1、目 錄一、裝置概況及工藝流程介紹二、循環水的監測和控制三、制度及規范中對循環水水質監測的有關要求一、裝置概況及工藝流程介紹用水來冷卻工藝介質的系統的系統稱作冷卻水系統。其由換熱器.冷卻塔.水泵.管道等構成。冷卻水系統通常有兩種：直流冷卻水系統和循環冷卻水系統冷卻水系統又分為封閉式冷卻水系統和敞開式冷卻水系統循環冷兩種循環冷卻水系統特點循環水系統冷卻方式水的損失應用封閉式循環水的冷卻依賴于散熱裝置系統由于冷卻水不暴露于空氣中，所以水量損失少，水中各礦物質和離子含量一般不發生變化。運行費用高，僅適用于具有特殊要求的工業生產系統開放式水的再冷卻是通過冷卻塔進行 冷卻水暴露于空氣當中，存在4種不同形式

2、的損耗和補水過程，產生濃縮應用廣泛 水水池 填料 布水管換熱設備 水池布水管支架風筒減速器風葉塔體上塔閥門水泵進口閥門風機電機水池 熱交換散熱進水管敞開式循環冷卻水工藝流程圖敞開式循環冷卻水的熱交換單元和冷卻單元由于敞開式循環冷卻水系統水的再冷卻是通過冷卻塔來進行的，因此冷卻水在循環過程中要與空氣接觸，部分水在通過冷卻塔時還會不斷被蒸發損失掉，因而水中各種礦物質和離子含量也不斷被濃縮增加。為了維持各種礦物質在和離子含量穩定在某一個定值上，必須對系統補充一定量的冷卻水(補充水）。并排出一定量的冷卻水（排污量）。循環冷卻水水質變化特點1.溶解固體濃縮在開始運行時，循環水質和補充水相同。在運行過程中

3、，因純水不斷蒸發，水中的溶解固體和懸浮物逐漸積累。循環冷卻水水質變化特點總的水量損失（P）為：P=P1+P2+P3+P4循環冷卻水在蒸發時，水分損失了，但鹽分卻留在了水中。風吹、滲漏和排污所帶走的鹽量為： S（P2+P3+P4）補充水帶進系統的鹽量為： SBP=SB(P1+P2+P3+P4) 式中S循環水含鹽量；SB補充水含鹽量。循環冷卻水的蒸發濃縮，導致循環水中含鹽量的增加，這一方面增加了水的導電性，使循環冷卻水系統腐蝕過程加快：另一方面，某些鹽類由于超過飽和濃度而沉積，使循環冷卻水系統產生結垢。2.二氧化碳散失冷卻水在冷卻塔中與空氣充分接觸時，水中的CO2被空氣吹脫而送入空氣中。水滴在空氣

4、中降落1.5-2s后，水中CO2幾乎全部散失，水中鈣鎂的重碳酸鹽全部轉化為碳酸鹽使循環水比補充水更易結垢。3.溶解氧量升高循環水與空氣充分接觸，水中溶解氧接近平衡濃度。冷卻水的相對腐蝕率隨溶解氧含量和溫度升高而增大，至70后，因含氧量已相當低，才逐漸減小。循環冷卻水水質變化特點4.雜質增多 循環水在冷卻塔中吸收和洗滌了空氣中的污染物以及空氣攜帶的灰塵、植物的絨毛等，結果使水中雜質增多。5.微生物滋生循環水中含有的鹽類和其他雜質較高，溶解氧充足，溫度適宜（一般25-45），許多微生物（包括細菌、真菌和藻類）能夠在此條件下生長繁殖。循環冷卻水水質變化特點循環冷卻水水質變化的結果1.腐蝕故障 不僅縮

5、短設備壽命，而且引起工藝過程效率的降低、產品泄露等問題，在高溫高壓過程的冷卻水系統，還可能發生安全事故。2.結垢故障不僅使傳熱效率降低，影響冷卻效果，嚴重時使設備堵塞而停工檢修。還降低輸水能力，增加泵的動力消耗，并促使微生物滋生，間接引起腐蝕。循環冷卻水處理的基本任務： 防止或緩減系統的腐蝕和結垢及微生物的危害，確保冷卻水系統高效安全運行。工業循環水水質分析的目的是了解和掌握水質的真實狀況,掌握循環水在運行過程中,隨著環境(包括氣侯、工藝)條件的變化而引起的水質的變化。以便采取相應的措施,對癥下藥,保證循環水運行正常。從而確保大生產的工藝條件的穩定。工業循環水水質分析的必要性水中的主要物質陰離

6、子：SO4 2- ,Cl-,HCO3-,SiO32- ,CO32-陽離子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+ ，Cu2+,Fe2+溶解氣體：O2,CO2有機物：微生物，油脂等懸浮顆粒：泥沙膠體等水中陰離子的總當量數和陽離子的總當量數相等水質分析項目及含義pH值總硬度總堿（M堿度）總固體濁度電導率含鹽量鋁硬度銅離子總鐵氯離子游離性余氯細菌總數硫酸根硅酸油氨氮磷酸根濃縮倍數COD二、監測與控制通過長期的生產實踐經驗可知，循環冷卻水系統中的腐蝕、結垢和微生物生長與冷卻水的水質水的化學組成和物理化學性質有著密切的關系。例如，大多數的循環冷卻水系統正常運行時的PH在79.2之間。如果加酸過多，循環水的PH

7、值降低到4.5時，則冷卻水系統將發生嚴重的腐蝕。循環冷卻水系統在正常運行時使用的水處理劑是否能發揮其最佳的作用，也與冷卻水的水質有著十分密切的關系。許多循環水系統的補充水是地面水，他們的組成往往隨季節而變化。夏季時由于雨量充沛，故水的含鹽量低；冬季時則由于地面降雨稀少，故水的含鹽量增加，有些地方甚至可以增加23倍。如果用相同的工藝條件和水處理方案，在夏天時可能效果很好，但冬天時可能會結垢。因此，在日常運行中需要對冷卻水系統的補充水和循環水的化學組成和物理化學性質進行監測和控制。1.pH值PH 值為循環水系統重要監控指標，循環水處理通過管控 PH 值在某一區間以達到均衡防腐、阻垢及抑制菌藻目的。

8、循環冷卻水開式系統： GB50050-2007 指標 6.89.5運行的PH值通常被控制在7 9.2這一范圍內。在25時，PH=7的水為中性，故PH=7 9.2的水大體上屬于中性或微堿性的范圍。一般地講，在上述的PH范圍內，冷卻水的腐蝕性隨PH值的上升而下降。影響 PH值的主要因素在加殺菌劑的時候，殺菌劑是強酸性 ，會使pH值下降；管線或設備泄漏；補充新鮮水變化；操作失誤或其它。pH值控制過程當pH值10 時幾乎停止腐蝕，即所謂進入鐵材質的鈍化區。所以在小型工業鍋爐及熱水鍋爐系統 GB 規定的 PH 值為1012，因為這些系統都是全鐵系統，高 PH 值起到良好防止金屬鐵材質腐蝕作用。反之水的

9、PH 值越低對金屬鐵材質腐蝕性越強。水對金屬銅（包括各類銅合金）的腐蝕機理為 PH 值在 8.5 9.0 為鈍化區，腐蝕速率最慢，當 PH9.0 及8.5時隨酸堿性越大，腐蝕性越強。結垢問題：水對系統熱交換面的結垢態勢分析為 PH 值越高結垢趨勢越嚴重，反之即越弱，當 PH9.0 及 6.0 時隨酸堿性越大，細菌藻類的活躍性越差。工業循環水系統控制菌藻的主要目的是避免因細菌藻類快速繁殖產生大量生物黏泥（熱阻）影響設備熱交換，并非為環衛角度。綜上分析：采用 6.8 7.5 的酸性水處理管理模式（加酸處理）客觀上對防垢有利，對防腐及抑制菌藻不利；采用 7.5 8.5 的中性水處理管理模式客觀上均衡

10、于防垢及防腐，不利于抑制菌藻；采用 8.5 9.5 的堿性水處理管理模式客觀對防腐及抑制菌藻有利，不利于防垢。在開式系統 GB 提供的是一個大范圍指標區間，因在全國范圍內給水源水質、各類設備系統狀況及各水處理公司技術存在較大差異，采用任一（酸中堿）模式客觀上各有利弊。 我們歸納選定 PH 值管控區間一般需參考以下因素：給水源水質因素：結垢傾向水質可選用中性模式（特定的嚴重結垢傾向水質，在無軟化預處理工藝時，可采用酸性模式）；腐蝕傾向水質可選用堿性模式；含較多細菌藻類有機物水質（如再生水、地表水）亦適宜選用堿性模式。系統工況因素：已存在較為嚴重腐蝕的系統，為加強抑制腐蝕趨勢惡化可選用堿性模式；設

11、備換熱處溫度較高的，為延緩結垢趨勢可選用中性模式（當前新技術存在高溫下使用特定堿性模式取得良好效果情況）。藥劑機理因素：公司藥劑自身阻垢技術能力強的一般選擇堿性管理模式，防腐技術能力強的一般選擇中性管理模式。總硬度間接表示水中高價金屬離子含量。其中天然水中的高價金屬離子主要是 Ca2+（鈣離子）、Mg2+（鎂離子），所以通常天然水的總硬度即指 Ca2+、Mg2+含量之和。硬度分類： 總硬度 = 鈣硬度 + 鎂硬度 = 碳酸鹽硬度（亦稱暫時硬度）+ 非碳酸鹽硬度（亦稱永久硬度）2 總硬度：a）暫時硬度 水中對應于碳酸氫根離子和碳酸根離子的硬度稱為暫時硬度。這種水溶液煮沸后很容易生成碳酸鹽沉淀析出

12、水垢，所以稱這種硬度為暫硬。俗話所說的硬水、軟水就是指這種水中暫硬的多少。用化學方法將水中鈣、鎂暫硬除去的水叫軟化水。其化學反應式如下： 加熱Ca（HCO3）2CaCO3+ CO2+H2O 加熱 Mg(HCO3)2Mg（OH）2+2CO2b）永久性硬度 加熱煮沸天然水后，還殘留于水中的鈣離子與鎂離子量稱為永久硬度。因為這部分鈣、鎂離子不能用加熱煮沸的方法將其沉淀出來，所以稱為永久性硬度，也叫非碳酸鹽硬度。這些物質是鈣、鎂的氯化物（CaCL2、MgCL2）、硫酸鹽（CaSO4、MgSO4）、硝酸鹽Ca(NO3)2、Mg(NO3)2等鹽類。c）負硬度 由于天然水的pH值一般都在8.3以下，因此水中

13、CO32- 的量很少，可以這樣認為，天然水中碳酸鹽硬度的陰離子就是HCO3-。但是，水的總硬度與堿度存在如下關系： 當水的總硬度大于總堿度時，其碳酸鹽硬度便等于總堿度。而總硬度和總堿度的差值就是非碳酸鹽硬度。 當水的總硬度小于總堿度時，則水中硬度全部是碳酸鹽硬度，非碳酸鹽硬度等于零，水中其余的碳酸鹽即為鈉鹽和鉀鹽，這種水由于總硬度小于總堿度故被稱為負硬水，總硬度與總堿度的差值稱為負硬度，簡稱負硬。鈣離子濃度從腐蝕的角度來看，軟水雖不易結垢，但其腐蝕性較強。因此，循環水中鈣離子濃度的低限不宜小于30mg/L。從結垢的角度來看，鈣離子是循環水中最主要的成垢陽離子。因此，循環水中鈣離子濃度也不宜過高

14、。在投加阻垢分散劑的情況下，鈣離子濃度的高限不宜大于200mg/L。鎂離子也是冷卻水一種主要的成垢陽離子。一般情況下，循環水中鎂離子濃度不宜大于60mg/L或2.5mmol/L。由于鎂離子易與循環水中的硅酸根生成類似于蛇紋石組成的不易用酸除去的硅酸鎂垢，故要求循環水中鎂離子濃度遵從以下關系式Mg2+*sio215000 鈣離子與鎂離子都以CaCO3計，鈣離子與鎂離子之和為總硬度。鎂離子濃度鈣鎂在天然水中的水解過程是可逆反應，反應式為Ca（HCO3）2CaCO3+ CO2+H2O若水溶液中CO2減少，反應向右進行，CaCO3結晶；增加CO2，反應向左進行，抑制 Ca（HCO3）2分解，所以水溶液

15、中Ca（HCO3）2的變化隨pH值得變化而改變存在形態，即 pH8.4時，水中Ca2+、Mg2+全部以Ca（HCO3）2 的形式存在穩定。 pH=8.410時，Ca（HCO3）2 轉化為CaCO3的形式加強，并結晶。 pH10時，水中Ca（HCO3）2 將全部轉為CaCO3，析出沉淀。 為此在水處理工藝中，應嚴格控制進水的pH值，根據制水設備對水質的要求，進行pH值的調整，注意pH值不要大于8.5。水的硬度是指溶解在水中的鹽類物質的含量，即鈣鹽與鎂鹽含量的多少。鈣鎂離子的總合相當于10毫克氯化鈣稱之為1“度”。通常根據硬度的大小，把水分成硬水與軟水：8度以下為軟水，8-16度為中水，16度以上

16、為硬水，30度以上為極硬水。表4 水質分類與特性水質類型硬度+堿度/mg/L水質特性處理方法大致分布超低硬度堿度 30強腐蝕，不結垢自然pH運行南方沿海地區 低硬度堿度3080強腐蝕，弱結垢自然pH運行南方沿海地區 中硬度堿度80180弱腐蝕，弱結垢自然pH運行長江流域 高硬度堿度180250弱腐蝕，強結垢加酸運行西北地區超高硬度堿度250弱腐蝕，極強結垢預處理運行黃河流域與東北 硬水在工業上會帶來一些危害， 形成的水垢會造成熱水系統、供水管道、太陽能熱力系統中的許多問題：積垢造成傳熱不良，降低鍋爐的熱導率，增加能耗，浪費能源；被水垢堵塞的水管會導致用水器具的效率下降，甚至造成故障；用水器具的

17、運行費用（如能源費用）增加；堵塞管道，縮短鍋爐的使用壽命，嚴重的還會導致更換水管，或因傳熱不勻造成鍋爐的爆炸等等。因此，在工業上鍋爐水必須經過軟化處理。除水中硬度的處理方法去除水中硬度可以通過煮沸法、化學法、離子交換法、膜法等方法。其中，煮沸法，僅用于去除水的暫時硬度。若水的硬度是永久硬度，往往使用其他的幾種處理方法。煮沸法經過煮沸以后， 水里所含的碳酸氫鈣或碳酸氫鎂就會分解成不溶于水的碳酸鈣和難溶于水的氫氧化鎂沉淀。這些沉淀物析出，水的硬度就可以降低， 從而使硬度較高的水得到軟化。具體的反應如下：Ca （HCO3）2 = CaCO3+ H2O + CO2Mg （HCO3）2 = MgCO3+

18、 H2O + CO2由于 CaCO3 不溶， MgCO3 微溶， 所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂： MgCO3 + H2O = Mg （OH）2+ CO2煮沸法， 雖然方便操作， 通過煮沸就可以將暫時硬水變為軟水， 但是其能耗高， 尤其是在工業上若采用此法來處理大量用水， 則是極不經濟的。 化學法 化學法， 因其投加化學藥劑對水中硬度的作用不同大致可分為兩種。 一種是阻垢劑， 通過投加專用阻垢劑， 可以改變鈣鎂離子與碳酸根離子結合的特性， 從而使水垢不能析出、 沉積。 目前工業上可以使用的阻垢劑很多。 如加入亞 磷酸鈉 （NaPO3)，它與鈣、 鎂離子形成絡合

19、物， 在水煮沸時鈣、 鎂不會以沉淀形式析出， 從而不會形成水垢。 這種方法的特點是： 一次性投入較少， 適應性廣；但水量大時運行成本偏高， 由于加入了化學物質， 所以水的應用受到很大限制， 一般情況下不能應用于飲用、食品加工、 工業生產等方面。 在民用領域中也很少應用。 另一種是經典的藥劑軟化法， 即根據化學沉淀和溶度積原理， 按需要向水中投加適當藥劑， 使之與鈣、鎂離子反應生成不溶性沉淀物CaCO3、Mg（OH）2。 通常用的藥劑有石灰、 純堿、 苛性鈉、 磷酸三鈉等， 其中石灰是一種廉價易得的堿劑， 而被常用于軟化中。單一的石灰法可全部去除水中的CO2 并能降低水中的含鹽量， 但此法只能去

20、除水中的暫時硬度和堿度。 為了達到降低水中永久硬度，獲得更好的處理效果， 針對不同的水質， 可能投加的藥劑不一定僅僅是石灰， 而是相結合的方法， 常見的有石灰軟化法、 石灰-純堿軟化法、 石灰-石膏處理法等。 離子交換法 利用離子交換劑， 把水中的離子與離子交換劑中可擴散的離子進行交換作用， 使水得到軟化的方法。 即采用特定的陽離子交換樹脂，以鈉離子將水中的鈣鎂離子置換出來， 由于鈉鹽的溶解度很高， 所以就避免了隨溫度的升高而造成水垢生成的情況。 而且長期使用后失效的樹脂還可以通過再生而重復使用， 故此這種方法是目前最常用的較經濟的方法。 主要優點是： 效果穩定準確， 工藝成熟。 可以將硬度降

21、至 0。 采用這種方式的軟化水設備一般也叫做 “離子交換器” (由于采用的多為鈉離子交換樹脂，所以也多稱為“鈉離子交換器”， 其流程示意圖詳見圖 1)。 此方法多用于食品行業制飲料用水。在處理水時， 先讓水從陽柱自上而下通過， 使水中的金屬離子被陽離子交換樹脂吸附， 陽離子交換樹脂中的氫離子 （H+） 被交換到水中去； 然后再通過陰柱， 使水中的陰離子被陰離子樹脂吸附， 陰離子樹脂將氫氧根離子 （OH-） 交換到水中， 和氫離子 （H+） 化合成水， 使水得到凈化。 膜分離法 隨著膜分離技術的提高，膜軟化工藝日益受到重視。 常見的膜又可分為納濾膜 (NF) 和反滲透膜(RO)， 它們均可以攔截

22、水中的鈣、 鎂離子， 從而從根本上降低水的硬度。 納濾膜是一種新型分離膜，介于反滲透膜和超濾 (UF) 膜之間的壓力驅動膜。 NF 膜的孔徑在納米級，一般為1.03.0nm，在這一孔徑范圍內，水溶液中大部分的單價離子可以透過 NF 膜， 但二價離子和高價離子如 Ca2+、 Mg2+、 SO42-、 Fe3+等基本上不透過， 且大多數納濾膜本身帶有電荷， 從而可實現水的軟化。 NF 膜用于水的軟化具有操作壓力低、無污染、無化學再生、操作簡便、產水水質高、 自動化程度高、 占地面積省等優點， 缺點是設備投資和能耗較高， 水利用率相對偏低， 一定程度上限制了 NF 膜的推廣應用。 反滲透法 （超濾技

23、術） 是以壓力為驅動力，提高水的壓力來克服滲透壓，使水穿過功能性的半透膜而除鹽凈化。反滲透法也能除去膠體物質，對水的利用率可達 75以上；反滲透法產水能力大， 操作簡便，能有效使水凈化到符合國家標準。這兩種方法的特點是，效果明顯而穩定，處理后的水適用范圍廣；但是對進水壓力有較高要求，設備投資、運行成本都較高。一般較少用于專門的軟化處理。電滲析法與電去離法 電滲析法是在外加直流電場的作用下，利用陰、 陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性， 使水中陰、 陽離子分別通過陰、 陽離子交換膜向陽極和陰極移動， 從而達到凈化作用。 這項技術常用于將自來水制備初級純水。電去離法 (簡稱 EDI)， 即填充床電

24、滲析，是結合離子交換樹脂和離子交換膜， 在直流電場的作用下實現深度除鹽以及樹脂的連續再生過程一種新分離技術。 其工作原理圖詳見圖 2。 其主要特點是通過在傳統電滲析器的淡水室中填充混床離子交換樹脂，從而將電滲析與離子交換相結合，所用的樹脂無需化學酸堿再生，不排放污染性廢水，過程相當于連續獲得再生的混床離子交換。控制硬度的意義：循環水系統結垢主要受兩個因素影響：傳熱面水側壁溫、飽和結垢物質濃度；傳熱面水側壁溫越高，結垢趨勢越快，因此蒸汽鍋爐水系統都需要采用軟化水給水。飽和結垢物質濃度越大（即硬度數值越大），碳酸鹽及非鹽酸鹽析出在換熱面結垢趨勢越快。因此需要控制設定硬度在一定數值范圍內，而該指標也

25、是化學水處理藥劑正常可起到良好阻垢效果的界限。以上所有表述均針對的是開式系統，而閉式系統原則上不用監測硬度指標（GB無規定），這是因為閉式系統循環水無濃縮問題，而硬度數值的上下主要與濃縮成正比關系。3 堿度堿度是指水中能與強酸發生中和作用的堿性物質的含量。天然水中的堿性物質主要是HCO3-，而循環冷卻水中的堿性物質則主要是HCO3-和CO32-。堿度的單位可以用mmol/L（以H+計）或mg/L（以CaCO3計）。測定堿度時，根據所使用的指示劑的不同，可將堿度分為酚酞堿度和甲基橙堿度，后者又稱為總堿度。甲基橙堿度是表征循環水中產水碳酸鹽垢的成垢陰離子數量和結垢傾向的一個重要參數。因此，在一般情

26、況下，冷卻水中若不投加阻垢分散劑，則堿度不宜大于3mmol/L，若投加阻垢分散劑，則應根據所投加藥品的品種、配方及工況條件確定，一般不宜超過10mmol/L （以H+計）或500mg/L （以CaCO3計） 。按碳酸各級平衡反應式：除一些含有特殊堿類的工業廢水之外，大多數天然水、處理后的清水、生活用水和工業廢水的堿度是由氫氧化物、碳酸鹽和碳酸氫鹽組成的，即總堿度M包括氫氧化物堿度、碳酸鹽堿度及碳酸氫鹽堿度。 總堿度 M = 2 CO32- + HCO3- + OH- - H+ , 堿度的單位為: H+ / mol/ L 一般來講，當pH值7.0時，H+極少，在循環冷卻水的pH值范圍內， OH-

27、 - H+可忽略不計，則可認為： M= 2 CO32- + HCO3- , H+ /mol/ L控制硬度的意義：循環冷卻水處理就是添加化學藥劑、改變運行條件、改變設備材料性能等水質處理的辦法來解決這些問題。其中水的堿度是衡量循環冷卻水的質量指標之一，直接關系到整個循環冷卻水系統的正常運行。如堿度會影響循環冷卻水水質，造成冷卻換熱設備的腐蝕、結垢加劇，以及水中微生物過渡繁殖等危害，而溫度、離子強度、濃縮倍數和大氣中CO2的分壓等是影響循環冷卻水系統總堿度的重要因素。控制標準： GB50050-2007：鈣硬度+全堿度（以 CaCO3 計）1,100 mg/L；因為硬度與堿度是相互作用的，所以 G

28、B 沒有設定單獨的硬度控制指標，為監控方便起見，目前我們通常將其拆分成 鈣硬度500 mg/L（或總硬度800 mg/L）、全堿度600mg/L 為單獨控制指標。同時 GB 中對當傳熱面水側壁溫大于 70條件下，要求鈣硬度200 mg/L，這是起一定建議指導作用，即換熱溫度較高的工況系統，可能單純的化學水處理藥劑難以取得良好的阻垢效果，可考慮對給水或循環水進行系統外軟化處理，使水質的硬度減低以緩解結垢趨勢。又稱蒸發總殘留物，是在規定條件下，水樣蒸發烘干至恒重時殘留的物質。折算為每升水含殘留物的毫克數計量。總固體包括溶解性固體（DS）和懸浮性固體。 水樣經過濾后，濾液蒸干所得的固體即為溶解性固體

29、（DS），濾渣脫水烘干后即是懸浮固體（SS）。4 總固體（TS）懸浮物（SS）濃度懸浮物是顆粒較大而懸浮在水中的一類雜質的總稱。由于這類雜質沒有統一的物理和化學性質，所以很難確切地表示出它們的含量。一般采用通過孔徑為0.45m的濾膜，截留在濾膜上并于103105烘干至恒重的物質。循環冷卻水中的懸浮物通常由砂子、塵埃、淤泥、黏土、腐蝕產物和微生物等組成。它們往往是由補充水帶入的，但也可以由空氣或風沙帶入，而有些則是在循環水系統運行過程中生成的。它們往往沉積在循環水流速較慢或流速突然降低的部位，例如冷卻塔集水池的底部、換熱器的水室和殼程一側的折流板的下部，形成淤泥，從而影響換熱器的冷卻效果和造成垢

30、下腐蝕。懸浮物還會吸附水中的鋅離子，降低鋅離子在水中的濃度。因此，對補充水和循環水的濁度應該加以監測和控制。在一般情況下，循環冷卻水的懸浮物濃度或濁度不應大于20mg/L，當使用板式、翅片管式或螺旋管式換熱器時，懸浮物濃度或濁度不宜大于10mg/L。總溶解固體定義：將過濾后的水樣在一定溫度下蒸干，并在105-110度下干燥至恒重時所得的殘渣含量。它包括水中除溶解氣體之外的各種溶解物質的總量。 再生水直接作為間冷開式系統補充水時，總溶解固體指標：1000mg/L總溶解固體（SS）總溶解固體與電導率關系：以溫度 25時為準，電導率與總溶解固體大致成正比關系，約1s/cm = 0.550.6 mg/

31、L，溫度每變化 1，大約變化 2%，溫度高于 25取負值，反之取正值。溶解固形物是國家水質標準中監測爐水的一項重要指標之一,它直接影響到鍋爐的結垢、腐蝕和蒸汽品質,是確定鍋爐排污量的重要依據。了解鍋水中溶解固形物的含量，可及時指導鍋爐排污，把鍋水濃度限制在一定范圍內，從而獲得良好的蒸汽品質和保證鍋爐安全經濟運行。所以如何既準確又簡便地測定溶解固形物,必須引起蒸汽鍋爐房水質化驗人員的重視。濁度是表示水中的懸浮物及膠體對光透過時所發生的阻礙程度。根據測量方法的不同分為三種：直射光測定：單位為ppm折射光測定：單位為 FTU散射光測定：單位為 NTU濁度的各單位間無法進行換算5 濁度水質分析中規定：

32、 1L水中含有1mgSiO2所構成的濁度為一個標準濁度單位，簡稱1度。通常濁度越高，溶液越渾濁。 在工業水處理中，主要是采用混凝、澄清和過濾的方法來降低水的渾濁度。控制標準：開式系統：GB50050-2007 指標為20NTU，在板式、螺旋式換熱系統要求10NTU。閉式系統：GB50050-2007 無控制指標。控制濁度的意義： 水中各類懸浮物顆粒、有機物膠體及生物黏泥等較為容易在系統水緩處（尤其設備換熱面）形成沉淀，造成對設備的結垢及腐蝕加劇，因此需要適當控制循環水的濁度。控制濁度的方式主要是排換水或過濾，如指標設定過低，即需要大量排水（浪費水資源，在密閉系統運行中更無法實施，所以需要在停機

33、時進行管網整體水沖洗），增加過濾設備則加大水阻導致能耗上升。因此行業標準權衡利弊給予適當的濁度指標。電導率定義：最簡便及間接的水中含鹽量表示方法。 因為水中溶解的大部分鹽類都是強電解質，它們在水中全部電離成離子，所以可以利用離子的導電能力來判斷水中含鹽量的高低。單位是s/cm26 電導率控制標準：開式系統 GB50050-2007 無控制指標。為分析循環水中的含鹽量及循環水的濃縮，可根據給水源的電導率數值，自行設定一個開式系統的循環水電導率指標，一般可取給水源數值的510 倍。閉式系統因為沒有濃縮， GB50050-2007 無控制指標。控制電導率的意義：循環水中不同離子對設備水系統造成不同的

34、程度腐蝕及結垢危害，這些離子濃度越高（即含鹽量過高）將同時對設備系統的腐蝕及結垢危害越大，因此需要加以適當控制。控制的方式主要通過管網排換水來調控。調控方式：可采用人工排換水，也可采用設備在線電導檢測聯動電磁閥設定區間自動控制。7 含鹽量水的含鹽量是表示水中所含鹽類的數量.由于水中各種鹽類一般均以離子的形式存在,所以含鹽量也可以表示為水中各種陽離子的量和陰離子的量的和。含鹽量是衡量水質好壞的一項重要指標，其單位常用mg/L表示。天然水中一般含有可溶性物質和懸浮物質（包括懸浮物、顆粒物、水生生物等）.可溶性物質中的主要離子：鉀離子（K+）、鈉離子（Na+）、鈣離子（Ca 2+）、鎂離子（Mg 2

35、+）、碳酸氫根離子（HCO3 -）、硝酸根離子（NO3 -）、氯離子（Cl-）和硫酸根離子（SO4 2-）為天然水中常見的八大離子,占天然水中離子總量的95%99%.天然水中的這些主要離子的分類,常用來作為表征水體主要化學特征性指標.天然水中常見主要離子總量可以粗略地作為水中的總含鹽量.天然水中離子總量稱為總含鹽量=Ca2+ + Mg2+ + Na+ + K+ + HCO3- + SO4 2- + Cl-。含鹽量也可通過電導率來間接表示。水中溶解的絕大部分鹽類都是強電解質，根據強電解質理論，在低濃度時，它們在淡水中會全部電離成離子，所以可以利用離子的導電能力（電導率）的大小來了解水中含鹽量的多

36、少。天然淡水的電導率通常在50500us/cm。對于同一類天然淡水，以25時為標準，電導率與含鹽量大致成正比關系。其比值為1us/cm的電導率相當于0.550.9mg/L的含鹽量。投加緩蝕劑、阻垢劑時，循環冷卻水的含鹽量一般不宜大于2500mg/L。含鹽量高的水中，氯離子和硫酸根離子的含量往往較高，因而水的腐蝕性較強。含鹽量高的水中，如果鈣離子、鎂離子和碳酸氫根的含量較高，則水的結垢傾向較大。因此，循環冷卻水中含鹽量高時，水的腐蝕傾向或結垢傾向將增大。 8鋁離子天然水中的鋁離子含量較低，循環水中的鋁離子往往是由于補充水在澄清池過程中添加鋁鹽作混凝劑而帶入的。鋁離子進入循環水中后將起粘結的作用，

37、促進污泥沉積。循環水中鋁離子濃度不宜大于0.5mg/L。9銅離子循環水中銅離子的含量一方面由補充水帶入（較為微量），一方面由系統腐蝕產生。因此監測循環中銅離子含量也可間接反映系統內的銅腐蝕狀況。控制標準：開式系統：GB50050-2007 指標為0.1mg/L。閉式系統：GB50050-2007 無控制指標。目前 GB 規定循環水對銅合金的腐蝕速率為0.005mm/a。此外水中銅離子含量過高會導致鍍銅危害，因為局部電位差加劇造成基體鐵材質腐蝕加劇。例如一些銅材質換熱器外部的鐵材質端蓋存在嚴重腐蝕就是這個原因。10總鐵（Fe2+、Fe3+）循環水中的鐵離子既可以是由補充水帶入的，也可以是由循環水

38、系統中鋼設備腐蝕所產生的。它是循環水中的一種污垢生成物質。根據經驗，可把循環水中的總鐵濃度作為估計鋼鐵設備腐蝕情況的依據。循環水中的總鐵濃度為0.10.2mg/L時為正常；總鐵濃度為0.51mg/L時為過高；而總鐵濃度1mg/L時則為腐蝕的信號。設計規范中要求，循環水中總鐵含量一般宜小于等于1.0mg/L。控制總鐵的意義： 因為循環中總鐵含量可間接反映系統內的鐵腐蝕狀況，一旦較高，就需要提示水處理工作加強防腐管控，避免腐蝕問題持續惡化造成設備損壞管道穿孔等嚴重問題。除此之外通過適當的排換水稀釋（或保持較低濃縮）也可降低循環水中總鐵的含量，但這是表象工作甚至有時會誤導對系統金屬腐蝕狀況的判斷。金

39、屬腐蝕具有不可逆性，化學水處理防腐功能為最大限度延緩水對金屬腐蝕，即不能改善原先已經腐蝕的狀況也不能終止今后的繼續腐蝕。一旦系統管網已經存在嚴重腐蝕，總鐵指標原則上是難以恢復的，尤其在運行中的密閉系統因為無法排換水更無法解決。因此對已經存在嚴重腐蝕的系統（總鐵較高的），懸掛腐蝕掛片監測循環水對金屬的腐蝕速率比要求總鐵指標有意義的多。 目前 GB 規定循環水對碳鋼、不銹剛的腐蝕速率為0.075mm/a、 0.005mm/a。11 氯離子氯離子是一種強腐蝕性離子，離子半徑小，穿透性強，容易穿過膜層，置換氧原子形成氯化物加速陽極過程的進行，使腐蝕加速，是引起點蝕的主要原因。此外它還能破壞不銹鋼和氯等

40、金屬或合金表面的鈍化膜，引起金屬的縫隙腐蝕和應力腐蝕破壞。 研究的結果表面，在充分充氣和未添加緩蝕劑的淡水中，當氯離子濃度從0增加到200mg/L時，碳鋼單位面積上的蝕孔數隨氯離子濃度的增加而增加；當氯離子濃度增加到500mg/L時，碳鋼表面上除了孔蝕外，將還有潰瘍狀腐蝕。循環水中氯離子濃度的控制指標為700mg/L。當投加緩蝕劑進行冷卻水處理時，對于含不銹鋼換熱設備的循環冷卻水系統，氯離子濃度不宜大于300mg/L；對于含碳鋼換熱設備的循環冷卻水系統，氯離子濃度則不宜大于1000mg/L。加氯或加次氯酸鈉去控制微生物生長的同時，會使循環冷卻水中的氯離子濃度升高。12 游離余氯濃度在工業循環冷

41、卻水處理中，氯是最常用的殺生劑，氯加入水中可以消耗藻類或黏泥產生的有機物質，還會被水中的有機氮或無機氮消耗形成氯胺。為保證殺生效果，在冷卻水中要保持一定量的多余氯（消耗后剩余的氯），即游離氯，該游離氯通常被稱為余氯。能有效控制循環水中微生物生長的余氯濃度隨循環冷卻水運行時的PH值而異。有人認為，當運行時的PH值為68時，循環冷卻水中余氯的濃度為0.2mg/L就夠了；當運行時的PH值為89時，余氯應提高到0.4mgL；當運行的PH值為910時，則需要進一步提高到0.8mg/L。設計規范中則要求：在回水總管處，游離余氯濃度宜控制在0.21.0mg/L。氯離子代表水中氯化物多少，一般用于檢測濃縮倍率

42、；余氯主要反映水中氧化性殺菌劑（氯系）發揮作用后的余量，間接反映菌類及其它微生物在水中的含量，可以間接判斷殺菌效果情況。最終它會轉化為氯離子。細菌總數又稱異養菌總數，是指經過培養在營養瓊脂培養基上產生肉眼可見菌落的那些細菌總量，它是反應細菌滋生程度的指標。控制標準：開式系統：GB50050-2007 指標為1*105 個/mL；閉式系統：GB50050-2007 無指標13 細菌總數控制細菌總數的目的和方式 除一些公共設施（如賓館、商場）外，循環水系統控制細菌總數意義不在于環衛角度，而是主要避免因細菌藻類快速繁殖產生大量生物黏泥（熱阻）影響設備熱交換，因此在開式系統設定的指標較為寬松。因為目前

43、控制細菌總數的方式主要是投加殺菌劑，如果設定指標較小則需要大量投加殺菌劑，殺菌劑本身會對自然水體環境造成污染（具體一定毒性，破壞水體生態），此外上面已經表述大多殺菌劑（尤其強氧化性的）均為含氯化合物，大量投加則會加劇對系統金屬腐蝕。 因此凡事都有利弊應取得權衡，并非細菌總數越小越好，而是看其副作用的危害程度。 細菌總數的增長取決于細菌繁殖速度與細菌總數的基數。最佳的方式應把日常采用堿性水處理模式抑制細菌繁殖速度為主要手段，再輔助定期集中沖擊式投加殺菌劑來降低細菌總數的基數。這樣即可保障細菌總數在控制指標內又最大限度的減少殺菌劑的投加。細菌及藻類的滋生主要取決于環境溫度、大氣接觸及陽光照射的因素

44、。其中密閉系統因為沒有陽光，所以沒有藻類（藻類屬于水生植物，需要光合作用才會大量滋生），同時也因為與大氣環境接觸較少及溫度不適宜細菌快速繁殖，所以一般密閉循環水的細菌總數較小，同時控制指標也要求較小。14 硫酸根濃度硫酸根也是一種腐蝕性離子。硫酸根還是腐蝕性細菌硫酸鹽還原菌生命活動中不可缺少的物質。硫酸根還可能與循環水中的鈣離子生產硫酸鈣垢，因此需要對它進行監測。循環冷卻水中的硫酸根離子既可能是由補充水帶入的，也可能是人們在控制循環冷卻水PH值時通過加濃硫酸而帶入的。循環冷卻水中投加阻垢劑時，對于碳鋼換熱設備，水中硫酸根和氯離子的濃度之和不宜大于1500mg/L。15 硅酸化學式為H2SiO3

45、。是一種弱酸，它的鹽在水溶液中有水解作用。游離態的硅酸，包括原硅酸（H4SiO4）、偏硅酸(H2SiO3)、二硅酸 (H2Si2O5)，酸性很弱。循環冷卻水中的硅酸鹽有一定的緩蝕作用，但硅酸鹽濃度高時會生成硅酸鎂垢。循環冷卻水質硅酸鹽的濃度不宜大于175mg/L。為了防止生成硅酸鎂垢，循環水中的硅酸根應控制在 Mg2+(mg/L)*SiO2(mg/L)15000 式中的Mg2+以CaCO3計，SiO2以SiO2計二氧化硅的去除工業用水中的硅化合物會對生產過程產生不同程度的危害。工業鍋爐補給水、地熱水和冷卻水的硅化合物易于形成硅垢，且形成的硅垢致密堅硬，難于用普通的方法清洗，嚴重影響設備的傳熱效

46、率以及安全運行1混凝脫硅混凝脫硅是利用某些金屬的氧化物或氫氧化物對硅的吸附或凝聚來達到脫硅目的的一種物理化學方法。這是一種非深度脫硅方法，一般的混凝過濾可去除60%的膠體硅，混凝澄清過濾可去除90%的膠體硅。2反滲透脫硅反滲透是自然現象滲透的逆過程。Buecker認為反滲透可以脫除膠體硅和溶解硅，適于凈化鍋爐補給水，回收部分冷卻塔排污水，以及制取超純水。另據資料，反滲透法的總除鹽效率可達93，SiO2可脫除80。日本專利報道，對硅含量為520mg/L的混合水，以滲透膜處理后，其出水硅含量可降至1mg/L以下。80年代以來，反滲透已成為鍋爐補給水的一種重要處理方法，常用于離子交換系統之前對給水進

47、行預脫鹽，以減輕離子交換系統的負擔。3超濾脫除膠體硅超濾與反滲透法一樣是以壓力差為推動力，將欲處理水在一定壓力作用下經過一個可讓水和低分子量溶質透過而高分子物質、膠體物質不能透過的高分子膜，從而達到分離的目的。超濾處理所用的膜材料及裝置與反滲透法相似，其分離機理主要是篩分效應。Kun和Kunin認為，在采用超濾脫除膠體硅時，膜孔徑不宜超過100nm，否則不能截留所有的膠體硅。有關試驗表明其工作壓力不宜超過71047105Pa。超濾法沒有脫鹽能力，對溶解硅幾乎無脫除效果。4氣浮脫除膠體硅5電凝聚脫硅6離子交換脫硅7阻垢劑抑制硅垢的形成16 油循環冷卻水中的油類，往往是由于換熱器管子泄漏或破壞以及

48、墊圈出了問題而進入水中的。油類會附著于換熱器的管壁上，影響換熱器的傳熱和冷卻，阻止緩蝕劑與金屬表面相接觸，使金屬不能與緩蝕劑作用而生成保護膜。油類還是微生物的營養源，是水中污垢生成物的黏結劑。循環冷卻水中的油含量不應大于5mg/L，煉油企業循環冷卻水中油含量則不應大于10mg/L。氨氮是指水中以游離氨（NH3）和銨離子（NH4+）形式存在的氮間冷開式系統循環冷卻水水質指標GB：NH3-N10mg/L，再生水直接作為間冷開式系統補充水是水質指標NH3-N5mg/L再生水回用后氨氮產生的問題: 對系統管材及凝汽器銅管的腐蝕； 對氧化性殺菌劑的分解消耗作用； 促進微生物繁殖； 降低循環冷卻水系統的。

49、這些問題使系統中各類細菌數量和黏泥量猛增，CODcr及濁度增加，水質發黑變臭。這些危害勢必對機組的運行造成潛在的威脅，所以我們必須根據實際情況和應控制的氨氮指標來確定合適的措施和對策，以保證機組的安全運行。17 NH3-N減少水中氨氮危害的措施和對策：對循環冷卻水補充水進行氨氮去除； 常用的氨氮去除方法有幾種：物理吹脫法、生物反應法、臭氧與活性炭聯合處理法、離子交換法及折點加氯法等。選用合適的凝汽器管材；為避免氨氮對系統造成的腐蝕，應選用耐腐蝕的管材。可優先選用鈦管，從實際應用情況來看，也可選用 以上牌號的不銹鋼管。 對循環冷卻水補充水進行殺菌處理。 采用非氧化性殺菌劑控制微生物繁殖；投加氧化

50、性殺菌劑進行預氧化和殺菌；對系統進行多重殺菌處理18 磷酸鹽濃度天然水中磷酸鹽的濃度是很低的。循環冷卻水中的磷酸鹽通常是作為水處理劑而被加入水中的。循環冷卻水中的磷酸鹽通常有正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機磷酸鹽三類。在測定循環冷卻水中上述三類磷酸鹽濃度時，一般是通過分別測定正磷酸鹽濃度、總無機磷酸濃度和總磷酸鹽濃度后分別算出的。循環冷卻水中的正磷酸鹽通常是由聚磷酸鹽水解或磷酸鹽降解后產生的，也可能是正磷酸鹽作為緩蝕劑而被直接加入水中的。正磷酸鹽有一定的緩蝕作用，但它易于與水中的鈣離子生成磷酸鈣垢，故需對其在水中的濃度進行監測與控制。聚磷酸鹽是一類廣泛使用且較為有效的緩蝕劑和阻垢劑。聚磷酸鹽易于水解為正磷酸鹽，從而使其緩蝕能力降低，阻垢作用消失，且易于水中鈣離子生成磷酸鈣垢。因此，需要對其在循環冷卻水中的濃度進行監測和控制。膦酸鹽是一類廣泛使用的阻垢緩蝕劑。它既有阻垢作用、又有緩蝕作用。膦酸鹽雖不易水解，但會被活性氯降解為正磷酸鹽。為了了解循環冷卻水中結垢控制的情況，需要對膦酸鹽在水中的濃度進行監測和控制。上述三類磷酸鹽濃度的控制范圍隨各水處理方案的具體要求而定。19 濃縮倍數 在敞開式循環冷卻水系統中，由于蒸發，系統中的水會愈來愈少，而水中各種礦物質和離子含量就會愈來愈濃。通常