白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统处理方案.docx

铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水
水质稳定实验报告及正常运行
处理方案

目 录

试验报告
一、前言…………………………………………………………………2
二、现场工况……………………………………………………………3
三、水稳试验……………………………………………………………5
1、静态阻垢试验 ………………………………………………………5
2、缓蚀性能的测定 ……………………………………………………7
3、药剂分散性能和自身水解率与分解率的测定 ……………………11
4、杀菌灭藻剂杀菌率的测定 …………………………………………11
5、动态模拟试验…………………………………………………………13
6、小结……………………………………………………………………16
水处理方案
一、清洗预膜方案………………………………………………………17
二、正常运行加药 ………………………………………………………22
三、水质指标管理 ………………………………………………………23
四、处理费用预算 ………………………………………………………24

一、前言
为了确保循环冷却水系统水冷器正常运行及节约工业用水，减少排污对环境的污染，在循环冷却水中添加一定比例的水处理药剂，来控制冷却水引起的腐蚀、结垢及粘泥等危害。通过多次实践证明这是一项行之有效的，既经济又安全的处理方法。
目前，性能优良的共聚物型阻垢缓蚀剂的开发，促进了磷系配方的发展，各种新型的不含重金属及无机聚磷酸盐的全有机碱性水处理剂相继问世。由于该类水处理剂具有以下优点：
①不需加酸（或碱）调节PH，故安全性高，又可节约加酸装置投资及维修费用。
②可在高浓缩倍数下运行，故可节约补充水及减少排污对环境的污染。
③增强循环水系统抗酸性物质干扰能力。
由此目前全有机碱性水处理剂已广泛用于化肥、石化、电力、冶金、制药、纺织等行业敞开式循环冷却水系统。“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，建立必要的管理方法是确保水处理效果的关键之一。我们根据白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统补充水水质，通过室内水稳试验，筛选出经济合理的水稳剂配方，完全可以解决白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统循环水结垢、腐蚀、粘泥等现象。

二、现场工况
针对上述情况，我们对白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统补充水水质与循环水水质作了分析，其水质结果如下表一、：
项目
PH
Ca2+
硬度
碱度
Cl-
电导率
单位

mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
mg/L
补充水
7.58
132
208
170
35
499
循环水
8.70
364
780
450
188
1860
在冷却水系统中，可用饱和指数（SI）和稳定指数IR预测循环冷却水的结垢和腐蚀的倾向。SI是用水的实际PH值与饱和PHs值之差来判断水的性质，SI=PH—PHs，稳定指数IR是在修正SI基础上提出的，同样也可用做到判断的依据，IR=2PHs—PH。
当IR＜3.7 严重结垢
当3.7＜IR＜6.0 结垢
当IR≈6.0 不结垢不腐蚀
当6.0＜IR＜7.5 腐蚀
当IR＞7.5 严重腐蚀
PHs = (9.7+A+B)—（C+D）
式中：A—总溶固系数 B—温度系数
C—钙硬系数 D—碱度系数
根据稳定指数判断，补充水在20℃时，其稳定指数为6.8,属于稳定水质。现场循环水水质在40℃时稳定指数为4.1，为结垢性水质。因此，整个试验过程中必须将腐蚀和结垢同时考虑，才能制定出适应现场要求的、可行的、经济合理和操作方便的方案。
针对白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水水质和现场要求，我们运用动、静态模拟试验考察了不同药剂浓度情况下的阻垢和缓蚀性能，以了解各药剂的最佳使用浓度及范围；考虑了浊度不同对阻垢缓蚀剂性能的影响，循环水的浊度是不可避免因素，方法是利用六次甲基四胺与硫酸肼二者之间能定量缔合为不溶于水的二分子盐类混悬液模拟含浊水质进行试验；与浊度相比，铁离子对循环水处理的影响也较大，在试验水中加入一定浓度的铁离子，考察铁离子存在下各药剂的缓蚀性能；杀菌灭藻剂对缓蚀性能的影响，循环水是一个负载体，处理过程不但要投加阻垢缓蚀剂，还要投加杀菌灭藻剂，各药剂之间的相互作用对处理效果也将产生不同的影响。各项试验方法均参考中国石化总公司水质中心和化工行业的试验标准进行，其具体内容如下：
三、水稳试验
1 静态阻垢试验（鼓泡法）
参照中华人民共和国化工行业标准HG/T2024—91之标准。
1.1 方法提要
冷却水中的结垢，通常是由于水中的碳酸氢钙在受热和曝气条件下分解，生成难溶解的碳酸钙垢而引起的，其反应式可以表示为：
Ca(HCO3)2——CaCO3↓+CO2↑+H2O
本方法以含有Ca(HCO3)2的配制水和水处理药剂制备成试液（模拟冷却水）。为了模拟冷却水在换热器中受热和在冷却塔中曝气两个过程，本方法在升高了的温度下，向试液中鼓入一定流量的空气，以带走其中的二氧化碳，使上述反应式的平衡向右侧移动，促使碳酸氢钙加速分解为碳酸钙，试液迅速达到其自然平衡PH，然后测定试液中钙离子的稳定浓度，钙离子的稳定浓度愈大，则该药剂的阻垢性能愈好。
1.2 试验条件
1.2.1 试验水质：按循环水质配制，将Ca2+提高到400mg/L、碱度500mg/L做强化实验，PH值不调，另配PO43—5mg/l测定阻磷酸钙垢的能力。
1.2.2 试验药剂：ZT-305阻垢缓蚀剂和ZT-301阻垢缓蚀剂20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L。按商品浓度（100%）计，称取试样2g，分别移入1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，即该溶液为2mg/mL的试液。
1.2.3 试验温度： 50℃
1.2.4 试验时间： 持续10小时
1.3 阻垢试验测定：
取11只500ml三颈烧瓶，另取水样（1.2.1）450ml 7份，分别移入7只烧瓶中，其中一只空白，另十只分别加入ZT-305、ZT-301阻垢缓蚀剂20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L将烧瓶浸入50±1℃的恒温水浴中，同时鼓入空气，经10小时后，停止鼓入空气取出烧瓶，放至室温，用蒸馏水补至原始水位刻度，测水中稳定钙离子含量。
1.4 阻垢率试验结果
1.4.1 浓缩倍数大于3倍时的阻垢率见表三
表三：阻CaCO3和Ca3（PO4）2垢率试验结果
药剂型号
20mg/l
40mg/l
60mg/l
80mg/l
100mg/l
阻CaCO3垢率 (%)
ZT-305阻垢缓蚀剂
83.6
87.5
88.8
92.5
95.3
Ca3（PO4）2 垢率 (%)
81.9
86.6
88.9
91.4
93.2
ZT-301阻垢缓蚀剂
阻CaCO3垢率 (%)
84.5
88.1
88.9
90.7
93.2
Ca3（PO4）2 垢率 (%)
82.1
86.5
88.3
89.5
91.3

1.4.2 杀菌灭藻剂对阻垢率的影响
表四：杀菌剂对阻垢缓蚀剂阻CaCO3的影响
杀菌剂型号
ZT-101
ZT-102
ZT-103
ZT-104
ZT-105
ZT-106
浓度mg/L
100
100
100
100
50
100
阻垢率%
阻垢剂
89.8
92.0
89.1
89.6
80.2
89.1
表五：杀菌剂对阻垢缓蚀剂阻Ca3（PO4）2的影响
杀菌剂型号
ZT-101
ZT-102
ZT-103
ZT-104
ZT-105
ZT-106
浓度mg/L
100
100
100
100
50
100
阻垢率%
阻垢剂
89.3
94.6
93.9
95.6
95.1
94.1
注：ZT—101、ZT—102、ZT—103、ZT—104、ZT—106均为非氧化性杀菌剂；ZT—105为氧化性杀菌剂。
1.5 结论讨论
从表三结果可知：ZT—305阻垢缓蚀剂和ZT-301阻垢缓蚀剂在强化循环水质的情况下，投加浓度为80mg/L以上时，阻垢率均大于90%。
从表四、表五结果可知：氧化性和非氧化性杀菌剂对阻垢缓蚀剂影响不大，其配伍性能较好，均可运用于该循环冷却水系统中作杀菌灭藻处理。
由此，ZT—305、ZT-301阻垢缓蚀剂在白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统中均有良好的阻垢效果，完全可以满足该系统的要求。
2 缓蚀性能的测定（旋转挂片法）
参照中华人民共和国化工行业标准HG/T2159—91之标准执行。
2.1 方法提要
旋转挂片腐蚀试验方法是在实验室给定条件下，用试片质量损失计算出腐蚀率和缓蚀率来评定药剂的缓蚀性能。
2.2 试片（HG5—1526）：A3，不锈钢。
2.3 试验条件
2.3.1 水质：根据表二水质配制
2.3.2 温度：50±1℃
2.3.3 试片线速度：0.40±0.02mm/s
2.3.4 试液体积与试片面积比：30mL/cm2
2.3.5 试片上端与试液面的距离：应大于2cm
2.3.6 试验周期：12 h
2.3.7 试验药剂： ZT-305阻垢缓蚀剂20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L。
ZT-301阻垢缓蚀剂20mg/L、40mg/L、60mg/L、80mg/L、100mg/L。
2.4 试验方法
根据以上条件，调试好旋转挂片仪，依据开机步骤进行运行旋转挂片腐蚀试验法。
2.5 腐蚀率试验结果的表示和计算：
87.6△W
A·D·T
腐蚀率（mm/a）=
式中：△W——试片腐蚀前后减少质量mg；
T——试验时间，d;
A——试片面积cm2；
D——金属密度，g/cm3（碳钢7.85，不锈钢7.92）
2.6 试验结果
2.6.1旋转挂片腐蚀试验结果见表六：
药剂名称
投加浓度（mg/l）
挂片号
材 质
腐蚀率mm/a
缓蚀率%
ZT—305
阻
垢
缓
蚀
剂

20
315#
A3
0.012
76.16
42#
不锈钢
0.00032
75.67
65#
黄铜
0.00031
76.77
40
316#
A3
0.0081
80.41
43#
不锈钢
0.00025
87.42
66#
黄铜
0.00023
85.60
60
317#
A3
0.0076
91.85
44#
不锈钢
0.0002
91.94
67#
黄铜
0.00019
91.04
80
318#
A3
0.0065
96.58
45#
不锈钢
0.00018
98.14
68#
黄铜
0.00017
98.12
100
319#
A3
0.0058
98.36
46#
不锈钢
0.00015
98.45
69#
黄铜
0.00015
98.88
ZT—301
阻
垢
缓
蚀
剂

20
320#
A3
0.0119
71.17
47#
不锈钢
0.00031
72.66
70#
黄铜
0.00030
71.76
40
321#
A3
0.0079
82.40
47#
不锈钢
0.00024
81.41
71#
黄铜
0.00024
81.62
60
322#
A3
0.0075
94.85
49#
不锈钢
0.0002
93.95
72#
黄铜
0.00018
90.06
80
323#
A3
0.0064
96.59
50#
不锈钢
0.00016
98.16
73#
黄铜
0.00017
98.12
100
324#
A3
0.0057
98.37
51#
不锈钢
0.00014
98.46
74#
黄铜
0.00014
98.89
不加药时，A3钢腐蚀率为0.3133mm/a，黄铜腐蚀率0.0096mm/a，不锈钢腐蚀率0.0097 mm/a。

0090.096mm/a，

2.6.2浊度、铁离子对缓蚀率的影响表七：

药剂型号
浊度20mg/L
浊度50mg/L
铁离子2.0mg/L
铁离子5.0mg/L
腐蚀率mm/a
缓蚀率%
腐蚀率mm/a
缓蚀率%
腐蚀率mm/a
缓蚀率%
腐蚀率mm/a
缓蚀率%
阻垢缓蚀剂
(50mg/L)
0.0096
96.94
0.0135
95.69
0.0105
96.65
0.0176
94.38
平均缓蚀率
84.16%
82.84%
81.78%
80.65%
2.6.3杀菌灭藻对缓蚀率的影响表八：
杀菌剂型号
ZT-101
ZT-102
ZT-103
ZT-104
ZT-105
ZT-106
投加浓度mg/L
100
100
100
100
50
100
阻垢缓蚀剂
（80mg/L）
腐蚀率
0.0090
0.0096
0.0095
0.0097
0.0115
0.0099
缓蚀率%
86.13
91.94
89.97
87.90
92.33
88.84
2.7 结果讨论
从表六试验结果可知：阻垢缓蚀剂在60～80 mg/L投加量时，其腐蚀率在国标GB50050—2007《工业循环冷却水处理设计规范》中所规定的指标之内：
A3碳钢腐蚀率＜0.075mm/a
不锈钢腐蚀率＜0.005mm/a
其缓蚀率均在90%以上，因此，我们在后步动态试验和其它试验中，对阻垢缓蚀剂均选用60-80mg/L投加量进入试验。
从表七试验结果可知：高浊度和高铁离子对ZT阻垢缓蚀剂有一定的影响，在现场控制时要十分重视。
从表八试验结果可知：季胺盐和双季铵盐的杀菌剂对缓蚀率均无影响，因为此类杀菌剂均具有缓蚀性能，其平均缓蚀率下降0.137%，由此看来，ZT系列阻垢缓蚀剂与几种杀菌剂的配伍性是相当好的。
根据白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统水质，ZT系列阻垢缓蚀剂具有较强的缓蚀性能，其腐蚀率均控制在国标之内，完全可以适应白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统冷却水系统。
3 药剂分散性能和自身水解率与分解率的测定
3.1 分散性能的测定
通过透光率值从另一侧面反映了药剂的分散性能，也就是说透光率越好，药剂的分散性能越差，其分散性能见表九：
表九：分散性能的测定
药剂名称
ZT-305阻垢缓蚀剂
mg/L
50
透光率%
7.5
分散率%
92.5
PH值
平均9.23
3.2 药剂分解率
药剂分解率即药剂的稳定性、药剂的自行分解率越大说明药剂稳定性能越差，其试验结果见表十。
表十：药剂自身水解率与分解率
药剂型号
ZT-305阻垢缓蚀剂
水解率%
2.07
*分解率%
3.14
*注：指投加杀菌剂后的分解率
3.3 结果评论
从表九、表十可知，ZT-305阻垢缓蚀剂其分散性能较强，自身水解率低，分解率也较低，是一种比较稳定的产品。
4 杀菌灭藻剂杀菌率的测定
杀菌率试验方法参照中国石化总公司《冷却水分析和试验方法》中微生物试验方法之规定执行。
室内采用静态杀菌试验，采用菌种异养菌，硫酸盐还原菌和铁细菌，细菌培养和杀菌试验均按“方法”执行，杀菌率按下式计算：
原始菌数—存活菌数
原始菌数
杀菌率 = ×100%
4.1 杀菌剂的试验结果
表十一：非氧化性杀菌剂杀菌率的测定
杀 菌 率 %
杀异养菌
杀硫酸盐还原菌
杀铁细菌
浓度
50
80
100
50
80
100
50
80
100
ZT—101
96.48
99.53
100
99.86
99.94
100
99.0
99.21
99.98
ZT—102
97.26
99.55
100
95.36
98.42
99.91
100
100
100
ZT—103
97.48
99.77
100
96.13
99.93
100
99.0
99.96
100
ZT—104
94.76
99.00
99.90
92.15
99.26
100
100
100
100
表十二：氧化性杀菌剂杀菌率的测定
对异养菌的杀灭率
浓度mg/L
50
50
50
50
50
平均
配制时间h
0
0
24
48
72

杀菌率%
ZT-105
94.98
100.0
100.0
99.99
99.96
98.99
对硫酸盐还原菌的杀灭率
浓度mg/L
50
50
50
50
50
平均
配制时间h
0
0
24
48
72

杀菌率%
ZT-105
96.9
99.97
99.97
99.68
99.66
99.84
对铁细菌杀灭率
浓度mg/L
50
50
50
50
50
平均
配制时间h
0
0
24
48
72

杀菌率%
ZT-105
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00
100.00

4.2 ZT—305阻垢缓蚀剂对杀菌效果的影响
我们根据白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统水质，在杀菌试验中投加阻垢缓蚀剂各80mg/L做杀菌试验（异养菌），看是否有影响，结果见表十三：

药剂型号
浓 度
mg/L
初始细菌数
（个/mL）
阻垢缓蚀剂(80mg/L)
杀菌率%
ZT—101
80
3.60×109
95.96
ZT—102
100
3.60×109
95.79
ZT—103
80
1.52×109
94.72
ZT—103
80
3.60×109
95.87
ZT—105
50
3.40×107
98.16
ZT—106
80
3.31×109
94.71
4.3 结果讨论
由表十一和表十二杀菌率测定结果可知：我公司系列杀菌剂对异养菌、硫酸盐还原菌和铁细菌均有较强的杀灭能力。
从表十三可以看出：投加ZT型阻垢缓蚀剂对非氧化性杀菌剂的杀菌率均无影响，只有ZT—105氧化性杀菌剂有影响，我们也做了一个试验；在不加阻垢缓蚀剂时，投加ZT—105杀菌剂，初始余氯15mg/L，30min后余氯量为5.3mg/L，衰减64.6%；60min后余氯量为3.9mg/L，衰减74.0%，在投加阻垢缓蚀剂50mg/L后，30min后余氯量为1.0mg/L，衰减93.3%，60min后余氯量为0.3mg/L，衰减98.0%，可见阻垢缓蚀剂对余氯有消耗作用。
总的来说，现场运用时，以非氧化性杀生剂为主，交替使用氧化性杀菌剂，即能有效地抑制菌藻，又能防止细菌的抗药性。选择ZT—102非氧化性杀菌灭藻剂100mg/L与ZT—105氧化性杀菌灭藻剂50ml/L交替使用，完全可以解决白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统现场水质的细菌藻类等问题。
5 动态模拟试验
参照中华人民共和国化工行业标准HG/T2160—91之标准执行。
5.1 方法提要
冷却水动态模拟试验在实验室给定条件下，用常压下饱和水蒸汽或热水加热换热器，模拟生产现场的流速、流态、水质，金属材质，换热强度冷却水进出口温度等主要参数，以评定水稳剂阻垢和缓蚀性能。
5.2 试验条件
5.2.1 试验水质：表二模拟水
试管与试片材质：A3，不锈钢 、黄铜
试管规格：φ10×510mm表面积120cm2
试片规格：Ⅰ型标准试片，表面积28.00cm2
5.2.3 工艺参数
5.2.3.1 PH值范围：7.0～9.0
5.2.3.2 ZT—305阻垢缓蚀剂含量控制范围：60～80mg/L
ZT—301阻垢缓蚀剂含量控制范围： 60～80mg/L
5.2.3.3 水流速：0.8～1.0m/s
5.2.3.4 冷却水进口温度：38℃
5.2.3.5　冷却水出口温度：64℃
5.2.3.6 换热强度：8×104千卡/平方米·小时
5.2.3.7 试验周期：7天
5.3 试验步骤
按动态装置操作规程运行
5.4 停车后的观察
试片光洁，无点蚀坑蚀痕迹，将试片和试管一同作污垢附着量和腐蚀率试验。
5.5 结果的表示与计算
5.5.1 腐蚀率按下式计算：
K·G
B = —————
A·T·D
式中：K——3.65×103
G——试样腐蚀减少的质量，g
T——试验时间，d
A——试样腐蚀面积，cm2
D——金属密度g/cm3 (A3：7.85，不锈钢：7.92，铜8.91 )
5.5.2 污垢附着量按下式计算：
30 ( G2 — G3 )
AT
mcm =
式中：G2——试验管试验后的质量，mg；
G3——试验管试验前的质量，mg；
A ——试验管内表面的面积，cm2；
T ——试验时间，d。
5.5.3 污垢化学成份含量按HG5—602、HG5—1603、HG5—1604、HG5—1605、HG5—1606和HG5—1607规定的测定方法进行。
5.5.4 动态模拟试验结果（见表十四）
表十四：动态模拟试验结果(浓缩倍数大于3倍)
配
方
结
果
项
目

空 白
ZT-305阻垢缓蚀剂80mg/L
ZT-301阻垢缓蚀剂 80mg/L
年污垢热阻值（千卡/平方米·时·℃）
12.05×10—4
3.89×10—5
3.01×10—5
污垢附着量（mg/cm2·月）
26.06
2.86
2.15
腐蚀率
mm/a
A3试片平均值
0.3563
0.0159
0.0163
不锈钢试片平均值
0.0127
0.0026
0.0025
黄铜试片平均值
0.0142
0.0025
0.0035
A3试管平均值
0.3601
0.0163
0.0192
不锈钢试管平均值
0.0170
0.0027
0.0027
黄铜试管平均值
0.0165
0.0026
0.0028

5.5.5 结果讨论
通过动态模拟试验结果（表十四数据）可知：ZT-305和ZT-301阻垢缓蚀剂在投加量80mg/l， A3钢腐蚀率0.0161mm/a，不锈钢腐蚀率0.0025mm/a，污垢附着为2.15mcm，其阻垢和缓蚀效果是十分理想的，各项指标都在设计规范控制范围内，GB50050—2007《工业循环冷却水处理设计规范》控制指标：
A3钢腐蚀率＜0.075mm/a
铜、不锈钢腐蚀率＜0.005mm/a
年污垢热阻值：＜4×10—4m2·h·℃/kcal
污垢附着量（mcm）＜15mg/cm2·月
细菌总数：＜1×105个/ml（冬）
＜5×105个/ml（夏）
6、小结
通过各种试验筛选，采用ZT—305阻垢缓蚀剂80 mg/L，ZT—102杀菌灭藻剂100 mg/L和ZT—105杀菌灭藻剂50mg/L可完全适用于白银西北铅锌冶炼厂硫酸循环冷却水系统循环冷却水系统。

湖北中泰环境技术有限公司
二O一三年五月
循环冷却水系统处理方案
对于新安装或运行较长时间的循环冷却水系统，需要安排进行清洗预膜工作，目的是要除去装置内部循环水侧在安装、制造和正常运行过程中产生和存在的铁锈、焊渣、油脂氧化物、沙石和硬垢、粘泥等，使系统内管道、设备内壁的金属表面清洗干净；然后在干净的金属表面上通过化学成膜技术，形成有效的保护膜，配合正常加药处理从而达到减缓腐蚀、结垢的速度、抑制菌藻滋生的效果。
一、同时现场了解各循环水系统，其中硫酸循环冷却水系统水量平衡参数如下表（15）：
项 目
单 位
参 数
循环水量R
m3/h
3600
保有水量
m3
1000
补充水量
m3/h
50
进、出水温度
℃
35/28
浓缩倍数

2.5～3.5

一、清洗预膜
1.冷却水系统结垢形态及危害和清洗预膜的必要性
1.1 冷却水系统的结垢形态(主要来自以下三方面)
1.1.1 生物粘泥：又称软垢或软泥，是冷却水中微生物大量繁殖造成的，细菌通常以单细胞或多细胞的菌落生存，如条件适宜，一小时就可以繁殖12×108个。循环水系统是一个特殊的生态环境，水温25—40℃，PH6.5—9.2恰好是多种微生物生长的适宜条件，加上循环浓缩使营养源和氧增加，有利于微生物的繁殖而造成生物软泥。
1.1.2 介质沉积：随着冷却水的不断蒸发，水中的盐分浓度逐渐增大，当浓度大于溶解度时则在换热面上沉积下来形成硬垢，主要成分为CaCO3.CaSO4.CaSiO3.SiO2等。
1.1.3腐蚀产物:设备停用期间空气侵入而使金属腐蚀,形成的腐蚀产物主要为FeO、Fe2O3、Fe3O4.；运行期间水中溶解的单质氧、二氧化碳、高价金属的离子等氧化剂腐蚀金属；腐蚀过程非常复杂，腐蚀形态多种多样，但最终都是金属氧化物或金属盐类。
1.2、系统结垢所造成的危害
1.2.1热效率降低：冷却水系统水垢的导热系数很低，一般为0.1～2.0Kal..m-1.h-1.k-1,而钢的导热系数为40-50 Kal..m-1.h-1.k-1，即结垢的导热系数比换热材质的要低上百倍甚至千倍，严重时根本没有换热效果；
1.2.2损害设备寿命：设备长期带垢运行极易产生垢下腐蚀，损害设备机体，其腐蚀速度比无垢时大许多倍；随介质PH值、温度及外界条件的不同，腐蚀形态和腐蚀速度也不同，其中危害最大的晶间腐蚀、选择性腐蚀、应力腐蚀和孔蚀等可使系统破裂或穿孔，造成严重损失。
由以上危害可见，清除系统积垢是非常必要的，对循环冷却水系统来说，除正常运行中添加阻垢缓蚀剂和杀菌灭藻剂外，清洗已经成为必不可少的重要的配套技术手段。
2.清洗
清洗是清除水系统内附着设备内的铁锈和硬垢、污物等，采用单台清洗方案，在停机状态下形成一个小循环系统，投加ZT-403清洗除垢剂进行循环清洗。
2.1具体配方及投加量：
ZT—403清洗除垢剂 5～10%
2.2 操作步骤：
2.2.1 将形成的水系统注满水，保证系统无泄漏，运转正常，测水的Ca2+和PH值；同时挂不同材质挂片各1块，锈蚀挂片2块；
2.2.2 用工业品硫酸调水的PH值在3.5～5.5之间，同时一次性
投加ZT-403清洗除垢剂（按保有水量的5～10%计算）于循环水箱中，开泵循环，清洗开始；
2.2.3 清洗过程中每两小时测一次PH值，每4小时测一次总铁、钙离子，清洗过程控制PH值控制在3以下；
2.1.4 当PH值在3.5以上时，应及时用ZT-403调节；
2.2.5 当PH值在有效范围内，水中Ca2+、铁离子含量稳定不上升时，则清洗结束，置换水至水的浊度小于15mg/L，铁离子含量小于0.5mg/L后转入预膜；
2.2.6 验收方式：取出挂片测腐蚀率，A3碳钢小于3g/m2·h，铜和不锈钢小于0.3 g/m2·h，观察关键换热器的温度，压力流量应有明显变化，水冷器打开，内侧干净，锈蚀挂片能见挂片本色，无明显铁锈。
3.预膜：
预膜又称基础处理，是在系统设备单台清洗之后，正常运行之前化学处理的必要步骤。预膜处理就是清洗之后立即向系统投入大剂量的预膜剂，在活化的金属表面很快形成保护膜，防止腐蚀速度很大的初腐蚀产生，同时也提高了金属表面的光洁度，减缓成垢离子的沉降速度。
3.1 具体配方；
ZT—403预膜剂 维持500 ppm
ZT—305 阻垢缓蚀剂 100 ppm
工业硫酸（调PH值用）
ZT—403预膜剂主要由有机磷酸盐、聚磷酸盐、锌盐、有机铬合酸、缓蚀剂、分散剂、成膜促进剂等组成，该剂成膜速度快，膜均匀牢固、致密，膜厚约60～70埃，主要用于各行业循环冷却水系统中的清洗预膜处理。
3.2 预膜处理应具备的条件：
3.2.1 钙离子的含量
聚磷酸盐形成沉淀膜时需要钙、铁等二价离子，故预膜时要求水中有足够的钙离子。一般在水中钙离子含量大于125mg/L（以CaCO3计）时预膜效果较好。预膜水中Ca2+含量都不得低于125mg/L（CaCO3计），当Ca2+含量不足时，应在水中加氯化钙或次氯酸钙以及氧化钙以调节循环水中钙离子的含量，最好加氧化钙。
3.2.2 预膜剂浓度
预膜剂浓度高，则成膜速度快，质量好。浓度相对降低时，预膜时间相对延长，预膜时间可在30h至40h不等。为节约预膜剂，预膜时可将循环水池水降低，使系统水量降至正常的2/3左右。
3.2.3 溶解氧
溶解氧的含量也影响预膜效果，这是因为水中不含溶解氧时聚合磷酸盐会与铁形成可溶性的络合物促进腐蚀；反之，若有一定溶解氧存在则会同聚合磷酸盐形成含有氧化物的保护膜。一般来说，敞开式循环水系统中，水中溶解氧基本上是饱和的。
3.2.4 PH值
PH过高可能产生磷酸盐或锌盐沉积，影响膜的致密性及其与金属的结合力。PH值过低，会引起金属腐蚀，最佳的PH范围为5.5～6.5。
3.2.5温度及预膜时间
水温高成膜速度快，预膜时间短，最佳预膜温度为50℃～60℃，预膜时间只要8～10h，膜的质量也较好；但系统要达到此温度是不现实的，因受季节限制，只能延长预膜时间，水温大于30℃，时间一般为30～40h，水温小于30℃时一般40～50h。当然，还要根据预膜剂及其它条件确定预膜时间。预膜时间也不宜过长。时间过长，聚磷酸盐水解，易产生磷酸盐沉淀。
3.2.6 水流速：水流速过大，不利于成膜，水流速过小，可能造成污泥沉积，故流速在1.0～2.0m/s之间为最佳。
3.2.7 浊度和铁离子：浊度高、悬浮物会沉积，使生成的膜松散，抗腐蚀性能差，浊度小于15mg/L，铁离子含量越少越好。
3.3 操作步骤：
3.3.1 清洗置换待水的浊度小于15mg/L，铁离子小于0.5mg/L后，将水位恒定在正常运行水位的三分之二，整个过程不排水，少补水、打开旁滤装置；
3.3.2 用酸调节PH在5.5～6.5之间，称取ZT-305阻垢缓蚀剂0.1吨进循环水池循环半小时，同时进行挂片监测；
3.3.3 初次投ZT—403预膜剂0.5吨入循环水池循环；
3.3.4 预膜过程中每两小时化验一次PH值、浊度，每四小时化验一次钙离子和ZT—403预膜剂含量及铁离子含量，如不在规定范围内及时调整。
3.3.5 当水中ZT—403预膜剂含量不在控制范围内时，应按下式进行补加：
（300－X）·V
ZT—403补加量（kg）= ————————
1000
式中：X—水中实际ZT—403含量（mg/L）
V—水系统保有水量
水中ZT—403含量（mg/L）=水中总无机磷含量×2.5。
3.3.6 预膜时间：当水温大于30℃时预膜30～40小时，小于30℃时预膜40～50小时。
3.3.7 预膜结束判定及验收方式：检查预膜效果一般是根据挂片的腐蚀速度和色晕，质量好的膜用肉眼观察均匀致密，有一层色晕；
3.3.8 预膜结束后，置换水至总无机磷含量小于2mg/L以下后转入正常运行的基础加药和正常运行加药，置换水的过程中每8小时检测一次总磷含量。
4.工程验收方式及标准：
4.1 工程验收方式：
由双方技术人员在每一阶段结束时，现场验收；
4.2 验收标准 清洗：A3腐蚀率＜0.075mm/a
铜腐蚀率＜0.005mm/a
预膜：挂片明亮、无腐蚀、锈蚀挂片洗净、有色晕。
二、正常加药
1.正常运行加药时应注意以下问题:
1.1加药方式
循环冷却水系统在投加阻垢缓蚀剂时应采用连续加药的方法，即将阻垢缓蚀剂配成一定的浓度，用计量泵连续加入水池，并根据水中药剂的分析数量调整加量。连续加药的药剂浓度稳定，波动范围小，化学处理要求保证低剂量的药剂浓度，连续加药时的最低剂量和最高剂量相差小，因而药剂的利用率高，效果好。在投加杀菌灭藻剂时应采用冲击式、突击式、交替式投加方式，具体情况根据现场实际情况自行调整投加浓度和频率。
1.2 加药位置
药剂加入循环水池，其位置以保证混合均匀原则，不要靠近排污口，以免药剂不进入循环系统就被排走，应保证药剂在池中有充分的混合时间，混合均匀，不要靠近某一台泵的入口处加药，以防止药剂分布不均。
1.3 正常运行加药
正常运行加药采用加药泵连续性投加方式，投加ZT—305阻垢缓蚀剂，维护水中ZT—305阻垢缓蚀剂浓度80ppm（含ZT305B）（因实验室与现场有区别，我们在现场控制时将药剂维护浓度控制在较高浓度）。
2.阻垢缓蚀剂的投加(每次投加量以补充水量计)
C×1200
ZT-305阻垢缓蚀剂投加量X= ———— = 50（kg）
1000×2
式中： C—ZT-305阻垢缓蚀剂投加量,80ppm。
称取ZT—305阻垢缓蚀剂 75kg直接倒入循环水池,运行半小时后再称取ZT—305阻垢缓蚀剂50kg加入加药槽中（其中B25公斤），用自来水稀释至一定量,将以上配制药剂以一定流速均匀地加入循环水系统中，24小时加完.
3.杀菌剂的投加
ZT—102杀菌灭藻剂按100ppm投加,ZT—105杀菌灭藻剂按50ppm投加,加药采用冲击式、突击式、交替投加方式，每周各投加一次,也可根据现场情况自行调整投加浓度和投加频率。
C×V
ZT—102每次投加量（kg）= ─── = 100㎏
1000

C×V
ZT—105每次投加量（kg）= ─── = 50㎏
1000
式中：C—投加浓度
V—保有水量，1000m3.