循环冷却水系统中的沉积物及其控制

冷却水处理要解决的第一个问题是循环冷却水系统中的沉积物。

循环冷却水系统在运行的过程中，会有各种物质趁机在换热器的传热管表面。这些物质统称为沉积物。它们主要由水垢、淤泥、腐蚀产物、生物沉积物构成。换热器清洗，建议使用高压清洗机。

通常，人们把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢。换热器清洗，建议使用高压清洗机。

1 水垢

天然水中溶解有各种盐类，如重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等。其中以溶解的重碳酸盐如碳酸氢钙、碳酸氢镁为最多，也最不稳定，容易分解生成碳酸盐。

大多数情况下，换热器传热表面上形成的水垢是以碳酸钙为主的，这是因为硫酸钙的溶解度远远大于碳酸钙。换热器清洗，建议使用高压清洗机。

2 污垢

污垢一般是由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是菌藻的尸体及其粘性分泌物等组成。

由于这种污垢体积较大、质地疏松稀软，故又称为软垢。它们是引起垢下腐蚀的主要原因，也是某些细菌如厌氧菌生存和繁殖的温床。当防腐措施不当时，换热器的换热管表面经常会有锈瘤附着，其外壳坚硬，但内部疏松多空，而且分布不均。它们常与水垢、微生物粘泥等一起沉积在换热器的传热表面。这类锈瘤状腐蚀产物形成的沉积物，除了影响传热外，更严重的是将助长某些细菌和铁细菌的繁殖，最终导致管壁腐蚀穿孔而泄露。换热器清洗，建议使用高压清洗机。

3 水垢的控制方法

01 离子交换树脂法

让水通过离子交换树脂，将钙离子、镁离子从水中置换出来并结合在树脂上，达到从水中除去钙离子和镁离子的目的。

用离子交换法软化补充水，成本较高。因此只有补充水量较小的循环冷却水系统间或采用之。

02 石灰软化法

补充水未进入循环冷却水系统前，在预处理时就投加适当的石灰，让水中的碳酸氢钙与石灰在澄清池中预先反应，生成碳酸钙沉淀析出，从而除去水中的钙离子。

投加石灰所耗成本低，原水钙含量高配而补水量又大的循环冷却水系统常采用这种方法。

03 加酸

通常是加硫酸，因为加盐酸会带入氯离子，增加水的腐蚀性；加硝酸则会带入硝酸根，有利于硝化细菌的繁殖。

04 通CO2气体

将二氧化碳气体或烟道气体通入水中，破坏沉淀平衡，使其向左进行，从而稳定重碳酸盐。

05 加阻垢剂

从碳酸钙的结晶过程看，如能投加某些药剂，破坏其晶体增长，就可达到控制水垢形成的目的。目前使用的各种阻垢剂有聚磷酸盐、有机多元膦酸、有机磷酸酯、聚丙烯酸盐等。

4 污垢的控制方法

01 降低补充水浊度

天然水体因为泥沙、腐蚀生物以及各种悬浮物和胶体等等，他们构成水体的浊度。作为循环水来说，浊度越低越好，说明循环水的杂质少，当循环冷却水的进水水质不好，必须要进行预处理。循环水处理中悬浮物浓度不宜大于20mg/L，当换热器的形式为板式或者翅片管式和螺旋板式时候，不宜大于10mg/L。

02 进行好循环冷却水水质处理

循环冷却水主要是防止水垢和腐蚀。当进水水质不好，势必导致水垢和腐蚀的产生，同时会有大量的细菌滋生，从而形成污垢，因此，做好水质处理，是减少系统产生污垢的方法。

03 投加阻垢剂、分散剂

在进行阻垢、防腐和杀菌灭藻处理时，投加一定量的分散剂，也是控制污垢的有效方法。分散剂能将大的泥团分散成悬浮在水中细小微粒，随着水流的流动而不沉积在传热表面上，从而减少污垢对传热的影响，同时，部分的悬浮物还可以随排污水排出循环水系统。

04 增加旁滤设备

即使在水质处理上面做的非常好，进水的浊度也控制的比较好，循环水中的浊度仍然还是会不断的升高，从而加重污垢的形成。循环冷却水系统在稳定操作的情况下浊度会升高的原因是由于冷却水经过冷却塔与空气接触时，空气中的灰尘会被带入水中，从而导致浊度的升高。增加旁滤设备可以减少灰尘进入循环水。只要控制旁流量和进、出旁流设备的浊度，就可以保证系统在长时间运行下浊度也不会增加，维持在控制的指标内，从而减少污垢的生成。

来源：中国工业清洗

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