在工業生產中，循環冷卻水係統貫穿於（yú）某些生產裝置或（huò）設備中，以水為冷（lěng）卻介質循（xún）環運行，在交換（huàn）設備餘熱保護其正（zhèng）常運轉的同時也節約了大量的（de）水資源。按照循環冷（lěng）卻水係統的結構特點可分（fèn）為（wéi）敞開式循環體係和（hé）密閉式循環體係，前者一般在大型循環冷（lěng）卻水係統中應用，如（rú）火力發（fā）電機組、中央空調機組等，與空氣直接接（jiē）觸，補水量較大；而後者一般存在（zài）於小型的循環冷卻水係統中，如加工機床、空壓機（jī）、空分設備、電焊機等（děng）設備，不與空氣直接相通，耗水（shuǐ）量較小。但在循環冷卻水係統實際運行中，由（yóu）於循環冷（lěng）卻水的溫度、鹽份、pH值等（děng）均適合（hé）微生（shēng）物的繁殖和水垢的生（shēng）成，若不加以控製，微生物繁殖將導致粘泥堵塞熱交換器，而水垢也會影響輸送管線的流量，並且在粘泥沉積的地方會產生垢下腐（fǔ）蝕。而且從節約水資源和減少排汙方麵考慮，一（yī）般要求循環冷卻水的濃（nóng）縮倍率（lǜ）設計在（zài）一定範（fàn）圍內，從而使得水質處於不穩定狀態，勢必造成設備（bèi）換（huàn）熱管和水管道內（nèi）壁生成附著物和（hé）換熱管材質發生（shēng）腐蝕。由於附著物的傳熱性較差，從而大（dà）大降低（dī）了設（shè）備的換熱效率；而（ér）換熱管的腐蝕會減弱其機械強度（dù），甚至出（chū）現穿孔，使冷卻水發生泄漏，從而（ér）影響（xiǎng）整個設備（bèi）係統的正常運（yùn）行。總之，在外界條件（如溫度、流速、濃度）改變時，循環冷卻水水質多表現為不穩（wěn）定的狀態，極（jí）易產生金屬材質腐蝕、設備表麵結垢、粘泥沉積與微生物滋生等三類問題。如不進行科學（xué）的水處理，勢必會引起管道堵塞、腐（fǔ）蝕泄（xiè）漏、換熱（rè）效率降低等一係（xì）列問題，對係統設備和（hé）管道造成損壞或（huò）非計（jì）劃（huá）性停機停產。為了使循環冷卻水係統（tǒng）正常運行，防止循環冷卻水在冷卻設（shè）備、輸水管（guǎn）線內形成汙垢、產生腐蝕及附著生物粘泥，提高熱交換設備的冷（lěng）卻效果，確保生產運行的經濟性和安全性，就必須對循環冷卻水係統（tǒng）進行（háng）清洗除垢及緩蝕、阻垢分散、菌藻控製等日常的水（shuǐ）質穩（wěn）定處理。目前最為（wéi）有效的（de）措（cuò）施（shī）是通（tōng）過投加阻（zǔ）垢分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑等化學（xué）水質穩定劑以降（jiàng）低設備和管道的腐蝕，控製結垢生成，抑製微生物繁衍，保（bǎo）證係統正常（cháng）安（ān）全運行。這（zhè）不僅（jǐn）能（néng）延長設（shè）備的使用壽（shòu）命，降低動力消耗，並且能節約（yuē）能源和水資源，減少汙水排放，對環境（jìng）保護有非常深遠的意義。

一、循環冷卻水係統存在的（de）問題

在工業循（xún）環冷卻（què）水係統（tǒng）中由於水質不穩定而易引（yǐn）起係統結垢、腐蝕、生物粘泥（ní）及菌藻滋生等不良後（hòu）果（guǒ）。

1 腐蝕

1.1 碳鋼材（cái）質與水（shuǐ）中的氧氣作用而發生腐蝕（shí），其反（fǎn）應如下：

Fe + O2 + H2O       Fe(OH)3↓

1.2 有害離子（zǐ）引起的（de）腐蝕

循環（huán）水在濃縮過程中，各種鹽類的濃度相應增加，當Cl-和SO42-離子濃度較（jiào）高時，會使金屬（shǔ）表麵保護膜的防腐性能降低。尤其是Cl-的離子半徑小、穿透性強，容易破壞金（jīn）屬表麵的保護膜增加其腐蝕反應的陽極過程速（sù）度，引起（qǐ）金屬的局部腐蝕。

1.3 兩種不同的（de）金屬接觸（chù）時，因金屬間電位差而造成電池腐蝕，例如（rú）熱（rè）交換器的銅管與碳鋼端板，其接觸部分的鋼鐵材質會因此加速腐蝕。

1.4 水中微生物的滋生也會產生細菌性腐（fǔ）蝕，如硫（liú）酸還原菌、鐵細菌等。

1.5 其（qí）它引起腐蝕的影響因素有：pH值、溶解的氣體、溫度（dù）、流（liú）速等。

2 結垢及沉積

在循環冷卻水係統中，所溶解的重碳酸鹽濃度隨著蒸發濃縮而增加，當其濃度達到飽和狀態，或者在經（jīng）過換熱器傳熱表麵使水溫升高時，水中鹽份溶解平衡遭到破壞，會發（fā）生下列反應即水垢的生成：

Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O

生成的CaCO3水垢沉積在換熱器的傳熱表（biǎo）麵，形成一層硬垢，導熱性能很差，嚴（yán）重影（yǐng）響換熱效率。

其次，循環水係統設備、管道（dào）主要材質是碳鋼，其腐蝕產物主要（yào）是氫氧化物和鐵的氧化物（wù）的水合物，呈膠體狀態，穩定（dìng）地懸浮於水中（zhōng），但當通過熱（rè）交換器時易在受熱麵膠體相互凝集沉澱。沉澱的Fe2O3由於它的不連（lián）續性和不致密（mì）性而對金屬無保護作用，而且由於它的磁性，粘著（zhe）力強，且比重大，消除困難，形成汙垢。

另外，循環水中也有天然有機（jī）物、泥（ní）沙、微生物群（qún）落等懸浮物，它們於流速慢或溫度高的（de）地方慢慢沉積而形成汙垢沉積（jī）在設備（bèi）、管道表麵（miàn）。此類汙垢（gòu）一般較為疏鬆，易用水衝洗去除。

3 微生物影響

微（wēi）生物（wù）可分為細菌、真菌及藻類，由於其散布在自然界各（gè）個角落，而循環水之溫度、鹽份（fèn）、pH值、溶解氧等（děng）比較適合微（wēi）生物繁殖。若未能得到有效控製，微生物不斷滋生，並分（fèn）泌出（chū）大量（liàng）粘液，將水中不溶（róng）性雜質粘結在一起，產生粘泥附（fù）著於設備和管道的內表麵，阻礙水的流動和係（xì）統熱交換，且在粘泥沉積（jī）地方往往會造成沉積物下腐蝕。

4 危害與不良影響

上述的水垢、腐蝕和微生物滋生等這三者不是孤立的（de），是互相聯係（xì）和相互影響的（de），如水垢和汙垢往往結合在一起，結垢和生物粘泥又能引起或加重（chóng）腐（fǔ）蝕（shí）。這些水垢、腐蝕物及（jí）生物粘泥（ní）給設備的安全運行（háng）帶來了嚴重的危（wēi）害。

4.1設備管道水（shuǐ）垢（gòu）附著：水垢的導熱係數極低，降低傳熱效率或傳熱不勻，影響（xiǎng）設備製冷效果，使換熱（rè）器壓力升高，增大壓（yā）縮（suō）機正背麵（miàn）壓力差，導致電機負荷增加，造成高壓運行，增（zēng）加電能消耗，嚴（yán）重時可（kě）直接造成主機高壓事故停機。

4.2 使係統水（shuǐ）循環量減（jiǎn）少：沉積物（如水垢、微生物粘泥）覆蓋在循（xún）環水（shuǐ）係統設備管道或換（huàn）熱器流道表（biǎo）麵，嚴重的（de）將堵塞管道，阻礙水流動，使冷凍水循環量減少，熱交（jiāo）換效（xiào）率進一步降低。

4.3腐蝕設備和管道：係統管道及設備內壁常因腐蝕造成鏽渣脫落，脫落的鏽（xiù）渣會堵塞盤管，使換熱效果下（xià）降，嚴重時造成穿孔泄漏等重大停機事故（gù）；同時腐蝕的存在還使設備的使用壽命大為縮短。

二、化學清洗說明

首先對於存在上述問題的循環冷卻水係統進行化學清洗。清（qīng）洗之前需對水質進行采樣分析，調查了解設備運（yùn）行使用情況，判斷汙垢主要成（chéng）分。根據水質分析、係（xì）統材質和（hé）設（shè）備係統運行與結垢情況製訂清洗方案。其具體操作步驟分為：

清水（shuǐ）衝洗：啟動係統循環水泵，用大流量的清水盡可能的衝洗掉（diào）係統中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及腐蝕產物等（děng）疏鬆的（de）汙垢，以節約（yuē）用清洗藥劑量，降低（dī）清洗成本，為下一步（bù）的化學清洗做準備。

殺菌剝離：排放出（chū）汙水後補充清水（shuǐ），在循環水係統內的冷卻水池中分別一次性的加入殺菌剝（bāo）離劑，殺死係統中（zhōng）菌藻（zǎo）類微生物，並使設備、管道內（nèi）表麵（miàn）附著的生物粘泥剝離脫落；通過（guò）水泵循環運行12～24小時，進行殺菌滅藻剝離汙垢，最後從最低點排放汙（wū）水。

清洗（xǐ）除垢：係統補入（rù）清水後加入具有（yǒu）溶垢、滲（shèn）透與分散作用的清洗劑和清洗緩蝕劑（jì），啟動水泵將管道係統內的（de）浮鏽、水（shuǐ）垢、油汙等清洗下來，分散（sàn）於水中（zhōng），隨水排出，還原清潔的（de）金屬表麵。循環清洗兩次，每次12小時，並（bìng）要求加清水置換排（pái）汙至濁度小於20ppm即視為清（qīng）洗結束，最後將Y型過濾器上的過（guò）濾網（wǎng）拆開，蘸藥劑手工清洗幹淨。

鈍化或預膜：設備管（guǎn）道經過（guò）清洗後其金屬表麵處（chù）於十分（fèn）活躍（yuè）的活性狀態，極易二次氧化鏽蝕（shí）。A：若設備清洗後封存，則對設備進行預膜鈍化處理；B：若設備清洗後立即投入使用，則需進行預膜緩蝕處理，以更好的保護潔淨的金屬表麵防止氧化（huà）鏽蝕。

循環冷卻水係統清洗過程完成後，就進入（rù）了日常水質穩定（dìng）維護（hù）階（jiē）段，即（jí）通過加入水質穩定劑，降低金屬材（cái）質生鏽速率，抑製水中菌藻滋生，防止鈣、鎂鹽結垢、沉澱，最大限度的（de）保持設備和（hé）管道的金屬表麵清潔。這樣就可減少設備清洗次數，延長其使用壽命。

三、水質穩定處理

工業循環冷卻水係（xì）統的日常（cháng）水質穩定處理是相當重要的，不僅可延長管線和設備的使用壽命，即水處（chù）理的效果是（shì）使管（guǎn）線和設備達到設計的使（shǐ）用壽命；而且能節（jiē）約大量的電能及（jí）水資源；還可防止設備水係統結垢、腐蝕，菌藻附著，保證係（xì）統設備經濟而安全運（yùn）行。

目前，采用（yòng）化學加藥處理方法（fǎ）是循環水質穩定處理中（zhōng）最為有（yǒu）效且經濟的技術措施，即（jí）根據循環冷卻水（shuǐ）係統的水質和材質特點，采用合適的水質穩定劑以維持和修補係統內金屬表麵形成的保護膜，並阻止和分散各種成垢離子結垢，控製菌藻的生成，達到防腐、防（fáng）垢和控製微生物生長的目的。

加藥處理（lǐ）後的循環水質要求符（fú）合GB50050-2007《工業循（xún）環冷卻水處理設計規範》，其中：碳鋼腐蝕率 ≤ 0.075mm/a；銅腐蝕率 ≤0.005mm/a；汙垢熱阻 ≤4.0 ×10-4mk/s；異養細菌總數≤5×105個/mL。

一般來說（shuō），用於工業循環冷（lěng）卻水處理的水質穩定劑主要有三大類：阻垢緩（huǎn）蝕劑、緩蝕劑和（hé）殺菌滅藻劑。

1.阻垢分散劑

該水質穩（wěn）定劑為複合型水處理（lǐ）藥劑，具（jù）有協同增效作用，化學穩定性強，耐高溫（wēn），低磷環保，可（kě）同（tóng）時控製多種金屬（shǔ）材質的（de）腐蝕及汙垢的產生，具有良好的阻垢緩蝕效果（guǒ）。本品能通過絡合增溶、晶格畸變及吸附分散作用，破壞垢物形成與增長的條件，使Ca2+、Mg2+等致垢離子穩定地溶於（yú）水中，對碳（tàn）酸鈣、硫酸鈣、磷酸鹽及碳酸鋇等有（yǒu）卓越的阻垢效果，能很好地控製係（xì）統結垢，並對氧化鐵（tiě）、二氧化矽等膠體也有良好的分散作用（yòng），同時能在碳鋼金屬（shǔ）表麵形成致（zhì）密的保護膜，阻止腐蝕性離子的浸入，對設備表麵起（qǐ）到良好的緩蝕保護效果，是阻垢性能優良兼具緩蝕效果的高效阻垢緩蝕劑。

2.緩蝕劑

這是一種陽極型緩蝕劑，穩定性能（néng）好，能在碳（tàn）鋼、銅及其合金（jīn）材質表（biǎo）麵形成（chéng）多層致密的高（gāo）分子防護膜，使金屬表（biǎo）麵不起氧化還原反應，具有良好的緩蝕性能。

3.殺菌滅藻劑

本品（pǐn）是針對循環冷（lěng）卻水係統極易滋生菌藻的特點而（ér）設計的殺（shā）生劑配方。

本殺菌滅藻劑為低毒、高效、廣譜的殺生劑，分為氧化型和非氧化型兩種殺菌劑，能夠不可逆的有效控製和（hé）殺死範圍很廣的微生物，本身也能被分解或被（bèi）微（wēi）生物降解；具（jù）有（yǒu）穿透粘泥和（hé）分散或剝離粘（zhān）泥的能力，兼有優良的粘泥剝離和抑製菌藻繁殖的效果。同時在使用濃度下（xià），與水中的緩蝕（shí）劑和陰（yīn）垢（gòu）分散劑能夠彼此（cǐ）相容。

在循環冷卻水（shuǐ）係統中，氧化型和非氧化型兩種殺菌劑交替投加（jiā），則可取得更好（hǎo）的殺菌滅藻和剝離效果，能削弱微生物的耐藥性。

四、水質管理

1.濃縮倍數管理

在循環冷卻水係統中控製一定值的濃縮倍數對保護設備和節約水資源，減少開支有很大好處。一般要求濃縮倍數在3至（zhì）6這個範圍內為宜，太高（gāo）了節約（yuē）水資源意義不大，且增加了結垢的趨勢。

由於循環水濃縮（suō）時，水中的各種離子隨之濃縮，而電導正是反應水中離（lí）子濃度多少的數（shù）值，濃縮倍數與電（diàn）導的增長基本上成正比關係。當水濃縮一倍時，電導率（lǜ）值濃縮0.93—0.98倍，所以一般（bān）采用濃縮倍數為3時（shí）水的對應電（diàn）導率作為控製值，當水濃（nóng）縮倍數過高時，則啟動排汙口，同時加藥泵啟動，補入相應的被排汙水（shuǐ）帶走的藥量。

2.藥（yào）劑濃度的管理

平時水處理藥劑若不維持在一（yī）定濃度（dù）範圍內，則（zé）不能充分（fèn）發揮阻垢緩蝕和殺菌剝（bāo）離效（xiào）果；而過量加藥則造成經（jīng）濟上的浪費（fèi）。因此（cǐ），加藥要及時適量。目前，循環水係統（tǒng）加藥一般（bān）分為兩類：一是采（cǎi）用自動加藥裝置投加（jiā）；二是根據計（jì）算量而采用連續滴加或間歇式投加方式（shì），這種方式也可保證水中藥量濃度在有效範圍內。

3.日常監測

機組（zǔ）運行期間，最重要的水質管理是掌握補水和循（xún）環水的水質。一般（bān）來說每月應取水樣進行水質分（fèn）析，以便發現問題及時（shí）調整。如出現某個項目超標，則應優化水質穩定劑的配方及其加藥量，使之達（dá）到合同規定的水質標（biāo）準。在腐蝕或結垢情況監測時，可采用現場懸掛標準試片或試管，每月或兩個月（yuè）測定一次腐蝕或結（jié）垢數據。

經過多年的工業循環冷卻水處理現場經驗積累與技術總結，我們開發（fā）出了多種適合工業循環（huán）