工业冷却水处理概论简报(下)课件 46页

工業冷卻水處理概論（下）\n第三節微生物的控制方式選擇耐微生物腐蝕的金屬材料補充已消毒且經混凝沉澱、低濁度之補充水使用防腐塗料陰極防蝕防止陽光直接照射增設旁流過濾器添加殺菌滅藻劑\n殺菌%預期最高菌數合意方案高成長速率階段殺菌%偏低階段合意方案有效期間長時間(天數)細菌數微生物控制方案之比較\n殺菌滅藻劑的分類氧化性殺菌劑：※優點：殺菌力強且快速，成本費用較便宜！※缺點：添加過量會對系統金屬材質腐蝕嚴重！非氧化性殺菌劑：※優點：添加過量較不會對系統金屬材質腐蝕！※缺點：添加量較高，成本費用較貴！\n氧化性殺菌劑的種類及其特性種類特性氯便宜，受PH影響，環保污染影響大，已漸被淘汰次氯酸鈉便宜，受PH影響，會增加水中的鹼度二氧化氯成本稍高，不受PH、氨等影響，適用於高PH之系統有機氯(TCCA)成本稍高，受PH影響，但不受因陽光而破壞有效氯的影響，故殺菌效果較氯或次氯酸鈉等為佳有機溴(BCDMH)成本貴，但較不受PH的影響，適用於鹼性、高PH之系統NaOCL+Br-成本稍高，但功能與有機溴相同臭氧成本極貴，不受PH影響，最為環保的殺菌劑\n有效氯百分比PH值CL2HOCLOCL¯PH值與有效氯之關係\n正常需氯量結合有效氯分離點游離有效氯氯氣添加量(ppm)殘餘氯量何謂加氯分離點(BREAKPOINT)\nHOBrHOClPHHOBrHOClHOBr：HOCl7.594%50%1.9：18.083%24%3.5：18.560%9%6.7：19.033%3%11.0：1不同PH時次氯酸與次溴酸產生百分比\nClO2pH8.5Cl2pH6.5Cl2pH8.5氯與二氧化氯相對殺菌效力比較\n殺菌劑種類細　　　　菌真菌藻類特　　　　　　　點粘　泥　型　細　菌腐蝕性細菌形成芽孢不形成芽孢氯等氧化性殺菌劑＋＋＋＋○＋＋＋＋添加量過高時，對金屬有腐蝕性，能破壞冷卻水塔木材結構的木質素聚季銨鹽＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋不起泡型，陽離子型聚合物，懸浮物高時，功效會受影響季銨鹽＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋有泡沫生成，陽離子型表面活性劑，懸浮物高時，功效會受影響有機錫化合物-季銨鹽＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋有泡沫生成，陽離子型表面活性劑，懸浮物高時，功效會受影響二硫氰基甲烷(MBT)＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋PH大於8.0時，易分解而失去功效，非離子型異噻唑啉酮(KATHON)＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋○非離子長效型殺菌劑有機硫化物(SDMC等)＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋陰離子型，金屬離子高時，功效會受影響戊二醛-季銨鹽＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋兩種殺菌劑配合，達到相乘之殺菌功效殺菌劑對冷卻水中微生物的有效性及其特點\n非氧化型殺菌劑使用時的注意事項低濃度時，可被微生物分解，不影響環境污染PH使用的範圍是否有所限制製程洩漏污染物是否影響其殺菌功效藥品半衰減時間或停留時間是否不足(24hrs↑)一般採沖擊方式添加，確保最佳殺菌功效盡量使用兩種殺菌劑，交替使用，以防止微生物產生抗藥性配合粘泥分散劑使用，可得最佳的抑制功效\n殺菌劑名稱(a.i)氨高溫油柴油乙二醇硫化物液壓油次氯酸鈉(0.5ppm)111022BCDMH(2ppm)110022季銨鹽(5ppm)000001聚季銨鹽(10ppm)001000MBT(10ppm)000020KATHON(2ppm)100120DBNPA(5ppm)000020戊二醛(20ppm)000000註1：“0”代表無任何影響，“1”代表影響效果90–99%時，“2”代表影響在99%以上時。註2：硫化物含量為10ppm，其他的污染物含量在50ppm條件下之試驗。製程洩漏污染物對殺菌劑之影響(一)\n殺菌劑名稱(a.i)二氧化碳氫氣丁烯丙烷次氯酸鈉(0.5ppm)2222BCDMH(2ppm)0112季銨鹽(5ppm)2002聚季銨鹽(10ppm)0000MBT(10ppm)0001KATHON(2ppm)0001DBNPA(5ppm)1102戊二醛(20ppm)0000註1：“0”代表無任何影響，“1”代表影響效果90–99%時，“2”代表影響在99%以上時。註2：污染物均以氣体飽和溶液條件下之試驗。製程洩漏污染物對殺菌劑之影響(二)\n第一章冷卻水概論第二章冷卻水常發生之困擾第一節腐蝕困擾第二節水垢及沉積物困擾第三節微生物困擾第三章冷卻水困擾解決第一節腐蝕控制第二節水垢及沉積物控制第三節微生物控制第四章系統處理考慮因素第五章系統處理評估第六章優良複配藥劑介紹\n第四章系統處理考慮因素第一節水質第二節系統狀況第三節環境污染限制第四節處理方案選擇\n第一節水質PH值懸浮固体物(S.S)(ppm)總硬度(T.H)(ppmasCaCO3)M鹼度(M-alk.)(ppmasCaCO3)溶存固体物(TDS)(ppm)鈣硬度(Ca2+)(ppmasCaCO3)P鹼度(P-alk.)(ppmasCaCO3)氯離子(CL¯)(ppm)鎂硬度(Mg2+)(ppmasCaCO3)電導率(μs/cm)硫酸根(SO42-)(ppm)總鐵(T-Fe)(ppm)總固体物(T.S)(ppm)二氧化矽(SiO2)(ppm)鋁離子(Al3+)(ppm)\n項目單位要求和操作條件允許值PH值—根據藥劑配方與客戶要求而定6.8～9.2M鹼度ppmasCaCO3根據藥劑配方與製程條件而定≦500懸浮固体物ppm水走管內時(管側)≦20水走管外時(殼側)或板式等≦10CL¯ppm熱交換器為碳鋼材質時≦1000熱交換器含不鏽鋼材質時≦300SO42-ppm[SO42-]＋[CL¯]≦1500,減少腐蝕[SO42-]×[Ca2+]≦500,000≦1400SiO2ppm[Mg2+]×[SiO2]≦35,000≦175Fe2+ppm根據藥劑配方而定≦0.5Al3+ppm注意原水處理時鋁鹽之攜出≦0.5油脂含量ppm煉油廠冷卻水系統≦10其他一般工廠冷卻水系統≦5循環冷卻水的水質控制標準參考表\n第二節系統狀況A.熱交換器金屬材質種類型式水流速水溫最高點B.管路冷卻水塔的結構可能汙染物及其他特殊狀況製程最高溫度冷卻水流動情形水走管內或管側最易產生問題的熱交換器\n超音波流量偵測器測定流速\n第三節環境污染限制鉻酸鹽重金屬，毒性大，已禁止使用鋅鹽毒性稍低，但排放水均有所管制特殊環境污染要求嚴格之區域亦限制磷酸鹽的使用及排放濃度殺菌劑的選擇對廢水處理不可有影響排放水的COD須符合排放管制範圍內\n第四節處理方案選擇789PH有機磷/鋅鹽聚磷/有機磷/鋅鹽鉬酸鹽方案鹼性鋅方案穩定磷酸鹽方案全有機方案非重金屬處理方案金屬處理方案\n第一章冷卻水概論第二章冷卻水常發生之困擾第一節腐蝕困擾第二節水垢及沉積物困擾第三節微生物困擾第三章冷卻水困擾解決第一節腐蝕控制第二節水垢及沉積物控制第三節微生物控制第四章系統處理考慮因素第五章系統處理評估第六章優良複配藥劑介紹\n腐蝕試驗彎曲裝置第一節腐蝕率測試方法\n瞬間腐蝕率測試儀(Corrator)\n腐蝕情況碳鋼銅MPYMDDMPYMDD極差＞10＞54＞1＞6差8-1043-540.35-12-6尚可5-827-430.2–0.351.2-2佳3-516-270.15–0.20.9–1.2優良1-35-160.1–0.150.6–0.9極優良＜1＜5＜0.1＜0.6MDD＝重量損失(mg)×1000試片面積(dm2)×置放天數MPY＝MDD×1.437材質密度一般腐蝕率之控制標準\n試片吊置最低周期時間之計算\n平均腐蝕率與瞬間腐蝕率之比較\n第二節沉積物評估方法沉積物測試器(DepositMonitor)2.模擬熱交換器(TestHeatExchanger)\n1.沉積物測試器(DepositMonitor)\n2.微電腦式模擬熱交換器\n內視鏡法偵測管內沉積物之狀況\n第三節微生物測試方法培養皿微生物計數法(M.B.Counts)2.簡易測試愛司可特方法(EasicultTestMethod)\n1.總菌數培養皿法\n2.簡易測試愛司可特方法(一)測試『總好氧性細菌數』\n2.簡易測試愛司可特方法(二)測試『真菌與霉菌(Fungi&Yeasts)』\n2.簡易測試愛司可特方法(三)測試『厭氣性硫酸還原菌』\n第一章冷卻水概論第二章冷卻水常發生之困擾第一節腐蝕困擾第二節水垢及沉積物困擾第三節微生物困擾第三章冷卻水困擾解決第一節腐蝕控制第二節水垢及沉積物控制第三節微生物控制第四章系統處理考慮因素第五章系統處理評估第六章優良複配藥劑介紹\n腐蝕速率(MPY)Zn2+(mg/L)1.鋅鹽/聚磷酸鹽/分散劑複配的特性含陰級腐蝕抑制劑，保護膜快速形成對冷卻水中電解質濃度的變化不敏感對碳酸鈣和硫酸鈣垢具有“門限作用”有效保護碳鋼等金屬之腐蝕，同時亦對被保護的金屬表面具有清潔作用聚磷酸鹽容易水解，較適用於低濃縮倍數的系統中(N小於2.5)\n2.鋅鹽/有機磷酸鹽/分散劑複配的特性1.含陰級腐蝕抑制劑，保護膜快速形成。2.對冷卻水中電解質濃度及溫度的變化不敏感。3.有機磷酸鹽抗水解性佳，且對碳酸鈣和硫酸鈣垢具有“門限作用”，抑制水垢的形成。4.對碳鋼腐蝕控制極佳，對銅金屬亦有緩蝕作用。5.PH一般控制在7.0～8.0為佳，大於8.0將易造成鋅鹽的沉積。2550751001007550250鋅鹽(%組成份)3020100有機磷酸鹽(%組成份)腐蝕率(MPY)\n3.鋅鹽/有機磷羧酸鹽/鋅鹽分散劑此處理方案又稱“鹼性鋅處理方案”，特性為：適用於高PH值(PH8–9)，不加酸之系統中。鋅鹽含量控制低，一般控制在0.5–2ppm即可。含陰極腐蝕抑制劑，對碳鋼及銅均有良好的抑制功效。有機磷羧酸鹽具有“門限作用”，抑制碳酸鈣等水垢功效極佳，亦適用於較高溫之冷卻水系統中。5.鋅鹽分散劑除可穩定鋅鹽沉積，亦具有晶格畸變及分散水垢、沉積物的作用，確保系統熱交換良好。\n4.穩定磷酸鹽處理方案有機磷酸鹽/聚磷酸鹽/正磷酸鹽/銅腐蝕抑制劑/分散劑抑制腐蝕功效極佳，同時在陽極與陰極抑制腐蝕之進行。聚磷酸鹽及正磷酸鹽與鐵離子形成陽極鈍化膜，保護廣大的金屬表面，任何局部區域鈍性膜無法形成的多孔之處，由聚磷酸鹽及正磷酸鹽與水中鈣鹽形成之陰極抑制劑做填補，如此即可防止金屬材質的“點蝕”發生。磷酸鈣分散劑為此方案成功與否之關鍵，其對沉積物具清潔及分散作用，較經濟的處理方式為PH控制在7.0–8.0最佳。對微溶性的無機鹽類，如碳酸鈣、硫酸鈣等具“門限作用”，可防止水垢的沉積。系統中含銅等有色金屬時，宜使用銅腐蝕抑制劑，以抑制銅金屬及其合金之腐蝕。\n5.鉬酸鹽系處理方案鉬酸鹽功能與鉻酸鹽相同，通常與其他抑制劑複配，達到協同作用(SynergisticEffect)，以降低成本，水質條件不同之方案有：鉬酸鹽/正磷酸鹽/唑類(Azole)適用於低離子濃度和高離子濃度的偏酸腐蝕型冷卻水中(PH＜7.2)鉬酸鹽/有機磷酸鹽/唑類(Azole)適用於高離子濃度的鹼性冷卻水系統中(PH=8－9.5)\n6.全有機系處理方案有機磷(羧)酸鹽/唑類(Azole)/分散劑適用於不加酸、高PH、高鹼度和高硬度的冷卻水中。不含重金屬，為高環保性的產品。對碳酸鈣與硫酸鈣等有極佳的抑制及分散功效。穩定指數(S.I.)偏水垢側處理(S.I.=3.0～5.5)，以加強抑制腐蝕之功效。\n附錄︰自動加藥監控系統之簡介DAC-1000自動控制抑制劑及分散劑等DAC-2000積垢監測器、腐蝕監測器DAC-7000自動控制加酸及PH值DAC-9000自動控制加NaOCL(餘氯量)自動控制方式均可輸出4–20mA信號，經由定量泵做自動的添加。另外其亦可外接DCS或連接PC電腦，以便利做良好的監控﹗達到使藥品發揮最佳功效並大大節省藥品使用量﹗\n冷卻水系統加藥自動管理監控系統PID圖\n冷卻水系統自動加藥設備