华北理工水质工程学Ⅰ课件24循环冷却水水质（稳定）处理-2循环冷却水系统防垢防腐处理

§24-2循环冷却水系统防垢，防腐处理水质稳定内容：（1）防止循环水结水垢；（2）防止循环水结污垢；（3）防止循环水对设备腐蚀。对水的处理，对三者均有影响。所以应用综合处理。一、防腐蚀处理：主要方法：膜保护，在金属表面生成一层保护膜。形成：金属氧化物膜（一）氧化膜型缓冲剂：形成：金属氢氧化物膜1、铬酸盐：Na2CrO4（铬酸钠）K2CrO4（铬酸钾）Na2Cr2O4（重铬酸钠）K2Cr2O4（重铬酸钾）高浓度时：具有阳极和阴极缓蚀铬酸盐具有：剂的双重作用。低浓度时：仅起阴极极化作用。反应：6FeO+2CrO42－+2H2O=Cr2O3+6Fe2O3+4HO－膜物质有重金属有污染，使用受限制2、亚硝酸盐及硝酸盐：NaNO2NaNO3使阳极极化，反应：4Fe+3NO2－+3H+=2Fe2O3+NH3+N2膜物质（二）、水中离子沉淀膜型缓蚀剂：难溶盐防蚀薄膜形成络合物防蚀膜膜孔多、较厚、松散、密合性差，热阻提高。1、聚磷酸盐：EDTMP（聚磷酸钠）缓蚀用量10~15mg/L(以PO43－计)n=14~16是阴极缓蚀剂，与Ca2+、Mg2+、Zn2+离子形成络合盐保护膜。2、正磷酸盐：阳极缓蚀剂。形成FePO4、Fe2O3保护膜。3、锌盐：阴极缓蚀剂。产生Zn(OH)2保护膜。药剂：ZnCl2、ZnSO4、ZnNO3对环境有污染，使用受限制。（三）金属离子沉淀膜型缓蚀剂：机理：缓蚀剂使金属离子活化溶解，在金属离子浓度高的部位与缓蚀剂形成沉积，形成保护膜。1、巯基苯并噻唑:(MBT)是铜的阳极缓蚀剂。用量：1~2mg/L2、苯并三唑：（BZT）是铜的阳极缓蚀剂。鳌合机理不明确。（四）吸附膜型缓蚀剂：疏水基机理：有机缓蚀剂，分子具有亲水基亲水基吸附在洁净的金属表面，疏水基朝向水中，由疏水作用来阻碍水和溶解氧向金属迁移，来隔绝金属的腐蚀。（1）极性基（亲水基）：如有机胺（胺取代金属吸附的水）HHH｜｜HMO+N—R→MN—R+OH｜｜HHH（2）疏水基R：直链脂肪胺C8~C18缺点：分析方法复杂，浓度难控制，价格贵。二、防垢处理：（一）防结垢处理：1、用排污法减小浓缩倍数：排污量P4SB——补充水含盐量，S——循环水含盐量，P1——蒸发水量百分比，(与循环总水量的百分比)P2P3——风吹和渗漏损失百分比。P4≯3~5%仅适用于SB远小于S，且新鲜水源充足。)(3214PPSSPSPBB2、降低补充水的碳酸盐硬度。降低补充水的碳酸盐硬度，进而使SB降低。适用在补充水水质很差或需提高浓缩倍数的情况采用。酸化法：水中加酸使碳酸盐硬度非碳酸盐硬度转化3、加阻垢剂：（提高冷却水中允许的极限碳酸盐硬度）机理：（1）螯合作用：（增溶Solubiligation）螯合剂将CaCO3螯合在一起在水中呈悬浮状态。（絮凝作用）（2）分散作用：（dispersion分散）分散剂具有表面活性，吸附在CaCO3微小晶坯的表面上，以小晶坯的形式存在于水中，防止结垢。（3）使结晶改良:（crystal晶体modificatim改良）（使晶格歪曲作用）使形成的CaCO3结晶松散，不坚硬，易去除。阻垢剂：六偏磷酸钠（1）聚磷酸盐三聚磷酸钠膦酸盐，代表为乙二胺四甲叉（2）有机磷酸盐膦酸盐，简称EDTMP二膦酸盐，代表为羟基乙叉二磷酸盐，简称HEDP。（3）聚羧酸类阻垢剂：聚丙烯酸钠及聚甲基丙烯酸聚丙烯酸的衍生物聚丙烯酰胺（絮凝剂）三种药剂多为复合使用。4、烟气处理法：CO2、SO2机理：抑制重碳酸盐分解。降低循环冷却水中的碳酸盐硬度。提高允许的极限碳酸盐硬度。Ca(HCO3)2+SO2+H2O→CaSO3+2H2O+2CO22CaSO3+O2→2CaSO4（二）微生物的控制及防污垢:1、化学药剂处理：（1）氧化型杀菌剂：液Cl、ClO2。次氯酸盐。Na、Ca。（2）非氧化型杀菌剂：硫酸铜——CuSO4。一般不单独使用，CuSO4有腐蚀性，与螯合剂联合作用（EDTA）。为了使Cu2+渗入藻类内部，加表面活性剂—脂肪胺（碳原子数为12~16的脂肪胺）。氯酚杀菌剂——五氯酚钠，C6Cl5ONa三氯酚钠，也可用。（3）表面活性剂杀菌剂：三甲基氯化铵ATM季铵盐类化合物二甲基烷氯酸铵DBA十二烷基二甲基苄基氯化铵DBL苄基：2、旁滤：使系统中一部分水分流进行处理，再返回系统中。（不排污）并联：（旁滤）水量为流量1~5%旁两种形式：滤水量也可按悬浮物的动平衡计算确定。串联：过滤：去除悬浮物（螯合的CaSO3）CH2三、综合处理:即防腐，又防垢。（一）、系统预处理——清洗与预膜。1、清洗：（1）目的：为了有效地预膜。物理：洗刷（2）清洗分类：化学：药剂（3）清洗剂与助剂：主剂无机酸盐酸、氨基磺酸、磷酸、氢氟酸、硝酸、硫酸。有机酸柠檬酸、乙醇酸、甲酸、苹果酸、草酸、葡萄糖酸。螯合剂EDTA碱剂氨、氢、氧化钠、碳酸钠、磷酸钠、联氨。助剂缓蚀剂、还原剂、溶解促进剂、湿润剂。二、综合处理与复方稳定剂水对系统即有结垢作用，又有腐蚀作用。要求综合处理(阻垢、缓蚀、杀菌)，多采用复合配方。（一）复合缓蚀剂配方：1．聚磷酸盐:六偏磷酸钠、三聚磷酸钠；2．有机磷酸盐:主要有EDTMP或HEDP，3．聚羧酸盐：如聚丙烯酸钠。添加剂：巯基苯并噻唑。腐蚀率一般小于0.05mm／a连续运行3个月未发现点蚀，污垢热阻小于0.2×10－4m2·h·k/kJ。最大垢层厚度小500μm。（二）复合阻垢缓蚀剂：无机磷酸盐系阻垢缓蚀剂。1．正磷酸盐—锌盐阻垢缓蚀剂。2．聚磷酸盐—锌盐阻垢缓蚀剂。3．六偏磷酸钠—硫酸锌—苯并噻唑。4．低PH—高磷酸盐阻垢缓蚀剂。特点：无机磷酸盐系使用广泛，但缓蚀阻垢效果不稳定；对水中钙离子浓度有限制；缓蚀效能受PH影响；对高温面的效果差。采用无机磷酸盐系稳定剂，要求低硬度水，并要求加酸调节PH。添加锌盐虽能有效控制腐蚀，但损耗很大。因溶于水中的锌化合物被污泥吸附后随排污排出系统，使循环水中锌离子浓度降低。锌离子浓度的波动影响了缓剂效果。