循环冷却水系统的水质处理

    摘要：本文介绍了循环冷却水目前常用的水质稳定技术及新的发展趋势，同时简述目前
常用及新兴的现场监测技术。

 

　　关键词：水质稳定、物理处理、在线监测

 

　　

 

　　一、前言

 

　　以水作为冷却介质，并循环使用的一种水系统称为循环冷却水系统。目前，节约用水是
全世界都在关注的话题，工业企业一直是用水领域的大户，大部分工业企业目前采用敞开
式循环冷却水系统作为节约用水的手段，其特点是冷却水流过生产设备升温后，经管路重
新流回冷却设备使水温回降，可用泵送回生产设备再次使用，大大节约了水资源。但是敞开
式冷却水在循环过程中会接触空气并蒸发浓缩，因此结垢、腐蚀及微生物滋生成为敞开式循
环水系统的三大问题。为保证生产设备长周期安全稳定运行，必须选择一种经济实用的循环
水处理方案。这也成为许多水工作者重点研究的课题。

 

　　

 

　　二、循环冷却水现状及存在问题

 

　　循环冷却水由泵送往冷却系统中各用户，经换热后温度升高，被送往冷却塔进行冷却。
在冷却塔中热水从塔顶向下喷淋成水滴或水膜状，空气则逆向或水平交流流动，在气水接
触过程中，进行热交换。水温降至符合冷却水要求时，继续循环使用。空气由塔顶溢出时带
走水蒸气，使循环水中离子含量增加，因此必须补充新鲜水，排出浓缩水，以维持含盐量
在一定浓度，从而保证整个系统正常运行。补充水的量应弥补系统蒸发、风吹（包括飞溅和
雾沫夹带）及排污损失的水量。循环水与补充水中含盐量之比，即为该循环水系统的浓缩倍
数。在一定的循环冷却水系统中，只要改变补充水的含盐量，就可以改变循环水系统的浓缩
倍数，而提高浓缩倍数是保证整个循环冷却水系统经济运行的关键。

 

　　

1、水垢附着 

　　循环冷却系统中，大量设备是由金属制造，长期使用循环冷却水，会发生腐蚀穿孔。这
是由多种因素造微生物（厌氧菌、铁细菌）引起的腐蚀等。设备管壁腐蚀穿孔，会形成渗漏，
或工艺介在循环冷却水系统中，碳酸氢盐的浓度随蒸发浓缩而增加。当其浓度达到过饱和状
态，或经过传热表面水温升高时，会分解生成碳酸盐沉积在传热表面，形成致密的微溶性
盐类水垢，其导热性能很差（

≤1.16W/（m·K），钢材一般为 45W/（m·K））。因此，水垢

附着，轻则降低换热器传热效率，严重时，使换热器堵塞，系统阻力增大，水泵和冷却塔
效率下降，生产能耗增加，产量下降，加快局部腐蚀，甚至造成非正常停产。

 

　　

2、设备腐蚀 

　　冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀；冷却水渗入工艺介质，影响产品质量，造成经济
损失，影响安全生产。

 

　　

3、微生物的滋生与粘泥 

　　在循环冷却水系统中，由于养分的浓缩，水温升高和日光照射，给细菌和藻类的迅速
繁殖创造了条件。细菌分泌的黏液使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀物等黏附在一起，形成
沉积物会堵死管道，迫使停产清洗。