雖然目前的化學處理方法是一種有效的水處理方案，但對鉻酸鹽及其復合冷卻水緩蝕劑、磷酸鹽緩蝕劑和水處理藥劑等一些化學水處理藥劑的使用或排放有嚴格的要求，這些化學水處理藥劑劇毒或無毒或低毒，但會造成水體富營養化，被列為二級污染物，受到全球對環境保護的重視。這要求我們開發無毒或低毒、低磷和無磷的水處理劑。操作簡單、管理方便、對環境無污染的物理水處理方法，以及在線檢測水處理監控技術也是未來蓬勃發展的方向。

1。循環水的使用和水處理的重要性

用水冷卻工藝介質的系統稱為冷卻水系統，一般可分為以下兩種類型:直流冷卻水系統和循環冷卻水系統。其中，循環冷卻水系統目前已廣泛應用于各行各業，如石化、電力、冶金、醫藥、紡織、機械、電子等傳統工業企業的工藝循環冷卻水系統。以及所有建筑物中的中央空調循環冷卻水系統。

直流冷卻水系統使用較早。冷卻水僅通過熱交換設備一次，用過的水被排出。雖然這種系統投資少，操作簡單，但耗水量很大，冷卻水的運行成本也很大，不符合節約水資源的要求。目前已基本改為循環冷卻水系統(海水中仍在使用的直流冷卻水系統除外)，即冷卻水使用后不會立即排放，而是回收循環使用。從直流水系統到循環水系統，水資源的節約是非常可觀的。例如，對于年產300，000噸的合成氨廠，如果采用直流水系統，每小時耗水量約為25，000噸，但如果將直流水系統改為循環水系統，以3倍的濃度運行，每小時耗水量僅為550噸左右。冷卻水循環后會遇到什么問題？

腐蝕:冷卻水循環利用時，冷卻塔內的水與空氣充分接觸，以補充水中的溶解氧。因此，循環水中的溶解氧總是飽和的。水中溶解氧是金屬電化學腐蝕的主要原因，是冷卻水循環后容易產生的問題之一。

結垢:水在運行過程中蒸發(特別是在冷卻塔環境中)，導致循環水中的含鹽量逐漸增加。此外，水中的二氧化碳被分析并在塔中消散，增加了水中碳酸鈣或其他鹽類結垢和沉淀在傳熱表面的趨勢。這是第二個問題。

生物污垢:冷卻水與空氣接觸，吸收空氣中的大量灰塵、淤泥、微生物和孢子，增加系統中的污泥；冷卻塔中的光照、合適的溫度、充足的氧氣和營養物質都有利于細菌和藻類的生長，從而增加系統中的污泥并將其沉積在換熱器中，造成污泥的危害，這是水循環后容易產生的第三個問題。

冷卻水循環后，補充冷卻水的量可增加降低，節約用水，這是我們所希望的。但是，如果不解決水循環后的腐蝕、結垢、生物結垢等突出問題，生產設備的長周期、滿負荷、安全穩定運行難以保證，循環水后預期的經濟技術效益無法充分發揮，將會給企業帶來沉積物粘附、設備腐蝕、大量有害微生物等諸多問題， 造成管道泥污堵塞或各種材料設備嚴重損壞，威脅和破壞工廠的安全生產。 然而，由于各種沉積物，熱交換設備的水流阻力增加

因此，有必要選擇科學、合理、全面、有效、經濟、實用的循環冷卻水處理方案來妥善解決或改善上述問題。水處理是通過水質處理方法解決上述問題。如果水處理能真正做好，不僅能保證質量和數量，保證安全生產，而且從降低年的能耗、節材、節水到降低年的生產成本，可以直接創造可觀的經濟效益。例如，在發電廠中，汽輪機冷凝器的真空度可提高7-8%，汽輪機的功率可提高，電力負荷可提高5-6%，發電能力可提高。如果應用于低壓鍋爐爐內處理，據統計，僅采用爐外處理，不僅可以將水處理運行成本從0.5元/噸降低到0.3元/噸左右，而且每臺2-1鍋爐可節約5%左右的煤。現代工業中水冷換熱器的使用壽命約為2年，無需水處理。水處理后，使用壽命可達7-8年。維護成本和工作量可達到降低的90%。小型化工廠節省的維護費用可達50萬元。

三。循環冷卻水化學水處理方案

循環冷卻水化學水處理通過向水中添加各種化學水處理藥劑，解決或緩解沉積物粘附、金屬設備腐蝕和微生物生長三個問題。完整的工藝流程應正確匹配緩蝕劑、阻垢劑、分散劑和殺菌劑，形成符合水質、設備材料和循環水系統工況的水處理配方。冷卻水處理技術的主要內容是配制緩蝕劑、阻垢劑和分散劑，確定合適的工藝控制條件，指導開車和提供技術服務。

循環水系統中的沉積物主要是水垢和污垢(污泥、腐蝕產物和生物沉積物)。由于加熱等各種原因，溶解在天然水中的各種鹽從水中分離出來。我們稱之為水垢，如碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、氯化物、硅酸鹽等。以鈣鹽為主。當阻垢劑用于化學水處理時，不同阻垢劑在不同垢上的作用是非常不同的。但是，不同的水源(河流和湖泊、地下水、城市供水等)。)會在水質之間產生很大的差異(相同的水源，不同的季節，水質也會產生差異)。因此，在選擇合適的阻垢劑之前，有必要通過綜合分析測定水中鹽的主要成分，即主要結垢物質。

金屬在水中的腐蝕主要是需氧電化學腐蝕，化學水處理方法是添加緩蝕劑(以鈍化膜、沉淀膜、吸附膜等形式)。)覆蓋金屬表面以減緩腐蝕。因此，我們必須 先了解系統中金屬的類型，結合水質條件和操作參數，選擇緩蝕劑，并確定處理方案。

細菌、真菌和藻類，如鐵細菌、硫酸鹽還原菌、硝化細菌和硫桿菌，是造成冷卻水故障的主要微生物。它們中的一些會直接腐蝕各種金屬或非金屬，而另一些會附著在其他雜質上并沉積下來，從而造成巨大的危害。 先，應確定系統中主要微生物的類型和數量。結合水質的情況和運行狀況，選擇針對性的殺菌滅藻劑，制定有效的殺菌滅藻實施方案。

綜上所述，在水處理進入具體實施之前，我們必須先對系統和水質有一個全面的了解，通過各個項目分析。有時我們可以使用穩定指數、飽和指數等。預測補充水的腐蝕類型或結垢類型水質，然后通過實驗選擇合適的緩蝕劑、阻垢劑、殺菌滅藻劑，并正確匹配水處理配方。

在具體的水處理應用過程中，需要將緩蝕、阻垢和殺菌作為一個整體來考慮，緩蝕和阻垢劑經常結合使用。有時，水處理

(6)當地環保部門的規定及對周圍環境的污染；

(7)工藝生產事故中泄漏物質對水處理藥劑作用的干擾；

(8)緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑在水處理藥劑中的相容性；

(9)結構所用熱交換設備、預膜和涂層的材料和處理。

在日常操作中，有必要考慮根據各種變化進行相應的調整。

水處理的具體實施應按照以下步驟進行:

如有必要，冷卻水應先進行預處理；其次，系統的表面處理(清洗、預涂)；然后進行常規的緩蝕、阻垢和殺菌處理。

01補給水的預處理

由于混在地表天然水中的懸浮固體和膠體構成水的濁度，如果濁度過高，不能直接用于冷卻水。通過常用混凝沉淀、過濾等方法去除(離子交換也是一種預處理)；在某些地區，地下水含鐵量或水的硬度和堿度過高，需要先對一部分水進行預處理，否則，常規的水處理劑在冷卻水的使用過程中不會達到理想的效果。

02系統

的表面處理在日常緩蝕、阻垢和殺菌處理之前，必須對系統進行表面處理，以去除金屬表面的沉積物。預膜保護后，加入日常水處理劑。表面處理過程中應注意的幾點:

(1)根據沉積物質的組成選擇合適的清洗劑，確保安全；

(2)嚴格按照技術要求完成整個操作過程，并確定清洗終點(如鐵離子含量曲線、濁度曲線、電導率曲線等)。)根據技術參數，確保有效性和經濟性；

(3)新系統投入運行前，還需要進行表面處理。對于新系統，正常運行前沖洗只能清除安裝過程中系統內的碎屑、雜物和灰塵，而不能清除生產安裝過程中設備和管道產生的表面結垢和油污，這將影響預膜處理的效果。因此，應采用更徹底的表面處理。

(4)循環水系統預膜是為了提高緩蝕劑的成膜效果。在循環水啟動的初始階段，通常會添加相對較高量的緩蝕劑。薄膜形成后，保持試劑降低的濃度以構成薄膜，即所謂的正常處理。這種預膜處理的目的是在金屬表面快速形成保護膜，以提高緩蝕劑的緩蝕效果。實踐也證明，在相同的系統中，使用相同的緩蝕劑，有預涂膜和沒有預涂膜的設備的緩蝕效果有很大的不同。除了在啟動時對循環水系統進行預膜外，在下列情況下還應再次進行預膜:

年度檢修，系統停水后

系統酸洗后

停水40小時或循環水系統熱交換設備暴露在空氣中12小時

ph <4小時。

03每日水質處理

預處理水將直接用作冷卻水的補充水。系統表面處理后，根據綜合分析和實驗選擇的緩蝕、阻垢、殺菌處理方案添加化學藥劑，進入水質的日常控制處理階段。

在系統日常運行過程中，水質補給水可能隨季節變化，系統運行參數也可能調整。因此，水質和處理效果需要隨時監控，水處理方案應根據運行參數和組成水質的變化進行相應調整，以確保水質效果穩定。調整方向包括藥物種類、劑量濃度、組合配方比例和劑量方法等。

在監測水處理效果的方法中，水質分析通常僅作為調整處理方案的依據。檢測的水處理性能應采用更直觀和準確的方法來測試—— cor

綜上所述，科學、合理、經濟的水處理工藝是基于目標系統的操作參數、設備材料、操作條件和水質條件，通過分析和實驗，選擇合適的水處理單體，確定單體之間的比例和組成配方，采用正確的操作工藝，確定合適的工藝控制條件。在操作過程中，還需要隨時通過分析和實驗調整藥物的單體、配方比例和劑量，以適應氣候、環境介質、補充水水質和操作參數等各種因素的變化引起的循環水質的變化，從而達到治療效果優化。

4。減輕腐蝕的方法前面的討論討論了一種通過化學水處理來綜合解決循環水系統中沉積物粘附、設備腐蝕和微生物生長等操作障礙的方案。在理論和實踐中，除化學水處理方法外，還可以使用其他方法抑制沉積物沉淀，減輕金屬腐蝕，控制微生物腐蝕、煤泥及其生長。示例如下:

1。控制水垢沉淀的方法包括添加阻垢劑，有以下幾類:

(1)離子交換樹脂法或石灰軟化法等去除冷卻水中鈣離子的方法。

(2)通過添加酸或引入酸堿度為降低的CO2氣體來穩定碳酸氫鹽的方法；

(3)使用靜電防垢儀器或電子防垢儀器。

2。除了添加分散劑，還有幾種控制結垢的方法:

(1)通過預處理，降低補充水的濁度；

(2)增加側過濾設備。

3。除添加緩蝕劑外，金屬腐蝕有三種控制方法:

(1)提高冷卻水的酸堿度；

(2)耐腐蝕材料的選擇；

(3)防腐防垢涂層。

4。微生物腐蝕、粘液及其生長的控制方法除了添加殺菌劑外，主要有以下方法:

(1)選擇抗細菌腐蝕的材料；

(2)控制冷卻水中微生物的氧含量、酸堿度、懸浮物和營養物；

(3)使用殺生涂料；

(4)犧牲陽極陰極保護；

(5)清潔；

(6)防止陽光照射；

(7)旁路過濾；

(8)混凝沉淀；

(9)噬菌體法。

實踐證明，上述方法作為輔助手段可以起到一定的防腐、阻垢或殺菌作用，但與化學水處理方法相比，它們并不全面，或者單一方法的處理效率達不到要求，或者不經濟。一個好的水處理控制方案通常是基于化學水處理方法，根據系統的具體情況結合上述輔助方法。

雖然目前的化學處理方法是一種有效的水處理方案，但對一些化學水處理藥劑的使用或排放有嚴格的要求，如鉻酸鹽及其復合冷卻水緩蝕劑、磷酸鹽緩蝕劑和水處理藥劑等。高毒性或無毒或低毒性，但造成水體富營養化，被列為二級污染物。這要求我們開發無毒或低毒、低磷和無磷的水處理劑。操作簡單、管理方便、對環境無污染的物理水處理方法，以及在線檢測水處理監控技術也是未來蓬勃發展的方向。

冷卻水處理是一門“邊緣”科學，涉及許多學科，需要專業知識和經驗。冷卻水處理專家不多，作為一個新興行業，許多單位的技術人員在冷卻水處理出現問題時，由于缺乏經驗，希望能及時得到全面的專家意見。因此，能夠模擬專家領域專家解決問題能力的基于知識的計算機程序系統，以及能夠對復雜問題得出專家級結論的冷卻水處理咨詢計算機專家系統，將是發展未來努力的方向。