107冷卻水處理系統(tǒng)的清洗、預膜和正常運行管理
冷卻水處理系統(tǒng)的清洗、預膜和正常運行管理
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第一章 清 洗
概論
通過物理、化學和生物等作用去除物體表面的沉積物等，使其恢復到原來狀況的過程。
清洗也是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)處理的一個重要步驟。它直接關(guān)系到水處理的預膜和正常運行，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)會使得緩蝕劑難以在金屬表面形成******的保護膜，使預膜效果下降；在日常運行時，這些污垢或者成為垢的生長點、腐蝕的活性點，或者進入系統(tǒng)，使水質(zhì)惡化。因此，清洗對于發(fā)揮水處理藥劑的功效，保證設(shè)備安全、長周期運行是非常必要的。
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，難免會有些焊接碎屑、切削物、建筑物碎片、潤滑油以及浮銹等。
經(jīng)過多年運行的循環(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)濃縮以及在高溫換熱設(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菌等進入冷卻水系統(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。
這些均會引起設(shè)備和管道內(nèi)的污垢。
因此，無論對于新舊循環(huán)冷卻水系統(tǒng)均應(yīng)進行適當?shù)那逑础?BR>清洗的方法
一般分為物理清洗和化學清洗。
1．物理清洗
物理清洗是利用機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、力學、聲學、光學和電學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，對環(huán)境的污染小對工人的健康損害小，對設(shè)備也無甚腐蝕破壞作用。其缺點是對于結(jié)構(gòu)復雜的設(shè)備內(nèi)部，其作用力不能均勻到達所有部位而出現(xiàn)“死角”，有時甚至需停車清洗，且常需配備動力設(shè)備，占地面積大，不易搬運等缺點。
2．化學清洗
化學清洗是利用化學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作用。常見的化學清洗劑如各種無機酸、有機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。
化學清洗是利用化學藥品的反應(yīng)能力，具有作用強烈、反應(yīng)迅速的特點，由于是液體，流動性好，滲透力強，易均勻分布到所有接觸的金屬表面，適合于清洗形狀復雜的物體， 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)測了解和控制清晰進行的程度。
其缺點是一旦化學清洗藥劑選擇不當，會對清洗物造成腐蝕破壞，甚至損失，其產(chǎn)生的廢液對環(huán)境有危害，且化學藥劑操作不妥時會對工人的健康、安全造成一定的危害。
化學清洗的分類
（1）按使用的清洗劑化學清洗可分為：
、堿清洗；、酸清洗；（分類為：無機酸清洗、有機酸清洗）
、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；
、有機溶劑清洗。
（2）按清洗的對象化學清洗可分為：
、單臺設(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．化學清洗的技術(shù)準備工作
進行化學清洗首先要對污垢的類型、設(shè)備的材質(zhì)以及設(shè)備的結(jié)垢進行嚴格的診斷后才能制定有效的清洗方案。
（1）確定污垢的類型：實地取樣進行垢樣的分析，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)成和工藝流程對清洗工作至關(guān)重要。清洗前應(yīng)對設(shè)備的構(gòu)成進行嚴格調(diào)查，確定是否會造成死角，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．化學清洗方法的選擇
目前隨著清洗技術(shù)的發(fā)展與進步，出現(xiàn)了許多化學清洗方法，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：
堿清洗是以強堿性或堿性的化學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。
無機酸一般是強酸，除垢率高，清洗時間短，清洗成本低，主要適用于垢和銹比較嚴重的系統(tǒng)或單臺設(shè)備的清洗。但對金屬設(shè)備有較強的腐蝕性，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）或螯合物而進行的清洗。
絡(luò)合劑清洗中常用的無機絡(luò)合劑有聚磷酸鹽、聚馬來酸等，常用的有機螯合劑有檸檬酸、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，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。通常與無機鹽（Ca2+、Mg2+、Fe2+）清洗劑復合后并用。
（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，還可以達到清除污垢、保護金屬腐蝕的目的。
聚電解質(zhì)清洗時，往往需要和表面活性劑，濕潤劑、殺生劑、滲透劑等聯(lián)合使用。
（6）殺生劑清洗：
當冷卻水系統(tǒng)中產(chǎn)生了微生物和粘泥比較嚴重時，可采用殺生劑清洗，常用的復合劑：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 膜
1． 預膜的目的
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；為了保證正常運行時緩蝕阻垢劑的補膜、修膜作用，應(yīng)進行預膜處理。
通過預膜劑的作用，使金屬表面形成一層致密均勻的保護膜，從而使金屬免于腐蝕。
二、保護膜的性質(zhì)
膜的組成與所使用的預膜劑性質(zhì)有關(guān)，一般有以下三類：
預膜劑 性質(zhì) 特點
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。
膜的特點要求薄、均勻、致密。薄的保護膜不至于影響換熱效果（涂料太厚）；******的均勻性不至于引起腐蝕；保護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散，產(chǎn)生一定的腐蝕電流。當帶正電荷的聚磷酸鈣絡(luò)合離子到達表面區(qū)域時，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，故一般不單獨用于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的預膜處理。
三、常用的預膜方案
專用配方的預膜方案
2．提高濃度的預膜方案
四、影響預膜質(zhì)量的因素
1．鈣離子
在磷鋅預膜處理過程中，鈣離子的含量是影響預膜質(zhì)量的***大因素之一。一般認為鈣離子的含量***好大于50ppm（以CaCO3計），中等硬度的水質(zhì)***佳。濁度
預膜時水的濁度對預膜質(zhì)量影響較大。如濁度過高，則生成的膜就會松散，在水流的沖擊下容易脫落。另外，濁度過高會吸附陰離子聚磷酸鹽，從而改變沉積膜的組成、結(jié)構(gòu)，導致膜的不均勻。
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（實際上可認為形成了垢）。PH值過低，磷鋅預膜劑無法在金屬表面沉積。
一般預膜時，pH值控制在5.5～7.5之間，這也需根據(jù)系統(tǒng)的工況條件來進行選擇。如水的硬度、預膜劑的濃度、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散，加速預膜劑的水解反應(yīng)，使成膜速度加快。
5．流速
水的流速較大，有利于預膜劑和水中溶解氧的擴散，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。
鐵離子對預膜會產(chǎn)生不利影響。如預膜時Fe3+含量較高，則會使膜松散、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或加入掩蔽劑進行處理。
7．預膜劑的濃度
Betz807是國內(nèi)***早引進的預膜劑，其投加濃度在600～800mg/L，但隨著工業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗的增多，大多數(shù)均用200～300mg/L，一般水質(zhì)硬度較高時取低限；水質(zhì)硬度較低時取高限。另外，還與換熱設(shè)備負荷、Cl-等有關(guān)，有時甚至用量在150mg/L左右。
8．分散劑
由于預膜劑是沉積型緩蝕劑，為了防止其在水中沉積過快，從設(shè)備的運行狀況，成膜的均勻性等方面考慮，應(yīng)適當投加分散劑。
9．溶解氧
由于聚磷酸鹽是以電沉積原理來實現(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，對于敞開式循環(huán)冷卻水。
五、預膜過程
1．監(jiān)測與控制的指標
（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
由于有的用戶有自動控制的pH計，可以根據(jù)實際運行的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時應(yīng)注意緩慢、均勻、多點投加，并進行在線監(jiān)測加以控制。
（2）總磷、鈣離子、濁度
根據(jù)水中的總磷數(shù)值可以判斷預膜劑的用量，一般控制在100～200mg/L，也可根據(jù)具體的工況進行適當?shù)脑鰷p。
鈣離子應(yīng)大于50mg/L。
濁度應(yīng)小于10mg/L。
六、預膜效果的檢驗
硫酸銅檢驗法
亞鐵氰化鉀檢驗法
第三章 正常運行管理
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)
Ｅ＋Ｂ＋Ｗ 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： 補給水中的特定物質(zhì)的濃度，mg/L；
Ｍ： 補給水量，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膦酸鹽，在循環(huán)水的運行過程中，如果遇到強氧化劑(如殺菌滅藻用的氯氣、二氧化氯等)或高溫，則有機膦會部分分解為正磷 (即 PO43-)，降低藥劑的有效成分。當循環(huán)水中 PO43-含量過高時, 還有生成磷酸鈣沉淀的可能，因而應(yīng)監(jiān)測控制。
（2）總磷
測定循環(huán)水中總磷的目的是為了計算循環(huán)水中有機膦的含量。其計算方法如下：
有機膦濃度 ＝ 總磷濃度 — 正磷濃度
冷卻系統(tǒng)在運行過程中, 應(yīng)控制有機磷濃度凈環(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. 若有機膦濃度大于上述范圍, 可暫不加藥一段時間；
b. 若有機膦濃度小于上述范圍, 則應(yīng)立即補加藥劑, 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)實測有機膦的濃度;
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、強氯精等殺菌劑進行殺菌滅藻時，應(yīng)分析控制循環(huán)水中的余氯量，才能保證******的殺菌滅藻效果。
2．殺菌劑
關(guān)于殺菌劑，應(yīng)堅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?；蚩蛇x用二氧化氯、活性溴、優(yōu)氯凈或強氯精等。
非氧化型殺菌劑 異噻唑啉酮殺菌劑：50～100mg/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。
智能化自動加藥控制系統(tǒng)
為了更好地對系統(tǒng)進行管理，可采用計量泵進行藥劑的投加；如有可能，建議采用智能化自動加藥控制系統(tǒng)，以減少人工加藥帶來的麻煩。
自動加藥控制系統(tǒng)是通過探頭測定補充水量和電導的變化，輸入到計算機進行處理，然后計算機發(fā)出指令，通過計量泵進行定量加藥。因此，該系統(tǒng)具有自動管理功能，減輕了勞動強度，并且可有效地減少加藥的人為性。
另外，智能化自動加藥控制系統(tǒng)還可與監(jiān)測控制系統(tǒng)相連，從而對系統(tǒng)的腐蝕、結(jié)垢情況進行在線監(jiān)測，以便及時調(diào)整運行方案，保證系統(tǒng)的安全運行。
三、系統(tǒng)的水質(zhì)管理
循環(huán)水系統(tǒng)轉(zhuǎn)入正常運行后，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)指標會發(fā)生變化，應(yīng)定時進行監(jiān)測控制。
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重要指標，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充水中相應(yīng)離子的濃度之比表示，即：
K = C循/ C補
當水中不投加含有氯化物的藥劑時，以 Cl- 作為濃縮倍數(shù)的計算依據(jù)是恰當?shù)? 其它 K+、Ca2+、SiO2、電導率等亦可作為濃縮倍數(shù)的計算依據(jù)。***好能同時通過Cl-、Ca2+、電導和SiO2的測定來確定濃縮倍數(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)冷卻水運行過程中，各種離子均會按倍數(shù)增長，下表為測定濃縮倍數(shù)用的參數(shù)。
用于測定濃縮倍數(shù)的參數(shù)的分析方法及頻率
分 析 項 目 分析頻率 分 析 方 法
電導率 μ/cm 鈣硬度 (CaCO3計), 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進行。因此，在通過水平衡求出的計算濃縮倍數(shù)與上述計算的濃縮倍數(shù)有一定的誤差。
總之，根據(jù)實測的濃縮倍數(shù)值，進行增減排污量，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。當濃縮倍數(shù)一定時，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， M堿度＝[HCO3-]
8.3＜pH＜10 時， M堿度＝[HCO3-]＋2[CO32-]
10 ＜pH 時， M堿度＝[HCO3-]＋2[CO32-]＋[OH-]
M 堿度是循環(huán)水操作控制中的一項指標，當濃縮倍數(shù)控制穩(wěn)定，沒有其它外界干擾時，由M堿度的變化，可以看出系統(tǒng)的結(jié)垢趨勢。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重要指標。如果濃縮倍數(shù)控制穩(wěn)定，Ca2+、Mg2+在水中的實際濃度較之于按濃縮倍數(shù)計算出來的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；如果在運行中, 循環(huán)水的Ca2+、Mg2+濃度與按濃縮倍數(shù)計算出來的相差不大, 則說明系統(tǒng)運行******。
5．Cl-
循環(huán)水中Cl-濃度過高會促進設(shè)備的腐蝕，特別是對鋼和不銹鋼設(shè)備。因此在運行中要進行監(jiān)測控制。如果Cl-濃度超標，應(yīng)加大排污量。Cl-濃度的測定數(shù)據(jù)，還可以用于計算濃縮倍數(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充水濁度過高、菌藻繁殖嚴重、工藝物料泄漏和空氣中風沙灰塵過大，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)測的水質(zhì)項目有：電導率、SO42-和可溶性SiO2，它們可在判斷循環(huán)水運行情況和計算濃縮倍數(shù)時作為參考。
總之，循環(huán)冷卻水正常運行過程中水質(zhì)和藥劑的分析按照化學工業(yè)部標準《工業(yè)循環(huán)冷卻水水質(zhì)分析方法》(HG—85)進行，監(jiān)測控制指標見下表：
循環(huán)冷卻水水質(zhì)控制指標
項 目 測試頻度 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)常維持在管理標準值以內(nèi), 進行測定。
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 是強腐蝕性離子。
濃縮倍數(shù) 1次／班 監(jiān)控系統(tǒng)運行狀況
正磷 1次／班 ZB/T G76002-90
有機膦 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情況及嚴重程度
余氯(夏季) 1次／天 HG 5-1598-85 控制細菌的繁殖。
注: 上述指標在每天加藥前取水樣進行測量;
四、冷卻水系統(tǒng)的監(jiān)測方案
本方案還包括了冷卻水系統(tǒng)中的腐蝕、結(jié)垢及微生物生長的監(jiān)測方案。
腐蝕速度的測定
采用試片法進行。具體作法請參照《中石化冷卻水分析和試驗方法》。
2．結(jié)垢的監(jiān)測
建議采用監(jiān)測換熱器法或鈣離子濃度法。具體作法請參照《中石化冷卻水分析和試驗方法》。
3．微生物的監(jiān)測
具體作法請參照《中石化冷卻水分析和試驗方法》。也可使用異養(yǎng)菌快速測定片。