工业循环冷却水处理的机理及方法探究

白娜 冉学良 赵玮

摘要：从工业角度来讲，循环冷却水最主要的功能就是对产品和相关设备进行冷却，从而有效地确保工业生产质量和效率达到规定标准。但是从现实情况来看，长时间采用工业循环冷却用水，设备极易产生结垢等问题，情况严重甚至会造成设备腐蚀损坏。因此，必须要采取科学合理的措施来解决此类问题。基于此，本文主要对工业循环冷却水处理进行分析，并着重探究了其应用方法和机理，希望可以为业内提供一些借鉴意义。

关键词：工业循环水处理；机理；方法；冷却；化学工业

对于我国许多化学工业而言，如：炼油、制药等，一般都需要采用工业循环冷却水来保障其冷却装置的顺利运行。正是因为工业循环冷却用水对于我国许多化工行业而言具有十分重要的作用，因此，必须要加强对循环冷却水处理的深入研究。工业循环水在应用一段时间后，容易侵蚀设备和生产管道等，同时还会产生结垢等一系列问题，这样除了会对设备的使用期限产生不良影响，还会造成管道堵塞，进一步导致热交换效率下降，使得大量能源被浪费。出于对这部分问题的考虑，业内必须要加强对工业循环冷却水方面问题的重视。利用冷却水在对产品、设备进行冷却时，会使得水温上升，不会对其物理性能产生较大的影响，但是仍然需要做好降温处理，有效的保障工业循环水系统的安全稳定运行。

1.工业循环水处理机理概述

在化学工业领域，冷却水处理主要指的是结合工业循环水系统中各项基础条件的不同，如：水质、工况、应用设备等，在对各项条件进行综合分析和考虑后，再选取适宜的水处理剂和科学有效的水处理配方，然后高质的完成水处理工作。除了上述内容外，还需要确保工艺条件等方面适宜，以便于更加高质高效的完成循环冷却水的各项处理工作，并保障其处于良好稳定的运行状态。在对工业循环水进行有效处理时，最重要的问题就是必须要采取质量安全、品质合格的阻垢剂。因此，业内对于阻垢剂的分析和研究一直十分重视，同时这也是水处理工作中的关键问题。

1.1阻垢效应

对于工业冷却用水系统而言，通过对阻垢剂的有效利用能够产生螯合反应，同时阻垢剂还具有一定的分散和吸附效果，这也就表明了阻垢剂具有多项功能效用，除了阻垢功能外，还可以实现絮凝、杀菌等不同性能。在许多研究中可以发现，对不同的阻垢剂进行科学合理的混合使用，其效果比单独采用某一种阻垢剂要更加有效，因此，在工业循环冷却水处理中也经常会将不同阻垢剂进行联合应用。

1.2工业循环水处理的重要性

在对工业循环水进行补给时，一般选用的都为天然水，但是在天然水中，无论是河水、井水、水库中的水，还是地表水，水中都会含有一定的杂质，如：悬浮物质、胶体物质和溶解性物质等。如果应用的天然水中含有的杂质超标，则必须要采取有效的防控措施，也就是需要进行水处理，否则杂质会在热交换面上不断进行沉积，最终形成水垢，使得热交换率不断下降，导致设备被腐蚀，如果情况严重甚至会对整个工业生产造成安全危害，危及工业的安全生产。因此，必须要加强对工业循环水处理工作的重视程度，科学合理的开展水处理工作。

1.3换热设备

一般情况下，工业循环水处理的换热设备指的就是循环水冷却机，同时也表明了循环冷却水系统的本质就是为了生产设备进行冷却而进行研发配置的。在应用循环冷却水系统时，其主要通过水来实现冷却工作，在进行循环使用的过程中可以有效的节约大量的冷却水。在工业生产中，各项生产活动对于冷却水的消耗十分巨大，因此，节约冷却水也在一定程度上为工业经济的可持续发展做出了贡献，科学合理的应用循环水冷却机具有十分重要的现实意义和经济價值。

2.工业循环冷却水处理的化学方法

2.1缓蚀剂

在对循环冷却水进行处理时，可以选择的缓蚀剂种类十分丰富，但是在利用缓蚀剂进行水处理时，要求其不但具有良好的环保性，还需要能够对不同金属有着较强的缓蚀效果，同时最为重要的是具有一定的经济实用性。以下，对几种在循环冷却水处理中比较常见的缓蚀剂进行系统性的分析。

钼酸盐在循环冷却水处理中应用的十分广泛，其属于阳极型缓蚀剂，同时也可以将其归属于氧化膜型，在阳极上应用此种缓蚀剂会产生一层氧化物钝化膜，从而起到有效的保护作用，但是此种缓蚀剂的缺点在于由于使用时需要较大的剂量，因此造价成本较高。

除了钼酸盐，磷酸盐同样也属于阳极缓蚀剂，但是同钼酸盐进行比较来说，磷酸盐无毒无害且造价成本较低。但是采用钼酸盐容易形成磷酸钙，从而导致垢的生成，所以需要和阻垢剂进行有机结合使用，以便于加强对磷酸钙的控制，但在这种情况也会导致水中藻类疯狂生长，致使环境污染问题加剧。

聚磷酸盐是最有效果的缓蚀剂之一，并且其成本较低，还具有一定的阻垢作用。除此之外，聚磷酸盐无毒、遇水易溶解，但是在水解后会和正价钙离子产生反应，并进一步生成磷酸钙垢，使得水中藻类加剧生长。但是综合分析，聚磷酸盐还是具有较强的应用价值。

2.2阻垢剂

针对水处理工作而言，应用比较广泛的阻垢剂包括以下几种，如：聚磷酸盐、机膦酸脂等。其中，聚羧酸主要可以对碳酸钙垢起到有效的作用。而有机膦酸酯则主要是用来阻垢和控制硫酸钙垢，但是此种阻垢剂对于碳酸钙垢的控制效果不佳。除了上述几种阻垢剂外，有机膦酸在水处理中也比较常见，它主要针对碳酸钙、硫酸钙等具有一定的阻垢效果。

3.工业循环冷却用水的作用

3.1洗涤作用

众所周知，水具有一定的流动性，同时其溶解性也较好，因此，利用水的这两种特性可以有效的净化经过处理的相关物料。但是在进行处理之前需要先对相关物质进行检测，确保其符合净化要求。一般对于被净化物质而言，要求其与水不互溶，同时还可以在短时间内完成沉降，最重要的就是这部分物料中所含有的杂质可以有效的被水溶解。此时在对物料进行处理时，就可以通过水进行洗涤，并实施多次重复利用，直至呈现为饱和状态。

3.2换热作用

在工业生产过程中，通过循环冷却用水能够释放系统造成的多余热量，其本质就是应用换热装置，将温度过高或者过低的工业循环水进行换热，在换热期间需要应用到相关导热介质，使其和应该进行升降温的物料实现转化，以此来实现冷热水循环使用的效果。

结束语：

综上所述，近年来我国社会经济一直呈现为良好的上升趋势，在此背景下，工业发展速度也在不断加快。随着工业领域的进步和发展，人们开始提高了对工业循环冷却用水系统的重视程度，并加强了对此方面党的深入研究和思考。在具体的研究过程中发现，工业循环冷却水系统在实际应用期间存在着一定的缺陷和不足之处，因此，相关领域需要加强对其化学处理方法的改进和优化，同时还需要深入研究不同的水处理技术。在业内相关人员的共同努力下，工业循环冷却用水研究取得了较大的进步。另外，“可持续发展战略”的提出也为循环冷却水的发展提供了政策上的支持，对于整个水处理方面的工作起到了重要的积极影响。

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（作者单位：兰州石化公司）