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1、循环冷却水处理基础循环冷却水处理基础2012-03水的基本知识水的基本知识7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012水，是极性分子,溶解能力很强O-2H+H+d d+ +d d- -7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012水中的主要物质o 阴离子：SO4 -2 ,Cl-,HCO3-,SiO3-2 etc o 阳离子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+ Fe2+, etco 溶解气体：O2,CO2,etco 有机物：微生物，油脂等o 悬浮颗粒：泥沙胶体等o 水中阴离子的总当量数和阳离子的总当量数相等7/21/2022Bali
2、, Indonesia 5-8 March 2012水质分析项目及含义o 电导率o 总碱（M碱度）o pHo 硬度o 钙硬o 浊度o 总溶固7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012电导率o电阻率的倒数称为电导率，单位是s/cm2o电导率仅决定于水中离子的多少和性质。代表了水中的含盐量,因此电导率越高水中含盐量越高。o表示水中含盐量的另一单位是总溶解固体（TDS），其单位是ppmo对普通水、炉水、冷却水在20oC 、 pH 中性情况下，TDSppm0.7电导率s/cm7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012碱 度碱度指水
3、中能与强酸发生中和反应物质的总量。一般水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组成，称为总碱度。总碱度在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的酸量 HCO3- + CO32- + OH- M碱度碱度只存在于pH=4.3以上7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012pHpH = - log10(H+ mol/l)pH是水中氢离子浓度的负对数7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012硬度o 一般将水中钙、镁离子称作硬度，钙离子叫钙硬度，钙、镁离子总量叫总硬度。o 硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。o 总硬度与总碱度之差叫负硬度。7/21
4、/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012浊度o 浊度是表示水中的悬浮物及胶体对光透过时所发生的阻碍程度o 浊度根据测量方法的不同分为三种o 直射光测定：单位为ppmo 折射光测定：单位为 FTUo 散射光测定：单位为 NTUo 浊度的各单位间无法进行换算Bali, Indonesia 5-8 March 2012 指水中溶解物质的总量。它也可以理解 为水中的含盐量。 溶解于水中的盐类，阴离子的总当量数 和阳离子的总当量数相等。总溶固7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012水中碳酸盐平衡H2 O +CO2H2 CO3 H+HCO
5、3- H+ CO3-27/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012PH与碳酸盐平衡密切相关oPH的变化会引起各类碳酸盐比例变化，外界引起某种碳酸盐的浓度变化也使PH变化 oPH=8.34是一个重要的分界点oPH8.34,可忽略H2CO3，只考虑二级平衡oPHPK2logHco3-+logCO3-2 7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012循环冷却水处理o 循环水系统类型o 循环水系统中要解决的问题o 循环水处理效果的评价o 水处理方案的实施o 纳尔科的水处理o 循环水处理常见问题及处理7/21/2022Bali, Indo
6、nesia 5-8 March 2012循环冷却水系统类型o一次冷却系统o闭路循环冷却水o 冷冻水系统o 热水系统o敞开式循环冷却水7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012循环冷却水系统中的问题腐蚀微生物结垢微生物7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012循环冷却水的腐蚀及其控制o 腐蚀的定义o 腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程o 阳极：Fe Fe2+2eo 阴极：2H2OO24e 4OH- o 金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀Bali, Indonesia 5-8 March 2012e-e-e-FexOyOH-OH-O2
7、铁腐蚀微电池H2OH2OH2OO2Fe2+阴极（氧减少）阳极（金属流失）7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012腐蚀的常见类型o 腐蚀的形式：根据腐蚀时腐蚀面积的大小，可分为以下几种o 一般腐蚀o 局部腐蚀 点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012 冷却水系统金属主要腐蚀形态冷却水系统金属主要腐蚀形态1、均匀腐蚀均匀腐蚀2、电偶腐蚀、电偶腐蚀 3、垢下腐蚀、垢下腐蚀 4、缝隙腐蚀缝隙腐蚀 （氧浓差腐蚀（氧浓差腐蚀5、孔蚀孔蚀 6、汽蚀（空泡腐蚀）、汽蚀（空泡腐蚀） 7、磨蚀磨蚀
8、 8、微生物腐蚀、微生物腐蚀9、不锈钢应力开裂、不锈钢应力开裂Bali, Indonesia 5-8 March 20127/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012影响腐蚀的因素o pH （碱度）o 温度o 水的流速o 含盐量o 腐蚀性气体o 微生物7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012pH对腐蚀的影响7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012腐蚀的危害o 损坏设备o 腐蚀产物成为软垢的一部分，增加软垢o 缩短设备寿命o 增加维修费用7/21/2022Bali, Indonesia
9、5-8 March 2012腐蚀的控制o 使用耐腐蚀材料，不易被氧化o 在金属表面形成耐腐蚀层，隔断与水的接触,如涂层。o 使用阴极保护剂，缩小阴极面积和点数o 使用缓蚀剂，对金属进行钝化o 避免不同金属的直接接触7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012常用的缓蚀剂o 缓蚀剂是在金属表面形成一层膜，隔离金属与水的接触而达缓蚀目的。o 缓蚀剂的类型有沉淀膜型、氧化膜型、金属离子沉淀膜型、吸附膜型。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012(1)、形成钝化膜、形成钝化膜 钝化膜：钝化膜： 具有氧化作用的某些缓蚀剂，可直接或间
10、具有氧化作用的某些缓蚀剂，可直接或间接地氧化金属，接地氧化金属，使金属表面氧化，生成一层致密的钝化膜(几十埃）牢固粘附在金属表面，缓蚀效果很好，但如果加入量不足不能使阳极全部钝化会产生严重点蚀。氯离子、高温会破坏钝化膜。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012(2)、形成沉积膜、形成沉积膜 沉积膜：沉积膜： 当聚磷酸盐或磷酸盐的负离子与水中一定浓度当聚磷酸盐或磷酸盐的负离子与水中一定浓度的两价金属离子作用时，络合形成一个带正电的两价金属离子作用时，络合形成一个带正电荷的聚磷酸钙络合离子，以胶溶状态存在于水荷的聚磷酸钙络合离子，以胶溶状态存在于水中。当与金属
11、阳极反应生成的亚铁离子在金属中。当与金属阳极反应生成的亚铁离子在金属表面上作用时，生成以聚磷酸亚铁钙为主要成表面上作用时，生成以聚磷酸亚铁钙为主要成分的络合离子，依靠腐蚀电流的作用沉积于阴分的络合离子，依靠腐蚀电流的作用沉积于阴极，形成致密的电沉积膜，阻滞溶解氧向金属极，形成致密的电沉积膜，阻滞溶解氧向金属表面扩散，从而抑制腐蚀反应速率。表面扩散，从而抑制腐蚀反应速率。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012(3)、形成吸附膜、形成吸附膜有机物有可吸附在金属表面的亲水基团和遮蔽金属表面的疏水基团。要求金属表面有活性和清洁。 7/21/2022Bali, I
12、ndonesia 5-8 March 2012常用缓蚀剂种类o沉淀膜型沉淀膜型 聚磷酸盐(六偏磷酸钠 三聚磷酸钠 ） 正磷酸盐 焦磷酸 有机磷酸盐 锌盐 硅酸盐o氧化膜型氧化膜型 如铬酸盐 钼酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐o金属离子沉淀膜型金属离子沉淀膜型 苯并三氮唑 （BTA) 甲基苯并三唑 (TT) 巯基苯并噻 唑(MBT)o吸附膜型吸附膜型 有机胺，环胺、酰胺、酰胺羧酸 7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012冷却水中的沉积物及其控制 冷却水中的沉积物及其控制冷却水中的沉积物及其控制7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 201
13、2常见沉积物：水垢、污泥、生物粘常见沉积物：水垢、污泥、生物粘泥泥o 水垢是水中的溶解盐类结晶析出沉积在金属表面的物质（主要是硬度成分）。o 污泥是泥沙微生物残骸黏土胶体等沉积物o 生物粘泥是专指以微生物代谢物、残骸及菌团形成的沉积物7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012沉积物主要类型沉积物主要类型(1)、难溶盐、难溶盐 碳酸盐、碳酸盐、 硅酸盐、磷酸盐、锌盐硅酸盐、磷酸盐、锌盐(2)、腐蚀产物、腐蚀产物 铁的氧化物、铜的氧化物、铝的氧化物铁的氧化物、铜的氧化物、铝的氧化物(3)、悬浮物、悬浮物 (4)、生物粘泥、生物粘泥 Bali, Indonesia
14、 5-8 March 20127/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012垢形成的原因o 水中所含盐类本身溶度积很小。o 循环水温度高，成垢盐类的溶解度随温度的上升而下降o 水在暴气过程pH上升，盐类溶解度下降o 水被浓缩后，离子浓度上升，超过溶度积，并超过过饱和度。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012冷却水中影响水垢沉积主要因素冷却水中影响水垢沉积主要因素 1、水质水质 2、水温水温 3、水流速度水流速度 4、工艺条件工艺条件 7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012水的结垢性判
15、断oLanglier饱和指数、Ryznar稳定指数o饱和PHs 的计算 PHs =PK2_- PKps+PCa+2+P碱度o饱和指数PH PHs 0 有碳酸钙沉积趋势 =0 既无沉积又无腐蚀 0 腐蚀 Ryznar稳定指数2 PHsPH 7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012钙、镁、钠离子的溶解度对照化合物ppm as CaCO332 oF (0 oC)212 oF (100 oC)钙HCO31620分解CO321513SO4212901250镁HCO337,100分解CO3210175SO42170,000356,000钠HCO338,700分解CO3
16、261,400290,000Cl-225,000243,000OH-370,000970,000SO42-33,600210,0007/21/2022水的结垢趋势判断（续） 稳定指数 水的趋势 9.0 不允许的腐蚀7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012结垢的危害o 阻碍热交换器的热传导效率o 降低水流量甚至堵塞管路或换热器o 引起垢下腐蚀o 增加能耗和维修费用7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012结垢引起的制冷机能耗制冷量（冷吨）：300制冷效率（千瓦/冷吨）0.55电费（元）：1循环量（吨/小时）200作业时间（
17、小时/天）：24年作业日：365垢厚度增加能耗增加 费用（元/年） 0.01英寸/0.25毫米10%144,540.00 0.02英寸/0.5毫米20%289,080.00 0.03英寸/0.75毫米30%433,620.00 0.04英寸/1毫米40%578,160.00 7/21/2022微生物菌膜导热率垢样导热率(W/MKo)铜401碳酸钙2.26-2.93硫酸钙2.31磷酸钙2.60磷酸镁2.16磁性氧化铁2.88菌膜0.63菌膜是比碳酸钙更好的绝缘体:7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012结垢形成机理o 离子浓度超饱和生成沉积物分子o 有结晶核
18、可使结晶生成o 碰撞接触增多使结晶长大o 结晶长大后形成沉积，附着金属表面7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012阻垢分散剂作用原理阀值效应（Threshold)o 阻垢分散剂控制垢沉积，并非按化学当量进行。o 几个ppm药剂能控制几百个ppm的钙离子。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012阻垢剂 作用原理o 螯合作用o 晶格崎变o 分散作用7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012电镜下的晶格畸变7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012常用阻
19、垢分散剂o 含膦酸基团的有机化合物，兼有阻垢缓蚀性能 常用的有膦酸盐 膦酸酯等o 聚羧酸类水溶性聚合物 丙稀酸的聚合物 马来酸的聚合物7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012常用有机膦酸盐o二乙烯三胺五甲叉膦酸 DTPMPo1，6-双亚已基三胺五甲叉膦酸 BHMPo乙二胺四甲叉膦酸 EDTMPo2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸 PBTCAo多氨基多醚基甲叉膦酸 PAPEMPo氨基三亚甲基膦酸 ATMPo羟基亚乙基二膦酸 HEDPo2-羟基膦酰基乙酸 HPA7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012污泥o 污泥是水中的悬浮
20、物尘粒、微生物残骸、油等沉积而成。o 污泥通常沉积在水流慢的地方o 表面粗糙处o 有粘性的地方7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012污泥和生物粘泥的危害o 非常类似于结垢o 为结垢提供晶核o 为微生物生长提供条件o 堵塞管道7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012浊度与分散剂消耗o浊度在浊度在15NTU15NTU以下时，药剂消耗正常，浊度超过以下时，药剂消耗正常，浊度超过o20NTU20NTU后，药剂消耗显著增加。后，药剂消耗显著增加。o o 7/21/20227/21/2022循环水中微生物的控制循环水中微生物的控
21、制7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012循环水中微生物o 微生物种类o 细菌o 真菌 o 藻类7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012细菌的两种分类Planktonic:o在水中自由漂浮的细菌Sessile:o细菌附着于表面o在冷却水系统中,超过 95%的细菌属于sessile,生活于生物膜中 7/21/2022生物膜危害 在所有的水系统都有这样的问题 造成垢下腐蚀 粘结小颗粒&淤泥,沉积于热交换器或冷却塔填料 为垢的形成提供“核心”生物膜的形成生物膜的形成7/21/2022FLOWThermalFoulantCon
22、ductivityCaCO31.3-1.7CaSO41.3CaPO41.5MgPO41.3C. Steel300-400Biofilm0.4PPCommon biofilms are 4 times more insulating than CaCO3 scale!生物膜危害 比绝大多数的垢更具绝热性 降低热传递效率 增加换热器的 dP(压差),降低流量 潜在健康风险 (legionella-退伍军人菌)7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012微生物的危害o 微生物引起的粘结物导热性差难以清除o 生物粘泥导致垢下腐蚀。o 微生物引起金属的腐蚀 直接引起金属
23、腐蚀（铁细菌、硫酸盐还原菌） 产酸类细菌（硫杆菌、硝化菌） Bali, Indonesia 5-8 March 20127/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012FoulingoFouling: Build-up of suspended material. It retards heat transfer and cooling, can cause corrosion, reduce flow, and cause shutdowns or slowdowns in production. 微生物粘泥和悬微生物粘泥和悬浮物累浮物累积而成积而成 危害危害:
24、 阻阻碍热传递碍热传递 造成造成腐腐蚀、蚀、 停车降低产能停车降低产能oWhere would you expect fouling to occur? 7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012凉水塔藻类粘泥滋生情况7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012被粘泥覆盖的换热器7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012微生物粘泥形成的巨大球状物7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012填料上的生物粘泥7/21/2022Bali, Indonesia 5
25、-8 March 2012填料中的粘泥Bali, Indonesia 5-8 March 2012 异氧菌异氧菌 1110105 5个个/ml/ml（平皿计数法）（平皿计数法） 真菌真菌 1010个个/ml/ml 硫酸盐还原菌硫酸盐还原菌 5050个个/ml/ml 铁细菌铁细菌 100100个个/ml/ml 粘泥量粘泥量 3ml/m3ml/m3 3（生物过滤网法）（生物过滤网法） 1ml/m1ml/m3 3（碘化钾法）（碘化钾法）循环冷却水中微生物控制指标循环冷却水中微生物控制指标7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012微生物的控制方法o 常用杀生剂o 氧
26、化性杀生剂o 非氧化性杀生剂o 生物分散剂7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012氧化性杀生剂o 卤素及卤酸盐o 臭氧o 二氧化氯o 氯化异氰尿酸7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012卤素类杀生剂在水中的反应X = Cl, Br, or IX2 + H2O HOX + HX HOX H+ + OX-7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012ActiBrom -更好的氧化性杀菌剂更好的氧化性杀菌剂o HOBr H+ + OBro HOBr + NH3 H2NBr + H2Oo HOB
27、r + H2NBr HNBr2 + H2Oo HOBr + HNBr2 NBr3 + H2O 7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012ActiBrom -更好的氧化性杀菌剂更好的氧化性杀菌剂o 以溴代替了氯o 较好的杀菌能力 o 适应高pH环境o 与氨反应后仍然有杀菌作用o 较低的余卤需求o 具有粘膜剥离作用Bali, Indonesia 5-8 March 2012生物薄膜次氯酸离子次溴酸次溴酸与生物薄膜反应次氯酸7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012pH对杀生剂活性的影响pH6.06.57.07.58.08.59
28、.09.510.0% HOCl or HOBr0102030405060708090100Log Kill (cfu/ml)0123456Chlorine KillBromine KillBali, Indonesia 5-8 March 2012Halogens7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012非氧化性杀生剂o 季胺盐 酰胺o 有机硫o 异噻唑啉酮o 醛类o 其它;生物酶制剂 生物分散剂7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012异噻唑啉酮o 作用目标：所有的好氧菌和厌氧菌，藻类、真菌o 与微生物细胞内的蛋白质或酶
29、的硫基发生反应o 反应速度：慢（412小时）但持续作用时间长7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012N7330杀生示意图-SH groups- NH2 groupsCell wallCytoplasmicmembraneCoagulation-COOH groupsN-7330DNA7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012季胺盐o 季胺盐是长链含氮的阳离子表面活性剂类o 优点：低毒能自然降解粘泥剥离、除油。但杀伤力不很强、药效持续时间短，起泡与阴离子药剂反应产生混浊。7/21/2022Bali, Indonesia 5
30、-8 March 2012戊二醛o 水溶性好，使用PH范围广。o 高毒但能降解可与季胺盐合用7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012酰胺DBNPA o 2，2二溴3次氮基丙酰胺o 适用于PH8o 与氯有很好协同性2.5ppm+0.5ppmc能用于PH 89.7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012生物分散剂o 生物分散剂是有机渗透剂，它能渗透、去除生物膜，帮助杀生剂能够杀灭粘泥和菌团内的微生物。提高杀生率。o 本身没有杀菌能力。Bali, Indonesia 5-8 March 2012 投加生物分散剂之前投加生物分散
31、剂之前投加生物分散剂之后投加生物分散剂之后加生物分散剂之前后7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012杀生剂使用注意事项o 药剂浓度（足够浓度，避免过量）、加药周期o 不同药剂交替使用o 季节因素o 药剂的相容性7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012污泥生物粘泥的控制o 良好的缓蚀、阻垢和微生物控制方案可适当减少污泥、粘泥o 物理(旁滤，在线过滤等)和化学方法相互配合7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012旁滤装置o 旁滤装置的过滤量通常为循环量的357/21/2022Bali,
32、Indonesia 5-8 March 2012物料泄漏期对水质影响o 1、漏油o 2、还原性物质o 3、漏氨7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012油脂泄漏的危害和处理o 浊度升高、o 形成油膜和粘性油泥附着金属表面，出现局部腐蚀，降低传热效率。o 促进微生物粘泥形成o 含油量10PPM，尚可运行，加7308分散油脂；注意杀菌。增加分散剂浓度。o 找出漏点，靠隔油池和人工打捞除油。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012还原性物质泄漏危害和处理o 消耗氧化性杀生剂，微生物无法控制。有的物质降低循环水PH.o 增加余氯
33、分析频率。加大氧化性杀生剂投加量，改用非氧化性杀生剂处理o 调节PH ，加强缓蚀o 消除漏点，进行粘泥剥离处理7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012氨泄漏危害和处理o 先是循环水PH 上升，在硝化菌作用下氨转成亚硝酸盐和H,PH随即下降，消耗氧化性杀生剂，余氯不能测到，微生物失控、腐蚀增加，特别铜合金。o 监测水中氨和亚硝酸盐浓度，使用非氧化杀生剂。o 除去漏点。调节碱度，加强缓蚀。循环冷却水系统的运行管理循环冷却水系统的运行管理Bali, Indonesia 5-8 March 2012蒸发排污补充水7/21/2022Bali, Indonesia 5
34、-8 March 2012循环水系统运行参数o补充水量 Mo蒸发量 Eo风吹损失量 Wo可控制排污量 Bo泄漏量Lo温差 To循环水量 RRo浓缩倍数 Co保有水量 Vo总排污量 No半衰期 HTIo总溶固 TDSo稳定指数 SI7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012参数间近似计算公式o E=RR T /平均每10F 6C 温降,将使循环量的 0.85% 被蒸发oE = (RR)*(dT/10)*(.85)oN=B+W+L=E/(C-1)oN=M/Co W=(0.00050.002)*RRo M=EB+W+L=E C/(C-1)o HTI0.693*（V
35、 / N）o 极限浓缩倍数M /（W+L）7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012蒸发量的更精确计算o(E / RR )%=T(Tad 1.6667)(Km)+0.1098o Tad ：干球温度o Km：环境常数，与相对湿度有关 7/21/2022环境常数表T相对湿度907.20.00130.00130.00133.97.20.00290.00190.00103.90.00580.00320.00107/21/2022另一种简便计算方法E=TRRA气温 -10010203040A系数 0.00080.00100.00120.00140.00150.0016
36、7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012冷却水系统的运行管理原则o 尽可能高的浓缩倍数o 保证处理效果的情况下尽量提高浓缩倍数，节约用水，降低水处理成本o 良好的缓蚀、阻垢和微生物控制（化学处理）o 保证设备使用寿命、延长检修周期o 保持能耗水平7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012浓缩倍数浓缩倍数循环水离子浓度/补充水离子浓度 补充水量/排污量o 浓缩倍数代表水的再利用率7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012浓缩倍数的产生补充水循环水蒸发排污7/21/2022浓缩倍数与补水、
37、排污量的关系浓缩倍数1.5 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 M/R %5.2 3.5 2.6 2.3 2.2 2.1 2.0 B/R % 3.4 1.7 0.8 0.5 0.4 0.3 0.27/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012控制浓缩倍数的意义o 提高浓缩倍数，补水、排污量下降，节约用水，降低药剂成本o 浓缩倍数与腐蚀结垢控制有直接关系Bali, Indonesia 5-8 March 2012表表3 循环水浓缩倍数与节水减排及运行费用的关系循环水浓缩倍数与节水减排及运行费用的关系浓缩浓缩倍数倍数需水、节水需水、节水排排 污污水质含盐
38、水质含盐量量/mg/L运行费用运行费用/万元万元补水量补水量m3/h节水率节水率/%排污量排污量m3/h减排率减排率/%1.010000098900300144311.533196.6922097.784506392.022197.7911098.896003913.016698.345799.429002694.014798.533799.6312002235.013898.622899.7215002046.013298.682299.7818001907.012998.721999.8121001838.012698.741699.8424001777/21/2022Bali, Indo
39、nesia 5-8 March 2012浓缩倍数的控制方法o 控制排污水量。消除直排水和泄漏o 控制循环水电导率或离子浓度7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012高浓缩倍数对操作提出高要求处理效果好的关键是预防为主，及时发现问题，处理效果好的关键是预防为主，及时发现问题，防患于未然需要严密全面的分析检测项目和高防患于未然需要严密全面的分析检测项目和高的频率的频率加药需要平稳准确，药剂浓度、水质指标要控制好加药需要平稳准确，药剂浓度、水质指标要控制好影响水处理效果的应力种类多，影响水处理效果的应力种类多，而且随时发生变化，难以预测而且随时发生变化，难以预测高
40、浓缩倍数下离子浓度高，应力变高浓缩倍数下离子浓度高，应力变化的力度作用放大、更强烈化的力度作用放大、更强烈人工操作无法满足要求，只有先进的自动人工操作无法满足要求，只有先进的自动检测和加药装置才能应对检测和加药装置才能应对7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012高应力种类7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012应力管理系统应力系统应力时间时间高应力高应力结垢腐蚀微生物低应力低应力浪费水资源和化学药剂取样&检测7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012系统应力控制对于运行总成本的影响能
41、源费用能源费用用水费用用水费用维护费用维护费用化学药剂费用化学药剂费用压力下降、泵送和风扇操作压力下降、泵送和风扇操作蒸发、排污和浓缩倍数蒸发、排污和浓缩倍数清洁、维护和维修清洁、维护和维修化学品性能化学品性能应用技术应用技术监测监测投加量投加量系统性能管理系统性能管理产品技术产品技术I. Mech. E. Data7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012循环冷却水的化学处理o 合适的缓蚀剂有效浓度防止腐蚀o 合适的阻垢剂有效浓度防止结垢o 合适的分散剂有效浓度防止粘泥垢o 合适的杀菌剂有效浓度控制微生物生长7/21/2022109纳尔科公司水处理目标纳尔
42、科水处理目标纳尔科水处理目标1.1. 提供最少循环水排污和最佳性价比的方案提供最少循环水排污和最佳性价比的方案; ;2.2. 提供符合国家的环保要求的先进的水处理方案和自动提供符合国家的环保要求的先进的水处理方案和自动监控监控设备；监控监控设备；3.3. 具有丰富经验的现场服务团队提供全面的技术服务，具有丰富经验的现场服务团队提供全面的技术服务，保证客户开车和正常生产期间系统安全、稳定、良好保证客户开车和正常生产期间系统安全、稳定、良好运行。运行。4.4. 避免由于水侧问题制约生产避免由于水侧问题制约生产; ;5.5. 避免由于水侧问题造成设备损坏避免由于水侧问题造成设备损坏; ;7/21/2
43、022110纳尔科公司先进的水处理技术纳尔科水处理技术纳尔科水处理技术n先进的管理理念先进的管理理念n先进的监测和自动加药设备先进的监测和自动加药设备 3 3D-D-TrasarTrasarn不断开发的高性能新药剂、环保方不断开发的高性能新药剂、环保方案：案：7/21/2022111先进的管理理念 MOC纳尔科水处理技纳尔科水处理技术术Mechanical Operational Chemical 水处理的全过程围绕这三方面进行管理 这是一个很重要的管理思路。具体说来就是要从机械（物理）、操作和化学品三方面同时着手，简称MOC，这是纳尔科公司努力创导的，而且在许多现场成功的解决了存在的问题。B
44、ali, Indonesia 5-8 March 2012达到世界一流处理工艺的秘诀达到世界一流处理工艺的秘诀工程方法（工程方法（MOC） M = Mechanical (机械机械) O = Operational (操作操作) C = Chemical (化学化学)7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012Mechanical 机械方面o 换热设备的状态，流速、表面温度、特殊工艺o 旁滤器o 系统泄漏（水和工艺）o 环境状况7/21/2022某烯烃厂换热器流量测定7/21/2022换热器表面温度测定7/21/2022Bali, Indonesia 5-8
45、March 2012Operational操作管理o 操作是指围绕水处理所进行的活动-加药、指标检测、 水质调节等o循环水的腐蚀、结垢和微生物的控制主要靠药剂，因此系统加药的平稳、准确至关重要，除此之外，必须有相应的水质监测以确保药剂浓度和水质指标受控。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012Chemical化学品o 根据水质的特性，设备的材质，工艺工况温根据水质的特性，设备的材质，工艺工况温度、度、 流速以及环保要求选择流速以及环保要求选择合适的药剂及使用浓合适的药剂及使用浓度和度和 控制条件控制条件 o 选择高性能的药剂会提升处理效果选择高性能的药剂会
46、提升处理效果 o 保证循环水中有保证循环水中有足够的足够的活性药剂浓度活性药剂浓度 7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012实施自动化加药的原因o 由于循环水的运行和处理为一连续的过程，因此，化学水处理也必须适应该过程o 药剂投加量过多或过少均会对系统造成有害的影响及浪费o 人工加药浓度波动大，有安全方面的问题7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012随时保持稳定的药剂浓度o 自动化的加药设备 随时检测系统中药剂浓度并根据需要补充投加药剂的模式Bali, Indonesia 5-8 March 2012补水补水循环泵循环
47、泵排污排污热交换器热交换器冷却水塔冷却水塔取样水取样水管线管线PH计计电导率仪电导率仪浊度仪浊度仪ORP仪仪缓蚀阻垢剂缓蚀阻垢剂非氧化性杀菌剂非氧化性杀菌剂氧化性杀菌剂氧化性杀菌剂酸酸/碱碱传统的循环冷却水自动控制加药传统的循环冷却水自动控制加药FF就地就地PLC分散剂分散剂7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012控制效果USLLSLBali, Indonesia 5-8 March 2012补水补水循环泵循环泵排污排污热交换器热交换器冷却塔冷却塔冷却水冷却水取样水线取样水线3D TRASAR分散剂分散剂非氧化性杀菌剂非氧化性杀菌剂氧化性杀菌剂氧化性杀菌剂
48、酸酸/碱碱纳尔科自动控制加药设备Direct（直接）直接）Diagnostic（诊断）诊断）Detect（侦测）侦测）缓蚀阻垢剂缓蚀阻垢剂Bali, Indonesia 5-8 March 2012最优运作状态最优运作状态投加投加3D TRASAR3D TRASAR在线监测自动加药在线监测自动加药控制系统控制系统7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 20121.控制器2.荧光计3.pH 4.ORP5.2x NCM 腐蚀探头6.温度 (RTD)7.电导探头27/6345513D TRASAR 5500设备7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 M
49、arch 20123D TRASAR 荧光探测模块标记聚合物 TRASAR微生物荧光标记微生物荧光标记7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012荧光示踪技术和加标聚合体o 荧光示踪剂（TRASAR ）o惰性物质 o具有荧光性o 加标聚合体 (THSP)o用荧光单体进行标记; o聚合物: 分散/阻垢剂TRASAR + HSP Tag - HSP 7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012聚合体的正常消耗7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012TRASAR与聚合物之间只有数值联系，没有化学
50、联系。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 2012应力下的TRASAR分散剂用量系统应力变化系统应力变化聚合物活性残留量Trasar 准确控制加药量准确控制加药量系统效率降低系统效率降低消耗量上升时间时间系统应力变化导致的聚合物消耗量增加，活性残余量下降。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 20123D TRASAR方案中的标记聚合物反映活性残余量。7/21/2022Bali, Indonesia 5-8 March 20123D TRASAR方案中的标记聚合物反映活性残余量。7/21/2022Bali, Indonesia