循环水浓缩倍数检测方法的优化

李伟龙

摘 要：循环水浓缩倍数是判定循环冷却水利用率的一个重要指标，倍数过低会影响经济性和水处理药剂利用率，倍数过高易发生结垢，影响机组安全运行，因此需要将其控制在一个合理范围内。我厂在浓缩倍数控制过程中经常发生浓缩倍数异常波动现象，本文就本厂浓缩倍数检测方法和取样点进行了分析，并对检测方法的改进和优化提出了建议。

关键词：浓缩倍数；检测方法改进；取样点

中图分类号：TQ085 文献标识码：A

一、循环水浓缩倍数的含义

循环水浓缩倍数指的是在运行循环冷却水系统的时候，因为出现了风吹损失、水分蒸发等问题，导致循环水不断出现浓缩现象的倍数。其属于综合性的水质控制好坏的衡量指标。

目前公认的节约水量的有效途径是提高循环水浓缩倍数，据有关统计，浓缩倍数从1.5提升到2，可以节约用水量50%，从2提升到3，可以节约30%，从3提升到4可以节约15%，从4提升到5可以节约6%，但是超过了5天，就不会有任何节约的作用，反而会造成安全问题：如增加水中的含盐量，这样会导致循环水之中的碱度、硬度以及浊度增加，加快换热设备循环水侧的腐蚀速度以及结垢速度，滋生细菌藻类；同时，在使用循环水药剂的时候提出了更高的要求，并且对药剂的精度要求也会有所提升；针对药剂含量的适应性，有害物质本身也会出现相对应的改变。所以，当提升到5的浓缩倍数为最佳。但是随着不断的增加浓缩倍数，结构的速度以及腐蚀速度都会相对应的增加，所以，如何做到高浓缩倍数之下的节能键盘，就需要做好相对应的处理技术开发应用。提升循环水的浓缩倍数，可以降低生产中成本的耗费，但也要结合本厂自身的实际情况去控制。所以浓缩倍数并不是控制的越高越好，要把其控制在一个合理的范围内。我厂目前控制浓缩倍数不超过3.5。

二、浓缩倍数的检测方法比较

循环水系统日常运行时，浓缩倍数的检测一般是根据循环水中某一种组分的浓度或某一性质与补充水中某一组分的浓度或某一性质之比来计算的。即：

K=C循环/C补充

式中：

K-循环水浓缩倍数

C循环—循环水中某一成分的浓度；

C补充—补充水中某一成分的浓度。

但是如果检测的是某一成分，其要求不会受到投加热处理剂、加热、结构等情况带来的影响。因此，其成分具体包含下面几个方面：。

2.1 Cl-法

虽然在测定Cl-的时候相对简单，并且也不会出现沉淀或者是不挥发的行为，不过，因为经常使用NaClO或者是Cl2等相关的药剂来对水中的微生物以及粘泥加以控制，这样就会有额外的Cl-出现，所以，会提升浓缩倍数。

2.2 Ca2+法

在运行过程中，难免会出现结垢，导致钙盐沉积物出现，尤其是浓缩倍数较高的状态下，所以，选择这一种方式，会降低浓缩倍数。

2.3 电导率法

这一方法测定准确性高，快速，并且很简单。从理论上来看，需要加入水处理剂或者是Cl2，这样会增加水的电导率，另外，一旦设备出现泄漏问题也会增加电导率，所以，在测定的时候，会出现较大的误差。

2.4 SiO2法

二氧化硅的性质相比其他成分比较稳定，受到的相关扰动小，但是当循环水中的镁离子和硅酸盐浓度都较高时，会反应生成硅酸镁沉淀物，二氧化硅的浓度便相对降低，从而使测定精度变差。该方法对检测条件要求较为苛刻，费用也比较高昂。

2.5 K+法

站在理论的角度分析，在循环水之中的K+来源相对偏少，在某一个阶段之中，K+会处于相对稳定的状态。不过，因为不同时期，地面水、土壤等外界环境的影响，会出现相对应的变化。K+本身的溶解度偏大，所以，在運行过程中也不会出现从水中析出的现象。所以，当利用这一方法，受到的干扰较小。

三、我厂循环倍数测定中存在的问题

目前我厂测量和控制浓缩倍数K采用将循环水中氯离子浓度与补充水中氯离子浓度的做比值的方法。即K=循环水Cl-/补充水Cl-。每4小时测量一次，控制标准为浓缩倍数不超过3.5，一旦超过或快速接近，采取加强排污的方法控制浓缩倍数。

然而运行过程中发现在负荷稳定情况下，循环倍率前后存在突然升高或降低的现象。

图1可以看出5月2日和12日循环倍数波动范围较其他时间明显增大（如图1曲线所示）。原因分析：循环水氯根由于基数大，因此10mg/L的变化并不会对浓缩倍数造成多大的影响，如5月2日10：00和14：00对比；但补充水氯根基数为循环水氯根1/4左右，10mg/L甚至更大的变化对于浓缩倍数的影响也因此成倍增加，如5月12日2：00和10点对比。浓缩倍数如此大范围波动对排污量、加药量等的控制造成了极大的影响，一方面影响经济性，另一方面为机组的安全运行也留下了隐患。

那么造成补充水氯根波动的原因是什么呢？经过调查发现我厂补充水取样点为PCF纤维过滤器入口处，补充水到达此处需经过生产水池和原水箱两个容器，而此两个容器中又长期处于接近满水状态，这就造成了新水与老水混合的情况；其次，我厂化学制水并不是经常处于运行状态，这就存在非运行期间补充水取样点处的水为非流动状态的死水；再次，生产水池的水进入原水箱时，NACLO加药泵会联启，起到杀菌作用，药量加入的多少也会直接影响补充水和循环水中氯根的分布。由此可见我厂循环水的浓缩倍数并不具备实时性的特点。

四、解决办法

鉴于我厂补充水取样点的不合理，建议首先改变补充水取样点位置，直接从机力塔补水管处取水，这样能够最大限度的避免上述问题的发生，也保证了浓缩倍数测量的实时性。

当然也不排除补充水来水本事就存在氯根不稳定的情况，如果改变补充水取样点后，氯根波动的情况依然发生，证明用氯根测量浓缩倍率的方法并不符合我厂的实际情况，建议改为用受到干扰相对较少的K+法测量浓缩倍率。

以上的分析可能有些地方考虑、分析还不到位，欠妥的地方希望得到指正。

参考文献

[1]郑用熙.分析化学中的数理统计方法[M].北京：科学出版社，1991.

[2]何世梅.循环水浓缩倍数的检测方法及控制指标[J].中国给水排水，2000，16（6）：48-50.endprint