186-6600-0841
24小時服務熱線
186-6600-0841
24小時服務熱線
作品來源：環保水圈，素材參考：網絡等
循環冷卻水就像工業系統的“天蝎座”，平時感覺沒啥事，一旦鬧脾氣，能把生產線攪得雞飛狗跳。
相關行業報告顯示，未經處理的循環水系統，設備平均壽命會縮短40%~60%，維護成本增加2~3倍，能耗上升15%~30%，更嚴重的是，突發故障的概率會提高10倍以上。
前段時間，聽說某化工廠就因為循環水管線腐蝕穿孔，導致冷卻水泄漏到反應釜，引發了小規模爆炸，萬幸沒傷人，但停產整頓了三個月。對此，一些水友表示，“業主專業一點，就知道循環冷卻水沒處理好，會引起一系列的問題。”
結垢、腐蝕、微生物滋生是整個工業循環冷卻水系統的三大“刺頭”，每一項處理不好，都能讓設備提前退休，讓老板的錢包大出血。
要特別強調的是，這三個家伙從不單打獨斗，而是 “狼狽為奸”。比如水垢會阻礙水流，讓局部微生物更容易聚集；微生物產生的粘泥會吸附水垢顆粒，讓結垢速度加快；而腐蝕產生的鐵銹又會為微生物提供繁殖場所，形成惡性循環。
▼相互作用關系看這里
1、結垢
在循環冷卻水系統運行過程中，CaCO3、MgCO3等微溶鹽是循環水系統最主要的污垢，此外補水和空氣帶入的泥沙等不溶物、腐蝕產物、微生物代謝產生的生物黏泥等也會在形成污垢。
這些污垢的導熱系數只有鋼鐵的1/50~1/100，相當于給換熱器、冷凝器的管壁穿上了一層厚厚的 “毛褲”。有數據表明，水垢厚度每增加1毫米，熱交換效率會下降10%~15%，對應的能耗要增加5%~8%。
同時，水垢的形成也會導致工業循環冷卻水系統水管堵塞。有次去參觀一家化肥廠，他們的冷卻器因為半年沒好好處理循環水，結垢導致合成塔冷卻效果下降，為了維持生產，不得不讓循環水泵超負荷運行，電費單每個月多出好幾萬。
2、腐蝕
循環水系統中換熱設備主要發生微生物腐蝕（水中細菌、藻類等微生物分泌酸性黏液）和電化學腐蝕（硫酸根離子、氯離子等元素富集）。
腐蝕問題不可消除，只能減緩發生速度，其不僅會造成物料設備損失，還會造成環境污染，甚至引發泄漏事故。
相關規定顯示，碳鋼的年腐蝕速率不能超過0.075mm/a，銅材不能超過0.005mm/a。但如果處理不當，這個數字能飆升10倍以上。
3、微生物滋生
空氣、補水等向循環水系統輸入了大量細菌、藻類、真菌等微生物。其中藻類易在冷卻塔的塔壁、填料、涼水池壁等處大量滋生，最大的危害是降低冷卻塔對熱水的降溫效果，間接影響循環水的換熱作用，也會有部分脫落的藻類隨冷卻水進入換熱器壁面沉積成垢。
細菌在循環水中微生物總量的占比高達70%以上，細菌代謝過程會產生大量生物黏泥而沉積成垢，部分細菌還會形成酸性物質引起換熱設備腐蝕。
此外，這些微生物在富營養化環境中大量繁殖，可能引發水質惡化伴隨異味。水質惡化及異味問題的出現，不僅會增加整個系統清洗頻次，而且會促使系統維護成本上升。
以上這三大問題聯系緊密、相互促進，如果不加以控制，易形成惡性循環，影響系統安穩運行，各類水處理技術的目的就是主動打破惡性循環，使系統良性運轉。
在冷卻水循環處理過程中，涉及到多個類型的處理技術，大致劃分為物理處理技術、化學處理技術、電化學處理技術、生物處理技術等。
▼ 技術優劣勢對比看這里
1、物理處理技術
物理法未向循環水系統引入額外化學物質，僅引入各種“場”(能量)，主要包括高壓靜電法、磁化法、超聲波法。
◎ 高壓靜電法是通過靜電發生器向水體輸入“高壓靜電場”，通過高壓靜電場使水中的雜質帶電，相互排斥，不容易沉積，易被水流沖走。
此外，高壓靜電場釋放的強大能量會產生擊穿效應殺滅菌藻。這種設備在中央空調循環水里用得較多，體積小，維護簡單，但對高硬度水質效果一般。
◎ 磁化法向水體輸入“磁場”，水中帶電粒子或污垢顆粒會形成結構穩定的締合體，繼而締合體不斷形成污垢懸浮顆粒，阻止污垢沉積，同時水經磁化后滲透壓增高使微生物細胞失水而滅活。
值得一提的是，水體的磁化現象能在磁場消除后短時間持續，在水循環過程仍能發揮作用。這種設備安裝方便，不用加藥，適合中小型系統，效果受流速、水溫影響較大。
◎ 超聲波法向系統輸入“超聲場”，利用空化效應、剪切效應等使水體內的污垢被分散、粉碎，不易粘附于換熱設備壁面成垢，空化效應形成的微小氣泡在收縮和崩潰瞬間在其內部形成極高溫、高壓環境而殺滅微生物。
之前參觀過的一家化工廠就在換熱器前裝了超聲波設備，據說水垢清理周期從3個月延長到了8個月，但超聲波的作用時間很短、能耗有點高，不太適合大系統。
◎ 當然，目前也有冷卻站采用有格網+高效纖維過濾器，這種純物理技術。有格網負責攔截循環冷卻水內銹渣、懸浮顆粒、藻類，并與濾池結合初步過濾雜質，避免雜質長時間沉積到冷卻塔或管道造成系統熱交換效率下降，再在此基礎上，通過高效纖維過濾器去除工業循環冷卻水內的微小顆粒，包括膠體、有機物、鐵錳等。
物理處理法的優點是環保、無二次污染，缺點是處理效果受水質和運行條件影響大，適用范圍有限，且阻垢、緩蝕、殺菌滅藻效果與加藥處理相比不明顯。因此，建議作為化學處理法的輔助手段，而不是完全替代。
2、化學處理技術
化學法主要是向水體“輸入”含有阻垢、殺菌滅藻、緩蝕等功能的化學物質來控制循環水質量。
◎ 常見的化學阻垢技術包括離子交換法、加酸處理法、阻垢劑法等。但需要注意，使用NaCl溶液對飽和樹脂進行再生大幅增加了離子交換法的運行成本；加酸過多會加速設備腐蝕；阻垢劑不易降解，濃度過高會使水質惡化，必須排污減少藥劑濃度。
實際處理過程中，應根據循環冷卻水的穩定指數，確定藥劑配方。比如，輕度結垢狀態下，可選擇聚馬來酸-鋅或聚磷酸酯-鋅為配方的阻垢劑；而在中度結垢狀態下，要選擇含有機膦酸的緩蝕阻垢劑或者羧基膦基乙酸低磷阻垢劑。
◎ 常見的緩蝕劑緩蝕劑主要有鉻酸鹽類、磷酸鹽類、鉬酸鹽類、巰基苯并噻唑等。加入的化學品發揮作用的同時會危害水質，例如鉻酸鹽毒性較大，會增加排污水處理的壓力，磷酸鹽類易產生磷酸鈣垢并造成水體富營養化，促進微生物繁殖，同樣需要排污維持水體質量。
◎ 殺生劑是控制微生物孳生最普遍且最有效的方法，良好的殺生劑應具有廣譜性、殺滅任務完成后易分解或降解、能與緩蝕阻垢劑相容、能夠剝離生物黏泥等特性。有的工廠為了省成本，買了便宜的殺生劑，結果冷卻塔壁上長滿了青苔，填料縫隙被生物粘泥堵得嚴嚴實實。
一般殺生劑可分為氧化性殺菌劑（如次氯酸）和非氧化性殺菌劑。氧化性殺菌劑能夠起到較強的殺菌滅藻效果，但會大幅增加金屬材料的腐蝕傾向。非氧化性殺菌劑能夠高效、廣譜的殺滅微生物并兼具較強的穿透、分散黏泥的作用，但它們大多難以降解。
化學處理法的優點是效果卓越、穩定性高，缺點是需要持續投藥，有二次污染問題。
3、電化學處理技術
電化學技術可以實現高離子濃度下循環水的弱腐蝕、弱結垢，等同于藥劑的螯合作用，有效控制腐蝕、結垢，同時生成氧化性物質協同大電流密度抑制、滅活微生物。
電流從陽極板通過循環水至陰極板，在此過程中的化學反應包括氨氮降解，氯、COD 轉化，鈣鎂水垢、粘泥在陰極板上富集、刮除，有害物質含量降低，對于抑制腐蝕、結垢、微生物的生長同樣發揮積極作用。
電化學處理法的優點是無二次污染，自動化程度高且占地面積小，缺點是能耗高，成本高。
4、生物處理技術
生物處理技術主主要是用于預防解決工業循環冷卻水結垢問題、水質異味以及腐蝕現象。主要技術有微生物菌群優化、投加生物分散劑等。
◎ 微生物菌群優化是在工業循環冷卻水內投加特定微生物菌液，借助微生物代謝作用，分解循環冷卻水內有機污染物，并抑制有害微生物增殖。在微生物菌群優化技術應用前，應優選掛膜架形式的軟性生物填料作為微生物在循環冷卻水內生長載體，并固定在循環水塔池底部（或立柱之間）。
在微生物菌群優化技術應用過程中，可以以月為單位，定期投加，投加量控制在工業循環冷卻水系統水量的0.05%～1.00%，經循環冷卻水池內的排泥泵定期清理微生物污泥。
◎ 生物分散劑是一種有效分散淤泥、油脂、沉淀物等懸浮物的制劑。投加時，應注意避開排污口，優選循環水池水流較快區域，并借助計量泵進行流量的精準控制，確保藥劑的均勻分散。
生物處理法的優點是環保、可持續、出水水質優異，缺點是見效慢，對運行條件要求高（比如水溫、pH 值不能波動太大），維護成本高。目前常見于食品、醫藥行業。
工業循環水處理優化建議，8條經驗分享
▼ 水友@小鋁：關于“殺生劑”——
殺生劑包含氧化性和非氧化性兩種，長期使用同種殺生劑易使微生物產生耐藥性，因此建議以氧化性殺生劑為主、非氧化性殺生劑為輔交替進行，同時更換殺生劑種類時也應考慮不同殺生劑與緩蝕劑、阻垢劑間的復配性。
▼ 水友@逆流而上888：關于“pH控制”——
綜合考慮腐蝕、結垢、微生物滋生的危害程度，循環水的pH值應控制在6.8~9.5，但不同企業有不同的循環水處理需求，如果采用加酸處理使pH為6.8~7.5的管理模式時，有利于防止結垢，但對防腐及控制微生物不利；采用7.5~8.5的中性水管理模式能夠權衡防腐與防垢，但不利于控制菌藻；采用8.5~9.5的堿性水管理模式對防腐及控制菌藻有利，但不利于控制結垢。
▼ 水友@悠然zhao：關于“電導率控制”——
循環水系統的結垢和腐蝕趨勢與電導率大小成正比，可以通過調節補水量、排污量、旁濾量等維持電導率在合理范圍。
▼ 水友@屠經理：關于“濃縮倍數控制”——
敞開式循環水系統的濃縮倍數最好控制在3~5，這樣既節水又安全。循環冷卻水系統濃縮倍數越大，運行時的補水量越小，節水用水的效果越明顯。但濃縮倍數過高時，系統在后續運行時又極易出現結垢情況。
▼ 水友@Jundy：關于“設備材料”——
我們廠運用高分子材料與特殊合金制造的設備，抗腐蝕能力有了很大提升，對惡劣的處理環境也有很強的適應能力。采用耐腐蝕、耐磨損的新型材料，可以延長設備壽命，減少維護次數。
▼ 水友@海哥：關于“旁濾罐/進水管”——
在實際項目中，不少企業的循環水惡化是因為旁濾罐破損所導致，針對這鐘情況，就需要安排專人及時修復破損的旁濾罐，保持旁濾設備的正常運轉。同時，在旁濾進水管線中添加一定的助濾劑，可以發揮在循環水系統運行時旁濾設備的混凝與過濾作用。
▼ 水友@智慧閃光：關于“補充水”——
可以將工業廢水二級排水處理后作為補充水，比如鋼鐵企業廢水可以與生活污水預處理后，再配合高效阻污劑。
