时，会受热分解： Ca(HCO3)2=CaCO3↓+H2O+CO2↑ （加热） 重碳酸盐在碱性条件下也会发生如下的反应： Ca(HCO3)2+2OH-= CaCO3↓+2H2O+CO32当水中溶有氯化钙时，会产生置换反应： CaCl2+ CO32-= CaCO3↓+2Cl-
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
五、敞开式循环冷却水处理的重要性
（1）稳定生产 没有沉积物附着、腐蚀穿孔和粘泥堵塞等危害，冷却水系统中的换
热器就可以始终在良好的环境中工作。
(2) 节约水资源 年产30万吨合成氨工厂，直流冷却系统需要23000m3 ，循环冷却水
系统每小时的耗水量为1100m3。
（3）节约钢材，提高经济效益 循环冷却水可减少换热器更换的台数。
四、敞开式循环冷却水系统产生的问题
（三）微生物的滋生和粘泥 粘泥积附的危害性： 管道腐蚀 冷却水的流量减少 降低换热器的冷却效率 将管孔堵死，迫使停产清洗
例如：北京某厂因换热器中 菌藻大量繁殖，半月之内就使热 交换效率下降到50%。
问题那么多，怎么办？
沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生可 通过水质处理的方法解决。
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
（一）循环冷却水系统中的沉积物 1.沉积物的分类
主要由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。 淤泥、腐蚀产物和生物沉积物三者统称为污垢。
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
（一）循环冷却水系统中的沉积物
（1）水垢 使用含重碳酸盐较多的水作为冷却水，当它通过换热器传热表面
（一）循环冷却水系统中的沉积物
（2）污垢 污垢一般是由颗粒细小的泥砂、
尘土、不溶性盐类的泥状物、胶状 氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、 油污、特别是菌藻的尸体及其粘性 分泌物等组成。
换热器的效率，堵塞水流。
四、敞开式循环冷却水系统产生的问题
水浓缩后，成垢离子成倍增加。特 别由于碳酸氢盐是很不稳定的盐类， 它在换热器表面上受热会分解为碳 酸盐和二氧化碳。碳酸钙的溶解度 很低，在传热表面上结碳酸钙水垢 的倾向增加，这是问题之一。
Ca(HCO3)2 →CaCO3 ↓ + H2O + CO2↑
Fe(OH)2 → Fe(OH)3
上述反应使金属不断溶解而被腐蚀。
四、敞开式循环冷却水系统产生的问题
（二）设备腐蚀
2.有害离子引起腐蚀 当Cl- 和SO42- 离子浓度增加时，会加速碳钢的腐蚀。Cl-和
SO42- 会使金属上的保护膜的保护性能降低，尤其是Cl-的离子半 径小，穿透力强，容易穿过膜层（Fe3O4），置换氧原子形成氯化 物，加速阳极过程的进行，使腐蚀加速。对不锈钢制成的换热器， 一般要求Cl-的含量不超过50～100mg/L。
换热器
系
统
示
意
2019-09-06
图
3
循环冷却水处理任务
循环水系统的定义：
在循环水系统中，冷却水可以反复使用，水经换热器后温度升高，由
冷却塔或其他冷却设备将水温降低下来，再由泵将水送往用户，水如此
不断的进行重复使用.
循
环
水
冷却 设备 冷却塔
换热器
系 统
示
意
补充水
图
2019-09-06
水泵 E-4
4
三、敞开式循环冷却水的水质特点
1、循环冷却水四 种水量损失：
（1）、蒸发损失 （2） 、风吹损失 （3） 、渗漏损失 （4） 、排污损失
敞开式循环冷却水的水质特点
2. 循环冷却水中的CO2散失和O2的 增加 天然水中含有一定数量的重碳酸盐 和游离CO2，水在冷却塔淋洒过程 中（相当于曝气）将使CO2散失和 O2增加。
二、循环冷却水系统
1.封闭式循环冷却水系统 冷却水收回利用，循环不已，因此，水量损失很少。 水中各种矿物质和离子含量一般不发生变化，而水的再
冷却是在另一台换热设备中用其他冷却介质来进行冷却的。
2.敞开式循环冷却水系统 冷却水循环再用。水的再冷却是通过冷却塔来进行
的。水中各种矿物质和离子含量也不断被浓缩增加。
流水系统已受到了水资源的限制，
于是另觅用水的出路而发展了循
环水系统。
2019-09-06
争 夺
争 夺
2
循环冷却水处理任务
直流水系统的定义：
在直流水系统中，冷却水只经换热器一次利用后就被排掉了，所以直 流水又称为一次利用水，由于用水量很大，因此在水量丰富的地区也不 提倡采用直流水系统。
直
流
水
E-4
水泵
四、敞开式循环冷却水系统产生的问题
（二）设备腐蚀
1.冷却水中溶解氧引起的电化学腐蚀 由于水与空气能充分地接触，因此水中溶解的O2 可达到饱和状态。当
碳钢与溶有O2 的冷却水接触时，碳钢的表面会形成许多腐蚀微电池，其阳 极区和阴极区会发生系列氧化还原反应。
阳极区 Fe=Fe2++2e 阴极区 1/2O2+H2O+2e=2OH水中 Fe2++2OH-=Fe(OH)2
敞开式循环冷却水的水质特点
3. 循环冷却水的水质污染 （1）大气中杂物进入冷却系统； （2）冷却塔风机漏油及塔体的腐蚀剥 落物进入冷却水中； （3）冷却水处理中加入药剂产生沉淀； （4）微生物繁殖及分泌物形成的粘性 污垢。
四、敞开式循环冷却水系统产生的问题
（一）水垢附着 碳酸钙沉淀在换热器表面即为结垢，影响
四、敞开式循环冷却水系统产生的问题
（三）微生物的滋生和粘泥 冷却水的微生物一般是细菌和
藻类。在循环水中，由于养分的浓缩， 水温的升高和日光和日光照射，给细 菌和藻类创造了迅速繁殖的条件。大 量细菌分泌出的粘液像粘合剂一样， 能使水中漂浮的灰尘杂质和化学沉淀 物等粘附在一起。这种沉积物有人称 它为生物粘泥，也有人把它叫做软垢。
（一）循环冷却水系统中的沉积物
水中溶有适量的磷酸盐时，磷酸盐将与钙离子生成磷酸钙： 2PO43-+3Ca2+=Ca3(PO4)2↓
水中溶解的硫酸钙、硅酸钙、硅酸镁等，当其阴、阳离子浓 度的乘积超过其本身溶度积时，也会生成沉淀沉积在传热表面 上，形成水垢，有时水垢也称钙垢。
六、循环冷却水系统中的沉积物及其控制
一、循环冷却水处理任务
冷却水的分类：
冷却水按系统划分为直流冷却水和循环冷却水
2019-09-06
一、循环冷却水处理任务
为什么工业用水有采用循环冷却水系统
在20世纪初，随着工业的迅速
争
发展，工业用水愈来愈多，但是， 几乎没有一家工厂用循环水，到
夺
了40年代，人们生活用水、农田
用水和工业用水出现了争夺，直