循環冷卻水使用後，水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等離子、溶解固體和懸浮固體相應增加，空氣中的汙染物，如灰塵、雜物、可溶性氣體和換熱器材料的泄漏等，均可進入循環冷卻水，造成循環冷卻水系統中設備和管道的腐蝕和結垢，降低換熱器的傳熱效率，減少過水截面，甚至造成設備和管道的腐蝕和穿孔。
循環冷卻水系統中的結垢、腐蝕和微生物繁殖是相互聯系的。汙垢和微生物粘液會引起垢下腐蝕，腐蝕產物形成汙垢。要解決循環冷卻水系統中的這些問題，必須進行綜合治理。
通過采用水質穩定技術，結合物理和化學處理來控制和改善水質，可以有效解決循環冷卻水系統中的腐蝕、結垢和生物結垢問題，取得良好的節水和節能效益。臭氧產品已廣泛應用於國內電子、電力、飲料、制藥等行業，質量已達到國外90年代同行業水平。投入產出比可比效益為:1: 2-1: 10，可節約能源，提高設備利用效率，延長設備使用壽命和運行安全，減少環境汙染。
臭氧可作為唯壹的處理劑替代其他冷卻水處理劑，可阻垢、緩蝕、殺菌，使冷卻水系統高濃縮倍數運行甚至零排放，節水節能，保護水資源；同時，臭氧冷卻水處理沒有任何環境汙染。臭氧在循環水處理中的應用在國外已經取得了成功，但在國內這壹領域還是空白。工業(電廠)循環冷卻水處理系統
壹.概述
循環冷卻水使用後，水中的Ca2+、Mg2+、Cl-、SO42-等離子、溶解固體和懸浮固體相應增加，空氣中的汙染物，如灰塵、雜物、可溶性氣體和換熱器材料的泄漏等，均可進入循環冷卻水，造成循環冷卻水系統中設備和管道的腐蝕和結垢，降低換熱器的傳熱效率，減少過水截面，甚至造成設備和管道的腐蝕和穿孔。
循環冷卻水系統中的結垢、腐蝕和微生物繁殖是相互聯系的。汙垢和微生物粘液會引起垢下腐蝕，腐蝕產物形成汙垢。要解決循環冷卻水系統中的這些問題，必須進行綜合治理。
通過采用水質穩定技術，結合物理和化學處理來控制和改善水質，可以有效解決循環冷卻水系統中的腐蝕、結垢和生物結垢問題，取得良好的節水和節能效益。臭氧產品已廣泛應用於國內電子、電力、飲料、制藥等行業，質量已達到國外90年代同行業水平。投入產出比可比效益為:1: 2-1: 10，節約能源，提高設備使用效率，延長設備使用壽命和運行安全，減少環境汙染。
中國是壹個缺水國家，因為按照國際標準，每人每年的供水量在1000噸以下。目前我國缺水量超過1000億立方米。許多地區的人均水資源接近世界著名的缺水國家以色列。黃土高原就是這種情況。中國被列為世界上缺水的國家之壹。尤其是北部和西部的廣大地區，缺水尤為嚴重。我國東南地區地表水汙染造成的缺水也很嚴重。全國670個大中城市中，有400個城市不同程度缺水。其中110城市嚴重缺水。最新數據顯示，目前北京人均水資源不足300立方米。面對如此嚴峻的缺水形勢，中國工業用水量驚人。主要是工業用水重復利用率低。工業用水的重復利用率只有20-30%。只有發達國家的三分之壹。如果生產1噸鋼，中國的用水量是國際先進水平的1-6倍以上，中國生產1噸紙的用水量是國際先進水平的3倍以上。其他行業也浪費水資源。節約用水已成為我國的當務之急，而缺水問題也將嚴重制約我國本世紀經濟的可持續發展，還將造成生態環境惡化、人居環境惡化、水資源矛盾日益突出等社會環境問題。為了節約用水，國家正在制定和實施壹些具體措施和政策，鼓勵節約用水，提高水的重復利用和汙水處理和回用。中國將逐步實施定量供水、提高水價和對過度用水罰款等措施。據相關資料顯示，2006年前，北方地區水價將上調至民用水4元/噸，工業水6元/噸，並對不同行業實行限量供水，超出部分罰款6倍。這將迫使所有行業和居民提高節水意識。
目前各單位用水排水成本逐漸快速增加已成定局。但就電廠冷卻循環水工藝而言，雖然會不斷改進，但由於是多年的成熟工藝，短時間內不可能有革命性的進步。主流程似乎很難挖掘潛力在降本增效中發揮重要作用。在這種情況下，做好水文章顯然是必要的，僅從提高企業經濟效益的角度考慮，也會起到事半功倍的效果。因此，汙水經深度處理後回用已成為企業提高效率、清潔生產、節約能源、減少環境汙染的大勢所趨。
二、技術背景和意義
循環冷卻水是工業用水的主要項目。在石化、電力、鋼鐵、冶金等行業，循環冷卻水的消耗量占企業總用水量的50-90%。由於原水中含鹽量不同，循環冷卻水濃縮到壹定倍數時必須排出壹定量的濃縮水，必須補充新水。對於壹臺30萬千瓦的冷凝機組，循環冷卻水量應達到約33000噸/小時。假設原水中含鹽量為1000mg/L，濃縮系數為3，循環冷卻水的濃水排放量約為6-8 ‰，即198-264 m3/h，同時要補充的新水等於排水和蒸發損失等。
由於濃縮倍數的限制，循環冷卻水在運行時必須排出壹定量的濃縮水，並補充壹定量的新水。將冷卻水中的含鹽量、PH值、有機物濃度、懸浮物含量控制在合理的允許範圍內。對這部分濃水排放進行處理和回用具有重要意義。不僅可以提高水的重復利用率，節約水資源，而且可以大大改善循環冷卻水的整體狀況。
三。循環冷卻水的現狀及存在的問題
循環冷卻水被泵送到冷卻系統中的所有用戶，經過熱交換後溫度上升，被送到冷卻塔冷卻。在冷卻塔中，熱水從塔頂向下噴成水滴或水膜，而空氣反向或水平流動，在氣水接觸過程中進行熱交換。當水溫下降到滿足冷卻水的要求時，就會繼續循環使用。
空氣從塔頂溢出時，帶走了水蒸氣，增加了循環水中的離子含量。因此，需要補充新鮮水，排出濃水，使含鹽量維持在壹定濃度，從而保證整個系統的正常運行。補充水量應彌補蒸發、風吹(包括飛濺和卷吸)和汙水排放造成的水分損失。循環水含鹽量與補充水的比值是循環水系統的濃縮倍數。在壹定的循環冷卻水系統中，只要改變補給水的含鹽量，就可以改變循環冷卻水系統的濃縮倍數，提高濃縮倍數是保證整個循環冷卻水系統經濟運行的關鍵。
冷卻水在循環系統中不斷循環。由於水溫的升高，流量、蒸發量的變化以及各種無機離子和有機物的濃度，冷卻塔和冷卻池受到陽光照射、風吹雨打、灰塵和雜物的進入，以及設備結構和材料的綜合作用，會出現很多問題。
1，水垢附著
在循環冷卻水系統中，碳酸氫鹽的濃度隨著蒸發和濃縮而增加。當其濃度達到過飽和狀態時，或傳熱面上水溫升高時，會分解生成碳酸鹽沈積在傳熱面上，形成致密的微溶鹽垢，導熱性能很差(≤1.16W/(m.K)，壹般鋼為45W/(m.K)。因此，結垢會降低換熱器的傳熱效率，嚴重時會堵塞換熱器，增加系統阻力，降低水泵和冷卻塔的效率，增加生產能耗，降低產量，加速局部腐蝕，甚至引起非正常停車。
2、設備腐蝕
在循環冷卻水系統中，大量設備由金屬制成。如果長時間使用循環冷卻水，會發生腐蝕和穿孔。這是由多種因素造成的，主要包括:冷卻水溶解氧引起的電化學腐蝕；有害離子(Cl-和SO42-)引起的腐蝕；微生物(厭氧菌、鐵細菌)等引起的腐蝕。設備管壁腐蝕穿孔造成泄漏，或工藝介質漏入冷卻水中，造成物料流失，汙染水體；或者冷卻水滲入工藝介質，影響產品質量，造成經濟損失，影響安全生產。
3.微生物生長和泥化
在循環水中，營養物質的集中、水溫的升高和陽光的照射為細菌和藻類的快速繁殖創造了條件。細菌分泌的粘液使漂浮在水中的灰塵雜質和化學沈積物粘在壹起，形成附著在傳熱表面的沈積物，即生物粘液或軟垢。粘泥粘附會引起腐蝕，降低冷卻水流量，進而降低冷卻效率；嚴重時會堵塞管道，迫使停產清理。綜上所述，冷卻水長期循環使用後，必然會帶來結垢、腐蝕和微生物生長的問題。只有解決了這三個問題，才能穩定生產，節約資源和能源，從而減少環境汙染，提高經濟效益。
四、循環冷卻水處理技術的現狀
1，比例控制
循環水系統中最容易生成的水垢是碳酸鈣水垢，控制水垢就是防止碳酸鈣沈澱。大致有以下幾種方法。
(1)補充冷卻水中去除的鈣鎂離子在補充水進入循環水系統前會被軟化，Ca2+和Mg2+被去除，不會形成水垢。目前，常用的軟化方法有兩種:
壹種是離子交換樹脂法，適用於補充水量小的循環水系統。二是石灰軟化法，即加入石灰使Ca(HCO3)2反應生成的CaCO3提前沈澱。該方法成本低，適用於原水含鈣量高(特別是臨時硬度的結垢原水)和補充水量大的循環冷卻水系統。
⑵加酸或通入CO2氣體降低PH值，穩定碳酸氫鹽。
向循環水中加入酸(通常是硫酸)或通入CO2氣體降低PH值，使下面的平衡向左移動，碳酸氫鹽處於穩定狀態。
ca(HCO 3)2 = = = = = = CaCO3+H2O+CO2
目前仍采用加酸的方法，關鍵是控制加酸量，否則加酸過多會加速設備腐蝕。通入CO2氣體時，PH值也要控制好，否則循環水通過冷卻塔時，由於CO2的溢出，CaCO3會在塔內結晶，堵塞填料，形成鈣垢轉移現象。這種方法在壹些有CO2氣源的化肥廠、化工廠、電廠仍有推廣價值。
(3)添加阻垢劑
在循環水中加入阻垢劑可以破壞CaCO3的結晶生長過程，從而控制水垢的形成。目前常用的阻垢劑有聚磷酸鹽、有機聚膦酸、有機磷酸酯、聚丙烯酸酯等，這也是應用最廣泛的防垢方法。
2.汙垢控制
要控制汙垢，可以從以下幾個方面努力:
(1)對補給水進行預處理，降低濁度。
⑵做好循環水質處理。
⑶加入分散劑可以將附著的泥漿和雜質分散成顆粒，懸浮在水中，隨水流動而不沈澱，減少汙垢對傳熱的影響，部分懸浮物也可以隨汙水排出。
⑷增加旁通過濾設備如果在系統中增加旁通過濾設備，並控制好進出口旁通設備的旁通流量和濁度，可以使系統長期運行時的濁度保持在控制指標之內，減少汙垢的形成。
3.循環冷卻水系統中金屬腐蝕的控制
控制循環冷卻水系統中金屬腐蝕的常用方法有四種:
(1)添加緩蝕劑緩蝕劑是壹種用於抑制腐蝕介質中金屬腐蝕的添加劑。其用量少，不會改變腐蝕性介質的性質，不需要特殊設備或表面處理。因此，使用緩蝕劑是壹種經濟效益高、適應性強的金屬保護措施。在開式循環水系統中，常用的緩蝕劑有矽酸鹽、鉬酸鹽、鋅鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽、有機聚膦酸、巰基苯並噻唑(MBT)、苯並三唑(BTA)、甲基苯並三唑(TTA)、硫酸亞鐵等。為了緩解環境富營養化的壓力，目前更傾向於使用後者的有機膦酸鹽和低磷緩蝕劑。
⑵提高循環水的PH值，增加了金屬表面形成氧化保護膜的傾向，易於鈍化，有利於控制設備的腐蝕。開式循環冷卻水系統通常通過冷卻塔內的曝氣來提高PH值。當水和空氣中的CO2達到平衡時，水的PH值約為8.5。提高循環水的PH值後，必然帶來壹些問題:循環水的結垢傾向增大；設備腐蝕率有所下降，但仍不能滿足要求；壹些常見的緩蝕劑失效了。目前可以通過添加專門為堿性冷卻水處理開發的復合緩蝕劑來解決，如聚磷酸鹽-鋅鹽-膦酸鹽-分散劑、聚磷酸鹽-正磷酸鹽-膦酸鹽-三元聚合物、有機聚膦酸-聚合物分散劑-吡咯、多元醇磷酸酯-丙烯酸聚合物、HEDP-PMA等。這些水處理劑的復配配方可以起到綜合的除垢和防腐作用。由於具有協同或增效作用，比單壹藥劑的單壹作用具有更顯著的效果，這也是緩蝕劑的發展趨勢。
⑶耐腐蝕材料制成的換熱器，如聚丙烯換熱器或石墨改性聚丙烯換熱器，由於換熱效果差，很少使用。
⑷塗防腐塗層是通過防腐塗層的屏蔽、緩蝕、陰極保護和PH緩沖來保護設備不受腐蝕。
4.循環冷卻水系統的微生物控制
二、系統技術
循環水冷卻通常分為閉式循環水冷卻系統和開式循環水冷卻系統。在封閉循環水冷卻系統中，水是封閉循環的，水的冷卻不與空氣直接接觸。在開式循環水冷卻系統中，水需要與空氣直接接觸，根據水與空氣接觸方式的不同，分為水面冷卻、噴淋冷卻池冷卻和冷卻塔冷卻。
開式循環水冷卻系統可分為以下三類:
1.壓力回流循環冷卻系統
壹般這種循環水系統的水質沒有受到汙染，只有少量在循環利用過程中流失的水得到補充。補充水可以流入冷水池或冷卻結構的下部。冷水池也可以位於冷卻塔下方，與集水池合並。
補給水→冷水池→循環泵房
↑ ↓
冷卻塔/生產車間或冷卻設備
壓力回流循環冷卻系統