冷卻水處理系統(tǒng)的清洗、預(yù)膜和正常運(yùn)行管理

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　 　 　 　 　 　 　 　 　第一章 清 洗
概論
通過物理、化學(xué)和生物等作用去除物體表面的沉積物等，使其恢復(fù)到原來狀況的過程。
清洗也是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)處理的一個(gè)重要步驟。它直接關(guān)系到水處理的預(yù)膜和正常運(yùn)行，系統(tǒng)中換熱設(shè)備和管道中的油污、粘泥、污垢、銹垢等雜質(zhì)會(huì)使得緩蝕劑難以在金屬表面形成良好的保護(hù)膜，使預(yù)膜效果下降；在日常運(yùn)行時(shí)，這些污垢或者成為垢的生長(zhǎng)點(diǎn)、腐蝕的活性點(diǎn)，或者進(jìn)入系統(tǒng)，使水質(zhì)惡化。因此，清洗對(duì)于發(fā)揮水處理藥劑的功效，保證設(shè)備安全、長(zhǎng)周期運(yùn)行是非常必要的。
新的冷卻水系統(tǒng)由于其設(shè)備和管道在制造、安裝過程中，難免會(huì)有些焊接碎屑、切削物、建筑物碎片、潤(rùn)滑油以及浮銹等。
經(jīng)過多年運(yùn)行的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，由于以下一些原因：
①冷卻水在冷卻塔內(nèi)的曝氣、循環(huán)過程的蒸發(fā)濃縮以及在高溫?fù)Q熱設(shè)備表面等，因二氧化碳的逸出、鹽類的溶度積效應(yīng)、碳酸鈣和磷酸鈣的反溫度效應(yīng)、水的流速低等原因而形成碳酸鈣、硫酸鈣、氫氧化鎂、硅酸鈣等垢；
②金屬由于腐蝕而形成的鐵的氧化物或氫氧化物等；
③補(bǔ)充水處理不好而帶入的固體懸浮物（如泥沙、塵土、碎屑等）；
④冷卻塔洗滌空氣中的灰塵或細(xì)菌等進(jìn)入冷卻水系統(tǒng)，在一定條件下形成淤泥或污垢；
⑤循環(huán)冷卻水中的微生物繁殖而形成的粘泥；
⑥物料的泄漏；
⑦水處理藥劑本身的不穩(wěn)定性而引起的磷酸鈣、氫氧化鋅等沉積。
這些均會(huì)引起設(shè)備和管道內(nèi)的污垢。
因此，無論對(duì)于新舊循環(huán)冷卻水系統(tǒng)均應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)那逑础?BR>清洗的方法
一般分為物理清洗和化學(xué)清洗。
1．物理清洗
物理清洗是利用機(jī)械或水力的作用清除物體表面的污垢，其作用包括熱能、電流、超聲波、紫外線等作用。因此凡是利用熱學(xué)、力學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)和電學(xué)的原理去除物體表面污垢的方法都應(yīng)歸為物理清洗的范疇。
物理清洗多數(shù)由于是干式清洗二不存在廢水排放的難題，或是水力清洗的廢液易于處理，相比之下，對(duì)環(huán)境的污染小對(duì)工人的健康損害小，對(duì)設(shè)備也無甚腐蝕破壞作用。其缺點(diǎn)是對(duì)于結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備內(nèi)部，其作用力不能均勻到達(dá)所有部位而出現(xiàn)“死角”，有時(shí)甚至需停車清洗，且常需配備動(dòng)力設(shè)備，占地面積大，不易搬運(yùn)等缺點(diǎn)。
2．化學(xué)清洗
化學(xué)清洗是利用化學(xué)藥劑或其它水溶液清楚物體表面的污垢，主要依靠清洗劑的化學(xué)作用。常見的化學(xué)清洗劑如各種無機(jī)酸、有機(jī)酸等可去除金屬表面的銹垢、水垢，用漂白氧化劑、殺菌劑等殺死微生物，并除去物體表面的泥垢和粘泥。
化學(xué)清洗是利用化學(xué)藥品的反應(yīng)能力，具有作用強(qiáng)烈、反應(yīng)迅速的特點(diǎn)，由于是液體，流動(dòng)性好，滲透力強(qiáng)，易均勻分布到所有接觸的金屬表面，適合于清洗形狀復(fù)雜的物體， 而不至于產(chǎn)生清洗不到的“死角”，且可通過成分的分析監(jiān)測(cè)了解和控制清晰進(jìn)行的程度。
其缺點(diǎn)是一旦化學(xué)清洗藥劑選擇不當(dāng)，會(huì)對(duì)清洗物造成腐蝕破壞，甚至損失，其產(chǎn)生的廢液對(duì)環(huán)境有危害，且化學(xué)藥劑操作不妥時(shí)會(huì)對(duì)工人的健康、安全造成一定的危害。
化學(xué)清洗的分類
（1）按使用的清洗劑化學(xué)清洗可分為：
、堿清洗；、酸清洗；（分類為：無機(jī)酸清洗、有機(jī)酸清洗）
、絡(luò)合劑清洗； 、聚電解質(zhì)清洗；
、表面活性劑清洗；、殺生劑清洗；
、有機(jī)溶劑清洗。
（2）按清洗的對(duì)象化學(xué)清洗可分為：
、單臺(tái)設(shè)備清洗；、全系統(tǒng)清洗。
（3）按清洗的裝置可分為：
、不停車清洗（在線清洗）；、停車清洗。
2．化學(xué)清洗的技術(shù)準(zhǔn)備工作
進(jìn)行化學(xué)清洗首先要對(duì)污垢的類型、設(shè)備的材質(zhì)以及設(shè)備的結(jié)垢進(jìn)行嚴(yán)格的診斷后才能制定有效的清洗方案。
（1）確定污垢的類型：實(shí)地取樣進(jìn)行垢樣的分析，包括污垢的種類、形態(tài)、厚度等，選用有效的清洗劑。
（2）材質(zhì)的組成：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備一般是由多種材質(zhì)制成，清洗前須***了解材質(zhì)的種類，以選用無腐蝕的清洗劑。
（3）設(shè)備的構(gòu)成：循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的設(shè)備構(gòu)成和工藝流程對(duì)清洗工作至關(guān)重要。清洗前應(yīng)對(duì)設(shè)備的構(gòu)成進(jìn)行嚴(yán)格調(diào)查，確定是否會(huì)造成死角，或是因生產(chǎn)需要分段清洗，排污是否暢通，是否有泄漏等。
3．化學(xué)清洗方法的選擇
目前隨著清洗技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，出現(xiàn)了許多化學(xué)清洗方法，它們使不同的清洗劑和緩蝕劑，清洗不同金屬（材質(zhì)）的換熱器中沉積的污垢，取得了技術(shù)性的更新。
（1）堿清洗：
堿清洗是以強(qiáng)堿性或堿性的化學(xué)藥劑做為清洗劑去除疏松、乳化和分散設(shè)備內(nèi)沉積物的一類方法。它主要用來清洗一些油脂和帶有有機(jī)物的污垢，也可用表面活性劑所代替。
（2）酸清洗：
酸能有效的清洗掉金屬設(shè)備中由碳酸鹽組成的硬垢和由金屬氧化物組成的腐蝕產(chǎn)物。酸與金屬的碳酸鹽或氧化物反應(yīng)，使之轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘慕饘冫}類。
無機(jī)酸一般是強(qiáng)酸，除垢率高，清洗時(shí)間短，清洗成本低，主要適用于垢和銹比較嚴(yán)重的系統(tǒng)或單臺(tái)設(shè)備的清洗。但對(duì)金屬設(shè)備有較強(qiáng)的腐蝕性，因此，酸洗前需向酸洗液中加入一些專用的有效酸洗緩蝕劑，以減輕對(duì)被清洗設(shè)備金屬基體的腐蝕。
（3）絡(luò)合劑清洗：
絡(luò)合劑又稱配體,絡(luò)合劑清洗是利用各種絡(luò)合劑(其中包括螯合劑)對(duì)各種成垢離子(如Ca2+、Mg2+、Fe2+)的絡(luò)合作用或螯合作用，使之生成可溶性的絡(luò)合物（配位化合物）或螯合物而進(jìn)行的清洗。
絡(luò)合劑清洗中常用的無機(jī)絡(luò)合劑有聚磷酸鹽、聚馬來酸等，常用的有機(jī)螯合劑有檸檬酸、乙二***四乙酸（EDTA）或氮三乙酸（NTA）等（C6H8O7·H2O、C10H16O8N2）。
絡(luò)合清洗劑具有溶垢效率高，對(duì)基體金屬和水泥設(shè)施的侵蝕性極小。無氫脆和晶間腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，故常被應(yīng)用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的不停車清洗中。
（4）表面活性劑清洗：
表面活性劑和濕潤(rùn)劑通常使用于清洗冷卻水系統(tǒng)中含油或含有膠體物質(zhì)的沉積物，它能分散水中的油類、脂類和微生物產(chǎn)生的沉積物。通常與無機(jī)鹽（Ca2+、Mg2+、Fe2+）清洗劑復(fù)合后并用。
（5）聚電解質(zhì)清洗劑：
冷卻水全系統(tǒng)的停車或不停車清洗中常常采用聚電解質(zhì)進(jìn)行清洗，聚電解質(zhì)主要是一些在支鏈上具有能在水中電離基團(tuán)的高分子聚合物或共聚物。它不但可以防止成垢物質(zhì)從水中析出再次沉積，還可以使冷卻水（冷凍更適宜）系統(tǒng)中原有的污垢變的疏松而逐漸脫落，還可以達(dá)到清除污垢、保護(hù)金屬腐蝕的目的。
聚電解質(zhì)清洗時(shí)，往往需要和表面活性劑，濕潤(rùn)劑、殺生劑、滲透劑等聯(lián)合使用。
（6）殺生劑清洗：
當(dāng)冷卻水系統(tǒng)中產(chǎn)生了微生物和粘泥比較嚴(yán)重時(shí)，可采用殺生劑清洗，常用的復(fù)合劑：低泡的非離子表面活性劑和非氧化性殺生劑（如：二硫氰基甲烷）以及季***鹽類殺生劑（如：十二烷基二甲基芐基氯化銨以及溴化銨）。進(jìn)行不停車的清洗，將微生物粘泥和藻類從設(shè)備上剝離下來。

　 　 　 　 　 　 　 　 　 　第二章 預(yù) 膜
1． 預(yù)膜的目的
冷卻水循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備和管道經(jīng)化學(xué)清洗后，金屬的本體裸露出來，很容易在水中溶解氧等的作用下再發(fā)生腐蝕；為了保證正常運(yùn)行時(shí)緩蝕阻垢劑的補(bǔ)膜、修膜作用，應(yīng)進(jìn)行預(yù)膜處理。
通過預(yù)膜劑的作用，使金屬表面形成一層致密均勻的保護(hù)膜，從而使金屬免于腐蝕。
二、保護(hù)膜的性質(zhì)
膜的組成與所使用的預(yù)膜劑性質(zhì)有關(guān)，一般有以下三類：
預(yù)膜劑 性質(zhì) 特點(diǎn)
鉻酸鹽、亞硝酸鹽 氧化型膜 致密，薄，與金屬表面結(jié)合牢固，防腐效果好。如γ-Fe2O3。
聚磷酸鹽、硅酸鹽、雜環(huán)化合物 沉積型膜 質(zhì)地多孔，較厚，須控制沉積速度。
***類 吸附型膜 結(jié)合性較差，較少使用。
膜的特點(diǎn)要求薄、均勻、致密。薄的保護(hù)膜不至于影響換熱效果（涂料太厚）；良好的均勻性不至于引起腐蝕；保護(hù)膜的致密性與膜的牢固性有關(guān)。
1．氧化型膜：是以緩蝕劑本身作氧化劑使金屬表面形成鈍態(tài)的氧化膜。如鉻酸鹽本身就具有氧化性，在中性水溶液中，可將鐵氧化成γ-Fe2O3
2Fe + 2Na2CrO4 + 2H2O → Fe2O3 + Cr2O3 + 4NaOH
一般來講，氧化性的緩蝕預(yù)膜劑有一定的毒性，常用于密閉系統(tǒng)的處理。
2．沉淀型膜：可由緩蝕劑的相互作用，也可由緩蝕劑與腐蝕介質(zhì)中的金屬離子反應(yīng)形成。一般此種膜的厚度可達(dá)幾百至一千埃。
聚磷酸鹽是陰離子型緩蝕劑，它與鈣離子結(jié)合形成一個(gè)帶正電荷的聚磷酸鈣絡(luò)合離子（Na2Ca2P4O6），以膠溶狀態(tài)存在于水中，另一方面，陽極反應(yīng)產(chǎn)生的亞鐵離子向陰極擴(kuò)散，產(chǎn)生一定的腐蝕電流。當(dāng)帶正電荷的聚磷酸鈣絡(luò)合離子到達(dá)表面區(qū)域時(shí)，可再與亞鐵離子絡(luò)和，生成以聚磷酸鈣鐵為主要成分的絡(luò)和離子，依靠腐蝕電流電沉積于陰極表面形成沉淀膜。這種膜具有一定的致密性。而聚磷酸鹽等則用于敞開系統(tǒng)，使用廣泛。
鋅鹽會(huì)在水中形成Zn(OH)2沉積：
在陰極： O2 + 2H2O + 4e —→　4OH-
Zn2+ + 2OH- —→　Zn(OH)2
它還會(huì)因正磷酸鹽的存在，產(chǎn)生磷酸鋅沉淀而起到緩蝕作用。其主要是由結(jié)晶狀(Zn，F(xiàn)e)3(PO4)2·4H2O 膜和Zn3(PO4)2·4H2O層所產(chǎn)生的。
3．吸附型膜：由于吸附型緩蝕劑與金屬的結(jié)合性要差些，故一般不單獨(dú)用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的預(yù)膜處理。
三、常用的預(yù)膜方案
專用配方的預(yù)膜方案
2．提高濃度的預(yù)膜方案
四、影響預(yù)膜質(zhì)量的因素
1．鈣離子
在磷鋅預(yù)膜處理過程中，鈣離子的含量是影響預(yù)膜質(zhì)量的***大因素之一。一般認(rèn)為鈣離子的含量***好大于50ppm（以CaCO3計(jì)），中等硬度的水質(zhì)***佳。濁度
預(yù)膜時(shí)水的濁度對(duì)預(yù)膜質(zhì)量影響較大。如濁度過高，則生成的膜就會(huì)松散，在水流的沖擊下容易脫落。另外，濁度過高會(huì)吸附陰離子聚磷酸鹽，從而改變沉積膜的組成、結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致膜的不均勻。
2． pH值
在不同的pH條件下，膜的形成是不一致的，這也和預(yù)膜劑的組成有關(guān)。PH值過高，沉積物沉積速度快且量多，因而形成的膜厚而且不均勻（實(shí)際上可認(rèn)為形成了垢）。PH值過低，磷鋅預(yù)膜劑無法在金屬表面沉積。
一般預(yù)膜時(shí)，pH值控制在5.5～7.5之間，這也需根據(jù)系統(tǒng)的工況條件來進(jìn)行選擇。如水的硬度、預(yù)膜劑的濃度、水溫、設(shè)備的璧溫等方面。
3． 溫度
水溫較高有利于分子的擴(kuò)散，加速預(yù)膜劑的水解反應(yīng)，使成膜速度加快。
5．流速
水的流速較大，有利于預(yù)膜劑和水中溶解氧的擴(kuò)散，加速成膜。且使生成的膜均勻，但流速大于2.5m/s，則可加劇水流對(duì)金屬表面的沖擊作用，是膜的沉積受到影響，甚至引起腐蝕。流速過慢，不僅是成膜速度慢，而且影響膜的均勻性，流速一般以1.0～1.5為宜。
6．金屬離子
鋅離子本身是一種陰極型緩蝕劑，在陰******pH區(qū)形成Zn(OH)2沉淀，抑制了陰極反應(yīng)，其到了緩蝕作用，鋅成膜速度快，但松軟不牢固。一般不單獨(dú)使用。須***與聚磷酸鹽結(jié)合使用。水解形成較致密的膜。
鐵離子對(duì)預(yù)膜會(huì)產(chǎn)生不利影響。如預(yù)膜時(shí)Fe3+含量較高，則會(huì)使膜松散、不牢固且不均勻。因此，F(xiàn)e3+含量應(yīng)控制在1mg/L以下。
銅離子過高，會(huì)與金屬鐵發(fā)生置換而析出，從而發(fā)生電偶腐蝕。因此，Cu2+應(yīng)小于0.1mg/L或加入掩蔽劑進(jìn)行處理。
7．預(yù)膜劑的濃度
Betz807是國(guó)內(nèi)***早引進(jìn)的預(yù)膜劑，其投加濃度在600～800mg/L，但隨著工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的增多，大多數(shù)均用200～300mg/L，一般水質(zhì)硬度較高時(shí)取低限；水質(zhì)硬度較低時(shí)取高限。另外，還與換熱設(shè)備負(fù)荷、Cl-等有關(guān)，有時(shí)甚至用量在150mg/L左右。
8．分散劑
由于預(yù)膜劑是沉積型緩蝕劑，為了防止其在水中沉積過快，從設(shè)備的運(yùn)行狀況，成膜的均勻性等方面考慮，應(yīng)適當(dāng)投加分散劑。
9．溶解氧
由于聚磷酸鹽是以電沉積原理來實(shí)現(xiàn)沉積，主要靠陽極溶解產(chǎn)生腐蝕電流來完成。溶解氧要求大于2mg/L，對(duì)于敞開式循環(huán)冷卻水。
五、預(yù)膜過程
1．監(jiān)測(cè)與控制的指標(biāo)
（1）pH
一般水的pH值控制在5.5～7.5之間，可用H2SO4來調(diào)節(jié)。根據(jù)補(bǔ)充水的堿度，用下式表示所需加酸的量：
X = (M原 – M循/ K) × M / 1.8 × 1/1000 公斤/小時(shí)
由于有的用戶有自動(dòng)控制的pH計(jì)，可以根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的pH值來調(diào)節(jié)加酸量。如果條件許可的話，可安裝自動(dòng)加酸設(shè)備。
一般來講，由于集水池（水泥）、管內(nèi)的浮銹、水中的污垢等也要消耗酸，因此初期的耗酸量較大，調(diào)節(jié)pH時(shí)應(yīng)注意緩慢、均勻、多點(diǎn)投加，并進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)加以控制。
（2）總磷、鈣離子、濁度
根據(jù)水中的總磷數(shù)值可以判斷預(yù)膜劑的用量，一般控制在100～200mg/L，也可根據(jù)具體的工況進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鰷p。
鈣離子應(yīng)大于50mg/L。
濁度應(yīng)小于10mg/L。
六、預(yù)膜效果的檢驗(yàn)
硫酸銅檢驗(yàn)法
亞鐵氰化鉀檢驗(yàn)法

　 　 　 　 　 　 　 　 第三章 正常運(yùn)行管理
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)概況
下表為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水平衡關(guān)系式。
循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水平衡關(guān)系式
　　　 　　 Ｃr  Ｋ ＝ ─────── (1) 　 　 　 Ｃm
Ｃm×M ＝ Ｃr ×( B + W ) (2)
　　　　 Ｃr　　　　?。? Ｋ＝─────＝───── (3)  　　?。胢　　　?。拢?
Ｍ ＝ Ｅ ＋ Ｂ ＋ Ｗ 　 　　(4)
　 ?。牛拢? Ｋ ＝ ──────── (5) 　　 Ｂ＋Ｗ
　　 △Ｔ　　 　?。?Ｅ ＝ ───── × ─── (6) 　　　　 5.8　　　　 100
　　　 　 Ｈ Ｔ ＝ ───── (7) 　　　 Ｗ＋Ｂ
Ｋ： 濃縮倍數(shù)；
Ｃr： 循環(huán)水中的特定物質(zhì)的濃度，mg/L；
Ｃm： 補(bǔ)給水中的特定物質(zhì)的濃度，mg/L；
Ｍ： 補(bǔ)給水量，t/h；
Ｂ： 排放水量，t/h；
Ｗ： 飛散及管網(wǎng)泄漏的水量，t/h；
Ｅ： 蒸發(fā)水量，t/h；
△Ｔ： 冷卻塔入口溫度一冷卻出口溫度，T；
Ｒ： 循環(huán)水量，t/h；
Ｔ： 循環(huán)水系統(tǒng)內(nèi)停留時(shí)間，h；
Ｈ： 保留水量，t.
二、水處理藥劑的使用
1．緩蝕阻垢劑
（1）正磷
緩蝕阻垢劑中含有有機(jī)膦酸鹽，在循環(huán)水的運(yùn)行過程中，如果遇到強(qiáng)氧化劑(如殺菌滅藻用的氯氣、二氧化氯等)或高溫，則有機(jī)膦會(huì)部分分解為正磷 (即 PO43-)，降低藥劑的有效成分。當(dāng)循環(huán)水中 PO43-含量過高時(shí), 還有生成磷酸鈣沉淀的可能，因而應(yīng)監(jiān)測(cè)控制。
（2）總磷
　測(cè)定循環(huán)水中總磷的目的是為了計(jì)算循環(huán)水中有機(jī)膦的含量。其計(jì)算方法如下：
有機(jī)膦濃度 ＝ 總磷濃度 — 正磷濃度
冷卻系統(tǒng)在運(yùn)行過程中, 應(yīng)控制有機(jī)磷濃度凈環(huán)水系統(tǒng)在 3～8 mg/L,若不能控制在此范圍內(nèi),可采取以下措施:
a. 若有機(jī)膦濃度大于上述范圍, 可暫不加藥一段時(shí)間；
b. 若有機(jī)膦濃度小于上述范圍, 則應(yīng)立即補(bǔ)加藥劑, 其投加量Y為:
凈環(huán)水系統(tǒng)：
Y ＝{8－Cp}×10×H / 1000 (公斤)
式中： Cp 為系統(tǒng)實(shí)測(cè)有機(jī)膦的濃度;
H 為系統(tǒng)水的保有水量;
10 為藥劑的換算系數(shù)。
（3）余氯
循環(huán)水中如果使用氯氣、次氯酸鈉或優(yōu)氯凈、強(qiáng)氯精等殺菌劑進(jìn)行殺菌滅藻時(shí)，應(yīng)分析控制循環(huán)水中的余氯量，才能保證良好的殺菌滅藻效果。
2．殺菌劑
關(guān)于殺菌劑，應(yīng)堅(jiān)持采用氧化型殺菌劑和非氧化型殺菌劑交替使用，以聯(lián)合控制冷卻水系統(tǒng)中菌藻的滋生。
氧化型殺菌劑 氯氣：控制余氯在通氯后維持0.5～1.0mg/L。或可選用二氧化氯、活性溴、優(yōu)氯凈或強(qiáng)氯精等。
非氧化型殺菌劑 異噻唑啉酮?dú)⒕鷦?0～100mg/L，1次/2周；季銨鹽類殺菌劑：100～150mg/L，1次/2周。季銨鹽類殺菌劑不僅具有殺菌性能，而且還具有粘泥剝離作用，可以較好地去除粘附在管道上的粘泥、微生物，有效地殺滅菌藻。
以上殺菌劑的投加頻率也可根據(jù)系統(tǒng)菌藻情況、季節(jié)作出相應(yīng)的增減。
總之，殺菌劑的選擇應(yīng)遵循一定的原則，同時(shí)選用多種殺菌劑，以適應(yīng)系統(tǒng)的需要，從而摸索出一條較好的殺菌方案。
智能化自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)
為了更好地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理，可采用計(jì)量泵進(jìn)行藥劑的投加；如有可能，建議采用智能化自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)，以減少人工加藥帶來的麻煩。
自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)是通過探頭測(cè)定補(bǔ)充水量和電導(dǎo)的變化，輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，然后計(jì)算機(jī)發(fā)出指令，通過計(jì)量泵進(jìn)行定量加藥。因此，該系統(tǒng)具有自動(dòng)管理功能，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，并且可有效地減少加藥的人為性。
另外，智能化自動(dòng)加藥控制系統(tǒng)還可與監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)相連，從而對(duì)系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢情況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，以便及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方案，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
三、系統(tǒng)的水質(zhì)管理
循環(huán)水系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行后，在其升溫、蒸發(fā)和冷卻的過程中，冷卻水逐漸被濃縮，其水質(zhì)指標(biāo)會(huì)發(fā)生變化，應(yīng)定時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。
濃縮倍數(shù)的確定
濃縮倍數(shù)(以K表示)是循環(huán)水操作控制中的一項(xiàng)重要指標(biāo)，它反映了循環(huán)水濃縮的程度。用循環(huán)水中某種離子的濃度與補(bǔ)充水中相應(yīng)離子的濃度之比表示，即：
K = C循/ C補(bǔ)
當(dāng)水中不投加含有氯化物的藥劑時(shí)，以 Cl- 作為濃縮倍數(shù)的計(jì)算依據(jù)是恰當(dāng)?shù)? 其它 K+、Ca2+、SiO2、電導(dǎo)率等亦可作為濃縮倍數(shù)的計(jì)算依據(jù)。***好能同時(shí)通過Cl-、Ca2+、電導(dǎo)和SiO2的測(cè)定來確定濃縮倍數(shù)。
如果發(fā)現(xiàn)濃縮倍數(shù)高于或低與規(guī)定值，則應(yīng)加大或減小排污量和補(bǔ)充水量以控制冷卻水的濃縮倍數(shù)在規(guī)定范圍之內(nèi)。
在循環(huán)冷卻水運(yùn)行過程中，各種離子均會(huì)按倍數(shù)增長(zhǎng)，下表為測(cè)定濃縮倍數(shù)用的參數(shù)。
用于測(cè)定濃縮倍數(shù)的參數(shù)的分析方法及頻率
分 析 項(xiàng) 目 分析頻率 分 析 方 法
電導(dǎo)率　μ/cm 鈣硬度　(CaCO3計(jì)), mg/L 鉀離子　mg/L SiO2, mg/L Cl-, mg/L 1次/1日 1次/1日 1次/3～4日 1次/1日 1次/1日 HG/T 5-1504-85 GB/T 14636-93 GB/T 14640-93 HG/T5-1508-85 HG/T5-1508-85
由于冷卻塔的再冷卻不僅是通過設(shè)備中的循環(huán)水的部分蒸發(fā)而放出蒸發(fā)潛熱，而且也通過空氣和水之間的熱傳導(dǎo)進(jìn)行。因此，在通過水平衡求出的計(jì)算濃縮倍數(shù)與上述計(jì)算的濃縮倍數(shù)有一定的誤差。
總之，根據(jù)實(shí)測(cè)的濃縮倍數(shù)值，進(jìn)行增減排污量，從而維持系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)在規(guī)定范圍內(nèi)。
2．pH值
　　循環(huán)冷卻水由于在冷卻塔中逸去CO2，因此隨著濃縮倍數(shù)的升高，其pH值不斷上升。當(dāng)濃縮倍數(shù)一定時(shí)，循環(huán)水的pH值也趨于穩(wěn)定。
3．堿度
　用甲基橙作指示劑測(cè)得水中的堿度稱為總堿度M(又稱甲基橙堿度),它與水的pH值之間有如下關(guān)系：
　　4.5＜pH＜8.3時(shí)， 　M堿度＝[HCO3-]
8.3＜pH＜10 時(shí)， 　M堿度＝[HCO3-]＋2[CO32-]
10 ＜pH 時(shí)， 　M堿度＝[HCO3-]＋2[CO32-]＋[OH-]
M 堿度是循環(huán)水操作控制中的一項(xiàng)指標(biāo)，當(dāng)濃縮倍數(shù)控制穩(wěn)定，沒有其它外界干擾時(shí)，由M堿度的變化，可以看出系統(tǒng)的結(jié)垢趨勢(shì)。如果M堿度比理論升高值低得多，說明系統(tǒng)可能發(fā)生了結(jié)垢，應(yīng)給予重視。
4．硬度
硬度指水中的Ca2+和Mg2+濃度的總和，也是循環(huán)水操作控制中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。如果濃縮倍數(shù)控制穩(wěn)定，Ca2+、Mg2+在水中的實(shí)際濃度較之于按濃縮倍數(shù)計(jì)算出來的Ca2+和Mg2+濃度有較大幅度的下降，則說明系統(tǒng)中結(jié)垢情況加重；如果在運(yùn)行中, 循環(huán)水的Ca2+、Mg2+濃度與按濃縮倍數(shù)計(jì)算出來的相差不大, 則說明系統(tǒng)運(yùn)行良好。
5．Cl-
循環(huán)水中Cl-濃度過高會(huì)促進(jìn)設(shè)備的腐蝕，特別是對(duì)鋼和不銹鋼設(shè)備。因此在運(yùn)行中要進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制。如果Cl-濃度超標(biāo)，應(yīng)加大排污量。Cl-濃度的測(cè)定數(shù)據(jù)，還可以用于計(jì)算濃縮倍數(shù)。
6．濁度
 濁度的變化反映了循環(huán)冷卻水中懸浮物濃度的變化。引起循環(huán)水濁度升高的原因主要有補(bǔ)充水濁度過高、菌藻繁殖嚴(yán)重、工藝物料泄漏和空氣中風(fēng)沙灰塵過大，應(yīng)根據(jù)具體情況采取措施。
7．其它
循環(huán)水中輔助監(jiān)測(cè)的水質(zhì)項(xiàng)目有：電導(dǎo)率、SO42-和可溶性SiO2，它們可在判斷循環(huán)水運(yùn)行情況和計(jì)算濃縮倍數(shù)時(shí)作為參考。
總之，循環(huán)冷卻水正常運(yùn)行過程中水質(zhì)和藥劑的分析按照化學(xué)工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)分析方法》(HG—85)進(jìn)行，監(jiān)測(cè)控制指標(biāo)見下表：
循環(huán)冷卻水水質(zhì)控制指標(biāo)
項(xiàng) 　目 測(cè)試頻度 分析方法 分析的意義
pH值 1次／班 HG/T 5-1501-85 了解水的腐蝕性和水垢生成傾向
M-堿度 1次／班 HG/T 5-1502-85 用于了解水的結(jié)垢傾向
Ca2+（CaCO3） 1次／班 HG/T 5-1506-85 由于水溫及pH值升高,鈣質(zhì)水垢就變得容易析出, 所以為了經(jīng)常維持在管理標(biāo)準(zhǔn)值以內(nèi), 進(jìn)行測(cè)定。
Mg2+（CaCO3） 1次／班 HG/T 5-1507-85 用于控制MgSiO3的析出
Cl- 1次／班 HG 5-1505-85 是強(qiáng)腐蝕性離子。
濃縮倍數(shù) 1次／班 監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀況
正磷 1次／班 ZB/T G76002-90
有機(jī)膦 1次／班 ZB/T G76002-90
濁度 1次／班 HG/T 5-1503-85 了解水中懸浮物及浮游生物的量
電導(dǎo)率 1次／天 HG/T 5-1504-85 了解水中的含鹽量
SO42- 1次／2周 HG 5-1594-85 硫酸根有很強(qiáng)的腐蝕性
SiO2 1次／2周 HG 5-1508-85 成為MgSiO3硬質(zhì)水垢生成的原因。
異養(yǎng)菌 1次／周 GB/T 14643.1-93 了解水中微生物的生長(zhǎng)情況及嚴(yán)重程度
余氯(夏季) 1次／天 HG 5-1598-85 控制細(xì)菌的繁殖。
注: 上述指標(biāo)在每天加藥前取水樣進(jìn)行測(cè)量;
　 　 　 　 　 　 　 四、冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方案
本方案還包括了冷卻水系統(tǒng)中的腐蝕、結(jié)垢及微生物生長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)方案。
腐蝕速度的測(cè)定
采用試片法進(jìn)行。具體作法請(qǐng)參照《中石化冷卻水分析和試驗(yàn)方法》。
2．結(jié)垢的監(jiān)測(cè)
建議采用監(jiān)測(cè)換熱器法或鈣離子濃度法。具體作法請(qǐng)參照《中石化冷卻水分析和試驗(yàn)方法》。
3．微生物的監(jiān)測(cè)
具體作法請(qǐng)參照《中石化冷卻水分析和試驗(yàn)方法》。也可使用異養(yǎng)菌快速測(cè)定片。