在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水側(cè)主要存在三大問題：結(jié)垢、腐蝕和微生物生長。水處理的目的，就是要解決這三個問題，從而保證循環(huán)水系統(tǒng)長期穩(wěn)定、有效運行，同時還要節(jié)約水資源，提高水的重復(fù)利用率。

結(jié)垢與阻垢

天然水中溶解有各種鹽類，如重碳酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等。當(dāng)天然水作為補充水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)后，經(jīng)蒸發(fā)濃縮，水中離子濃度增加，PH值和溫度等因素發(fā)生變化，致使離子過飽和而生成水垢。最常見的水垢成份是CaCO3。CaCO3在水中的溶解度很小，而且碳酸鈣的溶解度與一般的鹽類不同，它的溶解度隨著溫度的升高反而降低。也就是說，隨著溫度升高，CaCO3結(jié)垢傾向增大。結(jié)垢的危害有：

(1)垢類都是熱的不良導(dǎo)體，垢的沉積降低熱效率。

(2)垢的積聚導(dǎo)致局部腐蝕，使設(shè)備在短期內(nèi)穿孔而破壞，縮短設(shè)備使用壽命。

(3)垢在管內(nèi)沉積降低了水流截面積，增大了水流阻力，使運轉(zhuǎn)費升高。

(4)增加了停車清洗時間，降低連續(xù)運轉(zhuǎn)周期。

(5)增加了清洗、運行處理的藥劑費用。

通過加入阻垢劑，由于藥劑的螯合、致畸等作用，提高了CaCO3等鹽類物質(zhì)的溶解度，降低了結(jié)垢傾向，從而達(dá)到阻垢的目的。但是，加入阻垢劑并不等于完全消除了結(jié)垢傾向。還需要通過排污，控制濃縮倍數(shù)，從而使成垢離子控制在一定含量之內(nèi)才能使循環(huán)水系統(tǒng)完全不結(jié)垢。排污和控制濃縮倍數(shù)是循環(huán)水管理必不可少的。

腐蝕與防腐

循環(huán)冷卻水要解決的第二大問題是金屬設(shè)備的腐蝕，金屬(碳鋼、不銹鋼、銅等)表面與水接觸，而水中含有溶解氧和CO2等各種雜質(zhì)，由于電位差而產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，從而使金屬發(fā)生腐蝕損壞。腐蝕的結(jié)果導(dǎo)致以下幾個問題：

(1) 縮短設(shè)備壽命;

(2) 腐蝕產(chǎn)物形成污垢，降低換熱效率;

(3) 因換熱器破漏導(dǎo)致非預(yù)期停車。

循環(huán)水系統(tǒng)中控制金屬腐蝕的有效方法之一是添加緩蝕劑。通過在循環(huán)水中添加緩蝕劑，就能有效地降低循環(huán)水系統(tǒng)中金屬設(shè)備的腐蝕速度。

微生物生長與殺生

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)要解決的第三大問題是水中微生物的生長。為什么在循環(huán)水系統(tǒng)中會有大量微生物生長呢?

天然水，尤其是地表水(河水、湖水)，含有大量的微生物。當(dāng)天然水作為補充水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)后，把大量的微生物帶入到系統(tǒng)中。另外，冷卻塔噴淋過程中又從空氣中捕集了大量的微生物。再者，循環(huán)水的溫度范圍(通常為20～40℃)特別有利于微生物的生長。某些工廠工藝介質(zhì)泄漏入循環(huán)水系統(tǒng)，為其中的微生物提供了營養(yǎng)源，因此在循環(huán)水系統(tǒng)中，人們經(jīng)?？梢钥吹轿⑸锎罅可L的情景。

微生物的危害：

(1)鐵細(xì)菌的生長和銹瘤引起管道堵塞和鋼鐵腐蝕。

(2)硫酸鹽還原菌：硫酸鹽還原菌是厭氧菌，它能將水溶性硫酸鹽還原成硫化氫，硫化氫對金屬有腐蝕性。

(3)產(chǎn)酸細(xì)菌的造酸作用，會對設(shè)備造成腐蝕。

(4)真菌破壞木材中的纖維素，使冷卻塔的木質(zhì)構(gòu)件朽蝕。

(5)藻類形成團塊進(jìn)入換熱器會堵塞管路，降低水流量，從而降低其冷卻作用。硅藻是形成硅垢的原因之一，有些藻類將分解緩蝕劑。

微生物的大量生長，并與泥沙、塵土等混合形成附著的或堆積的微生物粘泥，這些微生物粘泥在循環(huán)水系統(tǒng)中會引起以下這些故障：

(1) 粘泥附著在換熱器通道表面上，降低換熱效率;

(2) 大量的粘泥將堵塞換熱器通道，從而降低流量和冷卻效果，增加泵壓;

(3) 粘泥集積在冷卻塔填料的表面或填料間，堵塞了冷卻水的通過，降低了冷卻塔的冷卻效果;

(4) 粘泥覆蓋在金屬表面，形成差異電池，導(dǎo)致金屬設(shè)備腐蝕。

控制微生物生長的有效方法之一是添加殺生劑(殺菌滅藻劑)。另外，由于微生物對殺生劑具有適應(yīng)性，長期使用同一種殺生劑會逐漸失去殺生效果，因此殺生劑宜選用多種并交替使用。

在水處理情況不好的系統(tǒng)中，這三種問題往往是同時存在的，而且是互相影響的。下圖就是兩個典型的水處理不好的換熱器的照片。