循环冷却水处理技术(培训)

2004-02-021循环冷却水处理技术北京瑞沃卢森科技有限公司2004-02-022前言•我国水资源概况：•我国人均占有淡水量相当于世界人均水量的1/4，屈居世界第109位。•联合国已把我国列为世界上贫水的国家之一。•我国人均水资源占有量为2400m3。•我国三北地区人均水资源240m3。2004-02-023前言由于全球缺水，加上水污染日趋严重，水处理的重要意义已是不言而喻的常识。全球用水的20-25%为工业用水，而冷却循环水又占全部工业用水的70-80%，节约冷却水是工业节水的重点；据统计，2005年国内工业冷循环水处理市场达到100亿元，且以每年30%的速度增长。2004-02-024节水的方式•在工业生产方面，节水的途径有三个方面：•建设冷却塔，提高循环水的浓缩倍数（投资费用最低）•改革工艺（生产工艺已成熟定型）•污水处理回用（耗费资金大）2004-02-025循环冷却水系统应用领域•广泛用于石油化工、冶金、火力发电、采油、炼油、化肥、轻工、集中供热、中央空调、锅炉等领域。2004-02-026敞开式循环冷却水•循环冷却水是工业用水中的用水大项,在石油化工、电力、钢铁、冶金等行业，循环冷却水的用量占企业用水总量的50-90%。•冷却水经过循环使用后，大大节约了用水量。同时也是投资费用最低的节水方法。•目前我国大部分工厂已将直流水改为循环水，当浓缩倍数由1~2倍提高到2~5倍时，可节约补充水75%~80%左右。2004-02-027不同浓缩倍数与节水率的关系浓缩倍数1.21.41.61.82.0345补充水量m3/h排污水量m3/h1020595453382340255227212840415273202160754732浓缩倍数以1.2为基准节水量m3/h425567638680765792808节水率%42566367757880浓缩倍数以1.2为基准排污降低量m3/h425567638680765792808排污降低率%5067.57681919496（以循环水量10000m3/h，循环水蒸发损失为1.7%，飞溅损失为0.1%，生产渗漏量为0的一套循环冷却水系统为例：）可见，当浓缩倍数由1.2提高到3~5时，可进一步节约补充水75%~80%左右，同时大大减少排污水量。2004-02-028综述•“八五”期间，工业水重复利用率由26%提高到40%以上。目前工业用水重复利用率我国不足55%，而发达国家已达80%以上。•化学水处理技术是目前国内外公认的工业节水最普遍使用的有效手段。•水处理剂的作用是不可缺少的，由此可节水120亿吨，污水排放量可减少100亿吨，节约水费即达20多亿元。2004-02-029综述•水处理剂在冷却水处理中的节能、节材、高产等方面的作用更为明显。•现代工业一般水冷换热器在未进行水处理时的寿命为2年左右，经水处理后寿命可达7~8年，检修费和检修工作量可降低90%。一个小型化工厂由此节约的检修费即达50万元。•水处理技术能保证换热设备的高效运行，可以降低原材料的消耗，实现生产的满负荷运行。•通过节约用水，节水量逐年增加，工业用水重复利用率逐年提高，工业用水万元产值取水量逐年下降，对缓解城市用水矛盾，保障中国经济可持续发展起到了重要作用。2004-02-0210综述•水处理剂在冷却水处理中的节能、节材、高产等方面的作用更为明显。•如向阳化工厂水处理前，处理后实现了满负荷运行增加了产量，月增收利润171.9万元。•山西维纶厂在水处理前由于结垢，使原料不能回收，运行三个月后就要停车，工厂处于亏损状态。进行水处理后，由于回收了原料，能维持一年不停车运行，扭转了亏损局面，增收利润180万元。•如果全国在十五期间处理这样的中型厂100家，就可以增收1亿~2亿元利润，全国小型化肥厂采用水处理技术后，年增产化肥可达400万吨。2004-02-0211冷却塔方形逆流式冷却塔圆形逆流式冷却塔自然通风冷却塔循环冷却水系统基础2004-02-0212换热器循环冷却水系统基础2004-02-0213•冷却水不断蒸发，水中盐类被浓缩，加上冷却水与大气充分接触，溶解氧和细菌含量大大增加，导致循环冷却水出现严重的结垢、腐蚀和菌藻滋生三大弊病，使换热效率在为降低，检修频繁，威胁生产的正常进行。•为此，必须在冷却水中加入缓蚀剂、阻垢剂、杀菌灭藻剂及与其配套的清洗剂、预膜剂、分散剂、消泡剂、絮凝剂等。这种加入化学药剂以防止循环水结垢、腐蚀、菌藻滋生的一整套技术叫做循环水化学水处理技术。敞开式循环冷却水系统产生的问题2004-02-0214敞开式循环冷却水系统产生的问题•三大问题：腐蚀沉积生物附着腐蚀产物沉积物下腐蚀2004-02-0215水冷器腐蚀情况2004-02-0216水冷器生物粘泥情况2004-02-0217凉水塔藻类滋生情况2004-02-0218敞开式循环冷却水系统处理的重要性•稳定生产：减少意外停产检修事故•节约水资源：补充水量少•减少环境污染：排放量少•提高经济效益：减少设备腐蚀2004-02-0219怎样解决系统问题？•1、添加缓蚀剂抑制腐蚀•2、添加阻垢分散剂抑制水垢•3、添加杀生剂控制微生物2004-02-0220水处理基础概念•工况条件：水质条件：•循环量RPH值•蒸发损失量E总碱度•风吹损失量D钙硬•排污损失量B镁硬•渗漏损失量F电导•补充水量M氯离子•浓缩倍数N硫酸根离子等2004-02-0221缓蚀阻垢剂的应用与发展北京瑞沃卢森科技有限公司2004-02-0222行业背景•循环冷却水技术在国外是20世纪30年代初开始发展的。•我国水处理技术最早是从20世纪50年前苏联引进化工技术开始的使用无机磷酸盐。•从现代观念出发的水处理技术，是在70年代中期引进大化肥装置同时引进水处理技术才开始的。当时的技术主要是有机膦酸盐，到80年代初，引进国外的膦酸脂水处理技术及碱性水处理配方。•在此基础上，我国自行开发了国产化的水处理技术和水处理剂，应用于大化肥、石油化工及其他行业。2004-02-0223缓蚀阻垢剂的应用与发展•目前国际、国内冷却水缓蚀阻垢剂大部分属于有机磷或无机磷配方磷系配方。国内从20世纪70年代中期开始应用到现在已三十多年。•据统计，全国每年用于缓蚀阻垢剂生产的磷近10万吨，这些磷化合物最终将作为废物排放，对环境造成污染。•尽管磷无毒，但作为营养源，它使水体富营养化，促使微生物特别是藻类过度繁殖，造成湖水水华、海水赤潮等危害，破坏生态平衡。•我国周围海域如渤海、黄海、东海、南海；太湖、滇池等湖泊均出现过较大面积的“赤潮”，一些城市和地区已对磷的排放进行了限制。2004-02-0224缓蚀阻垢剂的应用与发展•为此欧美发达国家已分别提出禁磷限磷措施，如德国要求磷的排放＜lmg/L等。•目前我们国家也正在加强相应的排放管理，比如国标要求磷的排放＜3mg/L等.•因此作为磷的来源之一的磷系配方逐步向低磷和无磷化发展。•同时磷系配方促进微生物繁殖，加大杀菌剂的消耗。为了节约用水，企业大幅度提高浓缩倍数，系统杀菌问题就更加突出。目前还没有好的办法来解决夏天藻类的繁殖。这也是促进低磷、无磷产品发展的重要因素之一。•近年来随着人类环保意识的日益提高，“绿色缓蚀阻垢剂”的概念已成为21世纪水处理技术新的发展方向。2004-02-0225缓蚀阻垢剂的应用与发展•国际知名水处理公司（美国GE、亚士兰、纳尔科等）均已登陆中国，到目前为止，均没有实质上提出或实施无磷缓蚀阻垢剂的相关报道。•个别水处理公司提出的无磷方案，就是采用聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸或钼系、硅系、钨系、苯甲酸钠、葡萄糖酸钠、锌盐等产品，根本达不到磷系水处理药剂的使用效果，尤其在缓蚀方面与磷系药剂差距明显。•同时用上述产品实现的无磷处理，经济性差，药剂价格约为磷系药剂的3～5倍。2004-02-0226北京瑞沃卢森科技------环保产品我公司研发团队历时数年，通过化学合成手段研制出无磷缓蚀阻垢剂产品。•该产品属于可生物降解的有机高分子，既具有优异的缓蚀性能，又具有优异的阻垢性能。•该产品具有快速成膜的特点，在金属表面成膜质量高，致密性好，完全可以隔绝水对金属材质的腐蚀。•产品可以单独使用，也可以与其它水处理单剂复配使用。•该产品具有优异的环保性能和极佳的技术经济性，实现水处理药剂真正意义上的无磷环保。2004-02-0227北京瑞沃卢森科技------环保产品产品特点：•突破了原有磷系缓蚀阻垢剂传统合成技术，具体体现在合成所用原料全部为绿色环保产品，合成工艺趋向于高分子量聚合物的合成，是目前最为先进的合成工艺。•突破了原有磷系缓蚀阻垢剂产品稳定性受高温条件限制的瓶颈,使其可以应用于对高温稳定性有要求的领域。•突破了原有磷系缓蚀阻垢剂产品应用于高氯离子海水水质的限制，无磷缓蚀阻垢剂应用于海水冷却系统有奇效，为沿海地区采用海水作为冷却水提供了强有力的技术支撑，应用前景极为广阔。•解决了高分子量聚合物水溶性和复配性差的问题，无磷缓蚀阻垢剂具有极佳的水溶性和复配性。2004-02-0228北京瑞沃卢森科技------环保产品•产品特点：•是目前国际上最具环保性能的绿色水处理药剂，引领了水处理药剂的未来发展趋势。•明显减少杀菌灭藻剂、粘泥剥离剂的用量，使冷却水的处理费用及日常维护工作量均明显降低。经测算，循环水系统的总处理费用可降低15－20%。•经过对国内具有代表性的五种水质的缓蚀阻垢性能测试，碳钢材质（不予膜）、铜材及不锈钢腐蚀率均可达到国标或中石化标准要求的优异级水平；材质污垢热阻及黏附速率也可达到优异级。2004-02-0229北京瑞沃卢森科技------环保产品•产品特点：•对铜材具有明显的缓蚀保护作用，在复配产品中可以不添加或少添加铜材专用缓蚀剂，达到既降低处理费用，又提升了产品的环保性能。•具有良好的复配性能，与目前常用的杀菌灭藻剂（异噻唑啉酮、季铵盐类、有机氯、有机溴等）在水系统中的共存性好。•彻底解决了冷却水予膜磷排放问题。可以替代现有的有一定毒性的密闭系统产品。既可以避免磷酸钙的沉积，集中解决常见的碳酸钙水垢，使阻垢处理简单且效果明显。•检测方法是目前普遍使用的分光光度法比色，操作简单，测定精确度及准确度高。•特别适于企业现场控制使用。2004-02-0230北京瑞沃卢森科技------环保产品无磷技术的优势：（循环水中药剂总磷控制为0mg/l属于无磷产品处理技术，总磷控制小于3mg/l属于低磷产品处理技术）•处理效果明显,尤其是缓蚀效果,相对于磷系产品处理技术,材质腐蚀率明显降低，更能延长设备的使用寿命；•明显减少杀菌灭藻、粘泥剥离的处理费用,从根本上抑制菌藻粘泥的繁殖,彻底切断菌藻的营养源；•避免产生磷酸钙沉积，避免系统换热效果降低；•使循环水排放无限制，排放水完全符合国家污水排放一级标准；•无磷产品代表了水处理技术的发展趋势，属于先进的处理技术。2004-02-0231无磷技术与常规处理的经济对比针对一个循环冷却水系统无磷缓蚀阻垢剂杀菌灭藻剂有磷缓蚀阻垢剂杀菌灭藻剂年用量（吨）15060150120单价（万元/吨）1.81.61.51.6年费用（万元）27096225192合计年费用（万元）366417使用无磷产品较有磷产品整体价格降低了12%2004-02-0232北京瑞沃卢森科技------无磷处理技术•公司采用自主研发生产的多种新型水处理药剂，针对不同行业，不同水质，为工业客户提供完整的无磷、低磷冷却循环水处理解决方案。相关工业水处理方案具体为：无磷缓蚀阻垢剂配方技术低磷缓蚀阻垢剂配方技术无磷产品高浓缩倍数处理技术绿色水处理剂及配套处理技术无磷产品及在线自动监控系统海水无磷缓蚀阻垢剂配方技术无磷预膜剂处理技术无磷产品的自动加药系统特殊水质（强腐蚀型）无磷环保缓蚀剂配方技术密闭软水系统无磷环保缓蚀剂配方技术钢铁厂集尘、浊水无磷药剂处理技术2004-02-0233北京瑞沃卢森科技------环保产品•缓蚀阻垢剂CorrosionandScaleInhibitors•XZ-5101无磷缓蚀阻垢剂（石化专用）•XZ-5201无磷缓