NALCO循环水培训课件.ppt
《NALCO循环水培训课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《NALCO循环水培训课件.ppt(171页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、循环冷却水处理基础,2012-03,水的基本知识,水,是极性分子,溶解能力很强,O-2,H+,H+,d+,d-,水中的主要物质,阴离子:SO4 -2 ,Cl-,HCO3-,SiO3-2 etc 阳离子:Ca2+,Mg2+,Na+,K+ Fe2+, etc溶解气体:O2,CO2,etc有机物:微生物,油脂等悬浮颗粒:泥沙胶体等水中阴离子的总当量数和阳离子的总当量数相等,水质分析项目及含义,电导率总碱(M碱度)pH硬度钙硬浊度总溶固,电导率,电阻率的倒数称为电导率,单位是s/cm2电导率仅决定于水中离子的多少和性质。代表了水中的含盐量,因此电导率越高水中含盐量越高。表示水中含盐量的另一单位是总溶解
2、固体(TDS),其单位是ppm对普通水、炉水、冷却水在20oC 、 pH 中性情况下,TDSppm0.7电导率s/cm,碱 度,碱度指水中能与强酸发生中和反应物质的总量。一般水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组成,称为总碱度。总碱度在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的酸量 HCO3- + CO32- + OH- M碱度碱度只存在于pH=4.3以上,pH,pH = - log10(H+ mol/l),H是水中氢离子浓度的负对数,硬度,一般将水中钙、镁离子称作硬度,钙离子叫钙硬度,钙、镁离子总量叫总硬度。硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。总硬度与总碱度之差叫负硬度。,浊度,浊度是表示水中的悬浮物及
3、胶体对光透过时所发生的阻碍程度浊度根据测量方法的不同分为三种直射光测定:单位为ppm折射光测定:单位为 FTU散射光测定:单位为 NTU浊度的各单位间无法进行换算,指水中溶解物质的总量。它也可以理解 为水中的含盐量。 溶解于水中的盐类,阴离子的总当量数 和阳离子的总当量数相等。,总溶固,水中碳酸盐平衡,H2 O +CO2H2 CO3 H+HCO3- H+ CO3-2,PH与碳酸盐平衡密切相关,PH的变化会引起各类碳酸盐比例变化,外界引起某种碳酸盐的浓度变化也使PH变化 PH=8.34是一个重要的分界点PH8.34,可忽略H2CO3,只考虑二级平衡PHPK2logHco3-+logCO3-2 ,
4、循环冷却水处理,循环水系统类型循环水系统中要解决的问题循环水处理效果的评价水处理方案的实施纳尔科的水处理循环水处理常见问题及处理,循环冷却水系统类型,一次冷却系统闭路循环冷却水冷冻水系统热水系统敞开式循环冷却水,循环冷却水系统中的问题,腐蚀,微生物,结垢,微生物,循环冷却水的腐蚀及其控制,腐蚀的定义腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程阳极:Fe Fe2+2e阴极:2H2OO24e 4OH- 金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀,e-,e-,e-,FexOy,OH-,OH-,O2,铁腐蚀微电池,H2O,H2O,H2O,O2,Fe2+,阴极(氧减少),阳极(金属流失),腐蚀的常见类型,腐蚀的形式:根据腐蚀时腐
5、蚀面积的大小,可分为以下几种一般腐蚀局部腐蚀 点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂,冷却水系统金属主要腐蚀形态,1、均匀腐蚀2、电偶腐蚀 3、垢下腐蚀 4、缝隙腐蚀 (氧浓差腐蚀5、孔蚀 6、汽蚀(空泡腐蚀) 7、磨蚀 8、微生物腐蚀9、不锈钢应力开裂,影响腐蚀的因素,H (碱度)温度水的流速含盐量腐蚀性气体微生物,H对腐蚀的影响,腐蚀的危害,损坏设备腐蚀产物成为软垢的一部分,增加软垢缩短设备寿命增加维修费用,腐蚀的控制,使用耐腐蚀材料,不易被氧化在金属表面形成耐腐蚀层,隔断与水的接触,如涂层。使用阴极保护剂,缩小阴极面积和点数使用缓蚀剂,对金属进行钝化避免不同金属的直接接触,常用的缓蚀
6、剂,缓蚀剂是在金属表面形成一层膜,隔离金属与水的接触而达缓蚀目的。缓蚀剂的类型有沉淀膜型、氧化膜型、金属离子沉淀膜型、吸附膜型。,(1)、形成钝化膜,钝化膜: 具有氧化作用的某些缓蚀剂,可直接或间接地氧化金属,使金属表面氧化,生成一层致密的Fe2O3钝化膜(几十埃)牢固粘附在金属表面,缓蚀效果很好,但如果加入量不足不能使阳极全部钝化会产生严重点蚀。氯离子、高温会破坏钝化膜。,(2)、形成沉积膜,沉积膜: 当聚磷酸盐或磷酸盐的负离子与水中一定浓度的两价金属离子作用时,络合形成一个带正电荷的聚磷酸钙络合离子,以胶溶状态存在于水中。当与金属阳极反应生成的亚铁离子在金属表面上作用时,生成以聚磷酸亚铁钙
7、为主要成分的络合离子,依靠腐蚀电流的作用沉积于阴极,形成致密的电沉积膜,阻滞溶解氧向金属表面扩散,从而抑制腐蚀反应速率。,(3)、形成吸附膜,有机物有可吸附在金属表面的亲水基团和遮蔽金属表面的疏水基团。要求金属表面有活性和清洁。,常用缓蚀剂种类,沉淀膜型 聚磷酸盐(六偏磷酸钠 三聚磷酸钠 ) 正磷酸盐 焦磷酸 有机磷酸盐 锌盐 硅酸盐氧化膜型 如铬酸盐 钼酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐金属离子沉淀膜型 苯并三氮唑 (BTA) 甲基苯并三唑 (TT) 巯基苯并噻 唑(MBT)吸附膜型 有机胺,环胺、酰胺、酰胺羧酸,冷却水中的沉积物及其控制,冷却水中的沉积物及其控制,常见沉积物:水垢、污泥、生物粘泥,水垢
8、是水中的溶解盐类结晶析出沉积在金属表面的物质(主要是硬度成分)。污泥是泥沙微生物残骸黏土胶体等沉积物生物粘泥是专指以微生物代谢物、残骸及菌团形成的沉积物,沉积物主要类型,(1)、难溶盐 碳酸盐、 硅酸盐、磷酸盐、锌盐(2)、腐蚀产物 铁的氧化物、铜的氧化物、铝的氧化物(3)、悬浮物 (4)、生物粘泥,垢形成的原因,水中所含盐类本身溶度积很小。循环水温度高,成垢盐类的溶解度随温度的上升而下降水在暴气过程pH上升,盐类溶解度下降水被浓缩后,离子浓度上升,超过溶度积,并超过过饱和度。,冷却水中影响水垢沉积主要因素,1、水质 2、水温 3、水流速度 4、工艺条件,水的结垢性判断,Langlier饱和指
9、数、Ryznar稳定指数饱和PHs 的计算 PHs =PK2_- PKps+PCa+2+P碱度饱和指数PH PHs 0 有碳酸钙沉积趋势 =0 既无沉积又无腐蚀 0 腐蚀 Ryznar稳定指数2 PHsPH,钙、镁、钠离子的溶解度对照,水的结垢趋势判断(续),结垢的危害,阻碍热交换器的热传导效率降低水流量甚至堵塞管路或换热器引起垢下腐蚀增加能耗和维修费用,结垢引起的制冷机能耗,制冷量(冷吨):300制冷效率(千瓦/冷吨)0.55电费(元):1循环量(吨/小时)200作业时间(小时/天):24年作业日:365垢厚度增加能耗增加 费用(元/年) 0.01英寸/0.25毫米10%144,540.00
10、 0.02英寸/0.5毫米20%289,080.00 0.03英寸/0.75毫米30%433,620.00 0.04英寸/1毫米40%578,160.00,微生物菌膜导热率,菌膜是比碳酸钙更好的绝缘体:,结垢形成机理,离子浓度超饱和生成沉积物分子有结晶核可使结晶生成碰撞接触增多使结晶长大结晶长大后形成沉积,附着金属表面,阻垢分散剂作用原理,阀值效应(Threshold)阻垢分散剂控制垢沉积,并非按化学当量进行。几个ppm药剂能控制几百个ppm的钙离子。,阻垢剂 作用原理,螯合作用晶格崎变分散作用,电镜下的晶格畸变,常用阻垢分散剂,含膦酸基团的有机化合物,兼有阻垢缓蚀性能 常用的有膦酸盐 膦酸酯
11、等聚羧酸类水溶性聚合物 丙稀酸的聚合物 马来酸的聚合物,常用有机膦酸盐,二乙烯三胺五甲叉膦酸 DTPMP1,6-双亚已基三胺五甲叉膦酸 BHMP乙二胺四甲叉膦酸 EDTMP2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸 PBTCA多氨基多醚基甲叉膦酸 PAPEMP氨基三亚甲基膦酸 ATMP羟基亚乙基二膦酸 HEDP2-羟基膦酰基乙酸 HPA,污泥,污泥是水中的悬浮物尘粒、微生物残骸、油等沉积而成。污泥通常沉积在水流慢的地方表面粗糙处有粘性的地方,污泥和生物粘泥的危害,非常类似于结垢为结垢提供晶核为微生物生长提供条件堵塞管道,浊度与分散剂消耗,浊度在15NTU以下时,药剂消耗正常,浊度超过20NTU后,药剂消
12、耗显著增加。,循环水中微生物的控制,循环水中微生物,微生物种类 细菌 真菌 藻类,细菌的两种分类,Planktonic:在水中自由漂浮的细菌Sessile:细菌附着于表面在冷却水系统中,超过 95%的细菌属于sessile,生活于生物膜中,生物膜危害,在所有的水系统都有这样的问题造成垢下腐蚀粘结小颗粒&淤泥,沉积于热交换器或冷却塔填料为垢的形成提供“核心”,生物膜的形成,FLOW,Common biofilms are 4 times more insulating than CaCO3 scale!,生物膜危害,比绝大多数的垢更具绝热性 降低热传递效率增加换热器的 dP(压差),降低流量 潜
13、在健康风险 (legionella-退伍军人菌),微生物的危害,微生物引起的粘结物导热性差难以清除生物粘泥导致垢下腐蚀。微生物引起金属的腐蚀 直接引起金属腐蚀(铁细菌、硫酸盐还原菌) 产酸类细菌(硫杆菌、硝化菌),Fouling,Fouling: Build-up of suspended material. It retards heat transfer and cooling, can cause corrosion, reduce flow, and cause shutdowns or slowdowns in production. 微生物粘泥和悬浮物累积而成 危害: 阻碍热传递
14、造成腐蚀、 停车降低产能Where would you expect fouling to occur?,凉水塔藻类粘泥滋生情况,被粘泥覆盖的换热器,微生物粘泥形成的巨大球状物,填料上的生物粘泥,填料中的粘泥, 异氧菌 1105个/ml(平皿计数法) 真菌 10个/ml 硫酸盐还原菌 50个/ml 铁细菌 100个/ml 粘泥量 3ml/m3(生物过滤网法) 1ml/m3(碘化钾法),循环冷却水中微生物控制指标,微生物的控制方法,常用杀生剂氧化性杀生剂非氧化性杀生剂生物分散剂,氧化性杀生剂,卤素及卤酸盐臭氧二氧化氯氯化异氰尿酸,卤素类杀生剂在水中的反应,X = Cl, Br, or IX2 +
15、 H2O HOX + HX HOX H+ + OX-,ActiBrom -更好的氧化性杀菌剂,HOBr H+ + OBrHOBr + NH3 H2NBr + H2OHOBr + H2NBr HNBr2 + H2OHOBr + HNBr2 NBr3 + H2O,ActiBrom -更好的氧化性杀菌剂,以溴代替了氯较好的杀菌能力 适应高pH环境与氨反应后仍然有杀菌作用较低的余卤需求具有粘膜剥离作用,生物薄膜,H对杀生剂活性的影响,pH,6.0,6.5,7.0,7.5,8.0,8.5,9.0,9.5,10.0,% HOCl or HOBr,0,10,20,30,40,50,60,70,80,90,1
16、00,Log Kill (cfu/ml),0,1,2,3,4,5,6,Chlorine Kill,Bromine Kill,非氧化性杀生剂,季胺盐 酰胺有机硫异噻唑啉酮醛类其它;生物酶制剂 生物分散剂,异噻唑啉酮,作用目标:所有的好氧菌和厌氧菌,藻类、真菌与微生物细胞内的蛋白质或酶的硫基发生反应反应速度:慢(412小时)但持续作用时间长,N7330杀生示意图,-SH groups,- NH2 groups,Cell wall,Cytoplasmicmembrane,Coagulation,-COOH groups,N-7330,DNA,季胺盐,季胺盐是长链含氮的阳离子表面活性剂类优点:低毒能自
17、然降解粘泥剥离、除油。但杀伤力不很强、药效持续时间短,起泡与阴离子药剂反应产生混浊。,戊二醛,水溶性好,使用PH范围广。高毒但能降解可与季胺盐合用,酰胺DBNPA,2,2二溴3次氮基丙酰胺适用于PH8与氯有很好协同性2.5ppm+0.5ppmc能用于PH 89.,生物分散剂,生物分散剂是有机渗透剂,它能渗透、去除生物膜,帮助杀生剂能够杀灭粘泥和菌团内的微生物。提高杀生率。本身没有杀菌能力。,投加生物分散剂之前,投加生物分散剂之后,加生物分散剂之前后,杀生剂使用注意事项,药剂浓度(足够浓度,避免过量)、加药周期不同药剂交替使用季节因素药剂的相容性,污泥生物粘泥的控制,良好的缓蚀、阻垢和微生物控制
18、方案可适当减少污泥、粘泥物理(旁滤,在线过滤等)和化学方法相互配合,旁滤装置,旁滤装置的过滤量通常为循环量的35,物料泄漏期对水质影响,1、漏油2、还原性物质3、漏氨,油脂泄漏的危害和处理,浊度升高、形成油膜和粘性油泥附着金属表面,出现局部腐蚀,降低传热效率。促进微生物粘泥形成含油量10PPM,尚可运行,加7308分散油脂;注意杀菌。增加分散剂浓度。找出漏点,靠隔油池和人工打捞除油。,还原性物质泄漏危害和处理,消耗氧化性杀生剂,微生物无法控制。有的物质降低循环水PH.增加余氯分析频率。加大氧化性杀生剂投加量,改用非氧化性杀生剂处理调节PH ,加强缓蚀消除漏点,进行粘泥剥离处理,氨泄漏危害和处理
19、,先是循环水PH 上升,在硝化菌作用下氨转成亚硝酸盐和H,PH随即下降,消耗氧化性杀生剂,余氯不能测到,微生物失控、腐蚀增加,特别铜合金。监测水中氨和亚硝酸盐浓度,使用非氧化杀生剂。除去漏点。调节碱度,加强缓蚀。,循环冷却水系统的运行管理,蒸发,排污,补充水,循环水系统运行参数,补充水量 M蒸发量 E风吹损失量 W可控制排污量 B泄漏量L温差 T循环水量 RR浓缩倍数 C保有水量 V总排污量 N半衰期 HTI总溶固 TDS稳定指数 SI,参数间近似计算公式,E=RR T /平均每10F 6C 温降,将使循环量的 0.85% 被蒸发E = (RR)*(dT/10)*(.85)N=B+W+L=E/
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- NALCO 循环 水培 课件

链接地址:https://www.31ppt.com/p-1376883.html