在（zài）工業生產中，循（xún）環冷卻水係（xì）統貫（guàn）穿於某些生產裝置或設（shè）備中，以水為冷卻介質循環運行，在交換設備餘（yú）熱保護其正常運轉的同時也節約了大量的水資（zī）源。按照循環冷卻水係統的結構特點可分為敞開式循環體係和密（mì）閉式循環體係，前者一般在大型循環冷卻水係統中應用，如火力發電機組、中央空調機組等，與空氣直接接觸，補水量較大；而後者一般存在於小型的（de）循環冷卻水係（xì）統中，如加工機床、空壓機、空分設備、電焊機等設（shè）備，不與空氣直接相（xiàng）通，耗（hào）水量較小。但在循環冷卻（què）水（shuǐ）係統實際運行中，由於循環（huán）冷卻水的（de）溫度、鹽份、pH值等均適合微生物的繁殖（zhí）和水垢的生成，若不加以控製，微生物繁殖將導致粘泥堵塞熱交換器，而（ér）水垢也會（huì）影（yǐng）響輸送管線的流量，並且在粘泥沉積的地方會產生垢下腐蝕。而且從節約水資源和減少排汙方麵考慮，一般要求循環冷卻水的濃縮倍率設計在一定範圍內，從而使得水質處於（yú）不穩定狀態，勢必（bì）造成設備換熱管和水管道內壁生（shēng）成附著物和換熱管材質發生腐蝕。由於附著物的傳熱（rè）性較差，從而大大降低了（le）設備的換熱效率；而換熱管的腐蝕會減弱其機械強度，甚至出（chū）現穿孔（kǒng），使冷卻水發生泄（xiè）漏，從而影響整個設（shè）備係統的正常運（yùn）行。總之，在外（wài）界條件（如溫度、流速、濃（nóng）度）改變時，循環冷卻水水質多表現為不穩定的狀（zhuàng）態，極（jí）易產（chǎn）生金屬材質腐蝕、設備表（biǎo）麵結垢、粘泥（ní）沉積與微生物滋生等三類問題。如不（bú）進行科學的水處理，勢（shì）必（bì）會引起（qǐ）管道（dào）堵（dǔ）塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等（děng）一係列問題，對係統設備和管道造（zào）成損壞或非計劃性停機停產（chǎn）。為了使循環冷（lěng）卻水係統正常運行，防止循環冷卻水在冷卻設備、輸水管線內形成汙垢、產生（shēng）腐蝕及附著（zhe）生物粘泥，提高熱交換設備（bèi）的冷卻效果，確保生產（chǎn）運行的經濟性和安（ān）全性，就必須對循環冷卻水係（xì）統進行清洗除垢及緩蝕、阻垢分散、菌藻控製等日常的水質穩（wěn）定處理。目前最為有效的措施是通過（guò）投加阻垢分散劑、緩蝕阻垢劑、殺菌滅藻劑（jì）等（děng）化學水質穩定劑以降（jiàng）低設備和（hé）管道的腐（fǔ）蝕，控製結（jié）垢生成，抑（yì）製微生物繁衍，保證係統正常安全運行。這不僅能延（yán）長設（shè）備的使用壽（shòu）命，降低動（dòng）力消耗，並且能（néng）節約能源和水資源，減少汙水排放，對環境（jìng）保護（hù）有（yǒu）非常深遠的（de）意義（yì）。
一、循環冷（lěng）卻水係統存在的問題
在工業循環冷卻水係統中由於水質不穩定而易（yì）引起係統結（jié）垢、腐蝕、生物（wù）粘泥及（jí）菌藻滋生等不良後果。
1 腐蝕
1.1 碳鋼材質與水中（zhōng）的氧（yǎng）氣作用而發生腐蝕，其反應如（rú）下：
Fe + O2 + H2O Fe(OH)3↓
1.2 有害離子引（yǐn）起的腐（fǔ）蝕
循環水在濃縮（suō）過程中，各種（zhǒng）鹽類的濃度（dù）相應增加，當Cl-和SO42-離子濃度較高時，會使金屬（shǔ）表麵保護（hù）膜的防腐性能降低。尤其是Cl-的離子半徑小、穿透性強，容易破（pò）壞金（jīn）屬表麵的保護膜增加其腐蝕反應的陽極（jí）過程速度，引起金屬的局部腐蝕（shí）。
1.3 兩種不同的金屬接觸時（shí），因金屬間電位差而造成電池腐（fǔ）蝕，例如熱交換器的銅管（guǎn）與碳鋼端板，其接（jiē）觸部分的鋼（gāng）鐵材（cái）質會因（yīn）此加（jiā）速腐蝕。
1.4 水中微生物的滋生也會產生細菌性（xìng）腐蝕，如硫酸（suān）還原菌（jun1）、鐵細菌（jun1）等。
1.5 其它引起腐蝕的影響因素有：pH值、溶解的氣（qì）體、溫度、流速等。
2 結垢（gòu）及沉（chén）積
在循環冷（lěng）卻水係統（tǒng）中，所溶解的重碳酸鹽濃度隨著蒸發（fā）濃縮而增加，當其濃度達到飽和狀態，或者在經（jīng）過換熱（rè）器傳熱表（biǎo）麵使水溫升高時（shí），水中鹽份溶解（jiě）平衡遭到破壞，會發生（shēng）下列反應即水（shuǐ）垢的生（shēng）成：
Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
生成（chéng）的CaCO3水垢沉積在換熱器的傳熱表麵，形成一層硬垢，導熱性能很差，嚴重影響換熱效率。
其次（cì），循環水係統設備、管（guǎn）道主（zhǔ）要材質是（shì）碳鋼，其腐蝕產物主要是氫氧化物和鐵的氧化物的水合物，呈膠體狀態，穩定地懸浮於水中，但當通過熱交換器時易（yì）在（zài）受熱麵膠體（tǐ）相（xiàng）互凝集沉澱。沉澱的Fe2O3由於（yú）它的不連續性和不致密性而對（duì）金屬無（wú）保護（hù）作用，而且由於它的磁（cí）性（xìng），粘著力強，且比重大，消除困難（nán），形成汙垢。
另外，循環水中也（yě）有天然有機物、泥沙、微生物群落等懸浮（fú）物，它們於流速慢或溫度高的地方慢慢沉（chén）積而形（xíng）成汙垢沉積在設備（bèi）、管（guǎn）道表麵。此類汙垢（gòu）一般較為疏（shū）鬆，易用水衝洗去除。
3 微生物影響
微生物可（kě）分為細（xì）菌、真菌及藻（zǎo）類（lèi），由於其散布在自然界各個（gè）角落，而循環水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧（yǎng）等比較適合微生物（wù）繁殖。若未能得到有效控製，微生物不斷滋（zī）生，並（bìng）分泌出大量粘液，將水（shuǐ）中不溶性雜質粘結（jié）在一起，產生粘泥附著於設備和管道的內表麵，阻礙水的流動和係統熱（rè）交換，且在粘泥沉積地方往往會造（zào）成沉積物下腐蝕。
4 危害與不良影響
上述的水垢、腐蝕和（hé）微生物滋生等這三者不是（shì）孤立的，是互相（xiàng）聯係和相（xiàng）互影（yǐng）響的，如水垢和汙垢往往結合在（zài）一（yī）起，結垢和生物粘泥又能引起或（huò）加重腐蝕。這些水垢、腐（fǔ）蝕物及生物（wù）粘泥給設備的安全運行帶來（lái）了嚴重的危害。
4.1設備管道水（shuǐ）垢（gòu）附著：水垢的導熱係數（shù）極低，降低傳熱效率或傳熱不勻，影響設備製（zhì）冷效果，使換熱器壓力升高，增大壓（yā）縮機正背麵壓力差，導（dǎo）致電機負荷增加，造成高壓運行，增加電能消耗，嚴重時可直接造成主機高壓事故停機。
4.2 使係統水（shuǐ）循環量減少：沉（chén）積物（如水垢、微生物粘泥（ní））覆蓋在循環水係統設備管道或換熱器流道（dào）表麵，嚴重的將堵（dǔ）塞管道，阻礙水（shuǐ）流動，使冷凍水循環量減少，熱交換效（xiào）率（lǜ）進一步降低。
4.3腐蝕設備（bèi）和管道：係統管道（dào）及設備內壁常（cháng）因腐蝕（shí）造成鏽渣脫落，脫落的鏽渣會堵塞盤（pán）管，使換熱效果下降，嚴重時造成穿（chuān）孔泄漏等重大停機事故；同時腐蝕的存在還使設備的使用壽命大為縮短。
二、化（huà）學清洗說明
首先對（duì）於存在（zài）上述問題的循環冷卻水係統進行化學清洗。清洗之前需對水質進行采樣分析，調查了解設（shè）備運（yùn）行使用情況，判斷汙（wū）垢主要成分。根據水（shuǐ）質分析、係統材質和設備係（xì）統運行與結垢情況製（zhì）訂清洗方案。其具體操作步驟分為：
清水衝洗：啟動係統循環（huán）水泵，用大流量的清水盡可能的衝（chōng）洗（xǐ）掉係統中的灰塵、泥沙（shā）、脫落的藻類及（jí）腐蝕產（chǎn）物等疏鬆的汙（wū）垢，以節約用清洗（xǐ）藥劑量，降低清洗成本，為下一步的化學清洗做準備。
殺菌剝（bāo）離：排放出汙水後補充清水，在循環水係統內的冷卻水池（chí）中分別一次性的加入殺菌（jun1）剝離劑，殺死係統中菌藻類（lèi）微生物（wù），並使設備、管道內表麵附著的生物粘泥剝離脫落；通過水泵（bèng）循環（huán）運（yùn）行12～24小時，進行殺（shā）菌滅藻剝離汙垢，最後從最低點排放（fàng）汙（wū）水。
清洗除垢：係統（tǒng）補入清水後加入具有溶垢、滲透與分散作用的清洗劑和清洗（xǐ）緩（huǎn）蝕劑，啟動水泵將管道（dào）係統內的浮鏽、水垢、油（yóu）汙（wū）等清洗下來，分散於水中，隨水排出，還原清（qīng）潔的金屬表麵。循環清洗兩次，每次12小時，並要求加清水置換（huàn）排汙至（zhì）濁度小於20ppm即視為清洗（xǐ）結束，最後將Y型過濾器上的過濾網（wǎng）拆開，蘸藥劑手工清洗幹淨。
鈍化（huà）或預膜：設備管道經過清洗後其金屬表麵處於（yú）十分活躍的活性狀態，極易二次氧化鏽蝕（shí）。A：若設備清洗後封存，則對（duì）設備進行預膜鈍化處理；B：若設備清洗（xǐ）後立即投入使用，則（zé）需進行預膜緩蝕處理，以更好的保護潔淨的金屬表麵防止（zhǐ）氧化鏽蝕。
循環冷卻水係統清（qīng）洗過程完成後，就進入（rù）了（le）日常水質穩定維護階（jiē）段，即通過加入水質穩定劑，降低金屬材質生鏽（xiù）速率，抑（yì）製水中（zhōng）菌（jun1）藻滋生，防止（zhǐ）鈣、鎂鹽結垢、沉澱，最大限度的保持設（shè）備和（hé）管道的金屬表麵（miàn）清潔。這樣就可減（jiǎn）少設備清洗次數（shù），延長其使用壽命。
三、水質穩定處理
工業循環冷卻水係統的日常水質穩定（dìng）處理是相當重要的，不僅可延（yán）長管線和設備的使用壽命，即水（shuǐ）處理的效果是使管（guǎn）線和設備達到設計的（de）使（shǐ）用壽命；而且能節約大量的電能及水資（zī）源；還（hái）可防止（zhǐ）設備水係統結垢、腐（fǔ）蝕（shí），菌藻附著，保證係統設備經濟而安全運行。
目前，采用化學加（jiā）藥（yào）處理方法是循環（huán）水質穩定處理中最為有效且經濟的技術措施，即根據循環冷（lěng）卻水係統的水質和材質特點，采用合適的水質穩定劑以維持和修補係統內金屬表麵形成的保護膜，並阻止和分散各種成垢離子結垢，控製菌藻的生成（chéng），達到防腐、防垢和控製微生物生（shēng）長的目的。
加藥（yào）處理後（hòu）的循環水質要求符合（hé）GB50050-2007《工業循環冷卻水處理（lǐ）設計規範》，其中（zhōng）：碳鋼腐蝕率 ≤ 0.075mm/a；銅腐蝕（shí）率 ≤0.005mm/a；汙垢熱阻 ≤4.0 ×10-4mk/s；異養細菌總數≤5×105個/mL。
一般來說，用於工業循環冷（lěng）卻水處理的水質穩定劑主要有三大類（lèi）：阻垢緩蝕劑、緩（huǎn）蝕劑和殺菌滅藻劑（jì）。
1.阻垢分（fèn）散劑
該水質穩定劑為複合型（xíng）水處理藥劑，具有協同增效作用（yòng），化學穩定性強，耐高溫，低磷環保，可同時（shí）控製多種金（jīn）屬材質的腐（fǔ）蝕及汙垢的產生，具有良好的阻垢（gòu）緩蝕效果。本品能通過絡合增溶、晶格畸變及（jí）吸附分（fèn）散作用，破壞垢物形成與增長的條件，使Ca2+、Mg2+等致垢離（lí）子穩定地（dì）溶於水中，對碳（tàn）酸鈣、硫酸鈣、磷酸鹽及碳酸鋇等有卓越的阻垢效果，能（néng）很好地控製係統結（jié）垢，並對氧化鐵、二氧化矽等膠體也有良好的分散（sàn）作用，同時能在碳鋼金屬表麵形成致密的保護膜，阻止腐蝕性離子的浸入，對設備表麵起到良好的緩蝕保護（hù）效果，是阻垢性能優良兼具緩蝕效果的高效阻（zǔ）垢緩蝕（shí）劑。
2.緩蝕劑
這是一種陽極型緩蝕劑，穩定性能好，能在碳鋼、銅及（jí）其（qí）合（hé）金材質表麵形（xíng）成多層致密（mì）的高分子防護膜，使金屬表麵不起氧化還原反應，具有良好的緩蝕（shí）性能。
3.殺菌滅（miè）藻劑
本品是針對循環冷卻水係統極易滋生（shēng）菌藻的（de）特點而設計的殺生劑配（pèi）方。
本殺菌滅藻劑為低毒、高效、廣譜的殺生劑（jì），分為（wéi）氧化型和非（fēi）氧化型兩種殺菌劑，能夠不可（kě）逆（nì）的有效控製和殺死範圍很廣的微生物，本身也能被分（fèn）解或被（bèi）微生物降解；具有穿透（tòu）粘泥和分散或剝離粘（zhān）泥的能力（lì），兼有優良的粘泥剝離和抑製菌藻繁殖的效果。同時在使用濃度下，與（yǔ）水中的（de）緩蝕劑和陰垢分散劑能夠彼此相容。
在循環冷卻水係統中，氧化型和非氧化型兩種殺菌劑交替投加，則可取得更好的殺菌滅藻和剝離效果，能削弱（ruò）微生物的耐藥性。
四、水質管理
1.濃縮（suō）倍數管理
在循環冷卻水係統（tǒng）中（zhōng）控製一定值的濃縮倍（bèi）數對保護設備和節約水資源，減少開（kāi）支有很大好（hǎo）處。一般要求濃縮倍數（shù）在3至6這個範圍內為宜，太高了節約水資源意義（yì）不大，且增加了結垢的趨勢。
由於（yú）循（xún）環水濃縮時，水中的各種離子隨之濃縮，而電導正是反應水中（zhōng）離子濃度（dù）多少的數值，濃縮倍（bèi）數與電導的增長基本上成正比關係。當水濃（nóng）縮一倍時，電導率值（zhí）濃縮0.93—0.98倍，所（suǒ）以一般采用濃縮倍數為3時水的對應電導率作為控製值（zhí），當水濃縮倍數過（guò）高時，則啟動排汙口，同時加藥泵啟動，補（bǔ）入相應的被（bèi）排汙水帶走的藥量。
2.藥劑濃度的管理
平時（shí）水處（chù）理藥劑若不維持在一（yī）定濃度範圍內，則不能充分發揮阻垢緩蝕和殺菌剝離效果；而過量加藥則造成經濟上的浪費。因此，加藥要及（jí）時適量。目前，循環水係統加藥一般分為兩（liǎng）類（lèi）：一是采（cǎi）用自動加藥裝置投（tóu）加；二是根據計算量而（ér）采用連續滴加（jiā）或間歇式投加方式（shì），這種方式也可保證水中藥量濃度（dù）在有效範圍內。
3.日常監測
機組運行期間，最重要的水質管理是（shì）掌握補水和循環水的水（shuǐ）質。一般來說每月應取水樣進行水質分析，以便發現問題及時調整。如出現某個項目超標，則應優化水質穩定劑的配（pèi）方及其加藥量，使之達到（dào）合同規定的水質標準。在腐蝕或結垢情況（kuàng）監測時，可采用現場懸掛標準試片（piàn）或試管（guǎn），每月或兩個月（yuè）測定一次腐蝕或結垢數據。
經過多年的工業循環冷卻水處理（lǐ）現場經驗積累與技術總結，我們開發出了多種適合工業循（xún）環