污水加药装置在工业冷却水处理时的案例分析

　　一、引言

　　在现代工业生产过程中，冷却水系统被广泛应用于电力、石化、冶金、制药、食品加工等行业。由于循环冷却水在使用过程中会不断与空气接触，同时受环境温度、原水水质及运行方式的影响，极易产生结垢、腐蚀和微生物滋生等问题。如果这些问题得不到有效控制，不仅会导致设备换热效率下降，还可能引起设备腐蚀穿孔，造成严重的生产事故和经济损失。

　　污水加药装置作为冷却水处理的重要组成部分，通过对阻垢剂、缓蚀剂、杀菌剂、絮凝剂等多种药剂的精准投加，能有效保障系统的长期稳定运行。本文以某工业园区的循环冷却水系统为例，分析污水加药装置在工业冷却水处理中的实际应用。

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　　二、案例背景

　　某化工企业位于西南地区，冷却水循环系统总水量约为10000 m³/h，系统补水主要来自地下水和部分中水回用。由于水源中钙镁离子含量高，且系统在运行过程中蒸发浓缩倍数较大，导致循环水极易结垢和腐蚀。同时，系统管网复杂，运行周期长，常规人工投加药剂方式存在以下问题：

　　1.投加不均匀：人工投加无法实现连续控制，导致药剂浓度波动大。

　　2.药剂浪费严重：过量投加增加运行成本，且可能对环境产生二次污染。

　　3.运行不稳定：缺少实时监控和反馈，水质参数波动时响应滞后。

　　基于以上问题，该企业决定引入一整套全自动污水加药装置，结合水质在线监测系统，实现药剂投加的智能化管理。

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　　三、污水加药装置的构成

　　此次案例中采用的污水加药装置主要由以下几个部分组成：

　　1.加药箱：用于药剂溶解与储存，材质选用耐腐蚀的PE或不锈钢。

　　2.计量泵：负责将药液精确投加至循环水系统，采用电磁隔膜泵或机械隔膜泵，流量可调。

　　3.搅拌装置：确保药剂在加药箱中均匀溶解，避免沉淀或浓度不均。

　　4.在线监测仪表：如pH、电导率、余氯、浊度等，用于实时监测水质。

　　5.自动控制系统：PLC控制柜，能够根据监测数据自动调节药剂投加量，避免人工误差。

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　　四、运行工艺与投加方式

　　在该案例中，污水加药装置主要用于三类药剂的投加：

　　1.阻垢缓蚀剂投加

　　o通过监测电导率与补水量计算浓缩倍数，PLC系统自动调整阻垢缓蚀剂的投加量。

　　o保证水质中钙镁离子不会形成硬垢，同时在金属表面形成保护膜，减少腐蚀。

　　2.杀菌灭藻剂投加

　　o循环冷却水易滋生藻类和细菌，导致黏泥堆积。

　　o系统采用定时与余氯联动的方式，自动控制次氯酸钠或二氧化氯等杀菌剂的投加。

　　o避免因微生物引起的换热效率下降和腐蚀加剧。

　　3.絮凝剂投加

　　o对于水中悬浮物和胶体颗粒，装置定量投加聚合氯化铝（PAC）或聚丙烯酰胺（PAM），帮助杂质絮凝沉降。

　　o保持循环水浊度在合理范围，防止管道堵塞。

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　　五、运行效果

　　经过六个月的实际运行，该化工企业的冷却水系统取得了显著改善：

　　1.结垢情况显著减少：换热器和管道壁结垢厚度下降80%以上，换热效率提升约15%。

　　2.腐蚀速率降低：管道金属腐蚀速率由0.25 mm/a降低至0.08 mm/a，远低于行业警戒值。

　　3.运行成本下降：由于自动化控制减少了药剂浪费，药剂使用量降低约12%，每年节省运行费用近20万元。

　　4.环境友好性增强：药剂浓度更均匀，避免了因过量投加造成的污水排放压力。

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　　六、应用价值与启示

　　通过本案例可以看出，污水加药装置在工业冷却水处理中的应用，不仅解决了结垢、腐蚀和微生物滋生等核心问题，还实现了节能降耗与环保目标。与传统人工投加方式相比，自动化加药装置具有以下优势：

　　•精准控制：基于水质参数的自动投加，避免了人为误差。

　　•降低成本：减少药剂浪费，优化运行经济性。

　　•延长设备寿命：减少结垢与腐蚀，保障设备长期运行。

　　•操作简便：智能化控制降低了操作人员的劳动强度。

　　因此，在现代工业循环水系统中，污水加药装置已成为不可或缺的重要设备。

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　　七、结论

　　随着工业水处理对节能、环保与安全运行的要求不断提升，污水加药装置将在冷却水处理、锅炉补水处理、污水回用及其他行业水处理环节中得到更广泛的应用。通过与在线监测和自动化控制技术的结合，加药装置能够实现水质的精准调控，为企业带来显著的经济效益与社会效益。

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