倍，因此采用循環(huán)冷卻水

系統(tǒng)可使換熱器體積縮小，節(jié)省了大量鋼材。

（6）循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中投加緩蝕劑，可以有效地控制腐蝕，減少了換熱設(shè)

備材質(zhì)規(guī)定，也封應(yīng)減少了投資費(fèi)用。

（7）直流供水系統(tǒng)，原水凈化彳爰供水，其壹次基建投資及常常運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用均

高于循環(huán)系統(tǒng)供水，不謾由于水質(zhì)穩(wěn)定處理是壹門(mén)綜合性新生技術(shù)，波及范圍較

廣，操作管理也較復(fù)雜，需要配置宜定數(shù)量的具布?基本操作技能和管理水平1勺鹵

位操作人員和管理人員，但和^效益相比，11些費(fèi)用都是比較小的。

二、鋼鐵摩循環(huán)水處理發(fā)展概況：

起初人傷只是采用某些簡(jiǎn)樸鋼鐵1漸循環(huán)水處理措施，如加酸調(diào)整pH來(lái)控制

結(jié)垢等，隨即緩蝕劑、阻垢劑、殺生劑、抗污泥劑等壹系列藥劑^發(fā)，并應(yīng)用于

水處理領(lǐng)域。

最初用鈣垢防腐，彳灸來(lái)又重要用銘酸鹽，聚磷酸鹽、鋅鹽來(lái)緩蝕，伴隨環(huán)境

保護(hù)規(guī)定的提高，射Cr6+排放原則愈來(lái)愈嚴(yán)，迨樣在六拾年代末期，以聚磷酸鹽,

有機(jī)磷酸鹽卷主體的復(fù)合配方，逐漸取代了格系配方，七拾年代以來(lái)，造種趨勢(shì)

繼續(xù)增?艮，又出現(xiàn)了多種有機(jī)緩蝕劑，目前逐漸趨于復(fù)合型高效的全有機(jī)系破性

水處理藥劑配方及其他低毒、高效的藥劑。尤其是分子量比較高而含瞬低或輾磷

共聚物的應(yīng)用。

我國(guó)鋼鐵摩循環(huán)水處理技術(shù)迤展很快，在七抬年左右的畤間裹，除大化肥外,

已在全國(guó)言午多企業(yè)中推廣應(yīng)用，目前，化工、煉油、甯力、紡織、鋼鐵等企業(yè)已

^展了道項(xiàng)工作。

三、鋼鐵摩循環(huán)水處理技術(shù)及管理：

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)易產(chǎn)生所引起的腐蝕、結(jié)垢、菌藻粘泥等危害，畬給生

產(chǎn)帶來(lái)多種影響，下面所示：腐蝕、結(jié)垢、粘泥封生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。

1.鋼鐵閽i循環(huán)水處理沉積物（重要是垢）的析出和附著

天然水中溶解有重碳酸鹽，道種鹽是冷卻水發(fā)生水垢附著的重要成分。

在鋼鐵I?循環(huán)水處理系統(tǒng)中，重碳酸鹽的濃度隨循環(huán)冷卻水蒸發(fā)、濃縮而增

?,富其濃度到達(dá)飽和狀態(tài)畤，或者在通謾換熱器傳熱表面使水溫升高B寺，曾發(fā)生

下列反應(yīng)：

Ca(HCO3)2=CaCO3l+CO2t+H2O

冷卻水通謾冷卻塔向下噴淋B寺，溶解在水中的游離C02要逸出，道就促使上述

反應(yīng)向右方迤行。CaC03沉積在換熱器傳熱表面，形成致密的碳酸鈣水垢，它的導(dǎo)

熱性能很差。

不壹樣的水垢，其導(dǎo)熱系數(shù)不壹樣，但壹般不超謾1.16w/(m2-k),而鋼材的

導(dǎo)熱系數(shù)^45w/(m2-k),可冕水垢形成，必然曾影響換熱器的傳熱效率。

鋼鐵摩循環(huán)水處理水垢附著的危害，輕者是減少換熱器的傳娥率，影響產(chǎn)

量，增晨能耗，嚴(yán)重畤，則換熱器、管道被堵。如下圖：

'系統(tǒng)"中大量的設(shè)備是金屬制造的，■?期使用循環(huán)冷卻水曾發(fā)生腐蝕，;咸少

設(shè)備使用壽命甚至穿孔，導(dǎo)致安全隱患。其腐蝕的原因是多種原因?qū)е碌?。如下圖:

2.1鋼鐵摩循環(huán)水處理冷卻水中溶解氧引起的甯化擘腐蝕

系統(tǒng)中，冷卻水與空氣充足接觸(以便降溫)，因此水中溶解的氧可達(dá)廊口狀

態(tài)。常換熱器與溶有。2的冷卻水接觸B寺，由于金屬表面的不均壹性和冷卻水的導(dǎo)雷

性,在金屬表面曾形成^多腐蝕微甯池，微甯池的陽(yáng)極區(qū)和陰極辨別別發(fā)生氧化反

應(yīng)和遢原反應(yīng)，促使微重池中的陽(yáng)極區(qū)的部分金屬不停溶解而被腐蝕。

2.2鋼鐵翻盾環(huán)水處理氯離子引起的腐蝕

氯離子和硫酸根離子均屬于水中腐蝕性離子，尤其是氯離子曾破壤金屬表面形

成的鈍化膜，它能穿謾細(xì)孔而產(chǎn)生黠蝕，尤具在污垢存在畤，由于垢下是壹種貧氧

區(qū)，故成陽(yáng)極，而水中CI-可以擴(kuò)散迤入陽(yáng)極區(qū)，生成金屬氯化物，即Fe-Fe2++2e,

Fe2++2CI--FeCL,而金屬氯化物又可深入水解產(chǎn)生HCI,JS樣又使鐵的溶解速度

力噴！1,FeCI2+2H2O->Fe(OH)2+2HCI,造樣垢下小孔中PH不停下降,故小孔中溶

液不停酸化，又增迤腐蝕性。

2.3鋼鐵摩循環(huán)水處理銅管脫鋅腐蝕

凝汽器使用最多的銅材^合金黃銅管，黃銅管的脫鋅腐蝕是最常兄的腐蝕形

態(tài)，它包括均勻型層狀脫鋅和局部型栓狀脫鋅，但重要懸局部型栓狀脫鋅腐蝕，該

腐蝕易導(dǎo)致局部穿孔，因此危害性較大。黃銅脫腐蝕反應(yīng)式如下：

陰極：l/2O2+H2O+2e-20H-

陽(yáng)極：Zn?Cu-+Cu2++Zn2++4e

Cu2+在表面;匚集，與金屬本體發(fā)生置換反應(yīng)如下：

Cu2++Zn?Cu-Cu+Zn2+

銅管脫鋅彳叁的腐蝕產(chǎn)物也^^Zn(0H)2,ZnC03*Zn(OH)2等并覆蓋在腐蝕黠上，

腐蝕產(chǎn)物加劇了管壁上水垢的形成和固體顆粒的沉積，沉積物下面的金屬因缺氧而

嶼陽(yáng)極，與周圍部分形成氧的濃差霜池而出現(xiàn)潰瘍型脫鋅，此潰瘍深入金屬內(nèi)部

起到完全穿透。

2.4鋼鐵閽i循環(huán)水處理中微生物引起的腐蝕

由于微生物排出的粘液與瓢機(jī)垢和泥砂雜物等形成的沉積物附著在金屬表面，

形成氧的濃差霜池，促使金屬腐蝕。此外，在金屬表面和沉積物之間缺乏氧，因此

某些厭氧菌（重要是硫酸鹽逮原菌）得以繁殖，營(yíng)水溫20~50℃下繁殖更快。它

分解水中的硫酸鹽，產(chǎn)生H2s,引起設(shè)備腐蝕其反應(yīng)如下：

2

S042-+8H++8e=S-+4H2O+能量（細(xì)菌生存所需）

Fe2++S2-=FeSl

硫酸鹽il原菌（SRB）是壹種弧形狀厭氧性細(xì)菌，在它體內(nèi)有壹種遇氧化氫酶,

在厭氧條件下原硫酸鹽生成硫化氫而獲得生存能力。SRB廣泛存在于水中及土壤

中在PH5.5~8.5,溫度20~50℃下以硫化物作營(yíng)養(yǎng)源在厭氧條件下最合適繁殖。

SRB是金屬的微牛物腐蝕中最普遍、最嚴(yán)重，也是最弓I人注目的菌類，它封金屬的

腐蝕重要是通遇陰極去極化作用,加速腐蝕謾程C

作卷腐蝕產(chǎn)物FeS沉積在金屬表面上，與沒(méi)有被硫化亞鐵覆蓋的金屬又構(gòu)成腐

蝕雷池，造使SRB的腐蝕愈加嚴(yán)重。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，在最佳期生成條件下，SRB封碳

鋼腐蝕率最大可達(dá)100密耳/年。

SRB導(dǎo)致的腐蝕是強(qiáng)烈的局部黠腐蝕,在黠腐蝕區(qū)壹般充斥黑色的腐蝕產(chǎn)物，

其下面的金屬表面壹般是光亮而活潑的。

腐蝕狀況如下圖：

3鋼鐵商i循環(huán)水處理中微生物的滋生和粘泥

循環(huán)冷卻水中的微生物壹般是指細(xì)菌和藻類，在新鮮水中，壹般來(lái)^細(xì)

菌和藻類都較少。但在循環(huán)水中，由于養(yǎng)分的濃縮，水溫的升高和曰光照射,

品合細(xì)菌和藻類發(fā)明了迅速繁殖的條件。大量細(xì)菌分泌出的粘液像粘合劑同

樣，能使水中飄浮的灰塵雜質(zhì)和化阜沉淀物等粘附在壹起，形成粘糊糊的沉

積物粘附在換熱器的傳熱表面上。粘泥吸附在換熱器管壁上，除了曾引起腐

蝕外逮曾使冷卻水的流量;咸少，并減少換熱器的冷卻效率，嚴(yán)重畤，曾將管

子堵死，迫使停產(chǎn)清洗。

4、下表二：腐飩、結(jié)布、粘泥封生產(chǎn)系統(tǒng)的影響

互換器效率減少

熱互換器泄漏

材質(zhì)強(qiáng)度減少

..泵壓力上升，流量減少

增迤腐蝕

藥劑消耗量增是

冷卻塔效率減少

填料變形塌下

外觀污染（視受公差）

表二：腐蝕、結(jié)垢、粘泥封生產(chǎn)系統(tǒng)的影響

卷了克制循環(huán)冷卻水所引起的腐蝕、結(jié)垢、污染等危害，針?lè)獠灰紭铀|(zhì)和

操作條件，投加多種緩蝕劑、阻垢分散劑及抗污染劑，來(lái)到達(dá)水處理的目的，除

選用很好的水處理藥劑外，遢必須有壹定的工藝遍程和規(guī)定：包括清洗、預(yù)膜和

正常運(yùn)行等幾種方面。

（壹）鋼鐵循環(huán)水處理之清洗：

清洗的目的是卷了清除系統(tǒng)中的設(shè)備金屬表面的油污，浮銹、污垢及泥沙等

雜質(zhì)，以到達(dá)凈化金屬表面，保證系統(tǒng)預(yù)膜效果和藥劑正常使用，假如清洗工作

沒(méi)做好，在換熱器及管道內(nèi)存有大量的油污、泥沙、浮銹等雜質(zhì)，那么緩蝕性的

保護(hù)膜就很難形成，就曾使預(yù)膜效果下降，又濟(jì)導(dǎo)致污垢沉積。因此封合理使用

水處理劑，發(fā)揮水處理劑正常效用，首先封系統(tǒng)迤行清洗凈化是非常必要的，也

是必不可少的壹道工序。清洗工作分水清洗和化^清洗二f?環(huán)節(jié)，根據(jù)系統(tǒng)不壹

樣，采用的措施也不壹樣。

1.清洗措施：

清洗措施分系統(tǒng)清洗和罩臺(tái)換熱器清洗二彳固方面及水清洗和化擘清洗二佃環(huán)節(jié)，針

封裝置不壹樣采用措施不壹。

（1）鋼鐵1酸循環(huán)水處理系統(tǒng)清洗：

根據(jù)生產(chǎn)裝置的不壹樣，清洗條件不壹，如壹種新基建施工的裝置，在施工

結(jié)束^聿運(yùn)行前必須誕行仔細(xì)的人工打掃工作，在系統(tǒng)中存留著部分雜物、泥沙、

焊渣等雜質(zhì)，因此該裝置的清洗工作必須在打掃系統(tǒng)之彳灸謹(jǐn)行旁通管連接的水沖

洗，使清洗的水不通謾換熱設(shè)備迤行循環(huán)清洗，迨樣就防止系統(tǒng)中的雜物暹入設(shè)

備而堵塞換熱設(shè)備，并且回水也不上冷卻塔，以防止雜物暹入填料中間引起堵塞。

余整數(shù)小畤循環(huán)（規(guī)定流速以裝置最大流速下逛行約卜3m/s）彳菱，暹、出口水濁

度基本恒定，不再上升畤，可視系統(tǒng)水清洗^束，即停循環(huán)水泵，造行系統(tǒng)排放，

并打掃水池中的雜物，拆除換熱設(shè)備的旁通管，然彳及水池放入新鮮水彳為，再用泵

暹行換熱設(shè)備的水沖洗，同步根據(jù)水的濁度不再上升卷水清洗結(jié)束，迤行排放，

打掃彳爰放鮮水，可逛行下步的化擘清洗。

（2）鋼鐵循環(huán)水處理化學(xué)清洗：

化學(xué)清洗即是在水中添加入不宜樣化孥清洗藥劑謹(jǐn)行全系統(tǒng)的金屬表面清

洗凈化工作，按系統(tǒng)不壹樣添加的也藥劑不壹樣，壹般新裝置的設(shè)備表面以油污、

浮銹卷主，就需選用堿洗和酸洗二步處理。假如設(shè)備銹蝕嚴(yán)重的話，就需暹行軍

臺(tái)酸洗處理封于舊裝置的化阜清洗，重要是結(jié)垢、污垢和粘泥，就以除垢和剝

離懸主，^之卷了有效地迤行化擘清洗，在清洗前應(yīng)封如下?tīng)顩r暹行調(diào)查。

A.化阜清洗設(shè)備的種類、型式和規(guī)格。

B.化阜清洗畤所接觸部位的材質(zhì)。

C.需要清洗液的種類、數(shù)量和費(fèi)用。

D.化阜清洗畤臨畤管線的連接。

E.污垢狀況的調(diào)查和分析。

其中污垢狀況的調(diào)查分析，是選用化孥清洗藥劑及清洗措施所不可缺乏的，

必要畤應(yīng)先暹行污垢沉積物的組份分析和污垢沉積物在多種藥劑中的溶合試驗(yàn)，

以選擇最適合的化阜清洗藥劑和化擘清洗操作條件。

在系統(tǒng)化擘清洗中，壹般選用某些特殊的或?qū)Ｓ玫幕⑶逑磩?，它儼］宣股?/p>

壹類表面活性劑，用于清洗金屬表面的油污、泥沙、浮銹等雜物，例如，磺化琥

珀酸二2乙基己酯鈉鹽，有機(jī)磷酸鹽和聚丙烯酸鈉的混合物或聚合磷酸鹽。壹般

化阜清洗畤控制pH值在4.5?6.0左右，清洗畤間約24?72小畤，詳細(xì)按監(jiān)測(cè)設(shè)

備觀測(cè)，同步分析水中PH、濁度和^鐵，鄰近兩次分析數(shù)據(jù)Y變化相差不大懸

準(zhǔn)?？梢暰砘⑶逑唇Y(jié)束。

若有條件，分析控制項(xiàng)目見(jiàn)下表:

編號(hào)項(xiàng)目分析頻率控制值

1PH

2濁度

2電可華

3^硬

4^鐵

5藥劑濃度

6余氯

2.鋼鐵摩循環(huán)水處理其他清洗措施：

除化學(xué)清洗以外遢可使用機(jī)械清洗，高壓水噴射清洗、噴砂清洗管道、清洗

器清洗及海綿球自勤清洗等物理清洗。伴隨新型清洗劑和添加劑的^發(fā)，目前常

用不停聿的化阜清洗措施，il樣即可以清洗設(shè)備又不阻礙生產(chǎn)，收效比較明顯，

壹般不停隼系統(tǒng)清洗要按下面幾種環(huán)節(jié)：

第壹天：先暹行通氯或投加含氯（澳）殺菌處理。

第二天：加入非氧化性殺菌剝離劑造行粘泥剝離。

第三天：（1）向系統(tǒng)投加清洗劑以到達(dá)規(guī)定濃度。

（2）持續(xù)加入清洗劑以補(bǔ)充排放、消耗損失。

（3）pH值降到50?5.5范圍內(nèi)。

（4）增晨排放量使?jié)饪s倍數(shù)在2.0左右。

（5）污垢嚴(yán)重的換熱器每2小畤沖氣或反洗壹次。

第四天和第五天：

（1）清洗劑保持在需要的濃度。

（2）持pH值在5.0?6.5之間。

（3）保持濃縮倍數(shù)卷1.5?2.（）左右。

（4）沖氣或反洗。

第六天：（1）停止加清洗劑并使pH值提高到正常范圍。

（2）減少排污量到正常水平。

第七天：始可以加入預(yù)膜劑轉(zhuǎn)入預(yù)膜階段。

（二）鋼鐵循環(huán)水處理預(yù)膜：

1、鋼鐵腐；循環(huán)水處理預(yù)膜目的：

預(yù)膜謾程乂稱基磯投加處理，它與清洗謾程同樣，都是水處理技術(shù)中重要預(yù)

處理謾程之壹，與否造行預(yù)膜，封緩蝕效果有明顯的差異兩者相差可達(dá)2（）倍左

右，壹般預(yù)膜處理是加大緩蝕劑的初期投加濃度，使其迅速成膜，以克制初始階

段較高的腐蝕速度。

2、鋼鐵J敲循環(huán)水處理預(yù)膜劑:

壹般稱初期投加藥劑卷預(yù)膜劑，它的構(gòu)成往往與正常投加的藥劑不壹樣，以

聚磷酸鹽卷主的預(yù)膜劑有六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉，加入適量的鋅鹽等助劑其預(yù)

膜效果更佳。此外有使用高濃度有機(jī)磷酸加鋅鹽，也有很好的預(yù)膜效果。

3、影響鋼鐵循環(huán)水處理預(yù)膜的原因：

以聚磷酸鹽卷例的成膜規(guī)定：

（1）有壹定的Ca2+存在。常水中沒(méi)有Ca2+或Ca2+含量偏低畤，預(yù)膜效果很

差,壹般Ca?小濃度要在40?80mg/l,才能獲得很好的預(yù)膜效果。

（2）pH值：預(yù)膜規(guī)定金屬表面清潔和活化，pH值較低畤金屬表面易活化,

碳鋼成膜彳爰表面色暈明顯，但PH值太低腐蝕增大，膜不易形成，因此pH值應(yīng)控

制在5.5~6.5卷宜。

（3）濁度：常水中濁度提高畤，腐蝕率封應(yīng)增是，道是由于金屬表面沉積

物增多，輕易導(dǎo)致孔蝕或局部腐蝕，因此預(yù)膜畤循環(huán)水的濁度應(yīng)盡量控制在較低

的范圍，壹般＜l（）mg/l卷宜。此外可合適投加分散劑，以分散懸浮物，防止懸浮

物沉積在金屬表面，影響預(yù)膜效果。

（4）水溫：水溫高，預(yù)膜畤間可縮短，水溫低，可延是預(yù)膜畤間，壹般在

常溫條件下，預(yù)膜畤間卷24?48小畤。

4、鋼鐵循環(huán)水處理預(yù)膜期內(nèi)分析控制項(xiàng)目（見(jiàn)下表）

編號(hào)項(xiàng)目分析頻率控制值

1PH

2濁度

3^硬度

4^鐵

5女恩磷

6溫度

（三）鋼鐵摩循環(huán)水處理正常運(yùn)行

常預(yù)膜處理完畢彳我水處理劑優(yōu)高濃度轉(zhuǎn)入低濃度的處理稱卷正常處理，也

稱懸正常運(yùn)行。在預(yù)膜處理的基礎(chǔ)上，采用合適的水處理藥劑配方，處理循環(huán)水

系統(tǒng)的水質(zhì)，以維持和修補(bǔ)系統(tǒng)內(nèi)金屬表面形成的保護(hù)膜，彳走而到達(dá)防腐、防垢

和防止微生物生畏的目的，道就是正常運(yùn)行的作用。正常運(yùn)行應(yīng)隨水質(zhì)和工藝條

件不壹樣而采用不壹樣的水處理藥劑配方。

1.鋼鐵循環(huán)水處理正常運(yùn)行處理的操作控制

正常運(yùn)行操作，是根據(jù)循環(huán)冷卻水指定的濃縮倍數(shù)迤行壹定量的排放和補(bǔ)充

新水，同步按比例投入指定水處理藥劑，來(lái)控制循環(huán)水質(zhì)四體1度(堿度、硬度、

濁度、鹽度)的穩(wěn)定，卷此就規(guī)定迤行水質(zhì)分析，詳細(xì)分析項(xiàng)目、意義及分析頻

率如表三。

根據(jù)分析的數(shù)值可以計(jì)算水的碳酸鈣飽和指數(shù)IS,它是水的實(shí)際pH值(PHa)

和該水質(zhì)在碳酸鈣到達(dá)飽和H寺的PH值(PHs)兩者之差。

IS二PHa-PHs

若IS>0表達(dá)此水質(zhì)有結(jié)垢趨勢(shì)

IS=()表達(dá)處在平衡狀態(tài)

IS<0表達(dá)此水質(zhì)有腐蝕趨勢(shì)

假如使用磷系配方，遢可以計(jì)算磷酸鈣飽指數(shù)IP,其含義和磷酸鈣和飽和指

數(shù)相似，是判斷磷酸鈣沉積狀況，它是水的實(shí)際PH(PHa)與假定Ca3(P04)2

處在飽和狀態(tài)畤的PH值(PHs)之間的差值，即：

IP=PHa-PHs

同樣：IP>0表達(dá)此水質(zhì)有結(jié)垢趨勢(shì)

IP=O表達(dá)處在平衡狀態(tài)

IP<0表達(dá)此水質(zhì)有腐蝕趨勢(shì)

又可以根據(jù)指定的某壹離子濃度計(jì)算濃縮倍數(shù)K值，壹般都以CL-卷計(jì)算濃

縮的根據(jù)。

k,—_循__環(huán)__水__中___C_L_一___循__環(huán)__水__中__電__導(dǎo)__率____循__環(huán)__水__鈣__硬__度___

補(bǔ)充水中-補(bǔ)充水中電導(dǎo)率一補(bǔ)充水鈣硬度

根據(jù)濃縮倍數(shù)來(lái)控制排放量和補(bǔ)充量，由于冷卻塔的蒸發(fā)損失壹般是不大變化的,

使之到達(dá)穩(wěn)定，隨即按排放數(shù)量及比例規(guī)定投加水質(zhì)穩(wěn)定劑，控制腐蝕和結(jié)垢。

2.鋼鐵）?循環(huán)水處理運(yùn)行效果的監(jiān)測(cè)

卷保證水質(zhì)穩(wěn)定藥劑使用的效果，除上述控制分析項(xiàng)目外，建立壹系列監(jiān)測(cè)裝置及

謹(jǐn)行某些監(jiān)測(cè)分析項(xiàng)目（冕表三），也是很重要的，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以及畤調(diào)整藥

劑配方及投加量等，使之更能適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際狀況，充足發(fā)揮水處理劑的作用。重要

是通謾系統(tǒng)中安裝旁路掛片、小型換熱器、勤態(tài)污垢監(jiān)察裝置等來(lái)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的腐蝕

率、污垢熱阻、污垢附著度等，同步迤行細(xì)菌檢測(cè)。

1）鋼鐵摩循環(huán)水處理旁路掛片：

安裝旁路掛片檢查水處理劑的緩蝕效果，是壹項(xiàng)比較簡(jiǎn)便和切實(shí)可行的基本

測(cè)試措施。掛片選擇的材質(zhì)要與系統(tǒng)的材質(zhì)同樣。

掛片^前、彳爰處理。在掛片入系統(tǒng)前應(yīng)放入盛有化擘純丙酮的小搪瓷盆中用

脫脂洗兩遍，冷凰吹干彳復(fù)用濾余氏包好放干燥器中備用。使用畤，可按如下環(huán)節(jié)暹

行操作：?jiǎn)⒎忉芫挠貌讳P鋼鍛子把試片取出放在濾紙上；在盛有蒸馀水的小搪兗盆

中，用脫脂棉擦洗壹遍，再用蒸儲(chǔ)水沖洗；立即放在盛有化學(xué)純輾水乙醇的小搪

瓷盆中，用脫脂棉擦洗兩遍；將試片放在干濾紙二，用冷凰吹干；用濾紙將試片

包好，放在干燥器中，24小畤彳為稱重記錄。再迤入系統(tǒng)。通謾壹定的畤間試驗(yàn),

取出。^彳灸處理環(huán)節(jié)：用自來(lái)水沖洗粘泥、浮銹；放在盛有清洗液（按不壹樣材

質(zhì)配制的，其中有少^緩蝕劑）的小搪瓷盆中用鎰子及脫脂棉清洗，畤間不適宜

遇員用銀子夾住在自來(lái)水中沖洗2?3遍；再放在盛有蒸僧水的小燒杯中漂洗

2~3遍；取出放在盛有化擘純的輾水乙醇的小燒杯中；將試片取出放在濾紙上用

冷J虱吹干包好，放在干燥器中24小畤彳爰稱重記錄。再根據(jù)失重、試片面積及試

驗(yàn)畤間計(jì)算出試片的腐蝕率。

掛片安裝位置選擇要合理，壹般在冷卻水出口和回水管路上的旁路掛片安裝

器上，不適宜靠通氯（或加殺菌劑的地方）、加藥等裝置太近，在水流勃的地方,

控制有壹定流速，定期（壹般卷30天、60天、90天等）取出掛片測(cè)驗(yàn)。

鋼鐵J蔽循環(huán)水處理腐蝕率的計(jì)K=二2乂876x10,

Sxfxp

算：

式中：K---腐蝕率（mm/a）

Wi——掛片試驗(yàn)前的重量（g）

W2——掛片試驗(yàn)彳爰的重量（g）

S---掛片面積（cm2）

T——試驗(yàn)畤間（h）

8.76X101——換算常數(shù)

P—金屬密度（g/cn?）（碳鋼7.85；不銹鋼7.92、黃銅8.50）

2）鋼鐵摩循環(huán)水處理中試驗(yàn)性換熱器：

根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)換熱器的參數(shù)及材質(zhì)，設(shè)計(jì)模似性換熱器，規(guī)定便于拆裝和處

理的構(gòu)造，安裝在生產(chǎn)系統(tǒng)中，定期取出熱互換管，迤行腐蝕率、污垢熱阻、污

垢附著度及垢樣分析的測(cè)定，根據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)來(lái)綜合評(píng)估水質(zhì)迤行狀況。

A.腐蝕率計(jì)算：同掛片法。

B.污垢熱阻計(jì)算：

污垢熱阻R卷測(cè)試彳灸管子傳熱系數(shù)的倒數(shù)與清洗管傳熱系數(shù)倒數(shù)的差值。

式中：R一污垢熱阻（米2.畤.℃/仟卡）

K2——測(cè)試彳及傳熱系數(shù)（仟卡/米2?畤?C）

K1——清洗的傳熱系數(shù)（仟卡/米2?畤?C）

C.鋼鐵摩循環(huán)水處理污垢附著度：

污垢附著度是綜合分析水質(zhì)運(yùn)行好塌的壹項(xiàng)指數(shù)，有資料報(bào)導(dǎo)，通謾大量試

驗(yàn)闡明污垢沉積速度整年的量卷第壹種月的量的壹倍，因此污垢附著度以每月每

厘米2沉積的污垢毫克數(shù)，以mcm表達(dá)。

x30

式中：N---污垢附著度，mcm

N2---測(cè)試彳叁的管重量（mg）

Ni---測(cè)試前的管的重量(mg)

S—測(cè)試管的面積(cm2)

T—測(cè)試天數(shù)(d)

D.鋼鐵1酸循環(huán)水處理垢樣分析

取下測(cè)試管中的垢樣，迤行組分分析，判斷水處理運(yùn)行效果是最直接和可靠

的措施之地，假如沉積物中的FC2O3含量很高，道往往是腐蝕比較嚴(yán)重，假如沉

積物中CaO、MgO等含量高，造往往是有結(jié)垢傾向，假如沉積物中灼燒減量高,

逅往往是由于微生物污垢較多導(dǎo)致的。

沉積物構(gòu)成的分析項(xiàng)目應(yīng)與水質(zhì)條件運(yùn)行狀況和水處理劑配方配合，壹般有

如下幾項(xiàng)。

(1)鋼鐵摩循環(huán)水處理灼燒;咸量：950℃固體殘?jiān)?/p>

550℃有機(jī)物殘?jiān)?/p>

(2)Fe2O3腐蝕臟物

(3)CaO%吉垢

(4)MgO女吉垢

(5)ZnO鋅垢沉積

(6)P2O5(磷系配方畤，表達(dá)有磷酸鈣垢生成)

此外遢可以逸行甯化學(xué)測(cè)試及局部鉆腐蝕的測(cè)試。

3)鋼鐵摩循環(huán)水處理勘態(tài)污垢監(jiān)察裝置：

在系統(tǒng)旁路管上安裝勃態(tài)污垢監(jiān)察裝置(又稱BDM裝置)，根據(jù)測(cè)試管的壁

溫變化，觀測(cè)和計(jì)算其污垢沉積程度，并可計(jì)算其污垢熱阻和阻垢率，污垢熱阻

的計(jì)算，根據(jù)測(cè)試畤清洗管的傳熱系統(tǒng)和結(jié)垢彳發(fā)的傳熱系數(shù)計(jì)算，阻垢率的計(jì)算

根據(jù)空白H寺的溫差和加藥處理彳麥的溫差計(jì)算。

阻垢率%=竺旦

Ar

式中：At——空白試驗(yàn)日寺熱宜偶溫差℃

△t1——加藥試驗(yàn)畤熱霜偶溫差℃

勤態(tài)沉積物監(jiān)察器不僅可以作現(xiàn)埸監(jiān)察用遐可以在試驗(yàn)室迤行配方篩選用,

通謾勤態(tài)沉積物監(jiān)察器篩選出很好的配方和操作條件，封生產(chǎn)上暹行調(diào)整，使水

處理藥劑的應(yīng)用獲得更好的效果。

4）鋼鐵摩循環(huán)水處理中細(xì)菌檢測(cè)分析

由于循環(huán)水的水溫及投加了水質(zhì)穩(wěn)定劑，幺合微生物提供了合適的條件和養(yǎng)

分，因此微生物的危害程度也高于直流水系統(tǒng)，因此殺菌處理如加氯，或加非氧

化性殺生劑是很重要的壹部分工作外，定期迤行細(xì)菌的檢測(cè)工作也是很重要的，

通遇細(xì)菌檢測(cè)狀況可發(fā)水質(zhì)憨化程度和趨勢(shì)及早采用措施迤行殺菌和調(diào)換氧

化殺生劑暹行處理，壹般循環(huán)水中微生物檢測(cè)項(xiàng)目有：異養(yǎng)菌^數(shù)、鐵細(xì)菌、硫

酸鹽遢原菌、硫化菌、硝化菌群及真菌，針?lè)庀到y(tǒng)裝置狀況分析頻率不壹，但異

養(yǎng)菌^數(shù)在夏天應(yīng)拾天分析1次。

3.鋼鐵摩循環(huán)水處理水質(zhì)處理的效果評(píng)估

通謾多種監(jiān)測(cè)手段，得到數(shù)據(jù)按下述原則卷符合規(guī)定：

（1）腐蝕率：碳鋼^0.125mm/a

不銹鋼、銅0.005mm/a

（2）污垢熱阻:<1.72-3.44X1()-1m2.k/w

（3）粘附速率:<30mg/cm2.m(mem)

（4）異養(yǎng)菌^數(shù)（夏季）:<5X105ffl/ml

（5）垢樣分析：Fe20s<60%

CaO+MgO<40%

550℃灼燒失重V50%

此外，根據(jù)大修拆^設(shè)備現(xiàn)埸的應(yīng)用處理效果。

四、結(jié)束^

“三分藥劑，七分管理”是鋼鐵摩循環(huán)水處理工作者的^驗(yàn)^余吉，懸此

應(yīng)制定嚴(yán)格規(guī)范的鋼鐵1蔽循環(huán)水處理操作規(guī)程，定期封循環(huán)水暹行監(jiān)測(cè)，及

畤?yán)斫馑湓O(shè)備的運(yùn)行狀況，，穗余吉^驗(yàn)，認(rèn)真做好循環(huán)水的穩(wěn)定運(yùn)行工作。

道壹切都需要供方和顧客雙方協(xié)同工作、互相交流，竭力做到封系統(tǒng)勒

態(tài)管理。首先供方提供水處理技術(shù)方案、操作規(guī)程、水質(zhì)分析措施、互相交

流、監(jiān)測(cè)管理措施、試驗(yàn)室籌建資料及搜集顧客反饋謾來(lái)的信息并根據(jù)此信

息及畤封水處理方案、藥劑做封應(yīng)調(diào)整等，另壹面顧客最佳建立水處理崗位,

配置化驗(yàn)室，有專職或兼職人員加藥、水質(zhì)分析等平常監(jiān)測(cè)管理，做好水質(zhì)

報(bào)表或記錄（見(jiàn)附頁(yè)）及其各項(xiàng)指襟曲線，有條件每年做壹次現(xiàn)埸勤態(tài)模擬

試驗(yàn)，有異常狀況及畤反饋給供方并協(xié)商處理措施，定期迤行互相交流，到

達(dá)共識(shí)，以到達(dá)封系統(tǒng)勤態(tài)管理。

表三水質(zhì)分析項(xiàng)目的意義和頻率

項(xiàng)目意義分析頻率

測(cè)定判斷水的腐蝕性和結(jié)垢性，壹般在7?8,低于6.5需調(diào)整，如低

PH