在工業生產中，循環冷卻水係統貫（guàn）穿於某些生產裝置或設備中，以（yǐ）水為冷卻介質循環運行（háng），在交換設備餘熱保護其正常運（yùn）轉的同時也節約了大（dà）量的水資源。按照循（xún）環冷卻水係統的結（jié）構（gòu）特點可分為敞開式循環體係和密閉式循環體係，前（qián）者一般在大型循環冷卻水係統（tǒng）中應用，如火力發電機（jī）組（zǔ）、中央空調機組等，與空（kōng）氣直接接觸，補水量較大；而後者一般存（cún）在於小型的循環冷卻（què）水係統中，如加工機床、空壓機、空分設備、電焊機等設（shè）備，不與（yǔ）空氣直接相通，耗水量較小。但在循（xún）環冷卻水係統實際運行（háng）中，由於循環冷（lěng）卻水的溫（wēn）度、鹽份、pH值等均（jun1）適合微生物的繁殖和水垢的生成，若不加以控製，微生物繁殖將導致粘泥堵塞熱交換器，而水（shuǐ）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蝕。而且從節約水資源和減少排汙（wū）方麵考（kǎo）慮，一般要求（qiú）循環冷卻水的濃縮倍率設計在一定範（fàn）圍內，從而使得水質處於不穩定狀態，勢必造成設備換熱管和（hé）水管道內壁生成附著物和換熱管材質發生腐蝕。由（yóu）於附著物的傳熱性較差，從而大大降低了設備的換熱效率；而換熱管的腐蝕會減（jiǎn）弱其（qí）機械強度，甚至出現穿孔，使冷卻水發生泄漏，從而影響整個設備係統的正常運（yùn）行。總之（zhī），在外界條（tiáo）件（如（rú）溫度、流速、濃度）改（gǎi）變時，循環冷卻水水質多表（biǎo）現（xiàn）為不穩定的狀（zhuàng）態，極易產生金屬材質腐蝕、設備表麵結垢、粘（zhān）泥沉積與微生物滋（zī）生等三類問題。如不進行科學的水處理，勢必會引起管道堵塞、腐（fǔ）蝕泄漏（lòu）、換熱效率降低等一（yī）係列問題，對係統設備和管道造成損壞或非計劃性停機停產。為了使循環冷卻水係統正常運行，防止（zhǐ）循環冷卻水在冷卻設（shè）備（bèi）、輸水管（guǎn）線內形成汙垢、產生（shēng）腐蝕及附著生（shēng）物粘泥，提高熱交換（huàn）設備的冷卻效果，確保生產運行的（de）經濟性和安全性，就必（bì）須對循環冷卻水係統進行清洗除垢及緩蝕、阻垢（gòu）分散、菌藻控製等日常的水質穩定處理。目前（qián）最為有效的（de）措施是通過投加阻垢分散（sàn）劑、緩蝕（shí）阻垢劑（jì）、殺菌滅藻劑（jì）等化學水質穩定劑（jì）以降低設備和（hé）管道的腐蝕（shí），控（kòng）製結垢生成，抑製微生物繁衍（yǎn），保證係統正常安全運行。這不僅（jǐn）能（néng）延長設備的使用壽命，降低動（dòng）力消耗，並且能節約能源和水資源，減少汙水（shuǐ）排放，對環境保護有（yǒu）非常深遠的意義。
一、循環冷卻水係統存（cún）在的問題
在工業循環冷卻水係統中由（yóu）於水質不穩定而易引起係統結垢、腐蝕、生物粘泥及菌藻滋（zī）生等不良後果。
1 腐蝕
1.1 碳鋼材質與（yǔ）水中（zhōng）的氧氣作用而發生腐蝕，其反應如下：
Fe + O2 + H2O Fe(OH)3↓
1.2 有害離子引起的腐蝕
循環水在（zài）濃縮過程中，各種鹽類的濃度相應增加，當Cl-和（hé）SO42-離子濃度較高時，會（huì）使金屬表麵保護（hù）膜的防腐性能降低。尤（yóu）其是Cl-的（de）離子半徑小、穿透性（xìng）強（qiáng），容易破壞金屬表（biǎo）麵的保護膜增加其腐蝕反應的（de）陽極過程速度，引起金屬的局部腐蝕。
1.3 兩種（zhǒng）不同的金屬接觸時，因金屬間電位差而造成電池（chí）腐蝕，例如熱交換（huàn）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（shuǐ）中微（wēi）生物的滋生也會產生細菌性腐（fǔ）蝕，如硫酸還原菌、鐵細菌等。
1.5 其它引起腐蝕的影響因素有：pH值、溶（róng）解的氣體、溫度、流速等。
2 結（jié）垢及沉積
在循環冷卻水係統（tǒng）中（zhōng），所溶解的重碳酸鹽濃度隨著蒸發濃縮而增加，當（dāng）其濃度達到飽（bǎo）和狀態（tài），或者在（zài）經過換熱器傳熱表麵使水溫升高時，水中鹽份溶解平（píng）衡遭到破壞，會發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（rè）器的傳熱表麵，形成一層硬垢（gòu），導熱性能很差，嚴重影響換熱（rè）效率。
其次，循環水係統設備、管道主要材質是碳鋼，其腐蝕產物主要是氫氧化物和（hé）鐵的氧化物的水合物（wù），呈膠體狀態，穩定地懸浮於水中，但（dàn）當通過熱交換器時易在受熱麵膠體相互凝集沉澱。沉澱的Fe2O3由於它的不連續性和（hé）不致密（mì）性而對金屬無保護（hù）作用，而且由於它的磁性，粘著力強，且比重大，消除困難，形（xíng）成（chéng）汙垢。
另（lìng）外，循環（huán）水中也有天然有機物（wù）、泥沙、微生物群落（luò）等懸浮（fú）物，它們於流速（sù）慢或溫度高的地方慢慢沉積而形（xíng）成汙垢沉積在設備、管道表麵。此類汙垢一（yī）般較為疏鬆，易用水衝（chōng）洗去除。
3 微生物影響
微生物可分為細菌、真菌及藻類（lèi），由（yóu）於其散布在自然界各個角落，而循環水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等比較適（shì）合微生物繁殖。若未能得到有效控製，微生物不斷滋生，並分泌出大量（liàng）粘液，將水中不（bú）溶性雜質粘結在一起，產生粘泥附著於設備和管道的內表麵，阻礙水的流動和係統熱交換，且在粘泥沉積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，是互相聯係和相互影響的，如水垢和汙（wū）垢往往（wǎng）結合在一起，結垢和生物粘泥又能引起或（huò）加重腐蝕。這些水（shuǐ）垢、腐蝕物及生（shēng）物粘泥給設（shè）備的（de）安全運行帶來了嚴重的危害。
4.1設備管道水垢附著：水垢的導熱係數極低（dī），降低傳熱效率或傳（chuán）熱不勻，影響設備製（zhì）冷效果，使換熱器壓力升高，增大壓縮機（jī）正背麵壓力差，導致電機負荷（hé）增加，造成高壓運行，增加電能消耗，嚴重時可直接造成主機高壓事故（gù）停機。
4.2 使係統水循環量減少：沉積物（如水垢（gòu）、微生物粘泥）覆蓋在循環（huán）水係統設備管道或換熱器流道表麵，嚴重的（de）將堵塞管道，阻礙水流動，使冷凍水（shuǐ）循環量減少，熱交換效率進一步降低。
4.3腐蝕設備和管道：係統（tǒng）管道及設備內壁常因（yīn）腐蝕造成鏽渣脫落，脫落的鏽渣會（huì）堵塞盤管，使換熱效果下降，嚴重時造成穿孔泄漏等重大停機事故；同時腐蝕的存在還使設備的使用壽命大為縮短（duǎn）。
二、化學清洗說明
首先對於（yú）存在上述問題的循環冷卻水（shuǐ）係統進行化學清洗。清洗之前需對水質進行采樣分析，調查了解設備運行使（shǐ）用情況，判斷汙（wū）垢主要成分。根（gēn）據水質分析、係統材質和設備係統運行（háng）與結（jié）垢情況製訂清洗方案。其具（jù）體操作步驟分為：
清水衝洗：啟動係統循環水泵，用（yòng）大流量的清（qīng）水盡可能的衝洗掉係統中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及腐蝕產物等疏鬆的汙垢（gòu），以節約用清洗藥劑量，降低清（qīng）洗成本，為下一步的化學清（qīng）洗做（zuò）準備。
殺菌剝離：排放出汙水後補充清水，在循環水係統內的冷卻水池中分別一次性的加入殺菌剝離劑，殺死係統（tǒng）中菌藻類微生物，並（bìng）使設備、管道內表（biǎo）麵附著（zhe）的生物粘泥剝離（lí）脫落；通（tōng）過水泵循（xún）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水。
清洗（xǐ）除（chú）垢：係統（tǒng）補入清水後加入具有溶垢、滲透與分散作用（yòng）的清（qīng）洗劑和清洗緩蝕（shí）劑，啟動水泵將管道係統內的浮鏽、水垢、油汙等清（qīng）洗（xǐ）下來，分散於水中，隨（suí）水排出，還原清潔（jié）的金屬表麵。循環清洗兩（liǎng）次，每次12小時，並要求加清水置換排（pái）汙至濁度小於20ppm即視為清洗結束，最後將Y型過濾器上的過濾網拆（chāi）開（kāi），蘸藥劑手工清洗（xǐ）幹（gàn）淨。
鈍化或（huò）預（yù）膜：設備管道（dào）經過清洗後其金（jīn）屬表麵處於十分活躍的活（huó）性狀態，極易二次氧化鏽蝕。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（mó）緩蝕處理，以更好的保護潔淨的金屬表麵（miàn）防止氧化鏽蝕。
循環冷卻水係統清洗過程完成後，就（jiù）進入了日常水（shuǐ）質穩定維護階段，即通過加入水質穩定劑，降（jiàng）低金屬材質生鏽速（sù）率，抑製水中菌藻滋生，防（fáng）止鈣、鎂鹽結垢、沉澱，******限度的保（bǎo）持設（shè）備和管道的金屬表麵（miàn）清潔（jié）。這樣就可減少設備清洗次數，延（yán）長其（qí）使用壽命。
三、水質穩定處理
工業循環冷卻水係統的日常水質穩定處理是相當重要的，不僅可延長管線和（hé）設備的使用壽命（mìng），即水處（chù）理的效果是使管線和（hé）設備達到設計（jì）的使用（yòng）壽命；而且能節約大量的電能及水資源；還可（kě）防止設備水係統結垢、腐蝕，菌藻附著，保證係統設備經濟而安全運行。
目前，采用化學加藥處理方法是（shì）循環水質穩定處理中最為有效且經濟的（de）技（jì）術措施，即根據循環冷卻水係統的水質和材質（zhì）特點，采用合適的（de）水質穩定劑以維持和修補係統內（nèi）金屬表麵形成的（de）保護膜，並阻止和分散各種成垢離（lí）子結垢，控製菌藻的（de）生成，達（dá）到（dào）防腐（fǔ）、防垢和控製微生物生長的目的。
加藥處理後的循環（huán）水質要求符合GB50050-2007《工業（yè）循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，用於工業循環冷卻水（shuǐ）處理的水質穩定劑主要有三大類：阻垢緩蝕（shí）劑、緩蝕劑和殺菌滅藻劑。
1.阻垢分散劑（jì）
該（gāi）水質穩定劑為複合型水處理藥劑，具有協同（tóng）增效（xiào）作用，化學（xué）穩（wěn）定性強，耐（nài）高溫，低磷環保，可同時控製多種金屬材質的腐蝕及汙垢的（de）產生，具有良好的阻（zǔ）垢緩蝕效果。本品能通過絡合增溶、晶格（gé）畸變及吸附分散作用，破壞垢物形成與增長的條件（jiàn），使Ca2+、Mg2+等致垢離子穩定地溶於水中，對碳酸鈣、硫酸鈣、磷酸鹽及碳酸鋇等有（yǒu）卓越的阻垢（gòu）效果（guǒ），能很好（hǎo）地控製係統結垢，並（bìng）對氧（yǎng）化鐵、二氧化矽等膠體也（yě）有良好的分散作用（yòng），同時能（néng）在碳鋼金屬表麵形（xíng）成致密的保（bǎo）護膜，阻止腐（fǔ）蝕性離子的浸入，對設備（bèi）表麵起到良好（hǎo）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（gòu）緩蝕劑。
2.緩蝕劑
這是一種陽極型（xíng）緩蝕劑，穩定性能好，能在碳鋼、銅（tóng）及其（qí）合金材質表麵形成（chéng）多層致（zhì）密的高分（fèn）子（zǐ）防護膜（mó），使金（jīn）屬表麵不（bú）起氧化還原反應，具有良好的緩蝕性能。
3.殺菌滅藻劑
本品是針對循（xún）環冷卻水係統極易滋生菌藻的特點而（ér）設計的殺生劑配方。
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（shā）菌劑，能夠不可逆的有（yǒu）效控製和殺死範圍很廣的微生物，本身（shēn）也能被分解或被微生物降解；具有穿透粘泥和分散或剝（bāo）離粘泥的能力，兼有優良（liáng）的（de）粘泥剝離（lí）和抑製菌藻繁（fán）殖的效果。同時在使用濃度下，與水中的緩蝕劑和（hé）陰垢分散劑能夠彼此相容。
在循環冷卻水（shuǐ）係統中，氧化（huà）型和非氧化型（xíng）兩種殺菌劑（jì）交替投（tóu）加，則可取得（dé）更好（hǎo）的殺菌（jun1）滅藻（zǎo）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（lǐ）
在循環冷卻水係統中控（kòng）製一定值的濃縮倍（bèi）數（shù）對（duì）保護設（shè）備和節約水（shuǐ）資源，減少開支有很大好處（chù）。一般要求濃縮倍數在3至（zhì）6這個範圍內為宜，太高了節約水資源意義不大，且增加了結垢（gòu）的趨勢。
由（yóu）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子濃度多少的數值，濃（nóng）縮倍數與電導（dǎo）的增長基本上成正比關係。當水濃（nóng）縮一倍（bèi）時，電導率（lǜ）值濃（nóng）縮0.93—0.98倍，所以一般采用濃縮倍數為3時水的對應電導率作為控製值，當水濃縮倍數過高時，則啟動排汙口，同時加藥泵（bèng）啟動，補入相應的被排汙（wū）水帶走的藥量。
2.藥（yào）劑濃度的管理
平時水處理藥劑若不維持在一定濃度範圍內，則不能充分（fèn）發揮阻垢緩蝕和殺（shā）菌剝離效果；而過量加藥則造成經濟（jì）上的（de）浪費。因此，加藥要及時適量。目前（qián），循（xún）環水係（xì）統加藥一般分為兩類：一是采用自動加藥裝置投加；二（èr）是根據計算量而采用（yòng）連（lián）續滴加或間歇式（shì）投加（jiā）方（fāng）式（shì），這種方式也可保證水（shuǐ）中藥量濃度在有效範圍內。
3.日常監測
機組運行期間，最重要的水質管理是掌握（wò）補水和循環水的水質。一般來說每月應取水樣進行水質分（fèn）析，以便發（fā）現問題及時調整。如出現（xiàn）某個項目超標，則應優化水質穩定劑（jì）的配方及其加藥量，使之達到合同規（guī）定的水質（zhì）標準。在腐蝕（shí）或結垢（gòu）情況監（jiān）測時，可采（cǎi）用現場（chǎng）懸掛標準試片或試（shì）管，每月或兩（liǎng）個（gè）月測定一次腐蝕或結垢數據。
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