循环冷却水系统化学水处理技术方案.doc

广西xx浆纸有限公司循环冷却水系统化学水处理技术方案上海xxxx科技有限公司Emperor of Cleaning Hi-Tech Co.,Ltd香港xxxx科技有限公司HONG KONG ECH Co.,Ltd二零一一年五月目录第一章、循环冷却水处理方案的指导思想3第二章、广西XXX浆纸有限公司循环冷却水系统概况及水质特征4一、系统概况4二、系统补充水水质条件4第三章、敞开式循环冷却水系统结垢、腐蚀及微生物问题13一、结垢原因分析13二、腐蚀原因分析14三、微生物原因分析17四、敞开式循环冷却水系统水处理方法18第四章、动力厂循环冷却水系统水处理方案19一、系统介绍19二、动力厂循环冷却水水系统化学清洗预膜方案20三、动力厂循环冷却水系统冷态运行处理方案27四、动力厂循环冷却水系统正常运行处理方案27第五章、VE循环冷却水系统水处理方案32一、系统介绍32二、VE循环冷却水系统化学清洗预膜方案33三、VE循环冷却水系统冷态运行处理方案39四、VE循环冷却水系统正常运行处理方案40第六章、APMP循环冷却水系统水处理方案44一、系统介绍44二、APMP循环冷却水系统化学清洗预膜方案44三、APMP循环冷却水系统冷态运行处理方案51四、APMP循环冷却水系统正常运行处理方案52第七章、试验验证55一、试验目的55二、缓蚀、阻垢药剂配方筛选及其与杀生剂配伍小试试验55三、动态模拟试验验证68第八章、循环冷却水系统应急处理方案76一、运行期间装置停车时水处理方法76二、总碱度及钙硬度超标时的处理方法76三、总碱度偏低时的处理方法76四、细菌总数超标的处理方法76五、腐蚀率超标的处理方法76六、物料泄漏的处理方法76七、结论80第九章、药剂用量估算及化学品简介81一、药剂用量估算81二、化学品介绍82三、物质安全数据表86第十章、现场管理与技术服务承诺101一、现场管理101二、技术服务承诺103三、总结107附件1 ECH公司背景概述108附件2 ECH总承包专案介绍115第一章、循环冷却水处理方案的指导思想1、本方案的制定基于对广西xx浆纸有限公司生产装置的详尽了解，充分考虑各个装置冷换设备、冷却物料、设备材质、温度等的不同特点；2、本方案的制定基于对广西金桂浆纸有限公司循环水系统特征的详尽了解，充分考虑系统冷却工艺流程的特征；3、本方案的制定基于对广西xx浆纸有限公司循环水系统补充水水质的全面分析，并通过ECH专利软件分析补充水水质在不同浓缩倍数下的腐蚀和结垢倾向，选择合理经济的浓缩倍数，同时尽可能提高浓缩倍数，满足节水节能要求；4、结合循环水现场加药设备，通过小试、动态模拟试验筛选高效环保的水处理药剂配方；5、技术服务周到、及时，满足业主要求；6、水处理目标值符合相关标准，并尽可能提高标准，保证生产设备安全、经济、连续运行。第二章、 广西xx浆纸有限公司循环冷却水系统概况及水质特征一、系统概况11系统工况条件广西xx浆纸有限公司循环水系统包括：动力厂循环冷却水系统、VE循环冷却水系统和APMP循环冷却水系统，三套系统工况条件见下表：动力厂循环水系统VE循环水系统APMP循环水系统主要用户动力厂凝汽器碱回收装置APMP制浆工艺循环水量m3/h40500135004000保有水量m3208906023700循环水温差10101112系统设备材质动力厂凝汽器换热设备材质为黄铜；VE循环水系统换热器换热管为SS304不锈钢，外壳为碳钢，冷却水走壳侧；APMP循环水系统换热设备材质为不锈钢。二、系统补充水水质条件21 补充水水质条件()广西xxx化验室08年4月10号原水化验结果：分析项目单 位水质数据pH6.22电导率µs/cm36.4M-碱度(以CaCO3计)mg/L4.6Ca2+(以CaCO3计)mg/L7.1Cl-mg/L3.4Cumg/LTR总铁mg/L0.68SO42mg/LTR浊度NTU6COD(以O2计)mg/L10总磷(以PO43计)mg/LTR22 ECH专利水质软件分析()221 补充水水质情况将广西广西xx循环水系统补充水水质数据输入ECH专利水质分析软件，如下图所示：分析结果显示，补充水为低碱度，低硬度水质。222 水质分析水质分析结果见下图：水质的腐蚀与结垢倾向可以主要由如下指数来判断：朗格利尔(Langelier)饱和指数（L.S.I）、雷兹纳(Ryznar)稳定指数（R.S.I.）、帕科拉兹(Puckorius)结垢指数（P.S.I.）等，其中：Ø L.S.I0 ，腐蚀倾向L.S.I =0 ，既不会产生腐蚀也不会产生结垢L.S.I0 ，结垢倾向Ø R.S.I6，腐蚀倾向R.S.I =6，不会产生腐蚀和结垢R.S.I <6，结垢倾向Ø P.S.I.6，腐蚀倾向P.S.I.=6， 稳定P.S.I.< 6，结垢倾向水质分析结果显示，广西xx循环水系统补充水L.S.I指数为14.0，R.S.I指数为14.00，P.S.I指数为5.95，均表明水质具有严重的腐蚀性。223 系统浓缩倍数的选择循环水系统浓缩倍数的提高，能够使系统腐蚀倾向减弱，但同时系统的结垢倾向会得以加强。因此，如何合理的选择循环水系统的浓缩倍数是循环水系统化学水处理的关键。根据补充水水质情况，应用ECH专利水质分析软件，通过提高系统浓缩倍数来考察系统腐蚀结垢倾向的变化，为系统浓缩倍数的选择提供依据。下图为分析结果：由上图可以看出，系统浓缩倍数由3倍提高到13倍，朗格利尔(Langelier)饱和指数（L.S.I）由3.2上升到0.7，雷兹纳(Ryznar)稳定指数（R.S.I.）由12.5下降到8.4，帕科拉兹(Puckorius)结垢指数（P.S.I.）由11.9下降到7.9，这些均说明，随着系统浓缩倍数的提升，水质的腐蚀倾向得以缓解。2、3补充水水质()xxx公司化验实验中心08年4月28日现场取回的原水分析化验结果：分析项目单 位水质数据pH8.01电导率µs/cm81.1M-碱度(以CaCO3计)mg/L22总硬度(以CaCO3计)mg/L33Ca2+(以CaCO3计)mg/L22Mg2+(以CaCO3计)mg/L11Cl-mg/L30SO42-mg/L50.2总铁mg/L0.02浊度NTU0.1氨氮mg/L0.074SiO2mg/L0正磷(以PO43计)mg/L0.54524 ECH专利水质软件分析()对广西xx循环水系统补充水采用ECH专利水质软件进行分析，结果如下。241 补充水水质情况将广西xx循环水系统补充水水质数据输入ECH专利水质分析软件，如下图所示：分析结果显示，补充水为低碱度，低硬度水质。242 水质分析水质分析结果见下图：水质的腐蚀与结垢倾向可以主要由如下指数来判断：朗格利尔(Langelier)饱和指数（L.S.I）、雷兹纳(Ryznar)稳定指数（R.S.I.）、帕科拉兹(Puckorius)结垢指数（P.S.I.）等，其中：Ø L.S.I0 ，腐蚀倾向L.S.I =0 ，既不会产生腐蚀也不会产生结垢L.S.I0 ，结垢倾向Ø R.S.I6，腐蚀倾向R.S.I =6，不会产生腐蚀和结垢R.S.I <6，结垢倾向Ø P.S.I.6，腐蚀倾向P.S.I.=6， 稳定P.S.I.< 6，结垢倾向水质分析结果显示，广西xx循环水系统补充水L.S.I指数为1.21，R.S.I指数为10.42，P.S.I指数为11.49，均表明水质具有严重的腐蚀性。243 系统浓缩倍数的选择循环水系统浓缩倍数的提高，能够使系统腐蚀倾向减弱，但同时系统的结垢倾向会得以加强。因此，如何合理的选择循环水系统的浓缩倍数是循环水系统化学水处理的关键。根据补充水水质情况，应用ECH专利水质分析软件，通过提高系统浓缩倍数来考察系统腐蚀结垢倾向的变化，为系统浓缩倍数的选择提供依据。下图为分析结果：由上图可以看出，系统浓缩倍数由3倍提高到9倍，朗格利尔(Langelier)饱和指数（L.S.I）由0.8上升到0.7，雷兹纳(Ryznar)稳定指数（R.S.I.）由8.7下降到6.3，帕科拉兹(Puckorius)结垢指数（P.S.I.）由8.2下降到5.8，循环水的腐蚀倾向大大降低。随着系统浓缩倍数的提升，水质的结垢倾向开始出现。根据以上水质分析结果，同时结合ECH现场实际操作经验，动力厂循环水系统、VE循环水系统和APMP循环水系统推荐浓缩倍数为79倍。25 总结虽然，两次原水水质采样分析数据差异较大，这说明该原水水质波动较大的。但两次原水水质软件分析结果都表明该水质属于严重腐蚀倾向的水质，浓缩倍数在79倍时腐蚀倾向趋缓，结垢倾向较弱，在实际操作中也比较容易实现79倍的浓缩倍数，因此推荐动力厂循环水系统、VE循环水系统和APMP循环水系统均采用79倍的浓缩倍数运行。第三章、敞开式循环冷却水系统结垢、腐蚀及微生物问题冷却水在敞开式循环冷却系统中循环运行，由于水温升高、水流速度变化，水的蒸发，各种无机离子和有机物质的浓缩，物料泄漏，冷却塔和冷却水受到室外阳光照射、风吹雨淋和灰尘杂物的进入，以及设备结构和材料等多种因素的综合作用，如不对水质进行处理或水处理不当，则系统会产生严重的沉积物附着(结垢)、设备腐蚀和微生物大量滋生等三大问题，以及由此形成的黏泥污垢堵塞管道等问题，这都将会严重威胁和破坏生产装置的运行，给企业带来巨大经济损失。一、 结垢原因分析冷却水通过换热器传热表面时，会发生如下反应：Ca2+2HCO3-  CaCO3 CO2 十H2OMg2+2HCO3-  Mg（OH）2 2CO2同时，冷却水通过冷却塔则相当于一个曝气过程，溶解在水中的CO2会逸出，水的pH值会升高，此时重碳酸盐在碱性条件下会发生如下的反应：Ca（HCO3）2 + 2OH- CaCO3 +2H2O + CO32-当水中溶有氯化钙时，还会发生如下的置换反应：CaCl2 + CO32- CaCO3 + 2Cl-如水中溶有适量的磷酸盐时，磷酸根将与钙离子生成磷酸钙，其反应为：2PO43- +3Ca2+ Ca3（PO4）2上述一系列反应中生成的碳酸钙和磷酸钙均属微溶性盐，它们的溶解度比氯化钙和重碳酸钙要小得多。碳酸钙等水垢从水中析出的过程，就是微溶性盐从溶液中结晶沉淀的一种过程，按结晶动力学观点，认为结晶的过程首先是发生晶核，形成少量的微晶粒，然后这种微小的晶体在溶液中由于热运动（布朗运动）不断地相互碰撞，和金属器壁也不断地进行碰撞，碰撞的结果就提供了晶体生长的机会，使小晶体不断变成了大晶体，也就是说要形成碳酸钙层垢，碳酸钙小晶粒在溶液中必须按一种特有的次序集合或排列才能形成。碳酸钙是盐类，有离子晶格，只有当一分子碳酸钙小晶粒以所带正电荷的Ca2+部分向另有分子碳酸钙小晶粒的带负电荷的CO32-部分碰撞，才能彼此互相结合，形成较大的晶体，若继续不断地按一定的方向碰撞，就形成了覆盖传热表面的垢层。二、腐蚀原因分析腐蚀是指金属材料与它所处的环境介质之间发生反应，生成金属化合物而导致材料的破坏。由于金属表面并不是均匀的，当它与水接触时，会形成许多微小的腐蚀电池（微电池）。其中活泼的部位成为阳极，腐蚀学上把它称为阳极区；而不活泼的部位则成为阴极，腐蚀学上把它称为阴极区。下图表示了钢材料在含氧水中腐蚀机理的示意图。金属腐蚀的形式有多种：(1) 由于不同金属组合在一起而引起的电偶腐蚀电偶腐蚀又称双金属腐蚀或接触腐蚀。当两种不同的金属浸在导电性的水溶液中，两种金属之间通常存在着电位差。如果这些金属互相接触或用导线连接，则内部电位差就会驱使电子在它们之间流动，从而形成一个腐蚀电池。如系统铜材质和碳钢材质的连接，电极反应过程如下：阳极过程：Fe -2eFe2+阴极过程：Cu2+2eCu电偶腐蚀示意图与不接触时相比，电位较低的金属在接触后腐蚀速度通常会增加，而电位较高的金属在接触后腐蚀速度将下降。电偶腐蚀的结果使得电位较低的金属如铁遭受腐蚀。(2)由溶解氧引起的氧腐蚀及氧浓差梯度腐蚀由于金属的电极电位比氧的电极电位低，金属受水中溶解氧的腐蚀是一种电化学腐蚀，其中金属是阳极遭受腐蚀，氧是阴极，进行还原，反应式如下：阳极过程：MM2+2e-阴极过程：1/2O2H2O+2e-2OH-在热交换器等的碳钢面板上常见到黄褐色或砖红色的鼓包，敲破鼓包后下面是黑色粉末状物，这些都是腐蚀产物。当将这些腐蚀产物清除后，便会出现因腐蚀而造成的陷坑。出现这种现象的过程如下：当铁受腐蚀后生成Fe2+，它与水中的氧进一步反应生成黄褐色的结构疏松的Fe(OH)3二次产物层：Fe2+2OH-Fe(OH)24Fe(OH)22H2OO24Fe(OH)3由于腐蚀产物的阻挡，水中的溶解氧到达这个腐蚀点的速度减慢，形成腐蚀点四周的氧浓度大于腐蚀点的氧浓度，这样，腐蚀点的四周便成为阴极，腐蚀点本身成为阳极，腐蚀继续进行（此即为氧浓差梯度腐蚀）。此时，腐蚀产生的Fe2+通入疏松的二次产物层向外扩散，当它遇到水中的OH-或O2时，便又产生新的二次产物，积累在原有的二次产物层中。所以二次产物层越积越厚，形成鼓包，鼓包下面越腐蚀越深，形成陷坑。腐蚀产物中的黑色粉末层是Fe3O4，它的形成机理是内层的两价铁产物与外层的三价铁反应而形成的：Fe(OH)22Fe(OH)3Fe3O44H2O在金属与金属之间连接的缝隙处，水垢及微生物泥垢、泥沙等沉积物下的金属表面，由于水的对流不畅使氧贫化，也会造成类似的腐蚀。特别是水垢等沉积物下的腐蚀，由于腐蚀产物被沉积物覆盖住，循环水显得清澈透明，给人以金属未遭到腐蚀的假象。当腐蚀严重到一定程度时，腐蚀产物连同污垢一起脱落，堵住系统管径较细的部位。此时再想采取水处理措施已太晚，因为某些腐蚀严重的部位金属本体层已很薄，若用化学清洗或其它方法去除污垢层后很可能造成系统漏水。(3) 由卤素离子引起的点状腐蚀（孔蚀）卤素离子尤其是氯离子造成的腐蚀都发生在孔蚀或缝隙腐蚀中。在这种情况下金属在蚀孔内或缝隙内腐蚀而溶解，生成Fe2+，引起腐蚀点周围的溶液中产生过量的正电荷，吸引水中的氯离子迁移到腐蚀点周围以维持电中性，因此腐蚀点周围会产生高浓度的金属氧化物MCl2，之后MCl2会水解生成不溶性的金属氢氧化物和可溶性的盐酸：MCl22H2OM(OH)22H+Cl-(4) 由Fe3+离子引起的氧化腐蚀水中的铁金属被腐蚀氧化成Fe2+后，Fe2+不稳定，会被进一步氧化成Fe3+，由于Fe3+的电极电位约为0.77V，而Cu的电极电位约为0.34V，因而Fe3+反过来会腐蚀Cu，新产生的Cu2+又会进一步氧化铁，形成互为腐蚀现象。(5) 细菌腐蚀主要是噬铁菌、噬铜菌等。细菌腐蚀是一种特殊类型的腐蚀，它是由于细菌的直接或间接地参加了腐蚀过程（如使电极电位和浓差电池发生变化）所起的金属毁坏作用。三、 微生物原因分析微生物的种类很多，在工业循环冷却水系统中容易引起问题的微生物则主要有三类：藻类、细菌和真菌。藻类：冷却水中的藻类主要有蓝藻、绿藻和硅藻。其细胞内含有叶绿素，能进行光合作用，其生长的三要素是空气、水和阳光，因此在冷却水系统中，能提供这三个要素的部位，也就是藻类繁殖的部位。藻类生长的其它条件，如水温（2040）和水的pH值为69等，开式循环冷却水系统也都具备。许多藻类在其细胞中产生具有恶臭的油类和环醇类，藻类死亡后会释放出来，这是水发臭的原因之一。藻类的影响：一是死亡的藻类将成为冷却水中的悬浮物和沉积物；二是藻类在冷却塔填料上生长，会影响水滴的分散和通风量，降低了冷却塔的冷却效果。在换热器中，它们将成为捕集冷却水中有机体的过滤器，为细菌和霉菌提供食物。细菌：在循环冷却水系统中，细菌种类繁多，按其形状可分为球菌、杆菌和螺旋菌，按需氧情况可分为需氧菌、厌氧菌。常见的有：菌胶团状细菌、丝状细菌、铁细菌、硫细菌、硝化细菌和硫酸盐还原菌等。在炼油循环冷却水中常见的直接引起金属腐蚀的细菌有：铁细菌、硫酸盐还原菌和硫化菌。这些细菌在新陈代谢过程中能分泌粘液，把原来悬浮于水中的固体粒子和无机沉淀物粘合起来，附着于传热表面，影响传热效率，产生污垢和腐蚀。真菌：包括霉菌和酵母菌两类。属于寄生物，是一种异养菌，通常生长在冷却塔的木质构件上、水池壁上和换热器中。真菌会破坏木材中的纤维素，使冷却塔的木质构件朽蚀，产生细菌状粘泥。四、敞开式循环冷却水系统水处理方法针对敞开式循环冷却水系统产生的上述三大问题，常用的水处理方法包括：1针对结垢问题从冷却水中去除成垢离子，加酸或充CO2，降低pH，稳定重碳酸盐、投加阻垢剂、降低补水浊度，增加旁滤设施等。2针对腐蚀问题提高冷却水的pH值、选用耐蚀材料、涂覆防腐材料、添加缓蚀剂等。3.针对微生物问题选用耐蚀材料、防止阳光照射、控制水质、使用杀菌灭藻剂等。目前最有效、最直接的控制循环水系统中三大问题的方法是化学水处理办法，即向循环冷却水系统中投加阻垢剂、缓蚀剂、杀生剂，抑制沉积物附着、防止设备腐蚀、杀灭微生物以防止黏泥生成。第四章、动力厂循环冷却水系统水处理方案一、系统介绍11系统参数动力厂循环水系统循环水量40500m3/h，系统保有水量20890m3，循环冷却水主要用于自备电厂凝汽器蒸汽的冷凝。系统参数见下表：动力厂循环水单位基本资料循环水量m3/h40500保有水量M320890进出水温度差10浓缩倍数79蒸发损失%1.55蒸发量m3/h627.75每日蒸发量m3/day15066排放水量m3/h89.68每日排放水量m3/day2152.32补水量m3/h717.43每日补水量m3/day17218.3212系统主要特点及相关水处理要点1）系统循环水用户属高热负荷区域，水质处理效果直接影响设备的换热效果，检修频度，与生产的稳定高效有密切关系。因此必须保证水质良好的处理效果，以确保换热器的防腐阻垢效果，确保换热设备表面的长期清洁。2）系统凝汽器材质为黄铜，水处理过程中需要加强对铜材质的防腐保护,同时应严格控制补充水和循环水中的氨氮浓度，防止铜材质的氨腐蚀发生。3）从提供的补充水水质指标来看，补充水水质属于严重腐蚀性水质，提高浓缩倍数后，水质的腐蚀倾向会得到缓解，但是结垢倾向会得以加强，合理经济浓缩倍数的选择是防止系统腐蚀、结垢的关键。4）悬浮物、微生物粘泥吸附及微生物粘泥垢下腐蚀的发生，将对设备换热器等产生很大不良影响。必须控制微生物粘泥吸附及消除微生物粘泥垢下腐蚀的发生。5）药剂的浓度直接影响冷却水处理效果，浓度低起不到作用，过高造成浪费，费用升高，还会造成药剂沉积，故平稳加药、控制浓度在经济合理的水平是循环水处理的一个重点；6）为实现节能减排，系统在高浓缩倍数下运行时，应充分重视高浓缩倍数下系统的腐蚀、结垢以及微生物问题。二、动力厂循环冷却水水系统化学清洗预膜方案化学清洗和预膜是循环水系统开车投药前的必要步骤。目的是使化学水出处理效果得以发挥，使缓蚀阻垢剂和杀生剂的作用正常。动力厂循环冷却水系统为新的系统，在系统开车投药前需要进行化学清洗和预膜预处理。在系统进行化学处理前，施工单位必须对供、回水管道、设备进行试压合格，将系统中（管道设备）的机械杂质及建筑垃圾等清扫干净，消除漏水点，循环水系统能达到正常、持续运行，检查循环水系统高位及相对高位排气阀状况，低位及相对低位排污阀状况。21化学清洗预膜范围及系统主要材质范围：系统连接管线，甲方认可参加清洗和预膜的主体设备。系统主要材质：碳钢，黄铜22目的化学清洗的目的：在系统进行水力冲洗后，将系统管线、用户冷却设备及管配件中附着的油脂、铁锈等溶解并排出系统，露出洁净金属表面。为设备下一步预膜创造良好条件。化学预膜的目的：系统管道及通水设备经化学清洗后进行预膜处理使之在清洁、活化的金属表面，迅速生成致密的防腐蚀保护膜，达到有效控制金属腐蚀，降低金属表面结垢，提高交换热效果。预膜的好坏直接影响整个防腐效果。23化学清洗预膜方案设计思路及工艺流程231方案设计思路新安装系统管线及设备内部一般比较干净，化学清洗预膜主要是如何去除设备及管线中少量的氧化物和防锈油等杂质，并在清洁、活化的金属表面形成致密的防腐保护膜。1）水冲洗新安装的水系统管道内有施工时遗留下的焊渣、碎屑、尘土及管线出厂前留有的防锈油等杂物，在化学清洗前，应用水进行彻底的冲洗（包括分段冲洗和系统耐压冲洗）松动杂质，这样既可以使水系统管网中的铁屑、杂物等处理干净，也可检测整个水系统是否有泄漏。2）化学清洗系统水力冲洗干净和检漏之后，开始进行化学清洗。新安装系统中的热交换设备及管道是新的，出厂时均留有一层保护防锈油，防锈油的导热系数低将会影响交换器正常热交换效果，同时会影响系统预膜效果，因此该层防锈油必须彻底清洗干净。新系统中会有少量的浮锈锈蚀，需用化学清洗剂，把锈蚀清除并使整个系统内的金属表面处于活化状态，从而有利于成膜。3）化学预膜化学预膜是在冷态下进行，此时水系统没有热负荷。系统在冷态条件下，成膜均匀，膜较薄而致密，预膜时可用挂片进行同步监测，观察预膜过程中的成膜速度及效果。化学预膜结束后，将水质调至正常的水质管理范围内，即可转入正常运行，如果清洗预膜后离正式投产还有一段时间，则系统需转入冷态运行阶段，系统水质为腐蚀性水，此时必须在系统运行中投加ECH-334复合水处理剂和ECH-351铜缓蚀剂，以保证预膜效果不受影响。冷态运行的管理方式与日常生产运行管理方式有部分区别，必须把握这种区别，才能确保由冷态运行转入正常运行。232化学清洗预膜工艺流程24化学清洗预膜药剂配方化学清洗配方：ECH推荐使用ECH-100 清洗剂，配合ECH-103除油脱脂剂、ECH-1001消泡剂以及酸调节pH，可以很好解决系统的清洗问题，使金属表面处于活化状态，为后续预膜打好基础。预膜配方：ECH推荐使用ECH-220化学预膜剂及其预膜助剂，酸调节pH，可以使金属表面形成一层致密的保护膜。25化学清洗预膜前的准备工作1）所有化学品提前三天送达清洗现场；2）分析仪器、试剂提前一天进入作业现场，做好各项调试工作；3）加药设备提前一天就位，并调试正常，确保清洗时加药作业顺利进行；4）ECH所有参加本次清洗作业人员，接受甲方安全环保消防教育；5）做好清洗前的各项准备工作，包括补水设施、排污设施和过滤；系统的运行准备工作，并做好有关设备的旁路短接和恢复工作准备；6）系统内的换热器是否参加清洗、预膜由甲方决定。26化学清洗过程控制化学清洗，原则上针对系统中所有换热设备和管道，特殊换热设备经甲方同意后可进行隔离处理。化学清洗过程控制要点如下：1）使用冷却塔水池作为化学清洗加药槽，具体加药口位置由现场系统现状决定，水位控制在正常安全运转水位，保持水位稳定。2）参加化学清洗的所有管道及设备通水，系统正常运转，高位及相对高位排气，尽量消除管线中可能出现的气阻，低位及相对低位均有排污阀，保证将系统内已清洗下来的被清洗废液排出，需旁通主体设备均应接旁通管。3）检查系统各处有无漏水，及时处理漏点。4）当循环水浊度不再上升时，停运水场旁滤设施，投加药剂ECH-100清洗剂进行化学清洗，投加浓度为500-1000mg/L，具体由ECH现场服务工程师根据实际情况来定。5）根据油脂情况投加ECH-103除油脱脂剂，根据泡沫情况投加ECH-1001消泡剂，具体投加浓度由ECH现场服务工程师根据实际情况来定，一般为50-150mg/L。6）开泵循环24-48小时，化学清洗阶段应重点检查末端，加强末端排污管理，并保证正常生产。 7）化学清洗前，在冷却水池（清洗槽）中放置碳钢和黄铜新挂片(挂片经前处理)，监测化学清洗过程设备腐蚀情况。8）清洗期间分析监测项目：pH、浊度、总铁、清洗剂浓度；分析监测频率：1次/ 2h。9）绘制浊度、总铁浓度变化曲线图。浊度、总铁浓度由低到高，趋于稳定，清洗剂浓度稳定并不再下降后，认为达清洗终点，开始进行排污换水。10）取出挂片，观察挂片表面情况，判断清洗效果，照相并测定挂片腐蚀速率。11）加大补水量，打开排污阀，迅速置换水体，拆洗系统中可拆的各过滤网，当循环水浊度降到20NTU，总铁1.0mg/L以下时，停止排污换水，若有必要再投加适量ECH-100清洗剂，重复上述工作，直至浊度及总铁符合标准，漂洗结束。转入预膜工作。27预膜过程控制预膜处理方法：一般在无热负荷情况下进行，亦可在有热负荷情况下进行。新建工程投产前的预膜处理一般都是在无热负荷情况下操作的，预膜时间3648小时。预膜过程控制要点如下：1）控制冷却塔水池水位，实际操作以控制水泵能安全运转、不影响正常生产为准。循环水浊度20NTU，连通所有末端设备，管道通水系统运转，检查各处无漏水点、无气阻现象，各排污口正常；2）通过投加氯化钙控制钙离子浓度（以CaCO3计）在80mg/L以上；3）投加预膜剂ECH-220预膜剂及助剂，投加浓度一般为200-350mg/L，具体由ECH现场服务工程师根据实际情况来定；4）运行1小时左右，用ECH pH调节剂调节pH值在6.0±0.5；5）零排污连续运转，冷态条件下运行24-48小时，热态条件运行24h；6）预膜期间，暂停杀生处理；7）预膜期间分析监测项目：pH、浊度、钙离子浓度、余氯、总铁、电导率以及预膜药剂浓度，频率为1次/2h，预膜药剂浓度不足时追加用药量；8）化学预膜前在水池中放置碳钢挂片(挂片经前处理)。9）根据挂片成膜情况和药剂浓度变化，决定是否转入系统正常运行处理。28化学清洗预膜的效果监测与验收1）清洗过程中，碳钢挂片腐蚀速率<3.0g/m2.h，黄铜挂片腐蚀速率<0.5g/m2.h。2）预膜后的碳钢挂片，用5%的硫酸铜溶液做滴液试验，变色时间应大于10秒。3）清洗预膜结束后监测点由甲方确定。29 化学清洗预膜过程的注意事项1）ECH参加化学清洗和预膜的全体工作人员在进入作业现场前必须接受甲方安全、环保、消防三方教育；2）系统内如有较精密的在线仪表、仪器，清洗过程中可在不影响生产的情况下隔离出系统；3）在清洗过程中，循环水的电导率和各种离子会明显上升，系统内如有电导率、pH计控制的自动补排水装置，请调至手动位置；4）管网和设备进出口安装的电磁流量计，本公司的各种清洗剂、预膜剂对系统是安全的，不用隔离出系统；5）在加药过程中，电磁流量计可能会出现较大波动，这是由于水中电导率波动造成，属正常现象，请当班人员注意；6）清洗所用清洗剂、预膜剂经现场多次试验和实现室证实对各类橡胶、塑料、石墨及其它材质的密封件无任何损害和破坏作用；7）各单位应组织点检人员在清洗过程中及时巡检，发现意外情况及时处理；8）在清洗过程中，禁止使用系统中的旁滤设备和排污设施，以防清洗药剂浓度下降，影响清洗效果。210化学清洗预膜的安全操作规范为认真贯彻“安全第一”的工作方针，确保循环水系统综合处理方案实施中生产正常、设备完好和人员的安全，特制定本规程：1）方案确认后，应建立相应指挥系统，明确分工、各负其责、实行统一计划、统一管理、统一指挥。2）方案确认后须制订施工进度表、施工方案，确定施工负责人，制订安全措施及验收标准。3）施工负责人应对施工时所有仪器、设备、分析试剂认真检查，做好各项安全检查工作。4）施工计划和施工方案编写完毕后，必须得到委托单位有关部门的认可，做好技术交底工作后方可实施。5）施工人员须受到委托方的安全教育后，方可进行施工。6）指挥人员、施工人员进入现场应穿戴好工作服、安全帽、防护手套等。7）施工时遇加药、加酸等作业必须有两人以上，其中一人负责安全监护。以上各条规程请施工人员严格遵守。211清洗废液排放及环境保护 化学清洗预膜方案筛选的药剂均不会对环境造成二次污染，在正常应用范围内不会对人体和环境产生危害，各项指标完全满足GB8978/96污水综合排放标准，不会造成环境污染。212总结动力厂循环冷却水系统化学清洗采用ECH-100、ECH-103、ECH-1001等药剂，预膜主要使用ECH-220及其助剂等药剂，方案具有详细的操作实施方法、操作要点、注意事项和药剂使用浓度，ECH具有丰富的实践经验和高水平的现场调试工程师，完全可以对动力厂循环冷却水系统实施有效的处理，取得满意的清洗和预膜效果，为后续的水处理方案的实施打下良好的基础。三、动力厂循环冷却水系统冷态运行处理方案系统化学清洗预膜后，并不一定马上带热负荷运行，期间的冷态运行仍然需要进行处理，没有热负荷，系统循环水难以浓缩，此时水质以强腐蚀倾向为主，在此阶段应重点关注腐蚀问题，兼顾杀生。在实际操作中应加大ECH-334复合水处理剂、ECH-351铜缓蚀剂的投加量，一般为正常投加量的2-3倍，同时投加杀生剂（定期投加ECH-964），防止微生物的滋生，对系统的不良水质进行一定量的强制排污以完善水系统。随着负荷的增加，浓缩倍数慢慢提高，此过程中系统结垢、腐蚀倾向有所变化，应密切关注水质变化，调整处理方案，待热负荷稳定，浓缩倍数达到设计值时，转入实施正常运行方案。四、动力厂循环冷却水系统正常运行处理方案41缓蚀阻垢控制循环冷却水系统中，碳酸钙垢的形成可分为三个阶段：过饱和溶液的生成，晶核的生成，晶核成长为晶体。如阻垢剂的加入，只要能有效地破坏其中任何一环，则碳酸钙垢的形成就会受到抑制。一般阻垢剂的加入应该是破坏晶体形成的第三个阶段。在循环水系统中加入缓蚀剂，可使金属的腐蚀受到抑制。缓蚀剂的缓蚀机理可从电化学腐蚀抑制和形成金属保护膜两个角度来看。从电化学腐蚀角度看，缓蚀剂抑制了阳极或阴极过程，在金属表面产生极化作用，使腐蚀电流减少，达到缓蚀作用。从成膜理论角度看，缓蚀剂在金属表面上形成一层难溶的保护膜，阻止了循环水中氧的扩散、金属的溶解以及其它腐蚀物质的侵入等，从而起到缓蚀作用。动力循环冷却水系统的缓蚀阻垢，ECH根据系统特点推荐使用ECH-334循环冷却水复合水处理剂及ECH-390阻垢分散剂作为系统的缓蚀阻垢处理；推荐使用ECH-351铜缓蚀剂作为ECH-334的协同药剂，增强对铜材质的防腐效应。ECH-334循环冷却水复合水处理剂由多种药剂复配而成，阻垢和缓蚀性能佳，而且性能稳定，环保高效低磷，与常用杀菌灭藻剂相容性好，可保证循环冷却水在高浓缩倍率下运行，实现高效的阻垢和缓蚀作用。ECH-390高效分散剂为高分子聚合物，可以有效控制碳酸钙、硫酸钙和悬浮物等的沉积，是目前为止控制悬浮物沉积的最有效产品之一。其在高PH下也能发挥良好阻垢分散性能，热稳定性好，耐高温，在系统中可长时间的保持有效的作用。ECH-351铜缓蚀剂是一种对铜金属缓蚀效果特好的缓蚀剂，它可与铜原子形成强共价键相互交替成链状聚合体，在铜表面组成多层防护膜，使铜的表面不产生电化学反应，从而具有极强的缓蚀作用。42微生物控制处理微生物的种类很多，通常由两个途径进入冷却水系统：一是补给水带入，一是通过冷却塔由空气带入。在工业循环冷却水系统中容易引起问题的微生物则主要有三类：藻类、细菌和真菌。藻类：冷却水中的藻类主要有蓝藻、绿藻和硅藻。其细胞内含有叶绿素，能进行光合作用，其生长的三要素是空气、水和阳光，因此在冷却水系统中，能提供这三个要素的部位，也就是藻类繁殖的部位。藻类生长的其它条件，如水温（2040）和水的pH值为69等，敞开式循环冷却水系统也都具备。许多藻类在其细胞中产生具有恶臭的油类和环醇类，藻类死亡后会释放出来，这是水发臭的原因之一。藻类的影响：一是死亡的藻类将成为冷却水中的悬浮物和沉积物；二是藻类在冷却塔填料上生长，会影响水滴的分散和通风量，降低了冷却塔的冷却效果。在换热器中，它们将成为捕集冷却水中有机体的过滤器，为细菌和霉菌提供食物。细菌：在循环冷却水系统中，细菌种类繁多，按其形状可分为球菌、杆菌和螺旋菌，按需氧情况可分为需氧菌、厌氧菌。常见的有：菌胶团状细菌、丝状细菌、铁细菌、硫细菌、硝化细菌和硫酸盐还原菌等。在工业循环冷却水中常见的直接引起金属腐蚀的细菌有：铁细菌、硫酸盐还原菌和硫氧化菌。这些细菌在新陈代谢过程中能分泌粘液，把原来悬浮于水中的固体粒子和无机沉淀物粘合起来，附着于传热表面，影响传热效率，产生污垢和腐蚀。真菌：包括霉菌和酵母菌两类。属于寄生物，是一种异养菌，通常生长在冷却塔的木质构件上、水池壁上和换热器中。真菌会破坏木材中的纤维素，使冷却塔的木质构件朽蚀，产生细菌状粘泥。采用杀生剂是控制水系统中微生物生长有效和常用的方法，杀生剂又称为杀菌灭藻剂，杀微生物剂，杀菌剂，能控制水中的微生物腐蚀和微生物黏泥的产生。动力循环冷却水系统日常杀菌灭藻使用次氯酸钠氧化性杀菌灭藻剂，余氯浓度控制在0.51.0mg/L。由于长期投加氧化性杀生剂，易导致微生物产生抗药性，因此需要定期冲击性投加非氧化性杀生剂，与氧化性杀生剂交替使用，这样可以保证微生物问题得到较好的控制。ECH推荐使用ECH-964作为动力厂循环水系统非氧化性杀生剂。ECH-964非氧化性杀生剂为高效有机生物杀生剂，可有效抑制微生物繁殖及消除生物粘泥。与当前使用的各类缓蚀剂、阻垢剂、表面活性剂等相容性好，化学性能稳定。该杀生剂是非常成熟的产品，已在ECH的1千多个系统中得到广泛使用。43系统正常运行水处理药剂用量产品名称功能描述投加方式剂量控制Mg/LECH-351铜缓蚀剂人工投加1.0-2.0ECH-334复合水处理剂，防止系统腐蚀结垢由计量泵连续投加15-25ECH-390阻垢分散剂，防止盐类、藻类及悬浮物等的沉积和结垢由计量泵连续投加10-15ECH-964抑