化工企业循环冷却水的水质处理

【摘 要】在化工企业的生产中，循环冷却水时必不可少的很重要的公用工程系统，而循环冷却水中的节垢、腐蚀和微生物繁殖等问题严重影响着循环冷却水的正常运转。本文通过对化工企业循环冷却水系统的结垢、腐蚀和微生物繁殖现象的分析，对循环冷却水水质的处理提出了相应的措施，为化工企业处理循环冷却水提供了借鉴。

【关键词】循环冷却水；结垢；微生物

1 引言

在化工企业中，生产所需的冷却水用量大约占总体用水量的60～80%，但循环冷却水在运转过程中，总会因为结垢、腐蚀或微生物滋生的原因，使设备发生损坏，严重时会造成设备受热不匀而爆炸，往往对企业造成巨大的损失。大多化工企业为了减少循环冷却水系统发生巨大事故，只能不断增加循环水设备检修次数，造成循环冷却水的检修费用越来越高。所以如何保证化工企业循环冷却水的水质稳定成为了研究者十分热门的研究课题，本文通过对化工循环冷却水水质的具体问题的分析，提供了有效的解决措施，为化工企业的循环水系统工作提供了有效的支撑。

2 循环冷却水的水质问题分析

在化工企业中，循环冷却水分为开放式循环冷却水系统和封闭式循环冷却水系统。在开放式循环冷却水系统中，由于冷却水在循环过程中不断的蒸发，导致水中的盐分不断的被浓缩，水的PH值不断的增加，而循环冷却水的水温、溶解氧以及营养物质特别丰富，会促进微生物的不断的滋生繁殖，最终导致循环水无法继续使用，这种循环水系统不被大多企业使用，使用价值不高；封闭式的循环冷却水系统是采用的全封闭循环，在循环过程中没有水分蒸发、没有曝气过程，仅仅需要补充一些软化水或脱盐水进行补充渗漏量，由于循环冷却水中无氧气补充，微生物繁殖也相应较少，盐分较少不会大量结垢，但这种运行模式仅仅适用于工艺要求高、易结垢且冷却水的运行管道较窄等特殊场合，运行成本较高。

3 循环冷却水水质处理方法探析

化工企业的循环冷却水水质问题主要集中在结垢、微生物繁殖以及腐蚀三个方面的问题，下面我对其进行具体分析。

3.1 结垢问题的分析及解决措施

循环冷却水经过长时间循环往往产生许多盐垢，常用的有碳酸钙、硅酸钙、硫酸钙等，其中以碳酸盐为最多。目前防止碳酸盐结垢的方法主要有以下几种：（1）用石灰软化或者其他成分的软化水软化法：通过石灰水或其它软化水等成分将那些致盐垢的成分去除掉或者将这些致盐垢成分转化成非致盐垢的成分；（2）排污法：通过控制循环冷却水中的排污量，来降低水中的碳酸盐硬度，使循环水的碳酸盐硬度始终低于极限碳酸盐硬度；（3）中和法：循环冷却水的结垢大多是因为PH值过高，向补充水中投放适量的酸，将碳酸盐分解成可溶性盐，从而达到防止结垢的目的；（4）加入阻垢剂：通过向补充水中加入具有阻垢性能的药剂，防止非碳酸盐垢的产生，但是目前市场上的化学药剂在阻垢效果上有着一定的问题，其阻垢性能有着很大的限制，而且对铜以及其它合金有着腐蚀作用，所以使用的时候需要谨慎处理。

除了碳酸盐污垢外，大量微生物产生的粘泥也是污垢的主要成分之一，所以采用一些方法对微生物的繁殖进行控制也是防止污垢的主要手段之一。有部分厂家采用在流动水中放置静电除垢器，它的原理是：当水中的具有极性的偶极子通过静电除垢器时，这些偶极子会按照正负有序的方式连续排列，增大了水分子的偶极距，使水分子中的溶解盐类被水偶离子包围，按照正负顺利排列在偶极子中，既不能自由运动，也不能靠近管壁，这样水垢就无法形成，甚至会因为水的极化作用使水分子趋向管壁，导致原有的老垢龟裂、变形、脱落，达到除垢的目的。实践表明：采用静电除垢器，不仅防垢除垢效果好，而且安装容易，维护成本极低。

3.2 腐蚀问题的分析及解决措施

在化工企业的循环冷却水系统中常见的腐蚀分为三种：化学腐蚀、电化学腐蚀、微生物腐蚀。首先是化学腐蚀，它是化工企业最常见的腐蚀方式，主要是因为硫化氢、二氧化硫等具有强腐蚀性的气体或设备泄露酸性物质造成的腐蚀；其次是电化学腐蚀，它是化工企业循环冷却水中最主要的一种腐蚀方式，它是因为两种金属元素之间或同一种金属元素之间存在电位差，使电子发生了大量转移，造成了金属腐蚀；再次是微生物腐蚀，它主要是因为微生物产生的粘泥沉淀附着在管壁表面产生腐蚀，很难进行控制或处理。

目前处理腐蚀的方法很多，有药剂法、阴阳极保护法、喷涂防腐蚀层法等。其中药剂法是最常用的一种方法，其成本低，操作简单，控制腐蚀效果稍差；阴阳极保护法在控制腐蚀方面效果很好，是最普遍使用的一种方法；喷涂防腐蚀层法在控制腐蚀方面效果最好，但对系统要求严格，管理不便，工作量大，不为大家推荐。

3.3 微生物腐蚀问题分析及解决措施

化工企业循环冷却水的PH值、水温、营养等条件十分适宜微生物的生长，而随着循环水系统的不断运行，冷却水不断蒸发，水中的营养富集越发严重，促进微生物的迅速繁殖，水质恶化，微生物引起的粘泥、结垢和腐蚀问题就成了循环冷却水系统中的普遍问题。

对微生物的控制方法通常是杀菌剂，但杀菌剂并非长效药剂，必须保证完成杀菌后迅速降解，对人畜无害，并且不能积累毒性，具备很强的普遍性，还需要尽可能的不影响其它阻垢剂发生作用，要具有很强的稳定性，尽量不与水中的其它物质反应，还要价格低廉、使用方便，但市场上大多是药剂无法满足这些要求，大多杀菌剂对人和水生动植物都有毒，在使用时务必谨慎选择和使用。

对于微生物的去除还可以通过过滤装置来实现，即在水中装备过滤器滤去水中的悬浮物和菌藻类。另外还可以在循环水加入弱电电子水处理器，它将流经处理器的水分子的电子激活，使其电子能位升高、电位降低，从而使水中盐类离子因静电引力的减弱而不发生积聚，平均分布在水中，发到防止结垢的目的。实际应用中发现，这种弱电电子处理器的功能十分显著，可以达到杀菌率97%，降藻率99%。

4 结论

本文通过具体的生产实践，对化工企业循环冷却水在运行过程中遇到的结垢、腐蚀以及微生物繁殖等问题的产生原因进行了分析，并结合生产实际提出了相应的解决措施，为化工企业的专业工程技术提供借鉴，对我国的节约用水和环境保护也有很大的现实意义。

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