在工業生產中，循環冷卻水係統貫（guàn）穿於（yú）某些生產裝置或設備中，以（yǐ）水為冷卻介質循環運行（háng），在交換設備餘（yú）熱保護其正常運轉的（de）同時也節約了大量的水資源。按照循環冷（lěng）卻水係統的結構特點可（kě）分為敞開式循環體係和（hé）密閉式（shì）循環體係，前者一般在大型循環冷卻水（shuǐ）係統中（zhōng）應用，如火（huǒ）力發電機組、中央空調機（jī）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循環冷卻水係統（tǒng）中，如加工機床、空壓機、空分設備、電焊機等設備，不與空氣直接相通，耗水量較（jiào）小。但在循環冷（lěng）卻水係統（tǒng）實際運（yùn）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（shuǐ）垢的生成，若不加以控製，微生物繁殖將導致粘泥堵塞熱交（jiāo）換器，而水（shuǐ）垢也會影響輸送管線的流量，並且在粘泥（ní）沉積的地（dì）方會產生垢下腐蝕。而且從節約（yuē）水資源和減少排汙方（fāng）麵考慮，一般（bān）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（shuǐ）質處於不穩定狀態，勢必造成設備（bèi）換熱管和水管道內壁生成附著物和換熱管材質發生腐蝕。由於（yú）附著（zhe）物的傳（chuán）熱性較差，從而大大降低了設備的換（huàn）熱效率；而換熱（rè）管的腐蝕會減弱其機械強度，甚至出現穿孔，使冷卻水發生泄漏，從而影響整個設備係統的正常運行。總之，在外界條件（如溫度、流（liú）速（sù）、濃度）改變（biàn）時，循環冷卻水水質多表現為不穩（wěn）定的狀態，極易產生金屬（shǔ）材質腐蝕（shí）、設（shè）備表麵（miàn）結垢、粘泥（ní）沉積與微生物滋生等三類問題。如不進行科學的水處理，勢必會引起管道堵塞、腐蝕泄漏、換熱效率降低等一係列問題，對係統設備和管道造成損（sǔn）壞或非計劃性停機停產。為了使（shǐ）循環冷卻水係統正常運行，防止循環冷卻水在冷卻（què）設備、輸水管線內形成汙垢、產生腐蝕及附（fù）著生物粘泥，提高熱交換設備的冷卻效果（guǒ），確保（bǎo）生產運行的經濟性（xìng）和安（ān）全性，就（jiù）必須對（duì）循環冷卻水係統進行清洗除垢及（jí）緩蝕、阻垢（gòu）分散、菌藻控製等日常的水（shuǐ）質穩定處理。目前最為（wéi）有效的措（cuò）施是通過投加阻垢分散劑、緩蝕阻（zǔ）垢劑、殺菌滅藻劑（jì）等化學水質穩定（dìng）劑以降低設備（bèi）和（hé）管道的腐蝕（shí），控製（zhì）結垢生成，抑製微生物繁（fán）衍，保證係統正（zhèng）常安全運行。這不僅能延長設備的使用壽命，降低動力消耗（hào），並且能節約能（néng）源和（hé）水資源，減少汙水排放，對（duì）環境保護有非常深遠的意義（yì）。
一（yī）、循環（huán）冷卻水（shuǐ）係統存在的問題
在工業循環冷卻水係統（tǒng）中由於水質不穩定而易（yì）引起係統結垢、腐蝕、生物（wù）粘泥及菌藻滋（zī）生等不（bú）良後果。
1 腐蝕
1.1 碳鋼材質與水中的氧氣作（zuò）用而發生腐蝕，其反應如下：
Fe + O2 + H2O Fe(OH)3↓
1.2 有害離子引起的腐（fǔ）蝕
循環水在濃縮（suō）過程中，各種鹽類的濃度相應（yīng）增加（jiā），當Cl-和SO42-離子濃度較高時，會使金屬表麵保護膜的（de）防腐性能降低。尤其是Cl-的離子半徑小、穿透性強，容易破壞金屬表麵的保護膜增加其腐蝕反應的陽極過程速度，引起（qǐ）金屬的局部腐蝕。
1.3 兩（liǎng）種不同的金屬接觸時，因金屬間電（diàn）位差而造成（chéng）電池腐蝕，例如熱交換器的銅管與碳鋼端板，其接觸部分的鋼鐵材質會因此加速腐蝕。
1.4 水中微生物（wù）的滋生也會產生細菌性腐蝕，如硫酸還原菌、鐵細菌等。
1.5 其它引起腐蝕的影響因素有：pH值、溶解的氣體、溫度、流速（sù）等。
2 結垢及沉積
在循（xún）環冷卻水係統中，所溶解的重（chóng）碳酸鹽濃度（dù）隨著蒸發濃縮而增加，當其濃度達到飽和（hé）狀態，或者在經過換熱器傳熱表麵使水溫升高時，水中鹽份溶解平衡遭到（dào）破壞，會發生下列反應即（jí）水垢的生成：
Ca(HCO3)2 =CaCO3↓+CO2↑+H2O
生成的CaCO3水垢沉積在換熱器的傳熱表麵，形（xíng）成一層硬垢，導熱性能很（hěn）差（chà），嚴重影響（xiǎng）換熱效率。
其次，循環水係統設備、管道（dào）主要材（cái）質是碳鋼，其腐蝕產物（wù）主要是氫（qīng）氧化物和鐵的氧化物的（de）水合物，呈膠體狀態，穩（wěn）定（dìng）地懸（xuán）浮於（yú）水中，但當通過熱交換器時易在受熱麵膠體（tǐ）相互凝集（jí）沉澱。沉澱的Fe2O3由（yóu）於它的不連續性和不致密（mì）性而對金屬無保護作用（yòng），而且由於它的磁性，粘著力強，且比重大（dà），消除（chú）困難，形成（chéng）汙垢。
另外，循環水中也有天然有機物、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積而形成汙垢沉積在設備、管（guǎn）道表麵。此類汙垢一般較為疏鬆，易用水衝洗去除。
3 微生物（wù）影響
微生物（wù）可分為細菌、真菌及藻類，由於其散布在自然（rán）界各個角落，而（ér）循環水之溫度、鹽份、pH值、溶解氧等（děng）比較適（shì）合微生物繁殖。若未能得到有效控（kòng）製，微生物不斷滋（zī）生，並（bìng）分泌出大量粘液，將（jiāng）水中不溶性雜質粘結在一起，產生粘泥附著於設（shè）備和管道的內表麵（miàn），阻礙水的流動和（hé）係統熱交換，且在粘（zhān）泥沉積地方往往（wǎng）會造成沉積物下腐蝕（shí）。
4 危害與不（bú）良影響
上述的水垢、腐蝕和微生物（wù）滋（zī）生等這三者（zhě）不是孤立的，是（shì）互相聯係和（hé）相互影響的，如水垢和汙垢往往結合在一（yī）起，結垢和生物粘泥又能引起（qǐ）或加重腐蝕。這些（xiē）水垢（gòu）、腐蝕物及生物粘泥給設備的安全運行帶來了嚴重的危害（hài）。
4.1設備管道（dào）水垢附著：水垢的導熱係數極低（dī），降低傳熱效率或傳熱不勻，影響（xiǎng）設備製冷效果，使換熱器壓力升高，增大壓縮機正背麵壓力（lì）差，導（dǎo）致電機負荷增加，造成高壓運行，增加電能消耗，嚴（yán）重時可直接造成主機高（gāo）壓事故停機。
4.2 使係統水（shuǐ）循（xún）環量減少：沉積物（如水垢、微生物粘泥）覆蓋在循環水係統設備管道或換熱器流道表麵，嚴重（chóng）的將堵塞（sāi）管道，阻礙水流動，使（shǐ）冷凍水循環量減少，熱交換效率進一步降低。
4.3腐蝕設備和管道：係統管道及（jí）設備內壁常因腐蝕造成鏽渣脫（tuō）落，脫（tuō）落的鏽渣會堵塞盤管，使換熱效果下降，嚴重時造（zào）成穿孔泄漏等重大停機（jī）事故；同時腐蝕的存在還使設備的使用壽命大為縮短。
二、化學清洗（xǐ）說明
首先對於存在（zài）上述問題的（de）循環冷卻水係統進行（háng）化學清洗。清洗之（zhī）前需對水質進行采樣分析，調查了解設備運行使用情況，判斷汙垢主要成（chéng）分（fèn）。根據水質分析、係統材質和設備係統運行與結垢情況製訂清洗方案。其具體操作步驟分為（wéi）：
清水衝洗（xǐ）：啟動係統循環水泵，用大流量的清水盡可能的衝洗掉係統中的灰塵、泥沙、脫落的藻類及腐蝕產物等疏鬆的汙垢（gòu），以（yǐ）節約用清洗藥劑量，降低清洗成本，為下一步的化學清洗做準備。
殺菌剝離：排放（fàng）出汙水後補充清（qīng）水，在循環水係統內的（de）冷卻水池（chí）中分別一次性的加入殺菌剝離劑，殺死係統（tǒng）中菌藻類微生物，並使設備、管道（dào）內表麵附著（zhe）的生物粘泥剝（bāo）離脫（tuō）落；通過水泵循（xún）環運（yùn）行12～24小時，進（jìn）行殺菌滅藻剝離（lí）汙垢，最後從最（zuì）低點排放汙水。
清洗除垢：係統補入清水後加入（rù）具有溶垢、滲透（tòu）與分散作用的清洗劑和（hé）清洗緩（huǎn）蝕劑，啟動水泵將管道係統內的浮鏽、水垢、油汙等清洗下來，分散於水中，隨水排（pái）出，還原清潔的金屬表麵。循環清洗兩次（cì），每次12小時，並要求加清水置換排汙至濁度小於20ppm即視為清（qīng）洗結束，最後將Y型（xíng）過濾器上的過濾（lǜ）網拆開，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（shǔ）表麵處於（yú）十（shí）分活（huó）躍的活性狀態，極易二次氧（yǎng）化鏽蝕。A：若設備清洗後封存，則對設備進行預膜鈍化處理（lǐ）；B：若設備清（qīng）洗後立即投入使用，則需進行預膜（mó）緩蝕處理，以更（gèng）好（hǎo）的保護潔淨的金（jīn）屬表麵（miàn）防止氧化鏽蝕。
循環冷卻水係統清洗（xǐ）過程完成後，就進入了日常水質穩定維護階段，即通過加入水（shuǐ）質穩定劑，降低金屬（shǔ）材質生鏽速率，抑製水中菌藻滋生，防（fáng）止鈣、鎂鹽結垢、沉澱，******限度的保持設備和管道的金屬表麵清潔。這樣就可減少設備清（qīng）洗（xǐ）次數，延（yán）長其使（shǐ）用壽命。
三（sān）、水質穩定處理
工（gōng）業循環冷卻水係統的日常水質穩定處（chù）理是相當重要的，不僅可延長管線和設備的使用壽命，即水處理的效果是使管線（xiàn）和設備（bèi）達到設計的使用壽命；而且能節約大量的電能及水資源；還可防止設備水係統結垢、腐蝕，菌藻附著，保證係統設（shè）備經濟而安全運行。
目前，采用化學加藥處理方法是循環水質穩定處理中最（zuì）為有效（xiào）且經濟的技術措施，即根據循環冷卻水係統的水質和材質特點，采用合適（shì）的水（shuǐ）質穩定劑以維持和修補係統內金屬表麵形成的保護（hù）膜，並阻止和分散各種成垢（gòu）離子結垢（gòu），控製菌藻的生成，達到防腐、防垢和控製微生（shēng）物生長的目的。
加藥（yào）處理後的循環水質要求符（fú）合GB50050-2007《工業循環冷卻水處理設計規範》，其中：碳鋼腐蝕率 ≤ 0.075mm/a；銅腐蝕率 ≤0.005mm/a；汙垢熱阻 ≤4.0 ×10-4mk/s；異養細菌總數≤5×105個/mL。
一（yī）般來說（shuō），用於（yú）工業循環冷卻水處（chù）理的水質穩定劑主要有三（sān）大類：阻垢緩蝕劑、緩蝕（shí）劑和殺菌滅藻劑。
1.阻垢分散劑
該水質穩定劑為複合型水處理藥劑，具有協同增效作（zuò）用，化學穩定性強，耐高溫，低磷環保，可同時控製多種金屬材質的腐蝕及汙垢的（de）產生，具（jù）有（yǒu）良好的阻垢緩蝕效（xiào）果。本品能通過絡合增溶、晶格畸變及吸附分散作用，破（pò）壞（huài）垢物形成與增長的條件，使Ca2+、Mg2+等致垢離子穩定地溶於水中，對碳酸（suān）鈣、硫酸鈣、磷（lín）酸鹽及碳酸鋇等（děng）有卓越的阻垢效果，能很好地（dì）控製係統結垢，並對氧化鐵、二氧化（huà）矽等膠體也有良好的分散作用，同時能在碳鋼金（jīn）屬表麵形成（chéng）致密的保護膜，阻止腐蝕性離子的浸入，對設備（bèi）表（biǎo）麵起到良好的緩蝕保護（hù）效果，是阻垢性能（néng）優良兼具緩蝕效果的高效阻垢（gòu）緩蝕（shí）劑。
2.緩蝕（shí）劑（jì）
這是一種陽（yáng）極型緩蝕劑，穩定性能好，能（néng）在碳鋼、銅及其（qí）合金材質表麵形成多層致（zhì）密的高分子防護膜，使金屬表麵不起氧化還原反應，具有良好的緩（huǎn）蝕性能（néng）。
3.殺菌滅藻劑
本品是針對循環冷卻水係統極易滋生菌藻（zǎo）的（de）特（tè）點而設計的殺生劑配方（fāng）。
本（běn）殺菌滅藻劑為低毒（dú）、高效、廣譜的殺生劑，分為氧化型和非氧化型兩種殺（shā）菌劑，能夠不可逆的有效控製和殺死（sǐ）範圍很廣的微生物，本身也能被分解或被微生（shēng）物降解；具有穿透粘（zhān）泥和分散或剝離粘泥的能（néng）力，兼有優良的粘泥剝離和抑（yì）製菌藻繁殖的效（xiào）果。同時在使用濃度下，與水（shuǐ）中的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（shā）菌劑交替投加，則可取得更好的殺菌滅藻和剝離（lí）效果，能削弱微生物的耐藥性。
四、水質管（guǎn）理
1.濃縮倍數管理
在循（xún）環冷卻水係統中控製一定值的（de）濃縮倍數對保護設備和節約（yuē）水資源，減少開支有很大好處。一般要求濃縮倍數在3至（zhì）6這個範（fàn）圍內為宜，太高了節約水資源意義不大，且增加了結垢的趨勢。
由於循環水濃（nóng）縮時，水中的各種離子（zǐ）隨之濃縮，而電導正是反應水中離子濃度多少的數值，濃縮倍數與電（diàn）導（dǎo）的增長基本上成（chéng）正比關係。當水濃縮一（yī）倍時，電導率值（zhí）濃縮0.93—0.98倍，所以一般采用濃縮（suō）倍數為3時水的對應電導率作為控製值，當水（shuǐ）濃縮倍數過高時，則啟動（dòng）排汙口，同時加藥泵啟動，補入相應的被排汙水帶走（zǒu）的藥量。
2.藥劑濃度的管理
平時水處理藥劑若（ruò）不維持在一定濃度範圍內（nèi），則不能充分發揮阻垢緩蝕和殺菌剝離效果；而過量加藥（yào）則造成經濟上的浪費。因此，加藥要及時（shí）適量（liàng）。目前，循環水係統加藥一般分為兩類：一是采用自動加（jiā）藥裝置投加；二是根據計算量而采（cǎi）用連續（xù）滴加（jiā）或間歇式投加方式，這種方式（shì）也可（kě）保證水中（zhōng）藥量濃度在有效範圍（wéi）內。
3.日常監測
機組運行期（qī）間，最重要的水質管理是（shì）掌握補水和循環水的水質。一般來（lái）說每（měi）月應取水樣進行水（shuǐ）質分析（xī），以便發現問題及時調整。如出現某（mǒu）個（gè）項（xiàng）目超標，則應優化（huà）水質穩定劑的配方及其加藥量，使（shǐ）之（zhī）達到合同規（guī）定的水質標準。在腐蝕或結垢（gòu）情況監（jiān）測時，可采用現（xiàn）場懸掛標準試片或試（shì）管，每月或兩個月（yuè）測定一次腐蝕或結垢數據。
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