循环冷却水处理知识---系列2

敞开式循环冷却水系统

1)    冷却塔效率的衡量指标

（1）冷却幅高（也称湿球温差）

冷却水温和空气湿球温度的差值 T₂-τ。τ代表该地热水冷却所能达到的极限值。

T₂-τ越小，效能越高。

（2）冷却幅宽

冷却塔的回水和出水温度的差值，T₁-T₂。

（3）淋水密度

指冷却塔单位面积上的热水喷洒负荷，m³/(m²h)。淋水密度与冷却幅宽、水的比热的乘积称为冷却构筑物单位面积的热负荷，W/(m²(kcal/(m²h))。

2)    敞开式冷却水的水工况

冷却过程中的三种损失:    M = E + D + B

M、E、D、B分别代表补充水量、蒸发损失、风吹损失、排污量（包括泄漏损失）。

 计算公式： 蒸发量（立方/小时）=系统循环量 * 蒸发系数* 温差 * 负荷%         排污量（立方/小时）=蒸发量（立方/小时）¸ (浓缩倍数-1)

式中：蒸发系数在夏季为0.0015，冬季0.0008，春秋00012。

离子浓度的改变

浓缩倍数

循环水浓缩倍数是指循环冷却水系统在运行过程中，由于水分蒸发、风吹损失等情况使循环水不断浓缩的倍率(以补充水作基准进行比较)，它是衡量水质控制好坏的一个重要综合指标。浓缩倍数低，耗水量、排污量均大且水处理药剂的效能得不到充分发挥；浓缩倍数高可以减少水量，节约水处理费用；可是浓缩倍数过高，水的结垢倾向会增大，结垢控制及腐蚀控制的难度会增加，水处理药剂会失效，不利于微生物的控制，故循环水的浓缩倍数要有一个合理的控制指标。

为了充分发挥水处理药剂的效能，提高水质管理水平，增加经济效益，对循环冷却水系统的浓缩倍数数据进行了现场调查，分析了不同浓缩倍数检测方法的可行性、实用性，并对浓缩倍数的控制指标提出了合理的范围

浓缩倍数的检测方法有很多，由于各厂补充水水质及循环水运行情况的差异，不同方法测出的结果都不同，所以对不同循环水浓缩倍数的检测方法进行比较是很有必要的。

1 循环水浓缩倍数的检测方法

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/C补=M/(B1+B2)

式中　C循--循环水中某一组分的浓度

　　　C补--补充水中某一组分的浓度

K——浓缩倍数；

M——补充水量（t / h）；

B1——排污水量（t / h）；

B2——飞溅水量（t / h）。

但对于用来检测浓缩倍数的某一组分，要求不受运行中其他条件如加热、投加水处理剂、沉积、结垢等情况的干扰。因此，一般选用的组分有Cl-、Ca2+、SiO2、K+和电导率等。
　　1.1 Cl^-、Ca²⁺法

虽然Cl^-的测定比较简单，在循环水运行过程中既不挥发也不沉淀，但因常用Cl₂或NaClO、洁尔灭等药剂来控制水中的微生物及粘泥，这样会引入额外的Cl^-，用该法测得的浓缩倍数会偏高；同时循环水系统在运行过程中或多或少地会结垢，尤其在高浓缩倍数时更为明显，故用Ca²⁺法测得的浓缩倍数会偏低，当然采用上述两种方法取平均也是目前国内众多厂家主流做法之一。

1.2 电导率法

　　电导率的测定比较简单、快速、准确。从理论上来说，在循环水系统中常需要加入水处理剂和通入Cl₂，这会使水的电导率增加，另外当系统设备有泄漏时也会使电导率明显增高，故用该法测出的电导率也会产生很大的误差。当然，对于一般工艺比较单一的循环冷却水系统，如太阳能、电子、食品、医疗、塑料、空压机、中央空调水系统及其工艺冷却水来讲，由于水处理药剂投加量小，工艺基本无泄漏，电导率法是一个好的选择方法，还是具有一定的参考价值。

1.3 SiO₂法

对于没有采用硅酸盐系列水处理剂处理循环水系统的，用该法检测时，循环水浓缩倍数数据容易出现了异常波动且严重失真的现象。因此此法基本不被主流采用。

1.4 K⁺法

　　从理论上来说，循环水系统中K⁺来源较少，一般在某个阶段内K⁺是相对稳定的，但在不同时期，也会受土壤、地面水等外界环境的影响而有一定的变化。K⁺的溶解度较大，在运行过程中也不会从水中析出，故用K+法检测循环水浓缩倍数K时，受到的干扰相对较少。

由此可见，用K⁺法测出的K值误差较小，可作为循环水系统的实际K值，但是K⁺的检测一般是通过色谱仪进行检测，成本高是其缺点。

2 循环水浓缩倍数的控制指标
　　一般浓缩倍数低，耗水量就大，排污量也大；浓缩倍数高可以减少水量，节约水处理费用。但浓缩倍数过高会使循环冷却水中的硬度、碱度和浊度升得太高，水的结垢倾向增大很多，从而使结垢、腐蚀控制的难度变大，使水处理药剂在冷却水系统内的停留时间增长而水解。因此，循环冷却水的K值并不是愈高愈好。

每提高一个浓缩倍数单位所降低的补充水量的百分比随浓缩倍数的增加而降低，且在低浓缩倍数时，提高K值的节水效果比较明显；但当K提高到4.0以上时再进一步提高浓缩倍数的节水效果就不太明显了，一般情况下，由4.0提高到5.0时，节水量仅占循环水量的0.1-0.2%，因此循环冷却水系统的浓缩倍数控制在2.0～4.0为好。