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循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)處理標(biāo)準(zhǔn)
發(fā)布于：2017/11/10 14:44:39 點(diǎn)擊量：315
循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)處理標(biāo)準(zhǔn)
1 前言
水是人類最寶貴的財(cái)富之一，地球上的淡水資源是有限的，可供人類利用的水資源就更少，節(jié)約水資源已刻不容緩。為此近年來國(guó)家在憲法中又頒發(fā)了"水法"這些做法都促進(jìn)并強(qiáng)迫我們重視節(jié)約使用水資源，減少水的污染，以利工農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展和人類自身的繁衍。
為了使循環(huán)冷卻水系統(tǒng)正常運(yùn)行，確保換熱設(shè)備的長(zhǎng)期使用，防止循環(huán)水在使用中所生產(chǎn)的腐蝕、結(jié)垢及微生物污垢的危害，提高熱交換設(shè)備的冷卻效率，確保生產(chǎn)的正常運(yùn)行，必須對(duì)循環(huán)冷卻水進(jìn)行水質(zhì)穩(wěn)定化學(xué)處理，這不僅能提高冷卻效率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，并且對(duì)節(jié)約能源（節(jié)水、節(jié)電），減少大修費(fèi)用及工作量和保護(hù)環(huán)境都有非常積極的意義。
根據(jù)對(duì)循環(huán)水處理的經(jīng)驗(yàn)，再綜合系統(tǒng)的特點(diǎn)，建議對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行水清洗、化學(xué)清洗預(yù)膜，然后進(jìn)入正常運(yùn)行階段。正常運(yùn)行中投加氧化型殺菌劑和非氧化型殺菌滅藻劑來控制循環(huán)水系統(tǒng)的細(xì)菌、粘泥的大量滋生。
2 系統(tǒng)參數(shù)及水質(zhì)狀況
2.1 系統(tǒng)參數(shù)
2.2 水質(zhì)狀況
根據(jù)工廠的實(shí)際狀況，采用軟化水作為冷卻塔的補(bǔ)水，補(bǔ)充水水質(zhì)如下：
從上表可以看出，如果該補(bǔ)充水未經(jīng)過濃縮，在40℃的情況下運(yùn)行，可以看出在供、回水管道、冷卻塔中都呈腐蝕性，只有在換熱裝置表面80℃的情況下，才略呈結(jié)垢的特性，所以在此情況下正常運(yùn)行，只需要用殺菌、緩蝕的化學(xué)品。在濃縮5倍40℃的情況下：
在濃縮倍數(shù)是5倍80℃的情況下：
通過以上分析，在5倍的濃縮倍數(shù)下運(yùn)行，只需要進(jìn)行殺菌滅藻。
3 系統(tǒng)水沖洗
3.1 清洗的目的
主要是沖洗在安裝過程中進(jìn)入地下管道和設(shè)備中的泥沙和焊渣，為化學(xué)清洗做準(zhǔn)備。
3.2 沖洗前應(yīng)具備的條件
3.2.1 為保證管道清洗效果，各使用循環(huán)水的車間，入戶管閥門已經(jīng)安裝完畢，在入戶閥前已經(jīng)安裝了旁路閥，避免管道中的泥沙和焊接的焊渣等進(jìn)入到換熱器中。
3.2.2 循環(huán)水泵已經(jīng)安裝完畢，機(jī)械、電氣具備啟動(dòng)條件，冷卻塔已經(jīng)安裝完成，循環(huán)水的回水直接可以回到冷卻水池，與上塔部分相連的管道已經(jīng)拆開，避免堵塞冷卻塔濺水裝置和填料。
3.2.3 冷卻塔的補(bǔ)水管路安裝完畢，并具備補(bǔ)水條件。
3.2.4 每個(gè)循環(huán)回路上的所有使用循環(huán)冷卻水的設(shè)備安裝完畢。
3.3 沖洗步驟
3.3.1 沖洗水采取未經(jīng)過軟化的二次水，這些地下水已經(jīng)蓄滿水池，要沖洗的地下管路已經(jīng)沖滿水，其水位高度與冷卻水池液位平齊。
3.3.2 各用戶的入戶閥關(guān)閉，旁路閥開啟。
3.3.3 所啟動(dòng)的循環(huán)水泵與泵的帶負(fù)荷試車同時(shí)進(jìn)行，要有專門人員來監(jiān)視泵的運(yùn)行。
3.3.4 啟動(dòng)時(shí)，利用泵出口閥控制管道壓力，壓力不超過0.5Mpa。
3.3.5 某一回路清洗結(jié)束后，按照同樣的方式進(jìn)行下一回路的清洗。
3.3.6 所有回路清洗結(jié)束后，對(duì)冷卻水池進(jìn)行排污，所有水要排凈，冷卻水池進(jìn)行徹底的清理。
3.3.8 冷卻水池重新充水后，進(jìn)行車間換熱設(shè)備的清洗工作。
3.3.9 開啟各車間入戶供、回水總閥，關(guān)閉該旁路閥。
3.3.10 車間根據(jù)已經(jīng)商定的換熱設(shè)備清洗順序，開啟各設(shè)備的循環(huán)水供、回水閥，該管路的循環(huán)回路的供水管徑（不包括回水）要大于DN200，否則要幾處并在一起進(jìn)行沖洗，主要防止循環(huán)水泵憋壓。
3.3.11 此項(xiàng)工作應(yīng)該在調(diào)度中心的統(tǒng)一指揮下進(jìn)行，做到步調(diào)一致，保證設(shè)備的安全和正常的清洗效果。
3.4 合格標(biāo)準(zhǔn)
各回路運(yùn)行2小時(shí)后，對(duì)供水濁度和回水濁度進(jìn)行取樣分析，然后每?jī)尚r(shí)分析濁度一次，當(dāng)相鄰兩次分析數(shù)值接近，并且供、回水濁度一致，其濁度數(shù)值不再上升時(shí)，停止循環(huán)，對(duì)冷卻水池進(jìn)行全部排污，并清理冷卻水池。預(yù)計(jì)時(shí)間在24小時(shí)左右。
4 化學(xué)清洗
4.1 化學(xué)清洗目的
一個(gè)新的循環(huán)水系統(tǒng)在開車之前必須進(jìn)行清洗，因?yàn)樵O(shè)備和管道在安裝過程中，難免有一些焊接碎屑、氧化物、油脂等雜物遺留下來，這些雜物如不清洗干凈，將會(huì)影響預(yù)膜處理，從而影響正常運(yùn)行處理。
4.2 清洗配方
CZY-101 強(qiáng)力清洗劑 300mg/L；
CZY-702 有機(jī)消泡劑 50mg/L；
CZY-107 有機(jī)清洗劑 800mg/L；
CZY-502 酸洗緩蝕劑 100mg/L。
4.3 清洗操作
4.3.1 油脂清洗
涼水池補(bǔ)足清水，在泵吸入口一次性投加CZY-101強(qiáng)力清洗劑300mg/L、CZY-702有機(jī)消泡劑50mg/L，循環(huán)運(yùn)行24小時(shí)，運(yùn)行期間，循環(huán)水PH值、濁度、總鐵每4~8小時(shí)測(cè)定一次，運(yùn)行結(jié)束，排盡污水，補(bǔ)足清水。
4.3.2 除銹處理
補(bǔ)足清水，在泵吸入口一次性投加CZY-107有機(jī)清洗劑800mg/L，CZY-502酸洗緩蝕劑100mg/L，循環(huán)運(yùn)行24小時(shí)左右，運(yùn)行期間，控制循環(huán)冷卻水PH值3.0~5.0，用濃硫酸調(diào)節(jié)PH值，測(cè)試項(xiàng)目及頻率為每4小時(shí)測(cè)定濁度、總鐵一次，每2小時(shí)測(cè)定PH值一次。
4.3.3 清洗過程中作好時(shí)間和總鐵、時(shí)間和鈣離子、時(shí)間和濁度曲線來確定清洗切換的最佳時(shí)間。
4.3.4 清洗結(jié)束后期讓循環(huán)水自然回升到PH值大于6.5。
4.3.5 清洗結(jié)束，排盡污水，補(bǔ)足清水，轉(zhuǎn)入預(yù)膜階段。
5 預(yù)膜
在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，使用大劑量藥劑在活化的金屬表面迅速形成一層完整的致密的保護(hù)膜。由于日常運(yùn)行時(shí)的藥劑濃度僅能起到補(bǔ)膜作用，故預(yù)膜處理好壞對(duì)整個(gè)水處理效果關(guān)系密切。
5.1 配方
CZY-105 預(yù)膜劑 760mg/l；
CZY-205 分散劑 200mg/l；
PH值 6.0~7.0；
時(shí)間 36~48小時(shí)。
5.2 操作
5.2.1 確定循環(huán)水濁度小于15mg/l，總鐵小于1mg/l后，按系統(tǒng)保有水量在泵吸入口一次性投加CZY-105預(yù)膜劑500mg/l、CZY-205分散劑200mg/l。（注意：由于CZY-105預(yù)膜劑遇水易結(jié)塊，投加時(shí)選擇流速大的地方，并緩慢投加）其余CZY-105預(yù)膜劑適當(dāng)補(bǔ)加。
5.2.2 循環(huán)2小時(shí)后分析循環(huán)水中總磷含量，若循環(huán)水中總磷低于80mg/l，應(yīng)補(bǔ)加CZY-105預(yù)膜劑，直至總磷大于80mg/l。
5.2.3 分析項(xiàng)目及頻率
總磷、濁度、總鐵、鈣離子每4-8小時(shí)測(cè)定一次；
PH值每1-2小時(shí)測(cè)定一次。
5.2.4 若循環(huán)水PH值大于7.0時(shí)，用濃硫酸采用少量多次原則調(diào)節(jié)PH值至6.0-7.0；若PH值小于5.5時(shí)，立即補(bǔ)水或補(bǔ)加碳酸氫鈉，使PH值恢復(fù)至6.0-7.0。
5.2.5 預(yù)膜結(jié)束后，采用大排大補(bǔ)方式，置換至總磷小于10mg/l即可轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行。
5.2.6 監(jiān)測(cè)掛片：放置2-3片經(jīng)處理后的試片分2-3點(diǎn)掛入水池。（遠(yuǎn)離加酸地點(diǎn)）
6 清洗、預(yù)膜效果評(píng)價(jià)
6.1 清洗效果評(píng)價(jià)
清洗過程中：碳鋼（掛片）腐蝕速率＜4g/m2.h
不銹鋼腐蝕速率＜1g/m2.h
銅腐蝕速率＜1g/m2.h
6.2 預(yù)膜效果評(píng)價(jià)
在預(yù)膜同時(shí)采用掛片來檢查預(yù)膜效果好壞是行之有效的方法，目前已被廣泛采用。
6.2.1 掛片試驗(yàn)：采用I型50×25×2mm或II型72.4×11.5×2mm碳鋼（A3）冷卻水化學(xué)處理標(biāo)準(zhǔn)腐蝕掛片。
6.2.2 試片處理可按中石化“冷卻水分析和試驗(yàn)方法”中412-試件制備、處理和評(píng)價(jià)法進(jìn)行。
6.2.3 預(yù)膜及正常運(yùn)行測(cè)試掛片應(yīng)放在專用掛片架上或放置在冷卻水送水管線上。
6.2.4 測(cè)定膜耐蝕性能檢驗(yàn)方法
6.2.4.1 將15gNaCl和5gCuSO4溶于100ml水中，將此溶液同時(shí)滴在經(jīng)預(yù)膜處理和未作預(yù)膜處理的試片上，測(cè)定試片上出現(xiàn)紅點(diǎn)所需時(shí)間，二者時(shí)間差越長(zhǎng)，表示預(yù)膜效果越好，一般二者時(shí)間差大于6秒為良好。
6.2.4.2 目測(cè)法：經(jīng)預(yù)膜后掛片用濾紙吸干，用肉眼觀察試片表面應(yīng)有明顯五彩色暈。
7 清洗、預(yù)膜期間分析項(xiàng)目及頻率
8 化學(xué)清洗、預(yù)膜時(shí)間進(jìn)度表
油垢清洗 24小時(shí)
置換（一） 48小時(shí)
除銹除垢處理 24小時(shí)
置換（二） 36小時(shí)
預(yù)膜處理 36-48小時(shí)
置換 48~72小時(shí)
8A 清洗預(yù)膜費(fèi)用
9 正常運(yùn)行處理
9.1 正常運(yùn)行配方
CZY-606 剝泥劑 80mg/L；
次氯酸鈉 殺菌劑 20mg/L。
9.2 投加方式
CZY-606高效殺菌劑按保有水量平均每月沖擊性投加兩次(冬季一次、夏季兩次)，投加濃度為80mg/L；次氯酸鈉殺菌劑按保有水量每天投加一次，投加濃度為20mg/L。具體投加頻率視氣候及水質(zhì)情況而定。
9.3 藥劑投加速率計(jì)算
1、CZY-606非氧化型殺菌劑投加量G2（kg/次）按下式計(jì)算：
G2=（V.C）/1000
式中：V—系統(tǒng)保有水量(t)； C—藥劑投加濃度g/t
2、次氯酸鈉氧化型殺菌劑投加量G3（kg/次）按下式計(jì)算：
G3=（V.C）/1000
式中：V—系統(tǒng)保有水量(t)； C—藥劑投加濃度g/t
9.4 循環(huán)水水質(zhì)管理和分析頻率
注：現(xiàn)場(chǎng)控制指標(biāo)可按實(shí)際情況做進(jìn)一步調(diào)整完善。
9.5 正常運(yùn)行年運(yùn)行費(fèi)用
10 安全注意事項(xiàng)
10.1 水處理劑長(zhǎng)期與皮膚接觸會(huì)引起皮炎,并具有一定腐蝕性，故投加藥劑時(shí)應(yīng)戴好橡皮手套。
10.2 處理濃硫酸時(shí)戴好手套、眼鏡等防護(hù)用品，注意投加速度。
10.3 為了確保循環(huán)水濃縮倍數(shù)及人身安全，嚴(yán)禁使用循環(huán)水沖洗設(shè)備、地坪、澆花及作生活用水，嚴(yán)格控制直流水排放。
11 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)及藥劑效果的評(píng)定
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)建立有效的監(jiān)測(cè)手段，是保證系統(tǒng)良好運(yùn)行的必不可少的方法，由于循環(huán)水系統(tǒng)水質(zhì)惡劣、水量大、流程長(zhǎng)，所以藥劑在系統(tǒng)中停留時(shí)間較長(zhǎng)，致使發(fā)生問題在短時(shí)間內(nèi)表現(xiàn)不明顯，建立必要的監(jiān)測(cè)手段，就可以在發(fā)生問題之前，揭示問題所在，以便查找原因及時(shí)對(duì)藥劑或水處理工藝參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整。
11.1 化學(xué)分析
水質(zhì)分析是保證水處理取得良好效果的行之有效的方法，應(yīng)嚴(yán)格按照本規(guī)程中規(guī)定的水質(zhì)管理目標(biāo)值操作，使其指標(biāo)合格率達(dá)95%以上。化學(xué)分析提供一個(gè)監(jiān)測(cè)腐蝕、結(jié)垢的間接方法，通過測(cè)定補(bǔ)充水和循環(huán)水中總鐵的含量，從中找出規(guī)律性的變化，同時(shí)與其他監(jiān)測(cè)手段相結(jié)合，也就可以了解系統(tǒng)腐蝕情況。
結(jié)垢的監(jiān)測(cè)，可以通過成垢離子或分子的化學(xué)分析（通過水冷器進(jìn)出口 循環(huán)水中Ca2+及HCO3－濃度的測(cè)定）來推測(cè)系統(tǒng)結(jié)垢趨勢(shì)。
11.2 掛片腐蝕試驗(yàn)
掛片腐蝕試驗(yàn)是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)腐蝕監(jiān)測(cè)行之有效的方法之一，目前被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。試驗(yàn)用掛片可采用Ⅰ型或Ⅱ型，20#或A3鋼制做的冷卻水化學(xué)處理標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片，并符合HG5-1526冷卻水化學(xué)處理標(biāo)準(zhǔn)腐蝕試片技術(shù)條件，試片處理可按中石化“冷卻水分析和試驗(yàn)方法”中412-試件的制備處理和評(píng)價(jià)法進(jìn)行。
腐蝕試驗(yàn)用掛片應(yīng)安放在專用掛片架上，或放置在冷卻水回水管線上，每隔1~2個(gè)月取出，試片平均腐蝕率（碳鋼）≤0.125mm/a。
11.3 監(jiān)測(cè)換熱器試驗(yàn)
此方法是用飽和蒸汽或冷凝液作為熱媒，在流速、傳熱強(qiáng)度、冷卻水出口溫度、材質(zhì)等方面基本接近裝置中實(shí)際運(yùn)行腐蝕或結(jié)垢某一方面條件最苛刻的水冷器，故具有相對(duì)代表性，是目前循環(huán)冷卻水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)最好方法之一。
監(jiān)測(cè)換熱器的運(yùn)行參數(shù)（外面保溫處理）
11.3.1 試管材質(zhì)及尺寸：20#鋼 φ18×2mm
L900~1100mm 1~3根
外鍍5絲硬鉻或鍍鋅。
11.3.2 熱媒：常壓飽和蒸汽。
11.3.3 冷卻水流速：1m/s。
11.3.4 冷卻水進(jìn)出口溫差：6~8℃。
11.3.5 試驗(yàn)周期:1~2個(gè)月。
11.4 現(xiàn)場(chǎng)水冷器的監(jiān)測(cè)：
在現(xiàn)場(chǎng)使用條件苛刻的水冷器中，選擇5~8臺(tái)安裝流量計(jì)及進(jìn)出口水溫度計(jì)等測(cè)量?jī)x表，定期記錄該水冷器水流量及水溫度的變化，對(duì)了解裝置內(nèi)水冷器運(yùn)行狀況具有很好的參考價(jià)值。
11.5 微生物監(jiān)測(cè)：
由于微生物分泌產(chǎn)生的粘液與水中各種懸浮雜質(zhì)，粘合在一起而形成的粘泥，是冷卻水化學(xué)處理中三大危害之一，微生物控制好壞是水處理技術(shù)成敗關(guān)鍵之一，對(duì)大量水走殼程的水冷器的數(shù)量尤為重要。為了控制系統(tǒng)中粘泥，防止形成污垢及垢下腐蝕，為此要定期進(jìn)行殺菌滅藻及生物粘泥剝離處理，其效果好壞，主要通過測(cè)定循環(huán)水中生物粘泥量及異養(yǎng)菌、硫酸鹽還原菌、鐵細(xì)菌的含量來判別，有關(guān)微生物的測(cè)試方法詳見中石化“冷卻水分析和試驗(yàn)方法”一書中第二章微生物試驗(yàn)方法。
12 藥劑效果評(píng)定
12.1 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析，見下表
12.2 現(xiàn)場(chǎng)水冷器的檢測(cè)
為及時(shí)掌握循環(huán)水水處理效果，可選擇2~3臺(tái)有代表性水冷器并配齊冷卻水進(jìn)出口溫度計(jì)及流量等測(cè)試手段，定期記錄水溫差及流量變化，并與設(shè)計(jì)值比較，此項(xiàng)工作應(yīng)抓緊落實(shí)。
12.3 大修期間現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)及污垢樣品分析
各裝置所有水冷器應(yīng)建立腐蝕檔案卡片，記錄水冷器位號(hào)、型號(hào)、形式、材質(zhì)、工藝參數(shù)、傳熱面積、流速等情況，并在熱端及冷端固定位置進(jìn)行照相存檔，記錄每次檢修拆驗(yàn)情況，并在傳熱面上取有代表性污垢樣品進(jìn)行分析。
根據(jù)以上幾項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果，結(jié)合裝置試驗(yàn)周期運(yùn)行實(shí)際情況，綜合評(píng)價(jià)后可得出：良好、較好、較差、很差等四種等級(jí)，然后對(duì)該水處理方案實(shí)施效果得出正確的評(píng)價(jià)及改進(jìn)意見。
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