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循环水处理工艺简介薛瑞虹二零零七年七月二十七日水的冷却原理•由水源来的新水经补充水管线补充到吸水池或集水池，然后由并联的水泵抽输到给水总管，随后进入厂区循环水主干线，再分别送往各生产装置。经水冷器换热后通过回水主干线进入循环水装置内回水总管，经上塔管上至塔顶的配水管网，经喷淋冷却后回到集水池和吸水池，形成循环。水的冷却原理•循环水的冷却是通过水与空气接触，由蒸发散热、接触散热和辐射散热三个过程共同作用的结果。从生产装置返回的热水被布水器均匀的喷淋在填料上，在填料的作用下，水就形成很薄的水膜或溅散成细小的水滴，从上而下流动，在风机的作用下，空气由凉水塔侧面进入凉水塔的填料层，在填料层中湿度较低且较干燥的空气与水膜或水滴交替流动，充分接触。此时由于能量和质量不平衡，水气两相间自动地发生传热、传质过程。一方面，因为温度差的存在，温度较高的水与温度较低的空气将发生热传导过程，从而使热水降温；另一方面，因为从塔外来的新鲜空气湿度较小，未被水份所饱和，这样空气与水膜接触时水将自发地蒸发进入空气中，至空气达到饱和为止。由于水的蒸发会带走大量的热，从而水温进一步降低，达到冷却的目的。水的冷却原理•在凉水塔的实际运行中，由于水的汽化潜热远远大于水与空气之间温度变化的显热，循环水的冷却降温，则主要靠部分水的蒸发冷却，这部分损失的热量占整个损失热量的80～90％，只有少部分约10～20％的热量靠水与空气之间的导热过程传递的。结垢和阻垢•水中污垢主要有两种：首先是金属盐类的沉积，如水中的Ca2＋、Mg2＋离子与SO42－、•CO32－、PO43－等反应产生溶解度很小的CaCO3、CaSO4、Ca3(PO4)2等沉淀。这些沉淀物都是晶体，不断沉积于水冷器表面而形成硬垢，垢的形成过程实际就是固体沉淀，小晶粒不断结晶长大的过程，污垢的另一种就是指水中的悬浮物，胶体及微生物粘泥的沉积物，俗称软垢。水质稳定剂•水质稳定剂，包括缓蚀剂和阻垢分散剂，阻垢分散剂能够抑制晶粒的长大沉积，使之不结垢或生成软垢腐蚀与缓蚀•冷却水系统中，碳钢的金属表面与冷却水接触，形成许多微小的腐蚀电池，发生电化学腐蚀。缓蚀剂能够使金属表面形成－层保护膜，保护金属不被腐蚀或少被腐蚀。•微生物与杀菌灭藻•由于循环冷却水有适宜的温度（20～40℃），适宜的pH值（7～9），浓缩的矿物质及丰富的营养源（磷及油污），使得微生物大量繁殖，从而产生污泥沉积，金属腐蚀，水质恶化等危害。杀菌剂•在生产中，我们采用交替投加氧化性杀菌剂(如CL2)和非氧化性杀菌剂杀菌灭藻。•CL2在水中能形成次氯酸HCLO•CL2＋H2O→HCLO＋HCL•HCLO是一种非常强的氧化剂，它很容易通过微生物的细胞壁和细胞中的原生质化合，与细胞的蛋白质形成稳定的H－CL键，并且氧化细胞中的酶，从而杀死微生物。循环水场的组成•离心泵、冷却塔、旁滤池和水质处理循环水的操作——水温调节•控制目标：确保循环水冷却效果•控制范围：冷水温度≤28℃•控制方法：调整凉水塔运行数量、上塔水量分配和开风机数量。循环水的操作——压力控制•控制目标：确保各生产装置的循环水压力满足生产要求。•控制范围：循环水去压力：≥0.4MPa•控制方式：•循环水系统压力主要是靠循环水泵来进行增压的，若系统压力偏低，可调节系统管网上或装置阀门开度，若仍不能满足，增开循环水泵台数。•若循环水系统有装置停工时，系统循环水泵超压时，按停泵步骤停运1台机泵。循环水水质控制——浊度•浊度控制•控制目标：防止循环水污垢沉积•控制范围：≤30FTU•控制方法：•循环水系统开工后开启旁滤处理。•循环水系统浊度≥15FTU，停止旁滤运行。循环水系统浊度≥25FTU，进行排污置换。•投加氧化性和非氧化性杀生剂，控制微生物的繁殖，防止粘泥的大量产生。水质异常，系统浊度升高，操作人员把情况汇报调度和车间，根据情况到生产装置查漏，漏点查出后及时排污换水，尽快恢复至浊度≤30FTU。循环水水质控制——浓缩倍数•控制目标：节约新水。•控制范围：工艺循环水系统：浓缩倍数≥5.0（夏季），浓缩倍数≥4.0（冬季）•控制方法：•根据化验分析数据投加阻垢分散剂，阻垢分散剂。•禁止各生产装置自行补、排水。循环水水质控制——微生物•控制目标：防止微生物腐蚀。•控制范围:•异养菌≤1.0×105个/mL、铁细菌≤100个/mL、硫酸盐还原菌≤50个/mL•控制方法：•为了控制菌藻的繁殖：•1、每天向系统投加液氯，余氯的控制指标为：0.1-1.0mg/L，加氯方案为：连续通氯，控制系统中游离性余氯在0.1～1.0mg/L（大于1.0mg/L不超过2点）之间。•2、投加非氧化性杀菌剂，两种及两种以上非氧化性杀菌剂交替投加，投加时间为每月的1日、15日；投加浓度根据水质情况。