循环水处理中加药装置的药剂选择及材质应用——案例分析

　　一、前言

　　循环水系统包括冷却循环水、锅炉补给水、空调冷冻循环水、工业换热循环水等多类型工艺，其共同特征是水质长期在封闭或半封闭系统中反复循环，极易产生垢、腐蚀、菌藻与浑浊沉积问题。因此，加药装置成为循环水治理中不可或缺的核心设备，通过精准投加阻垢剂、杀菌剂、缓蚀剂、絮凝剂等，使系统长期保持安全、稳定与高效运行。

　　本文将通过案例分析方式，从药剂选择逻辑、装置材质匹配、设备运行性能三个维度，阐述循环水加药装置在实际项目中的应用价值及关键注意事项。

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　　二、循环水系统的常用药剂类别及投加原则

　　不同循环水系统存在水质组成、温度环境、流速与材料差异，因此选择合适药剂至关重要。以下从实际工程使用角度，列出常见药剂及其投加原则。

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　　1.阻垢/分散剂

　　（1）作用原理

　　阻垢剂通过在水中形成“晶格畸变”或与Ca<sup>2+</sup>、Mg<sup>2+</sup>络合作用，阻止碳酸钙、硫酸钙等垢类沉积。

　　（2）适用场景

　　•高硬度循环水系统

　　•换热器易结垢的工况

　　•补水矿化度高的北方城市冷却水系统

　　（3）投加原则

　　•根据水质硬度、碱度决定投加量

　　•使用计量泵连续投加

　　•要求药剂桶配备液位计防止断药

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　　2.杀菌灭藻剂

　　（1）作用原理

　　破坏细胞壁、抑制微生物蛋白合成或氧化降解有机物，保持循环水微生物数量在可控范围。

　　（2）类型

　　•氧化性：次氯酸钠、二氧化氯

　　•非氧化性：戊二醛、异噻唑啉酮

　　（3）投加建议

　　•氧化性药剂需防腐蚀，桶体多选PE或PVC

　　•非氧化性药剂可采用不锈钢防腐泵，但要求密封性能好

　　•根据菌藻数量定期脉冲投加

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　　3.缓蚀剂

　　适用场景

　　用于钢制冷却塔系统、碳钢换热器等，防止循环水造成晶间腐蚀或电化学腐蚀。

　　投加原则

　　•连续投加

　　•药剂需耐温性强

　　•需要与水质pH值联动监测

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　　4.絮凝剂（如PAM）

　　适用于循环水浑浊度高、有大量悬浮颗粒或藻类尸体残留，提升沉降效率。

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　　三、循环水加药装置的材质选择要求

　　不同药剂具有不同腐蚀性，因此加药装置的材料配置决定系统寿命与故障率。以下从药剂兼容性角度分析材质选择逻辑。

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　　1.加药桶材质选择

　　（1）PE加药桶（最常用）

　　适用：次氯酸钠、阻垢剂、杀菌剂、絮凝剂等

　　优势：抗腐蚀、重量轻、成本低

　　案例：多数冷却循环水药剂储存均采用PE桶

　　（2）PVC/UPVC加药桶

　　适用：高腐蚀性氧化剂

　　优势：耐化学稳定性高

　　注意：不耐高温

　　（3）不锈钢加药桶（304/316）

　　适用：食品级循环水、热水循环水、弱腐蚀性药剂

　　注意：不适合含氯氧化剂，会加速点蚀

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　　2.管路材质选择

　　药剂类型推荐管路材质注意事项

　　氧化剂（次氯酸钠）UPVC PE避免金属管路腐蚀

　　非氧化性杀菌剂不锈钢、PE、PP注意密封性

　　絮凝剂（PAM）PP、PE避免残留沉积

　　阻垢剂、缓蚀剂PVC、PE、不锈钢根据PH选择具体材质

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　　3.计量泵材质选择

　　（1）膜片材质

　　•PTFE：适用多数腐蚀性药剂

　　•EPDM：适合弱碱弱酸

　　•FKM（Viton）：耐溶剂药剂

　　（2）泵头材质

　　•PVDF：最常用于氧化剂

　　•PP：耐多数水处理药剂

　　•不锈钢：适合非腐蚀液体、食品级循环水

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　　四、案例分析：某大型循环水系统加药装置选型项目

　　项目背景

　　某大型电子工业园区拥有

　　•冷却循环水系统3套

　　•冷冻循环水系统2套

　　•机房补水系统1套

　　为保证换热效率与管道安全，需对五种不同水质进行药剂投加管理。

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　　1.药剂选择逻辑

　　系统名称问题药剂投加方式

　　冷却循环水水温高、菌藻多次氯酸钠、缓蚀阻垢剂连续+脉冲

　　冷冻循环水温度低、有微生物滋生风险非氧化性杀菌剂周期脉冲

　　补水系统水硬度高阻垢剂连续

　　管路沉积泥沙污染絮凝剂间歇投加

　　通过分析得出需配置三套加药模式：

　　①连续投加系统

　　②脉冲式周期投加

　　③絮凝剂预处理投加

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　　2.材质应用方案

　　（1）加药桶

　　•次氯酸钠→PE桶（耐腐蚀）

　　•非氧化性杀菌剂→PP桶

　　•PAM→PE搅拌桶（三箱式结构）

　　•阻垢剂→PE桶

　　（2）计量泵

　　•氯系药剂→PVDF泵头

　　•杀菌剂→PP泵头

　　•PAM→304不锈钢搅拌系统+PP泵头

　　（3）管路

　　全部采用UPVC，部分絮凝剂段使用PP管防沉积。

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　　五、运行效果与价值提升

　　该项目运行三个月后的效果统计如下：

　　•冷却水换热效率提高18%

　　•菌藻指数下降70%

　　•管路腐蚀速率降低45%

　　•加药量节省20%（因精准控制）

　　证明了药剂选择+材质匹配+精准投加是循环水治理的核心三要素。

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　　六、循环水加药装置应用中的注意事项

　　1.根据药剂腐蚀性选择材质，避免点蚀、应力开裂。

　　2.加药桶需配备液位计与低液位报警。

　　3.氯系药剂禁止使用不锈钢材质。

　　4.絮凝剂投加需防止沉淀堵塞。

　　5.加药管路应尽量短直，减少弯头。

　　6.配置在线监测仪表（pH、余氯、电导率）。

　　7.冬季需加装伴热与保温层。

　　8.建议使用智能加药系统实现自动联控投加。

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　　七、总结

　　循环水加药装置的成功应用离不开三个核心因素：

　　•药剂科学选择

　　•装置材质正确匹配

　　•现场需求定制化设计

　　通过合理设计，可大幅改善水质、提高换热效率、延长设备寿命，并显著降低运行成本。

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