循環水濃縮倍數檢測方法的優化

李偉龍

摘 要：循環水濃縮倍數是判定循環冷卻水利用率的一個重要指標，倍數過低會影響經濟性和水處理藥劑利用率，倍數過高易發生結垢，影響機組安全運行，因此需要將其控制在一個合理范圍內。我廠在濃縮倍數控制過程中經常發生濃縮倍數異常波動現象，本文就本廠濃縮倍數檢測方法和取樣點進行了分析，并對檢測方法的改進和優化提出了建議。

關鍵詞：濃縮倍數；檢測方法改進；取樣點

中圖分類號：TQ085 文獻標識碼：A

一、循環水濃縮倍數的含義

循環水濃縮倍數指的是在運行循環冷卻水系統的時候，因為出現了風吹損失、水分蒸發等問題，導致循環水不斷出現濃縮現象的倍數。其屬于綜合性的水質控制好壞的衡量指標。

目前公認的節約水量的有效途徑是提高循環水濃縮倍數，據有關統計，濃縮倍數從1.5提升到2，可以節約用水量50%，從2提升到3，可以節約30%，從3提升到4可以節約15%，從4提升到5可以節約6%，但是超過了5天，就不會有任何節約的作用，反而會造成安全問題：如增加水中的含鹽量，這樣會導致循環水之中的堿度、硬度以及濁度增加，加快換熱設備循環水側的腐蝕速度以及結垢速度，滋生細菌藻類；同時，在使用循環水藥劑的時候提出了更高的要求，并且對藥劑的精度要求也會有所提升；針對藥劑含量的適應性，有害物質本身也會出現相對應的改變。所以，當提升到5的濃縮倍數為最佳。但是隨著不斷的增加濃縮倍數，結構的速度以及腐蝕速度都會相對應的增加，所以，如何做到高濃縮倍數之下的節能鍵盤，就需要做好相對應的處理技術開發應用。提升循環水的濃縮倍數，可以降低生產中成本的耗費，但也要結合本廠自身的實際情況去控制。所以濃縮倍數并不是控制的越高越好，要把其控制在一個合理的范圍內。我廠目前控制濃縮倍數不超過3.5。

二、濃縮倍數的檢測方法比較

循環水系統日常運行時，濃縮倍數的檢測一般是根據循環水中某一種組分的濃度或某一性質與補充水中某一組分的濃度或某一性質之比來計算的。即：

K=C循環/C補充

式中：

K-循環水濃縮倍數

C循環—循環水中某一成分的濃度；

C補充—補充水中某一成分的濃度。

但是如果檢測的是某一成分，其要求不會受到投加熱處理劑、加熱、結構等情況帶來的影響。因此，其成分具體包含下面幾個方面：。

2.1 Cl-法

雖然在測定Cl-的時候相對簡單，并且也不會出現沉淀或者是不揮發的行為，不過，因為經常使用NaClO或者是Cl2等相關的藥劑來對水中的微生物以及粘泥加以控制，這樣就會有額外的Cl-出現，所以，會提升濃縮倍數。

2.2 Ca2+法

在運行過程中，難免會出現結垢，導致鈣鹽沉積物出現，尤其是濃縮倍數較高的狀態下，所以，選擇這一種方式，會降低濃縮倍數。

2.3 電導率法

這一方法測定準確性高，快速，并且很簡單。從理論上來看，需要加入水處理劑或者是Cl2，這樣會增加水的電導率，另外，一旦設備出現泄漏問題也會增加電導率，所以，在測定的時候，會出現較大的誤差。

2.4 SiO2法

二氧化硅的性質相比其他成分比較穩定，受到的相關擾動小，但是當循環水中的鎂離子和硅酸鹽濃度都較高時，會反應生成硅酸鎂沉淀物，二氧化硅的濃度便相對降低，從而使測定精度變差。該方法對檢測條件要求較為苛刻，費用也比較高昂。

2.5 K+法

站在理論的角度分析，在循環水之中的K+來源相對偏少，在某一個階段之中，K+會處于相對穩定的狀態。不過，因為不同時期，地面水、土壤等外界環境的影響，會出現相對應的變化。K+本身的溶解度偏大，所以，在運行過程中也不會出現從水中析出的現象。所以，當利用這一方法，受到的干擾較小。

三、我廠循環倍數測定中存在的問題

目前我廠測量和控制濃縮倍數K采用將循環水中氯離子濃度與補充水中氯離子濃度的做比值的方法。即K=循環水Cl-/補充水Cl-。每4小時測量一次，控制標準為濃縮倍數不超過3.5，一旦超過或快速接近，采取加強排污的方法控制濃縮倍數。

然而運行過程中發現在負荷穩定情況下，循環倍率前后存在突然升高或降低的現象。

圖1可以看出5月2日和12日循環倍數波動范圍較其他時間明顯增大（如圖1曲線所示）。原因分析：循環水氯根由于基數大，因此10mg/L的變化并不會對濃縮倍數造成多大的影響，如5月2日10：00和14：00對比；但補充水氯根基數為循環水氯根1/4左右，10mg/L甚至更大的變化對于濃縮倍數的影響也因此成倍增加，如5月12日2：00和10點對比。濃縮倍數如此大范圍波動對排污量、加藥量等的控制造成了極大的影響，一方面影響經濟性，另一方面為機組的安全運行也留下了隱患。

那么造成補充水氯根波動的原因是什么呢？經過調查發現我廠補充水取樣點為PCF纖維過濾器入口處，補充水到達此處需經過生產水池和原水箱兩個容器，而此兩個容器中又長期處于接近滿水狀態，這就造成了新水與老水混合的情況；其次，我廠化學制水并不是經常處于運行狀態，這就存在非運行期間補充水取樣點處的水為非流動狀態的死水；再次，生產水池的水進入原水箱時，NACLO加藥泵會聯啟，起到殺菌作用，藥量加入的多少也會直接影響補充水和循環水中氯根的分布。由此可見我廠循環水的濃縮倍數并不具備實時性的特點。

四、解決辦法

鑒于我廠補充水取樣點的不合理，建議首先改變補充水取樣點位置，直接從機力塔補水管處取水，這樣能夠最大限度的避免上述問題的發生，也保證了濃縮倍數測量的實時性。

當然也不排除補充水來水本事就存在氯根不穩定的情況，如果改變補充水取樣點后，氯根波動的情況依然發生，證明用氯根測量濃縮倍率的方法并不符合我廠的實際情況，建議改為用受到干擾相對較少的K+法測量濃縮倍率。

以上的分析可能有些地方考慮、分析還不到位，欠妥的地方希望得到指正。

參考文獻

[1]鄭用熙.分析化學中的數理統計方法[M].北京：科學出版社，1991.

[2]何世梅.循環水濃縮倍數的檢測方法及控制指標[J].中國給水排水，2000，16（6）：48-50.endprint