循环冷却水系统维护方案(中科院项目)

冷却&冷冻循环水系统清洗维护方案中科院上海生命科学研究院项目     上海联纯机电科技有限公司20140523   目录 1、保密协议 2、公司简介 3、冷却（冷冻）循环水系统基础资料 4、冷却（冷冻）循环水系统中存在的问题及危害 5、冷却（冷冻）循环水清洗、维护方案 6、水质控制指标及注意事项           1、保密协议 上海联纯机电科技有限公司提供给上海达侃制冷工程有限公司关于中科院上海生命科学研究院的循环水处理方案中包括的所有有关上海联纯机电科技有限公司的专业阐述、技术判断、方案设计、专利技术、推荐产品以及相关的硬件和软件，依据上海联纯机电科技有限公司的保密规定，只提供给上海达侃制冷工程有限公司参考。上海达侃制冷工程有限公司应遵循上述的保密声明，承诺不向第三方提供有关的信息数据。2、公司简介 上海联纯机电科技有限公司是一家专业从事于各类纯水、超纯水、软化水、锅炉水、冷却循环水、污废水以及中水回用设备的开发、引进、设计、制造、安装调试及维护保养。公司集合经验丰富的专业工程技术人员，精诚为食品饮料、电子、制药、锅炉、酿酒、五金电镀及表面处理、印染、日用化学等各行业提供规划设计、制造及安装调试各类水处理生产线和交钥匙工程。公司工程技术、行政管理、设备制造及安装调试人员均为专业化人士，负责从事食品饮料洁净无菌水、电子行业超纯水、电厂化学水、锅炉和纺织印染软化水、化妆品工艺纯水、酒类兑制水、天然矿泉水、饮用纯净水/净水/去离子水、高尚住宅小区管道直饮水、泳池循环水等水处理系统的设计、制造、安装调试、人员培训及专业的售后服务。公司为下列水处理及环保领域提供咨询、设计、装配、调试和售后服务或整个项目的承包并提供辅助产品和服务。1、饮料行业：纯净水、矿泉水、啤酒(白酒)冲洗和酿造用水、果汁水、茶饮料；2、制药行业：制药用水、注射用水、人工肾透析；3、电子行业：集成电路芯片、单晶硅半导体、液晶显示器、显像管、壳、线路板等冲洗用水；4、电力化工：电厂锅炉补给水、循环水系统、化工工艺用水；5、废水处理：城市生活污水、啤酒工艺污水、电镀行业污水、电子行业污水、电厂酸碱污水；6、中水回用：生活污水回用、电镀污水回用、印染污水回用；7、软化水处理：冷却、冷冻循环水补给水、锅炉补给水；8、循环水处理：冷却、冷冻循环水系统清洗、预膜、日常保养，中央空调机组保养；上海联纯机电科技有限公司根据客户的需求而设计最为适合客户实际情况的处理方案，加上超值的全方位技术服务以满足客户不同的、特殊的需求，从而有效的协助客户解决问题，最大限度的帮助客户降低成本。3、冷却（冷冻）循环水系统基础资料3.1基础资料确认表1：冷却（冷冻）循环水系统运行参数序号 参数 单位 冷却循环水 冷冻循环水 备注 Q循环水量m3/h12001698V贮水量m39050Δt温差℃55E蒸发水量m3/h12N/A估算M补水量m3/h24N/A估算L风吹、泄漏、损失水量m3/h612估算B排污水量m3/h6N/A估算T开机时间月1212B管路材质3.2补充水水质表二补充水水质数据表分析项目单位检测数据pH值7.26浊度NTU0.2电导率us/cm470总碱（以CaCO3计）ppm56氯化物（以Cl-计）ppm58Ca2+（以CaCO3计）ppm70Mg2+（以CaCO3计）ppm55总铁ppm0.04备注：1、以上数据来参照上海市自来水公司提供的自来水水质报告4、冷却（冷冻）循环水系统中存在的问题及危害 4.1水垢产生的原因：1、由于补充水中有硬度，如果系统未进行水处理和合理的排污，那些溶解于水的碳酸氢钙、碳酸氢镁在受热情况下发生分解反应，分解的产物碳酸钙、碳酸镁会沉积在管道上，这些产物就是水垢。2、水垢的产生原理告诉我们：在热交换温差越大，热负荷越高的系统材质表面(如热交换器)，水垢越容易沉积。产生的危害：1、硬水所形成的水垢，不仅会阻碍水流通道，还会产生垢下腐蚀，使热交换效率大大降低，碳酸盐水垢的导热性能只有钢材1/200，影响冷凝器的换热效率。2、专业数据表明，由于结垢而造成的冷却系统的传热损失。水垢厚度效率损失0.14mm30%0.27mm45.9%0.54mm63.90.81mm71.8备注：资料来源：特灵空调公司4.2腐蚀产生原因：1、由于冷却水中含有大量的气体，如氧气、二氧化碳、二氧化硫等这些气体溶解在水中，对金属都有腐蚀作用，这是引起腐蚀的主要原因；2、腐蚀还可以由青苔的死亡腐败物变成有机酸，攻击金属材质而产生；3、系统中电导率相对严重偏高，易使管路上的金属产生电化学腐蚀。产生的危害：1、点腐蚀的产生，点腐蚀是破坏性及隐患性最大的腐蚀形态之一，它是一种局部但很剧烈的腐蚀，严重时会发生管道穿孔及泄露，使人措手不及，而且它通常被腐蚀产物或沉积物覆盖，检查及发现非常困难。2、大大减短设备使用寿命，造成维护费用及生产成本上升。4.3微生物粘泥所谓粘性泥是一种附着在管壁的粘性膜，这种膜主要是由细菌、霉菌及藻类形成的。这里面含有大量的粘土质和铁等的氧化物。在系统中发生的粘性泥在系统内繁殖成藻类胶团(Zoogloea)为主体微生物群，包着各种不溶性物质，附着在金属表面呈污泥状的物质。粘性泥发生的障碍和水垢障碍一样，降低热交换率、阻塞管道、增加局部腐蚀。尤其是腐蚀严重时，就不单单是形成局部电池的问题，所以更加重要。形成粘性泥的微生物繁殖的主要原因是水温、PH、溶解氧、营养源等。产生的危害：1、堵塞管道这些微生物会以块状形式进入系统中堵塞管道2、产生腐蚀微生物会产生一种胶状“粘性或粘泥状的”附着力强的沉积物，他们覆盖在金属表面上降低冷却效果，阻止冷却水中缓蚀剂“杀虫剂”阻垢剂到达金属表面，并使金属表面形成差异腐蚀电池而发生沉淀物腐蚀(垢下腐蚀)，同时有些青苔的死亡物会阁下一种有机酸形成酸性腐蚀。图1：腐蚀、结垢、微生物三者之间的关系    5、冷却（冷冻）循环水清洗、维护方案 一套完整的冷却（冷冻）循环水处理方案应包括清洗、预镀膜和日常加药处理，一套合理的水处理方案能够有效的控制循环水系统中的结垢、腐蚀和微生物滋生等问题，从而保证设备正常运行。常规的处理流程如下：杀菌灭藻清洗→除垢剂清洗→水冲洗→预膜剂镀膜→水冲洗→日常维护加药→定期检测水质5.1杀菌灭藻清洗若系统内出现污垢较多，可先进行杀菌灭藻清洗，在清洗槽内循环添加“循环冷却水系统杀菌灭藻剂”，于系统内进行循环杀菌灭藻。药剂投加量，300g/m3水，连续投加三天。清洗时间约为72小时，不停车清洗，中途不需要换水。第四天开始水冲，然后进入到除垢剂清洗流程。5.2除垢剂清洗方案采用络合除垢剂清洗管道内的污垢，除垢剂是利用络合剂(其中包括螯合剂)对各种成垢离子(如钙离子，镁离子和铁离子)的络合作用(配位作用)或螯合作用，使之生成可溶性的络合物(配位化合物)或螯合物而进行的清洗。采用络合剂清洗具有溶垢效率高、对基体金属设施无腐蚀、无氢脆和无晶间腐蚀等优点。清洗结束后，放空系统内存水，然后冲水对系统进行水冲洗，一般一到两次，待PH值与自来水PH值相当时，水冲洗结束。操作方法：将除垢剂一次性加入系统中，系统正常运行后，每隔一小时监测一次PH值及浊度，根据浊度变化曲线，浊度不再上升时表明清洗结束，更换清洗液，准备预膜。清洗时间约为6~24小时，不停车清洗。检测指标PH,浊度。此种方法药剂酸性比较弱，不会对主机造成任何的损伤。5.3预镀膜方案冷却（冷冻）循环水系统进行化学清洗后，管道内壁的新鲜金属处于活化状态下，在投入正常运行之前，需要先用预膜剂进行预膜。预膜的目的是让清洗后处于活化状态下的新鲜金属表面，在投入正常运行之前预先形成一层完整、均匀、致密的保护膜。当系统有热负荷且大于75%时，预镀膜阶段持续40~48小时即可，镀膜结束后，放空系统内存水，然后冲水对系统进行水冲洗，一般一到两次，水冲洗结束，然后转入日常维护阶段。镀膜期间不停车。5.4日常维护酸洗与预镀膜结束后，进入日常加药程序。阻垢缓防腐剂的投加，在生产正常运行的情况下，循环水中应维持阻垢缓蚀剂25ppm，为了确保此浓度，除了根据补水量连续加药后，还应根据化验结果临时补加。5.5操作路线图具体操作如下图所示：6、水质控制指标及注意事项 6.1水质控制指标上海联纯机电科技有限公司推荐的方案，其适应的水质条件极为宽广，并可在系统运行参数出现波动时，仍能提供良好的缓蚀、阻垢和微生物控制，保证贵公司循环水系统安全稳定的运行。循环水冷冻水水质指标遵循行业标准：《GB50050-2007工业循环冷却水处理设计规范》：项目冷却水系统冷冻水系统PH值7.0~9.28.0~9.5浊度≤20NTU≤10NTU电导率≤2400μs/cm≤4000μs/cm总硬度≤800mg/L≤200mg/L氯离子≤1000mg/L≤1000mg/L总铁≤1.0mg/L≤1.0mg/L6.2注意事项1、注意系统的PH值 系统补充水的PH值为7.26，相对偏低，补充后的系统PH值会向下漂移，需注意PH数值，及时调整系统PH，防止PH过低引起的腐蚀。2、杀菌灭藻的防治 系统循环水水中COD偏高，需注意加强藻类及微生物的控制。注意系统中杀菌灭藻剂的浓度，及时投加。推荐非氧化杀菌剂与氧化性杀菌剂搭配使用方案（络合型）。不仅可以加强微生物的控制，去除黏泥，同时对系统中的沉积物的去除效果也很明显，有利于腐蚀剂抑制及水质稳定系统的建立。 3、系统结垢问题防治 一般补充的水为结垢性较强水质，补充空调冷凝水无硬度，为腐蚀性水质，需注意各补充的补充比例，合理控制浓缩倍数。冷却水在不同浓缩倍数下的腐蚀、结垢倾向如下表所示：浓缩倍数4.04.55.0温度35ԨLSI1.852.052.24状态倾向结垢倾向较重结垢倾向较重结垢倾向PSI5.855.595.34状态倾向轻微腐蚀倾向结垢倾向较重结垢倾向温度45ԨLSI1.992.182.37状态倾向结垢倾向较重结垢倾向较重结垢倾向PSI5.585.315.07状态倾向轻微结垢倾向较重结垢倾向较重结垢倾向根据表中数据显示，循环水的浓缩倍数控制在4左右，在该浓缩倍数情况下，LSI为1.85，具有结垢倾向，PSI为5.85，轻腐蚀倾向。4、换热器为铜材质，要注意对铜离子的控制。 5、稳定的药剂投加 药剂浓度的稳定控制直接影响水处理的效果，药剂浓度过低，将起不到缓蚀阻垢作用，浓度过高，不仅浪费药剂，而且往往带来负面影响（主要是药品沉积而成垢），故一个平稳而经济的药剂浓度水平的控制对净循环系统来说意义重大。 6、水质在线监测控制技术 通过在线电导控制排放，控制器控制药剂的添加，并设置在线腐蚀挂片对循环水系统的腐蚀状况及水质在线监测，使水质管理人员联纯机电科技有限公司的技术服务人员能及时了解系统的运行状况，对系统的潜在危险做出预判断，及时根据系统的实际情况调整水处理方案运行参数。7、缓蚀阻垢处理控制碳钢腐蚀常以磷酸盐作为阳极及阴极保护，在金属表面形成致密的γ-Fe2O3钝化保护膜，阻止金属失去电子，有效控制金属腐蚀。又由于循环水中磷酸钙及碳酸钙在阴极高PH值形成覆盖性保护膜，辅以药剂复配中含有的高效的阻磷酸钙和碳酸钙垢的分散剂，腐蚀问题将被彻底抑制。若系统换热设备为铜材质，添加TTA抑制铜的腐蚀问题。