在工業生產中，循環冷卻水係統貫穿於某些（xiē）生產裝置或設備中，以水為冷卻介質循環運行，在交換設備餘熱保護其正常（cháng）運轉的同時也節約了大量的水資源。按（àn）照循環冷卻水係統的結構（gòu）特點可分為敞開式循環體係和密閉（bì）式循環體係，前者一般（bān）在大型循環冷卻（què）水係統中應用，如火力發電機組、中央空調機組等，與空氣直接接觸，補水量較大；而後者（zhě）一般存在於小型的循環冷（lěng）卻水（shuǐ）係統中，如加工機床、空壓機、空分設備、電焊機等設備，不與空氣直接相通（tōng），耗水量較小。但在循環冷卻水係統實際運行中，由於循環冷卻水的溫度、鹽份、pH值等均適合微生（shēng）物的繁殖和（hé）水（shuǐ）垢的生成（chéng），若不加以（yǐ）控製，微生物繁（fán）殖將導（dǎo）致粘泥（ní）堵塞熱（rè）交換器，而水垢也會影響（xiǎng）輸送管線的流量，並（bìng）且在粘泥沉積（jī）的地方（fāng）會產生垢下腐蝕。而且從（cóng）節（jiē）約水資源和減少排汙方（fāng）麵考慮，一般要求循環冷卻水的濃縮倍率設計在一（yī）定範圍內，從而使得水質處於不穩定狀態，勢必造成（chéng）設備（bèi）換熱管和水管道內（nèi）壁生成附著物和換熱管材質發生（shēng）腐蝕。由於附著物（wù）的傳熱性（xìng）較差，從（cóng）而大大（dà）降低了設備的（de）換熱效率；而換（huàn）熱管的腐蝕會減弱其機械（xiè）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（tǒng）的正常運（yùn）行。總之，在外界條件（如溫（wēn）度、流速、濃度）改（gǎi）變時，循環冷卻水水質多表現為不穩定的狀態，極易產生金屬（shǔ）材質腐蝕、設備表麵（miàn）結垢、粘泥沉積（jī）與微生物滋生等三類問題。如不（bú）進行科學的水處理，勢必會引起（qǐ）管（guǎn）道堵塞、腐（fǔ）蝕泄漏（lòu）、換熱效率降低（dī）等一係列問題，對係統設備和管（guǎn）道造成損壞或非計（jì）劃性停機停產。為了使循環冷卻（què）水係（xì）統正常運行，防止循環冷卻水在冷卻設備、輸水管線（xiàn）內形（xíng）成汙垢、產生腐蝕及（jí）附著生物粘泥，提高熱交換（huàn）設備的冷卻效果（guǒ），確保（bǎo）生產運（yùn）行的（de）經濟（jì）性和安全性，就必須對循環冷卻水（shuǐ）係統（tǒng）進行清（qīng）洗除垢及緩蝕、阻垢分散、菌藻控製等日常的水質穩（wěn）定處理。目前最為有效的（de）措施是通過投加阻垢（gòu）分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑等化（huà）學水質穩定劑以降低設備和管（guǎn）道的腐蝕，控製結垢生成，抑製（zhì）微生物繁衍，保證係統正常安全（quán）運行（háng）。這不僅能（néng）延長設備的使用壽命，降低動力消耗（hào），並且能節約（yuē）能（néng）源和水資源，減少汙水排放，對（duì）環境保護有非常深遠的意義。
一、循環冷卻水係統存在的問題
在工業循環（huán）冷卻水係統中由於水質不穩定而易引起係（xì）統結垢、腐蝕、生物粘泥及菌藻滋生等不良（liáng）後果。
1 腐蝕
1.1 碳鋼材質與水中的氧氣作用而發生腐蝕，其反應（yīng）如下：
Fe + O2 + H2O Fe(OH)3↓
1.2 有害離子引起的腐蝕
循環水（shuǐ）在濃（nóng）縮（suō）過程中，各種鹽類的濃（nóng）度相應增加（jiā），當Cl-和SO42-離子濃度較高時（shí），會使金屬表麵保護膜的防腐性（xìng）能降低。尤其是Cl-的離子半徑（jìng）小、穿透性強，容易破壞金屬表麵的保護膜增（zēng）加其腐蝕反應的（de）陽極過（guò）程速度（dù），引起金屬的局部腐蝕。
1.3 兩種不同的金屬接觸時，因金屬間電位差而造成電池腐蝕，例如（rú）熱交（jiāo）換器的銅管與碳鋼（gāng）端板，其接觸部分的鋼鐵材質（zhì）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蝕，如（rú）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、溶解的氣體、溫度、流（liú）速（sù）等。
2 結垢及沉積
在循（xún）環（huán）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（dù）達到飽和狀態，或者（zhě）在經（jīng）過換熱（rè）器（qì）傳熱表麵使水溫升高時，水中鹽份（fèn）溶解平衡遭到破壞，會發生（shēng）下列反應即（jí）水垢的（de）生成：
Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
生成的CaCO3水（shuǐ）垢沉積在換熱器的傳熱表麵，形成一（yī）層硬垢，導熱性能很差，嚴重影（yǐng）響換（huàn）熱效率。
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鐵的氧化（huà）物的水合物，呈膠體狀態，穩定地懸（xuán）浮於水中，但當通過熱交換器時易在受熱麵膠體相互凝（níng）集沉澱。沉澱的Fe2O3由於它的（de）不連續性和不致密性而對金屬無保護作用，而且由於（yú）它的磁性，粘著力強，且比重大，消除困難（nán），形成汙垢。
另外，循環水中也有天然有機物、泥沙、微生物群落等懸浮物，它們於流速慢或溫度高的（de）地（dì）方慢慢（màn）沉積而（ér）形成汙垢沉積在設備（bèi）、管道表（biǎo）麵。此類汙垢一般較為疏鬆，易用水衝洗去除。
3 微生物（wù）影響
微生物可分為細菌、真菌及藻類，由於其散布在自然界各個角落，而循（xún）環水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等比較適合微生物繁殖。若未能得到有效控製，微生物不斷滋生，並分泌出大量粘液（yè），將水中不溶性雜質（zhì）粘結（jié）在一起，產生粘泥附著於設備和（hé）管道的內表麵，阻礙水的流動（dòng）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（yǐng）響
上述的水垢、腐蝕和微生物（wù）滋生等這三者不是孤立的（de），是互相聯係（xì）和相互影響的，如水垢和汙垢往往（wǎng）結合在一起，結垢和生（shēng）物粘泥又能引起或加重腐蝕。這些水垢、腐蝕物及生物粘泥（ní）給設備（bèi）的安全運行帶來了嚴重（chóng）的危害。
4.1設備管道水垢（gòu）附著：水垢的導熱係數極低，降低傳熱效率或傳熱不勻，影響設備製冷（lěng）效果，使換熱器（qì）壓力升高，增大（dà）壓縮機正背（bèi）麵（miàn）壓力差，導致（zhì）電機負荷（hé）增加（jiā），造成高壓運行，增加（jiā）電（diàn）能消耗，嚴重時可直接造成主機高壓事故停機。
4.2 使（shǐ）係統水循環量減少：沉積物（如水垢、微生物粘泥）覆蓋在循環水係統設備管道或換（huàn）熱器流道表麵，嚴重的將（jiāng）堵塞管道，阻礙水流動（dòng），使冷凍水循環量減少，熱交（jiāo）換效率（lǜ）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（tuō）落，脫落（luò）的鏽渣會堵塞盤管，使換熱效（xiào）果下降，嚴重時造成穿孔泄（xiè）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
首先對於存在（zài）上述問題的循（xún）環冷卻水係統進行化學清洗。清洗之前需對（duì）水質進行采樣分析，調（diào）查了解設（shè）備運行使用情況，判斷汙垢主（zhǔ）要成分。根據水（shuǐ）質分析、係統材質和（hé）設備係統運行與結垢（gòu）情況製訂清洗方案。其具體操作步驟分為（wéi）：
清水衝洗：啟（qǐ）動係統循環水泵，用大（dà）流量的清水盡可能的衝洗掉（diào）係統中（zhōng）的灰塵、泥（ní）沙（shā）、脫落的藻類及腐蝕（shí）產物等疏鬆的汙垢，以節約用清（qīng）洗藥劑量，降低清洗成本，為下一（yī）步的化學清洗做（zuò）準備。
殺菌剝（bāo）離（lí）：排放出汙水後（hòu）補（bǔ）充清水，在循（xún）環水係統內（nèi）的冷（lěng）卻水池中分別一次（cì）性的加入殺菌剝離劑，殺死係統中菌藻類微生物，並使設備、管道內表麵附著的生物粘泥剝離脫落（luò）；通過水泵循環（huán）運行12～24小時（shí），進行殺菌滅藻（zǎo）剝離汙垢，最後從最低點排放汙水。
清洗除（chú）垢：係統補入清水後加入具有（yǒu）溶垢、滲透與分散作用的清洗劑和清（qīng）洗緩蝕劑，啟動水泵將管道係統內的浮鏽、水垢、油汙等清洗下來，分散於水中，隨水排出，還原清潔（jié）的金屬表麵。循（xún）環清洗兩次，每次12小時，並要求加清水置換排汙至（zhì）濁度小於20ppm即視為清洗結束，最後將（jiāng）Y型過濾（lǜ）器上的過濾網（wǎng）拆開，蘸（zhàn）藥劑手工清洗幹淨。
鈍（dùn）化或預膜：設（shè）備管道經過清洗後其金屬表麵處於十分活躍的活性狀態，極易二次氧化鏽蝕。A：若設（shè）備清洗後（hòu）封存，則對設備進行預膜（mó）鈍化處理；B：若設備清洗後立即投入使用，則需進行預（yù）膜緩蝕處（chù）理，以更好的（de）保護潔淨的金（jīn）屬表麵防止氧化鏽蝕（shí）。
循環冷卻水係統清洗過程完成後，就（jiù）進入了日常水質穩定（dìng）維護階（jiē）段，即通過加入水質（zhì）穩定劑，降低金屬材質生鏽速率，抑製水中菌藻滋生，防止鈣（gài）、鎂鹽結垢（gòu）、沉（chén）澱，******限度的保持設備和管道的金（jīn）屬表麵（miàn）清潔。這樣就可減少設備清洗次數，延長其使（shǐ）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（dìng）處理是（shì）相當重（chóng）要的，不僅（jǐn）可延長管線和設備的使用壽命，即水處理的效果（guǒ）是使管線和設備達到設計的使用壽命；而且能節約大量的電能及水資源；還可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（mù）前，采用化學加藥（yào）處理方法是循環水質穩定處理中最（zuì）為有效且經濟（jì）的技術措施，即根據循環冷卻水係統的水（shuǐ）質和材質特點（diǎn），采用合適的水質穩定劑以（yǐ）維持和修補係（xì）統（tǒng）內金屬表麵（miàn）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（gōng）業（yè）循環冷（lěng）卻（què）水處理設計規範》，其中：碳（tàn）鋼（gāng）腐蝕（shí）率 ≤ 0.075mm/a；銅腐蝕率（lǜ） ≤0.005mm/a；汙（wū）垢熱阻 ≤4.0 ×10-4mk/s；異（yì）養細菌總數≤5×105個/mL。
一般來說，用（yòng）於工業循環冷卻水處理的水質穩定劑主要有三大（dà）類：阻垢緩蝕劑、緩蝕劑和殺菌滅藻劑（jì）。
1.阻垢（gòu）分散劑
該水質穩定劑為複合型水處理藥劑，具有協同增效作用，化學穩定性強，耐（nài）高溫，低磷環保，可同（tóng）時控製（zhì）多種金（jīn）屬材質的腐蝕及汙垢的產生，具有良好（hǎo）的阻垢緩蝕效果。本品能（néng）通過絡合（hé）增溶、晶格畸變及吸附分（fèn）散（sàn）作用，破壞垢物（wù）形成與（yǔ）增長的條件，使Ca2+、Mg2+等致（zhì）垢離子穩定地（dì）溶（róng）於水中，對（duì）碳酸鈣（gài）、硫酸鈣、磷酸鹽及碳酸鋇等有（yǒu）卓越的阻垢效果，能很好地控製係統結垢，並對氧化鐵、二氧化矽等（děng）膠體也有良好的分散作用，同時能在碳鋼金屬表麵形成致密的保護（hù）膜（mó），阻止腐蝕性離子的浸入（rù），對設備表麵起到良好的緩蝕保（bǎo）護效（xiào）果，是阻垢性能優（yōu）良兼具緩蝕效果的高（gāo）效阻（zǔ）垢緩蝕劑。
2.緩蝕（shí）劑
這是一種陽極型緩蝕劑，穩定性能好，能在碳鋼、銅及其（qí）合金材質表麵形成多層致密（mì）的高分子防護膜，使金屬表麵（miàn）不起氧化還原反應，具有良（liáng）好的緩蝕性能。
3.殺菌滅藻劑
本品是針對循環冷卻水（shuǐ）係統極易滋生菌藻的特點而設計（jì）的殺生劑配方。
本殺菌滅（miè）藻劑為低毒、高（gāo）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（bú）可逆的有效控（kòng）製和殺（shā）死範圍（wéi）很廣的微生物，本身也能被分解或被微生物降解；具有（yǒu）穿透粘泥和分散或剝離粘（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，與水中的緩蝕劑和陰垢分（fèn）散（sàn）劑（jì）能夠彼此相容。
在循環冷卻水係統中，氧化型和非氧化型（xíng）兩種（zhǒng）殺菌劑交替投（tóu）加，則可取得更好的殺菌滅藻和剝離效果，能削弱微生（shēng）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（bèi）數在（zài）3至（zhì）6這（zhè）個（gè）範圍內為宜，太高了節約水資源意義不大，且增加了結垢的趨勢。
由於循環水濃縮時，水中的各種離子隨之濃縮，而電導正是反應水中離（lí）子濃度多少的數值，濃縮倍數與電導的增（zēng）長（zhǎng）基本上（shàng）成正（zhèng）比關係。當水濃縮一倍時，電導率值濃縮0.93—0.98倍，所以一般采用濃（nóng）縮倍數為3時（shí）水的對應電（diàn）導率作為控製值，當水濃縮倍數過高（gāo）時，則啟動排汙口，同（tóng）時加藥泵啟（qǐ）動，補入相應的被排汙水帶走的藥量。
2.藥劑濃度（dù）的管理
平時水處理（lǐ）藥劑若不維持在一定濃度範圍內，則不能充分發揮阻垢緩蝕和殺菌剝離效果；而過量加藥則造成經濟上的浪費。因此，加藥要（yào）及（jí）時適量。目前，循環水係統加藥一般分為兩類：一是采用自動加藥裝置投加；二是根據計算量而采用連續滴加或間歇式投加（jiā）方式，這種（zhǒng）方式也（yě）可保證水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補水和循環（huán）水的水質。一般來說每月應取水樣進行水質（zhì）分析，以便發現問（wèn）題及時調整。如出現（xiàn）某個項目超標，則（zé）應優化水質穩定劑的配（pèi）方（fāng）及其加（jiā）藥（yào）量，使之達到合同規定的水質標準。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（měi）月或兩個月測定一次腐蝕或結垢數據。
經過（guò）多（duō）年的工業循環冷卻水處理現場經（jīng）驗積累與技術總結，我們（men）開發出了多種適合（hé）工業循環