循環水冷卻器通過循環水與設備進行熱交換以控制溫度,但長期運行易因水質問題導致結垢、腐蝕和微生物滋生,影響設備效率和使用壽命。以下是針對循環水冷卻器的水處理方法及操作指引:
一、水質分析與預處理
水質檢測
常規指標:pH值(6.5-8.5)、硬度(碳酸鈣硬度≤300mg/L)、堿度、氯離子(≤200mg/L)、電導率、溶解氧(≤0.1mg/L)。
微生物檢測:異養菌總數(≤1×10? CFU/mL)、硫酸鹽還原菌(≤10 CFU/mL)。
腐蝕速率:碳鋼≤0.075mm/a,銅及銅合金≤0.005mm/a。
預處理措施
過濾:安裝砂濾器或袋式過濾器,去除懸浮物(粒徑≥5μm)。
軟化:采用離子交換樹脂或反滲透技術降低硬度,防止鈣鎂離子結垢。
除氧:通過真空脫氣或化學除氧(如聯氨)減少溶解氧,抑制腐蝕。
二、化學藥劑處理
1. 阻垢劑
作用:分散鈣鎂離子,防止碳酸鈣、硫酸鈣等垢層形成。
常用藥劑:
聚磷酸鹽(如六偏磷酸鈉):適用于低溫系統,但易水解失效。
有機膦酸鹽(如HEDP、ATMP):耐高溫,兼容性好。
聚羧酸類(如PAA):分散性強,適用于高硬度水質。
投加量:根據水質硬度調整,通常為5-20mg/L。
2. 緩蝕劑
作用:在金屬表面形成保護膜,抑制電化學腐蝕。
分類:
氧化膜型(如鉻酸鹽、鉬酸鹽):適用于閉式系統,但毒性較高。
沉淀膜型(如鋅鹽):快速成膜,但需控制pH值。
吸附膜型(如有機胺、咪唑啉):適用于多種金屬,環保性較好。
投加量:碳鋼系統通常為20-50mg/L,銅合金系統需降低劑量。
3. 殺菌滅藻劑
作用:控制微生物滋生,防止生物黏泥形成。
常用藥劑:
氧化性殺菌劑(如次氯酸鈉、二氧化氯):快速殺菌,但需控制余氯(0.5-1.0mg/L)。
非氧化性殺菌劑(如異噻唑啉酮、季銨鹽):持久性強,適用于間歇投加。
投加方式:沖擊式投加(每周1-2次,濃度50-100mg/L)或連續投加(1-5mg/L)。
三、物理處理方法
旁流過濾
通過旁路安裝砂濾器或纖維球過濾器,去除懸浮物和微生物尸體。
流量建議為循環水量的5%-10%,過濾精度≤10μm。
紫外線殺菌
安裝UV燈管,利用紫外線破壞微生物DNA,適用于開放式系統。
需定期清洗石英套管,防止結垢影響透光率。
電化學處理
通過電解產生次氯酸根或鋁/鐵離子,實現殺菌和絮凝。
適用于小型閉式系統,需控制電流密度避免金屬腐蝕。
四、運行管理與監控
日常監測
水質指標:每日檢測pH、電導率、余氯;每周檢測硬度、堿度;每月檢測微生物。
設備檢查:定期清理冷卻器換熱管束,檢查結垢厚度(建議≤0.5mm)。
排污與補水
排污率:根據濃縮倍數(建議3-5倍)調整,控制循環水鹽分積累。
補水處理:補充軟化水或除鹽水,避免硬度超標。
季節性調整
夏季:提高殺菌劑投加頻率,防止藻類繁殖。
冬季:增加緩蝕劑劑量,防止低溫腐蝕。
五、常見問題與解決方案
問題原因解決方案
結垢硬度超標、阻垢劑不足增加軟化處理,調整阻垢劑投加量
腐蝕pH值異常、緩蝕劑失效調節pH至7.5-8.5,更換緩蝕劑類型
微生物超標殺菌劑不足、循環不暢沖擊投加殺菌劑,增加旁流過濾流量
泡沫過多表面活性劑污染、藥劑過量添加消泡劑,減少有機藥劑投加量
六、環保與安全要求
藥劑選擇:優先選用低磷或無磷配方,減少水體富營養化風險。
廢液處理:含重金屬或高氯廢液需集中收集,委托專業機構處理。
個人防護:操作化學藥劑時佩戴手套、護目鏡及防毒面具,避免直接接觸。