循环冷却水系统中的沉积物及其控制
循环冷却水系统中的沉积物及其控制
冷却水处理要解决的第一个问题是循环冷却水系统中的沉积物。
循环冷却水系统在运行过程中，会有各种物质沉积在换热器传热管表面，这些物质统称为沉积物，主要由水垢、淤泥、腐蚀产物、生物沉积物构成。通常把淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢。
1 水垢
天然水中溶解有各种盐类，如重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等，其中溶解的重碳酸盐（碳酸氢钙、碳酸氢镁）最多也最不稳定，易分解生成碳酸盐。大多数情况下，换热器传热表面上形成的水垢是以碳酸钙为主（硫酸钙溶解度远大于碳酸钙）。
2 污垢
污垢一般由颗粒细小的泥沙、尘土、不溶性盐类泥状物、胶状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污，特别是菌藻尸体及其粘性分泌物等组成。
由于体积小、质地疏松稀软，又称软垢，是引起垢下腐蚀的主要原因，也是厌氧菌（如硫酸盐还原菌）繁殖的温床。当防腐措施不当时，换热管表面会有锈瘤附着（外壳硬、内部疏松多孔），与水垢、微生物粘泥一起沉积，除影响传热外，还会助长铁细菌等繁殖，最终导致管壁腐蚀穿孔泄漏。
3 水垢的控制方法
离子交换树脂法：让水通过钠型阳树脂，置换Ca²⁺、Mg²⁺，除去硬度。成本较高，一般仅用于补水量小的系统。
石灰软化法：补充水进系统前投加石灰，在澄清池中与重碳酸钙反应生成CaCO₃沉淀析出除钙。成本低，适用于原水钙高且补水量大的系统。
加酸法：通常加硫酸（禁加盐酸——引入Cl⁻加剧腐蚀；禁加硝酸——引入NO₃⁻利于硝化菌），降低pH抑制CaCO₃析出。
通CO₂气体：通入CO₂或烟道气，使重碳酸盐稳定不分解。
加阻垢剂：投加聚磷酸盐、有机多元膦酸（如HEDP、ATMP）、有机磷酸酯、聚丙烯酸盐等，破坏CaCO₃晶体增长，阻止水垢形成。
4 污垢的控制方法
降低补充水浊度：循环冷却水悬浮物浓度不宜＞20 mg/L；板式/翅片管/螺旋板式换热器不宜＞10 mg/L，高浊度原水需预处理。
做好循环冷却水水质处理：同步进行阻垢、缓蚀及杀菌灭藻处理，减少菌藻粘泥及腐蚀产物生成。
投加阻垢剂、分散剂：分散剂将泥团分散为细微颗粒随水流不沉积，部分随排污水排出。
增加旁滤设备：冷却塔与空气接触带入灰尘使浊度升高，设置旁滤装置（一般处理循环量的3%～5%），控制旁滤进出水浊度，使系统长期维持低浊度，减少污垢生成。
江西中跃环保设备有限公司（位于江西九江，主营工业生活污水、工业废水处理设备）在承接厂区循环水、中央空调循环水及工业冷却系统水质稳定工程时，可提供：
阻垢缓蚀及杀菌灭藻加药系统：配套硫酸/阻垢剂（HEDP、聚丙烯酸类）/非氧化性杀菌剂自动加药装置、计量泵、搅拌系统及pH/电导率在线联动控制，防止CaCO₃水垢及微生物粘泥沉积。
旁滤装置：提供石英砂压力过滤器或多介质过滤器作为循环水旁滤单元（按循环量的3%～5%选型），有效截留空气中带入的灰尘及分散后的悬浮颗粒，控制循环水浊度≤20mg/L（特殊换热器≤10mg/L）。
离子交换软化单元（可选）：对补水量较小、硬度要求严格的系统可提供钠离子交换软化柱及再生系统。
运行指导：协助业主制定定期监测浊度、浓缩倍数、总磷/总硬度的水质管理台账，指导排污与加药频次，延长换热器清洗周期，保障换热效率。
