工业循环水水处理技术方案.docx
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工业循环水水处理技术方案
内部编号：
（YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128）
工业循环水水处理技术方案
安徽华尔泰化工股份有限公司
循环冷却水水质处理
技
术
方
案
马鞍山市金昌环化科技有限公司
2010年3月
☆前言……………………………………………2
☆方案摘要………………………………………3
☆运作方案………………………………………4
☆技术方案………………………………………10
☆操作手册………………………………………18
☆附件1清洗预膜方案…………………………26
☆附件2清洗及日常运行报价书………………31
☆附件3药剂安全技术说明书……………32
☆附件4企业业绩表…………………………36
前言
水是生命之源，也是生命之本。
水在企业中占有非常重要之地位，水的品质直接影响着产品质量和设备的使用寿命。
在日常运行中，影响水质量的因素除了水处理设备投资及对水处理设备的精心维护外，更重要的是对水处理化学方案的选择，包括水处理厂商专业队伍的技术水平和解决问题的能力。
马鞍山市金昌环化科技有限公司是一家专业的工业水处理厂商。
公司自成立以后，一直本着“以新品研发为先导，以过硬的质量为保证，以客户的需求为已任，以完善的服务为宗旨，以客户的期望为目标”，不断提高自身技术水平和服务质量，竭尽全力为客户创造价值，赢得了客户的极大信任。
马鞍山市金昌环化科技有限公司给客户不仅提供水处理药剂，更多的则是售后的技术服务、技术咨询及异常情况的诊断等。
总之，我们会竭尽全力满足客户的需求与期望。
马鞍山市金昌环化科技有限公司非常荣幸地能为贵公司循环水系统呈交水处理方案，同时也非常感谢贵公司给了我们参与此次水处理厂商的竞标机会，我们非常珍惜此次机会，希望有机会能成贵公司的合作伙伴，为贵公司提供高品质的服务，与之共同进步，共同发展，共同提高，为贵公司的发展做贡献。
此致！
马鞍山市金昌环化科技有限公司
方案摘要
本方案针对安徽华尔泰化工股份有限公司稀硝酸和浓药循环冷却水系统的参数和要求以及该系统水质特点，结合其现有的客观条件而设计，综合考虑了系统的缓蚀、阻垢及微生物控制的要求。
为了确保该系统的安全高效运行，本方案内容涵盖处理过程的水处理方案、加药设备、操作手册、质量保证措施、技术培训、水质监测、技术服务等内容。
基于马鞍山市金昌环化科技有限公司的服务理念，我公司将在现有设备的基础上，协助贵公司完善此方案涉及需要增加的监测、加药设备。
我公司的技术人员将定期提供售后技术服务，协助水处理方案的成功贯彻实施。
对本方案有任何疑问，请随时与我们联系：
单位：
马鞍山市金昌环化科技有限公司
联系人：
丁明
联系地址：
马鞍山市慈湖经济开发区杨家村（天门大道）
邮政编码：
243051
安徽华尔泰化工股份有限公司循环冷却水系统
水处理运作方案
我公司是专业从事水处理剂生产和技术服务的厂家，技术服务部拥有一支现场经验丰富、熟悉药剂性能、使用方法、了解各行业生产工艺特点的技术服务队伍，并具有较强的发现问题、分析问题、解决问题的能力。
我们有能力，有信心为安徽华尔泰化工股份有限公司的安全、正常生产，提供优质的水处理服务工作。
一、工作范围：
根据工作要求，由我公司提供安徽华尔泰化工股份有限公司各循环冷却水系统的水处理总体方案及操作规程，提供优质的水处理药剂，并派出对化工行业水处理工艺具有丰富经验的服务工程师到安徽华尔泰化工股份有限公司全面负责指导各循环冷却水系统的水质管理监测及加药操作，确保水质达到生产工艺的要求，水处理效果达到GB50050-95《工业循环冷却水设计规范》标准，发现问题及时解决。
我公司可为循环水系统提供在线监测仪，以便更直观、更清楚地了解循环水系统的水处理效果，对水处理加药设备不健全的循环水系统，我公司可提供国内最先进的LMI公司生产的米顿罗计量泵、PP加药槽、搅拌机等加药装置，保证药剂每天24小时连续、均匀加入循环水系统，从而发挥药剂的最佳处理效果。
相关费用由贵公司承担。
（1）循环水系统的清洗预膜操作和管理：
☆当循环冷却水系统在年度大检修；系统停水40小时以上；换热器暴露在空气中12小时以上及系统PH值发生意外低于4.0，2小时以上时必须清洗预膜。
☆清洗预膜由我公司负责技术指导和现场施工。
☆清洗时污垢清除率>95%
碳钢腐蚀率<5g/m2h
铜、铜合金腐蚀率<2g/m2h
不锈钢腐蚀率<1g/m2h
☆预膜时硫酸铜试验>10s
（2）药剂的投加操作和管理；
☆负责日常的加药指导。
☆负责系统在非正常条件下的紧急加药处理。
（3）循环水系统水质的监控与管理；
☆化验人员按要求分析循环水系统水质。
☆循环水系统水质分析项目：
PH值、悬浮物、碱度、Ca2+、Fe2+、CI-、生物粘泥、异养菌总数。
☆做好水质分析记录，并定期向安徽华尔泰化工股份有限公司提供一份化验结果。
☆根据操作规程，控制各水质项目在监控指标范围内，并详细记录。
④浓缩倍数的监控和管理；
☆控制浓缩倍数在3～5之间。
☆详细记录每天的补充水量，排污水量及旁滤系统的反冲洗时间。
☆协助安徽华泰化学工业公司在非正常条件的浓缩倍率的控制。
⑤水处理效果的监测和管理。
☆包括水质分析、微生物分析、现场水质监测、挂片腐蚀试验、生物粘泥的测定、监测换热器的测定；
⑥加药设备、监测设备的保养、维护和管理；
☆完善循环冷却水系统的加药设备。
☆维护保养好安徽华尔泰化工股份有限公司循环冷却水加药系统，即电机、阀门及管道的维护。
☆详细记录每天的加药量、品种，及补加药剂量。
⑦分析仪器的保养、维护和管理；
☆根据分析仪器的要求分析操作。
☆按时将分析仪器送有关计量管理部门校验。
（8）药剂的供给、运输和储存管理；
☆储备安徽华尔泰化工股份有限公司各循环水系统药剂二个月的使用量。
☆药剂由我公司送至安徽华尔泰化工股份有限公司。
☆药剂分门别类放置在指定的地点，并保证药剂储存地的清洁、通风、干燥
（9）完善报告制度。
☆定期整理通报水系统的有关情况和相关数据，年度大检修期间水冷器调查及分析；
☆定期提供水质月报及年报，包括水质分析、系统水量平衡、药剂消耗量、水质监测结果及装置运行情况等内容；
（10）提供应急处理方案，包括泄漏、高浊度、冷态运行、停车设备保养等，与安徽华尔泰化工股份有限公司相关部门共同研究解决。
二、运作方式
为了适应安徽华尔泰化工股份有限公司水处理工作的需要，马鞍山市金昌环化科技有限公司会定期派专业技术人员至现场服务。
三、工作条件和协作事项：
安徽华尔泰化工股份有限公司生技部应确保各循环水系统排污水水表及补充水水表的计量准确，性能可靠。
要求安徽华尔泰化工股份有限公司在设备及工艺指标正常运行的前提下，各循环冷却水系统应严格控制排污水量，坚决杜绝循环水的泄漏和损失；
安徽华尔泰化工股份有限公司负责协调各职能部门的关系，每季度组织召开一次水质例会；
安徽华尔泰化工股份有限公司对水质管理及水处理效果进行检查、考核，发现问题及时与服务方联系解决；
安徽华尔泰化工股份有限公司有权对提供的操作手册提出修改意见；
对循环冷却水系统提供化学处理操作手册，并经安徽华尔泰化工股份有限公司确认后，严格按操作手册要求进行加药及水质管理，确保水处理效果；参与每季度召开一次的水质例会，确定以后的工作方向；
配合安徽华尔泰化工股份有限公司在水处理质量管理方面实施国际质量相关标准的执行和规范操作管理，条件成熟时，所有水质数据、报表实行电子传输；
由于设计或生产负荷等原因而实际运行达不到设计值，造成补水的增加而增加的费用，由安徽华尔泰化工股份有限公司与设计部门协商承担；由于安徽华尔泰化工股份有限公司内部原因，造成补水的增加而增加的费用，由安徽华尔泰化工股份有限公司与相关部门协商承担；由于服务方的原因造成补水的增加而增加的费用，全部由服务方承担；服务方有义务与安徽华尔泰化工股份有限公司相关部门，共同查找问题原因，提出解决办法与实施方案，维护安徽华尔泰化工股份有限公司的利益；
安徽华尔泰化工股份有限公司应确保循环水系统设备正常运行，否则所引起的水质指标不符合标准时，处理费用由双方协商解决；安徽华尔泰化工股份有限公司对水处理效果有异议时，应与服务方共同查找原因，直到统一认识。
四、产品质量保证与服务承诺书
马鞍山市金昌环化科技有限公司为保证产品质量和使用效果，特作如下承诺：
1、严格按照测水配方筛选试验结果组织生产，所提供的产品必须全部达到企业标准。
ZH-103JC缓蚀阻垢剂符合Q/MJC103—2005要求
SS-203JC菌藻清符合Q/MJC203—2003要求
2、产品使用效果优于国标GB50050-95，《工业循环冷却水处理设计规范》的要求：
即：
碳钢腐蚀率<0.125mm/a
铜腐蚀率<0.005mm/a
不锈钢<0.005mm/a
细菌总数<5×105个/ml
冷却塔池、塔壁不得有藻类生长及粘泥附着。
马鞍山市金昌环化科技有限公司
系统水质月报编制表
循环水系统
监测项目
单位
最高值
最低值
平均
合格率
PH值
总硬度
总碱度
Ca2+
CI-
悬浮物
总磷
铁离子
浊度
浓缩倍率
A3碳钢腐蚀率
（mm/a）
不锈钢腐蚀率
（mm/a）
黄铜腐蚀率
（mm/a）
系统粘泥量
（ml/m3）
污垢附着量（mg.cm2·月）
马鞍山市金昌环化科技有限公司
安徽华泰化学工业公司循环冷却水系统药剂配方筛选
试验报告
一、水质全面分析：
1、补充水水质分析：
我们对该循环水系统补充水质进行了分析，其水质分析结果如下表：
项目
正常运行
控制指标
稀硝酸
补充水
稀硝循
农药循
PH
7.0~9.0
7.23
4.04
4.64
电导率μs/cm
＜2000
1139
2920
3190
钙硬度（以CaCO3计）mg/L
50~350
332
860
1108
浊度mg/L
＜15
13.0
28.1
60.7
总碱度（以CaCO3计）mg/L
50~350
40
20
25
Cl—mg/L
＜100
65.6
182.2
187.9
总铁mg/L
＜1.0
0.57
3.69
4.93
总磷（以PO43-计）mg/L
3.0~5.0
5.01
2.34
2.07
浓缩倍数
4
生物粘泥ml/m3
＜4
＜4
超标
超标
异氧菌总数只/ml
＜105
＜105
超标
超标
2、水质定性分析
根据GB50050-95《工业循环冷却水设计规范标准》中水质条件的要求，结合该循环水补充水质及现场工况条件，配方筛选时选择浓缩倍率3—5，此时应同时考虑碳酸钙及磷酸钙结垢问题。
综上所述，考虑到系统的现况，我公司建议采用ZH－103JC缓蚀阻垢剂和SS－203JC菌藻清作为该系统的水质稳定处理用药剂。
安徽华尔泰化工股份有限公司
循环冷却水系统水质处理方案
马鞍山市金昌环化科技有限公司
安徽华尔泰化工股份有限公司
循环冷却水系统水质处理方案
安徽华尔泰化工股份有限公司循环水系统主要供稀硝酸和农药系统冷却用水，投入使用多年由于系统前期使用时未作任何水质处理工作，致使系统内腐蚀结垢问题较为严重，且系统内淤积大量粘泥等杂质，根据现场了解的情况，我公司认为该系统在进行水质稳定处理前必须对系统进行彻底的清洗并预膜后才能保证系统稳、满、长运行。
针对系统水质、材质情况和工艺设备特点，全面考虑水质控制的平衡稳定性，我们推荐以下方案：
1.0系统概况
1.1系统参数
项目
数据
保有水量m3
1200
循环水量m3/h
2200
补充水量m3/h
44
系统材质
碳钢、不锈钢
系统温差℃
8-10
2.0水质稳定性预测和判别：
根据水质分析参数可以看出，补充水腐蚀倾向严重，从PH、电导率来看系统存在漏酸现象。
要查找原因，控制腐蚀和结垢问题。
因此，选择以控制结垢、腐蚀的处理方法比较合适。
但浓缩倍数与系统工艺有关，本方案设计的浓缩倍数为3～5，并尽可能按3.5执行。
3.0方案设计思路及药剂选型
3.1方案设计思路
根据系统的水质情况及工艺特点，本方案着重从以下几方面考虑：
①系统是已投入运行多年的老系统，在以往的运行过程中，系统内存在大量的腐蚀及结垢产物，此次加药处理前必须予以清除干净。
由于系统内存在大量的生物粘泥、泥沙等杂质，应考虑人工清淤。
②日常运行选择较高浓缩倍数运行，以控制结垢、抑制腐蚀的处理方法。
③循环水中含有多种硬度离子与碱度离子组成的多组平衡，加入阻垢分散剂后，破坏了水中原有的平衡，沉积离子重新建立新的平衡，当水中聚羧酸类阻垢分散物质超过水体防垢的最佳含量一定范围时，富余部分的药剂对合金类材质具有强烈的络合作用而形成表面吸附，最终因吸附膜的不稳定性使较活泼的金属离子与富余的药剂形成稳定的络合物，形成共溶出而脱离金属本体。
因而把握配方中各组份的计量，选择合适的配方非常重要。
④循环冷却水不仅要解决腐蚀结垢问题，还要考虑微生物的问题，否则由于水中微生物的大量滋生，极易发生粘泥故障和垢下腐蚀。
（5）水处理操作程序：
粘泥剥离清洗→人工清淤→化学清洗→预膜处理→转入日常运行处理。
（6）由于系统水量大，流程长，致使发现问题不明显，建议在关键换热设备出口处，安装旁路监测装置，以便直观、及时的发现并解决问题，并对水处理方案适时作出调整。
3.2药剂方案：
按方案设计思路的理念，我们选用下述药剂作为该循环水系统的水质稳定处理用药剂。
①选用ZH-103JC型系列阻垢缓蚀剂作为系统的水质稳定处理药剂，本品属复合型多功能水处理剂,配方主要成份PBTCA+HPMA+BTA+ZnSO4+PESA+
POCA,由于配方中含有多种官能团，使其具有稳锌、防碳酸钙、磷酸钙沉积的能力，并可有效分散污垢、锈蚀产物。
通过调整各组份的比例，可应用于严重结垢或腐蚀性水质，可满足不同生产工艺要求，同时由于该配方含磷量低，不会因磷的富营养而引起菌藻的大量滋生，可相应降低杀生剂的用量。
同时配方中含有专用的铜缓蚀剂，可有效防止铜的腐蚀。
②选用SS-203JC菌藻清是一种高效有机硫化物杀生剂、防霉剂。
广泛应用于工业生产各个领域，并是一种十分有效的工业水处理杀生剂，它在工业水处理中有关以下优越性能：
广谱迅速的杀菌性能、对PH值适用范围广、配伍性好、低浓度下有效、毒性低、药效长。
4.0日常运行方案
4.1日常运行药剂投加方案
品名
剂量（mg/L）
用量（kg/月）
投加方式
ZH-103JC缓蚀阻垢剂
80
750
连续投加
SS-203JC菌藻清
100
500
冲击，每周一次投加
注：
全年按330天生产计算,具体用量可根据实际运行情况作适当调整。
4.2日常运行时水质管理目标值
项目
单位
控制指标
pH
7.0-9.2
浊度
NTU
<10
电导率
us/cm
<1000
碱度
以CaCO3计，mg/L
<500
硬度
以CaCO3计，mg/L
<500
Cl-
mg/L
<100
总铁
mg/L
<1
总磷
mg/L
2.5～4
细菌总数
个/ml
<105
悬浮型生物粘泥
ml/m3
<4
浓缩倍数
3～5
4.3药剂投加速率计算
a、正常运行时缓蚀阻垢剂投加量G1（kg/h）按下列计算
G1=（B×C）/1000
式中：
B—排污总量t/h
C—药剂浓度g/t
b、非氧化性杀菌剂投加量G2（kg/h）按下列计算
式中：
V—系统保有水量t
C—药剂浓度g/t
4.4浓缩倍数的计算
浓缩倍数是循环冷却水管理的一项重要指标，目前水质管理有二种方法，一般补充水中含盐量受节变化不大的水质以控制浓缩倍数为主，反之以控制循环水中离子强度为主。
循环水中总固体浓度或不与其它离子起反应的某一离子浓度与补充水中总固体浓度或相应离子浓度的比值称浓缩倍数，以N表示。
N=CA/CB=M/（B1+B2）
式中：
N—浓缩倍数
CA—循环水中某离子浓度（mg/L）
CB—补充水中的某离子浓度（mg/L）
M—补充水量（t/h）
B1—排污水量（t/h）
B2—飞溅水量（t/h）
5.0水处理技术指标
系统经处理后，要求达到或超过工业循环冷却水处理设计规范（GB50050-95）的要求，即：
碳钢腐蚀率<0.125mm/a
铜、不锈钢<0.005mm/a
细菌总数<1×105个/ml
悬浮型生物粘泥量<4ml/m3
6.0药剂效果的评定
由于循环冷却水系统水量大，流程长，药剂在系统中停留时间也较长，致使发生问题在短时间内表现不明显，建立必要的监测手段，就可能在问题发生之前，揭示问题所在，以便找出原因并及时对药剂或方案作出适当调整，并可评定药剂效果的好坏。
6.1腐蚀结垢的监测
6.1.1腐蚀的监测：
通过测定补充水和循环水中总铁的含量，从中找出规律性的变化，可以了解整个系统的腐蚀情况。
6.1.2结垢的监测：
可以通过对成垢离子的化学分析，如测定水冷器进出口循环水中Ca2+浓度的变化，来推测系统结垢的趋势。
6.2微生物的监测
微生物分泌产生的粘液与水中各种悬浮杂质，粘合在一起而形成的粘泥，是冷却水化学处理中三大危害之一，特别是对于磷系配方碱性运行的系统危害性更大，微生物控制的好坏是碱性水处理技术成败的关键之一，为了控制系统中粘泥，防止形成污垢下腐蚀，为此要定期进行杀菌灭藻及生物粘泥剥离处理。
处理效果的好坏，主要是通过测定循环水中生物粘泥量及异养菌、硫酸盐还原菌、硝化细菌、铁细菌的含量来判别。
6.3药剂效果评定见下表
项目
内容
测定方法
评价
腐蚀控制
0.4～0.046mm/a
0.046～0.09mm/a
0.09～0.125mm/a
监测换热器法
很好
好
可以允许
结垢控制
0～15mcm
15～30mcm
30～40mcm
监测换热器法
很好
好
可以允许
微生物控制
异养菌
1～10万个/ml
10～50万个/ml
50～100万个/ml
平板计数法
很好
好
允许
生物粘泥
<2ml/m3
2～3ml/m3
3～4ml/m3
尼龙网法
很好
好
允许
7.0技术服务：
我公司有一支现场经验丰富、熟悉药剂使用方法、了解各行业工艺特点的技术服务队伍，并具有较强的发现问题、分析问题、解决问题的能力。
“三分药剂，七分管理”是我国水处理工作者长期实践经验的总结，我们真诚希望与贵厂密切配合，为使我公司产品能在贵厂使用满意而作出以下承诺：
7.1配合贵厂提供进行化学清洗、预膜处理及转入正常运行处理的现场技术指导。
7.2定期派人到贵厂进行现场水质管理、水质监测、运行状况等现场服务，并定期提供书面使用情况报告。
7.3提供化学处理操作手册。
7.4提供有关循环水化学处理方面信息及技术咨询。
7.5提供优质药剂及有关检验方法（标准）。
循环冷却水处理药剂
操
作
手
册
马鞍山市金昌环化科技有限公司
循环冷却水处理药剂操作手册
1.0概述
为了更好的利用淡水资源，工业水处理技术应运而生，并随着科学技术的发展而不断提高。
所谓水处理，就是在对原水、生活用水、生产用水和废污水的处理过程中加入一些化学品（即水处理剂和材料），来提高各种用水的质量，赋予水体新的品质，保证水系统的正常运行，进而达到节水节能的目的，而且还能使废污水在排放前得到净化，减轻接受水体的污染，促进水资源的良性循环。
水处理用的化学品包括水处理药剂和材料两个部分，品种繁多，涉及无机化合物、有机化合物、高分子聚合物以及它们的复合物等。
水处理技术又涉及到物理、化学、微生物学等多学科知识。
为了使贵公司能够更好地配合我们的水处理工作，以及正确使用水处理药剂，特制定本操作手册。
2.0循环冷却水系统
2.1敞开式循环冷却水系统的有关术语和符号
循环水量（R，m3/h）：
每小时用泵输送的总水量；
保有水量（V，m3）：
在管线和冷却水池等整个冷却水系统中所保存的水量；
补充水量（M，m3/h）：
每小时补充到冷却水系统中的水量；
蒸发水量（E，m3/h）：
每小时因蒸发而损失的水量；
排污水量（B，m3/h）：
每小时因浓缩管理而强制排放的水量；
风吹损失量（D，m3/h）：
每小时在塔外呈水滴而损失的水量（包括飞溅和雾沫夹带）；
冷却塔温度差（△t，℃）：
冷却塔返回水与泵出水的温差；
浓缩倍数（K）：
循环水的浓缩度，表示循环水中的某一盐类与补充水中的某一盐类浓度之比。
2.2运行参数之间的关系
M=E+B+D
式中：
M—补充水量m3/h
E—蒸发水量m3/h
B—排污水量m3/h
D—风吹损失量m3/h
K==
E=R·CP·△t/r
式中：
CP——水的热容量比热，KJ/（kg·℃），取4.187；
r——水的蒸发潜热，KJ/kg，取2401B=E/（K－1）
2.3药剂投加量的计算
2.3.1正常运行时缓蚀阻垢剂投加量G1（kg/h）按下式计算
G1=B×C1/1000
式中：
B—排污量，m3/h；
C1—药剂浓度，g/m3。
2.3.2杀生剂投加量G2（kg）按下列计算
G2=V×C2/1000
式中：
V——保有水量，m3；
C2——药剂浓度，g/m3。
3.0循环冷却水处理
冷却水系统长期使用后，必须会带来腐蚀结垢和微生物滋生等问题，而循环冷却水处理就是通过水质处理的方法来解决这些问题的。
3.1循环冷却水处理的操作程序
系统状况及参数的调查→确定缓蚀、阻垢及微生物问题的处理方案→清洗预膜处理→日常运行处理
3.1.1系统状况及参数的调查：
循环水系统，由于存在水的浓缩，即使在同一系统，其水质和冷却系统的水平衡也会因浓缩倍数的变化而有所不同，为了确定水处理方案，需根据冷却水系统的浓缩倍数和水质的不同、设备的材质和现有的运行状况等参数，确定不同的处理方法和费用。
尤其是阻垢和缓蚀的方法。
3.1.2缓蚀阻垢和微生物处理方案：
根据水质参数，判别水质类型，并通过试验，筛选出合适的药剂类型，结合系统的运行状况来确定处理方案。
3.1.3清洗：
目的是除去旧设备上的沉积物和新设备上的防锈油类、碎屑、泥砂等杂质。
使缓蚀剂和预膜剂能达到金属表面生成有效的保护膜。
化学清洗是通过化学药剂的作用使被清洗的设备中的沉积物溶解、疏松、脱落或剥离的一种清洗方法。
3.1.4预膜处理：
目的是使清洗后尤其是酸洗后处于活化状态下的金属表面上或受到重大损伤的金属表面上，在投入运行前预生成一层完成而耐蚀的保护膜。
3.1.5日常运行处理：
清洗预膜后，系统转入日常运行阶段，此阶段需采用投加缓蚀阻垢剂（水质稳定剂）和
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