首页、中华会娱乐注册、首页云浮电厂C厂2×300MW“上大压小”循环流化床燃煤发电工程电厂供水水源为西江水，全年的水质较为稳定，含盐量、悬浮物含量低。现有水质资料显示：西江水总硬度在2.05~2.8mmol/L之间。

　　根据已有工程经验，选择合适的阻垢剂，控制浓缩后循环水总硬度≤10mmol/L，可以使系统长期稳定高效运行。

　　上述循环水排污水处理系统的出水硬度～0.5mmol/L。循环水排污水全厂可复用30m3/h，循环水排污水计算见表3.2-1。

　　根据以上条件，当浓缩倍率取4时，全厂循环水排污水总量为238m3/h，处理后低硬度水回至循环水泵房前池。与补给水掺混后，硬度～2.40mmol/L。满足浓缩后总硬度≤10mmol/L的要求。

　　根据上述计算可知：循环水浓缩倍率为4时，全厂循环水排污水总量为238m3/h。

　　设置两台出力为200m3/h的钢制机械搅拌澄清池，正常情况两台设备同时运行；一台检修时，另一台设备出力提高出力运行。

　　设置三台DN2500顺流弱酸阳离子交换器，单台出力125m3/h，流速25.5m/h。树脂层高：H＝2500mm。设备二用一备。

　　采用盐酸再生，耗量40g/mol，通常再生剂比耗为1.15~1.25，取1.25。

　　[1]华东建筑设计研究院有限公司.给水排水设计手册（第四册）工业水处理（第二版）[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

　　[2]施燮钧，王蒙聚，肖作善.热力发电厂水处理（第三版）[M].北京:中国电力出版社,2005.

　　[3]薛树森，孙继涛等. GB50050-2007,工业循环冷却水处理设计规范[S].北京：中国计划出版社，2008.

　　[4]胡延谦，袁萍帆等. DL/T5068-2006,火力发电厂化学设计技术规程[S].北京：中国电力出版社，2007.

　　一、化工企业循环水处理的概括 随着化工企业循环水处理装置使用年限的增长和企业生产规模的扩大，循环水处理系统在工作中出现了一些同行业经常发生的问题，例如循环水处理中的水质差、浓缩倍数低、工艺介质渗入、旁滤效率低等问题，这不仅难以落实化工企业的污水处理目标，还容易对企业的污水处理设备安全运行造成不利影响，降低了企业的经济效益，因此很有必要采取有针对性的处理措施，来提高企业循环水的处理质量。 二、化工企业循环水处理的主要问题 （一）水质差，COD值偏高 在化工企业的循环水处理系统中，由于多方面的原因经常出现主物料泄漏的现象，导致循环水的PH值不断上升，使其具有一定的腐蚀性，这不仅需要企业加投其他缓蚀剂来降低循环水的腐蚀程度，还需要重视化学反应中产生的新物质的沉淀问题。同时，循环水的COD值常常处于偏高的状态，导致化工污水的循环处理没有完全达标，容易对水源和设备造成二次污染。 （二）浓缩倍数低 一般说来，化工企业的生产设备对水的需求量都比较大，导致循环冷却水系统热负荷低，加上循环水系统的保有水量比较大，这就使得循环水量与保有水量的比值小于2。因此，该企业的循环水装置系统的循环水存在着浓缩倍数低、腐蚀性比较强的特点，具体表现在污水排放量大、水质浑浊、微生物数量超标等，这不仅不利于换冷设备的正常运转，还造成了水稳药剂和干净水源的大量浪费。 （三）循环水系统内长期漏入工艺介质 很多化工企业的循环水装置的换热设备曾经发生不同程度的内漏，使得工艺介质大量渗漏，导致设备内部的表面形成一层油膜，这不仅严重影响了循环水的处理效果，还导致循环水系统内部形成大量的微生物，如微生物粘泥、藻类等大量繁殖难以得到有效控制。此外，工艺介质的渗漏，还会导致循环水遭受污染，这都不利于化工企业的循环水处理工作的正常开展。 （四）旁滤效率降低 对于安装有砂滤罐的化工企业的循环水处理系统而言，由于砂滤罐的反冲洗和旁滤都套用循环冷却水，所以水的压力不是很大，有时很难达到循环水处理的设计要求。此外，在反冲环节，水的流失率也比较高，在运行一段时间后发现，排污阀口容易被细沙等杂物严重堵塞，会导致循环水处理装置的旁滤效率大幅下滑。 （五）产生大量生物粘泥 由于很多化工企业的循环水系统中水的浊度较高，细菌含量也长期处于较高水平，因此经过一段时间之后就会产生大量的生物粘泥，生物粘泥经常粘附在换热装置的换热管等装置上，形成厚度不一的生物粘泥层，这不仅会影响换热器的热量传递效率，也不利于循环水处理系统的安全、可靠运行。 三、针对化工企业循环水处理问题的处理对策 （一）化学清洗 为彻底清除换热器及其管道内的粘泥等杂物，化工企业应当定期对循环水处理系统进行化学清洗，例如在不停车状态下的全系统清洗预膜处理。企业可根据粘泥的具体特点，在清洗过程中投加碱性的联氨类粘泥剥离剂和分散剂、柠檬酸等化学药剂，在洗掉锈瘤和铁锈后，再借助磷-锌复合水进行预膜处理，保持整个循环水系统的干净。 （二）堵漏和防腐 针对循环水系统内长期漏入工艺介质的问题，要采取一定的堵漏和防腐措施，例如更换旧的碳钢换热器，使用优质的不锈钢换热器；在循环冷却水的进出口定期检查水样，及时发现泄露点并采取措施等等。 （三）提高浓缩倍数 针对很多化工企业循环水处理过程中浓缩倍数低的问题，化工企业可以根据循环水系统的水质状况，采取提高浓缩倍数的有效措施，例如在循环水中增加其他缓蚀剂，减少有机磷的含量，提高其缓蚀能力；其次，企业可以采取氧化型与非氧化型杀菌剂合理搭配使用的方法，并对投放剂量和投加的时间做出了科学调整；再次，将水冷设备的用水量进行调整，使其循环冷却水回水温升提高到5~6℃，严格控制冷却塔池液位，对补水量和排污量进行有效控制，使水量达到平衡状态。 （四）强化水质化验和责任管理 为了对循环水处理的质量进行及时跟踪，必须加强对循环水水质的化验频率，提高水质化验结果的准确性；建立严格的循环水处理的责任管理制度，明确划分相关部门和人员的具体责任，加强对工作人员的监督和评价，并依此作为对工作人员进行绩效考核的主要指标之一。 四、总结 基于以上所述，化工企业循环水的处理工作，具有十分重要的经济效益和社会效益。化工企业只有不断坚持技术上的创新和管理体系的变革，才能保证循环水系统的安全、可靠、高效的运行，取得最好的污水处理效果，实现化工企业的良性进步与可持续发展。

　　目前我国是世界上缺水比较严重的国家之一，节约用水不仅是企业节能降耗工作的需要，更是保护环境的需要。循环水处理是合理利用水资源的有效途径，对于水资源较贫乏的我国而言，有着十分重要的意义。

　　AEC水处理技术是一种综合性的水处理技术，该技术包括腐蚀、污垢以及微生物的控制，自动分析系统和加药系统，使循环水系统实现长周期的安全稳定运行。该技术采用了不含磷的专利产品，药剂具有抗水解、抗氧化分解的特性，溶解性和稳定性较好，可有效控制碳酸钙结垢，延缓设备腐蚀，稳定水中胶体颗粒，防止结垢和沉积。

　　（1）提高了循环水的浓缩倍数，降低补充水的水量，减少污水排放量，节约水资源，通过减少水处理药剂的消耗量，进而降低了水处理的成本。

　　（3）液氯作为细菌和微生物的抑制剂，通过连续或定时投加可杀菌并控制微生物，维持系统的余氯量，确保系统中的微生物含量始终保持在较低水平。

　　（5）处理后的污水全部作为循环水系统的补充水回用，降低了新鲜水的补充量，实现零排污。

　　AEC循环水处理技术的药剂具有不分解、不水解、抗氧化等特性，适用于在高碱度、高硬度、高浓缩倍数的环境下运行。防腐蚀、防垢及微生物的控制效果较好，节水、节能、环保，且自动化程度高，提高了换热效率，管理更专业化，间接效益明显提高，是一项较好的节水新技术。

　　冷却水换热后，借水的蒸发作用得到降温，再循环使用的给水系统。通过水与空气的接触，循环水的冷却由三个过程共同作用而实现，包括：接触散热、蒸发散热和辐射散热。

　　2.2.2 冷却塔 a.自然通风冷却塔：开放式和风筒式；b.机械通风冷却塔：鼓风式和抽风式

　　2.3.1 结垢 循环冷却水蒸发浓缩作用、二氧化碳的散失、水温变化、化学反应产生难溶物质、水质污染。

　　为了达到延长设备长周期运行，有效控制以上问题出现的目的，在日常运行中，应严格控制水质指标。以下是循环冷却水水质的主要指标：

　　2.4.1 PH值 在金属表面形成氧化性保护膜，易于钝化。当循环冷却水在较高PH值的条件下运行时，可有效的减少系统腐蚀情况的发生。

　　2.4.2 浊度 新鲜水的水质较差、旁滤池的运行情况不好以及微生物的滋生等原因，会造成循环水的悬浮物和浊度超标。

　　2.4.3 污垢热阻 由于热交换器传热面沉积物的沉积，使传热系数下降，从而使热阻增加。污垢是否附着换热器，取决于水的流量、流速、药剂浓度以及微生物的滋生。

　　2.4.4 浓缩倍数 代表水的再利用率，是循环水离子浓度与补充水离子浓度的比值，受补充水的水质和循环冷却水的水质标准制约。在保证处理效果的情况下，应尽量提高浓缩倍数，从而降低补充水量和污水排放量。

　　2.4.5 铁离子 一般情况，循环水中的铁离子在低PH值条件下会出现，铁离子的存在是循环水系统出现腐蚀的信号之一。

　　为了有效的降低腐蚀、结垢和微生物的滋生，保证日常的运行工艺，必要时需投加一定的阻垢缓蚀剂。常用的缓蚀剂包括：聚磷酸盐、正磷酸盐、焦磷酸、有机磷酸盐、铬酸盐、苯并三氮唑等。

　　冷轧厂循环水处理站包括以下系统：循环水系统、事故水系统、补充水系统、生活水、消防水系统、过滤系统、水质稳定加药系统、冷却降温系统。以下简单介绍循环水系统。

　　该系统负责向各机组用户提供足压、稳定的循环冷却水，是循环水处理站的主要组成部分。在供水管路上设有阀门、自动保压式液控蝶阀和波纹补偿器，对水量、水压起到缓冲作用。

　　各机组用户的回水量最终汇集到回水管中，进入冷却塔降温后在吸水井中进行水质处理。

　　循环水处理技术是一项综合性的处理技术，内容较多，且工艺繁杂。随着工业的快速发展，水污染和水资源短缺问题的日益突出，提高污水回用率成为解决供求矛盾的主要方法之一。提高循环水处理技术，不仅可以保证机组安全正常的运行，而且对合理用水、提高循环水浓缩倍率、节约水资源、减少污水排放量等具有重要意义。

　　工业用水中循环冷却水的用水量占了相当大的比重，而我国冶金、发电、石油、化工、制药等行业占到了工业用水的50%-80%。应用循环冷却水系统，提高工业用的循环利用效率和冷却水系统运行浓缩倍数是节水的重要途径之一，也是解决我国工业用水紧缺、减少水污染物排放的关键环节。循环冷却水的处理主要是指选择合适的缓蚀剂、阻垢剂以及处理剂来对循环水进行基础的和正常运行的处理。

　　水垢是水循环中危害最为严重的结垢，阻垢剂是控制水垢的技术之一，循环冷却水在添加阻垢剂之后可以保持较高的至垢离子浓度，抑制水垢的产生，提高浓缩的倍数，进而降低排污量和补水量。结晶、聚合和沉积是水垢常规的形成过程，因而阻垢剂的阻垢机理也比较复杂。

　　缓蚀机理是利用缓蚀剂保证金属的缓蚀作用。缓蚀剂有铬酸缓蚀剂、铝酸盐、锌盐、磷酸盐、聚磷酸盐以及有机多元磷酸等，它们都能在铁的表面形成一种保护膜。其中钼酸盐和美池药剂共同使用可以很好的抑制点蚀，对铜、铝、钢都有较好的缓蚀作用，但该药剂的用量大成本高。锌盐的成本较低但有较强的毒性，工业部门对其的使用都进行了严格的规定。磷酸盐和聚磷酸盐虽然会促进藻类的生长，但价格较低、没有毒性而获得到了广泛利用。

　　工业循环水处理的化学方法就是利用缓蚀剂、阻垢剂、杀生剂以及复合水处理剂来对工业水进行冷却处理的方法，化学处理办法能够明显提高冷却水的重复利用率，有效的抑制结垢腐蚀，节约能源并延长设备的使用寿命。在对阻垢剂和缓蚀剂进行上述了解的前提下，此处重点对杀生剂以及符合处理技术进行了解。

　　杀生剂是对工业循环水中的微生物进行处理的方法，它通常可以分为氧化杀生剂和非氧化杀生剂。氧化性杀生剂有氯、臭氧、溴、次氯酸盐等。其中氯是最常见的杀菌消毒剂，具有价格低、使用方便和杀菌力强的优点，而二氧化氯是新型的杀生剂，具有无毒副作用和杀菌力强的优点。臭氧作为一种氧化杀生剂具有不污染环境的优点，溴还具有较高的杀生速度。其次为非氧化性的杀生剂。此种氧化剂具有使用PH范围较宽、使用浓度低和生物降解性能较好的优点。工业循环水处理经常是对氧化性和非氧化性杀生剂进行联合使用，能取得良好的使用效果。

　　缓蚀剂与缓蚀剂、阻垢剂与缓蚀剂的复合使用往往能够增加处理效果，对多种材质的金属进行同时的控制，典型的复合处理剂包括了铬系处理药剂配方、有机磷系和钼系水处理药剂配方。铬系配方能够明显提高工业循环水中锌的稳定性，减少微生物造成的粘泥和腐蚀，是目前我国使用技术最成熟、药源最丰富的配方。而有机磷系也具有药源丰富、稳定性好、抗氧化性好和使用方便的优点。

　　河北省某制药厂循环水系统换热设备较多，换热介质温度差别较大，且换热设备分布在药厂的不同车间，自备热电厂离循环水系统很近，空气中含尘量很高，循环水在冷却塔进行热交换时，空气中80%的灰尘进入到循环水系统中，使循环水的浊度升高，系统含泥量增加。循环水系统采用地下水作为补充水，水的硬度和碱度均较大，离子含量高。

　　补水的高硬度、高碱度的特点决定了循环水的结垢特性，加上循环水在运行过程中不断地蒸发浓缩，温度和浓缩倍数不断增大，其对换热设备的结垢趋势也随之增大。另外，由于水中各种腐蚀性离子的浓度随着浓缩倍数的增大而增大，而且水中的溶解氧不断被饱和，所以循环水的腐蚀性也不能忽视。因此，水处理方案的制定必须兼顾阻垢、缓蚀和菌藻控制三个方面，同时还从节水、节药等方面加以综合考虑。

　　1）根据补水碱度较高的特点，通过自动加酸装置向系统中投加浓硫酸，中和循环水系统过高的碱度和PH值，通过PH值在线监测装置有效控制加酸泵的运行，使碱度从原来的12-16mmol/l降至6-8mmol/l，PH 值由8.9-9.0降至8.0左右，这样组成垢的阴离子浓度降低了，只要保持阳离子浓度在适当范围内，就可以避免结垢的发生。

　　2）为了解决循环水系统加酸后的腐蚀问题，对水处理药剂进行改进，使用一种由膦羧酸及高效阻垢分散剂复合而成的全有机药剂，对碳酸钙、硫酸钙及磷酸钙等常见垢具有良好的抑制作用，同时还对碳钢、不锈钢和铜起到良好的缓蚀作用。

　　3）系统实行自动加药控制，根据循环水系统的补水量和设定的投加浓度，自动投加缓蚀阻垢药剂，使药剂均匀、计量加入，既克服了人工加药滞后的缺点，又节约了部分药剂。

　　4）菌藻控制采用综合方法，在循环水系统上安装二氧化氯发生器，在定期投加非氧化性杀菌剂的同时，现场产生活性氯杀灭菌藻，保持系统余氯0.5-1.0mg/l范围内。非氧化性杀菌剂分季节投加，季节不同投加周期不同，夏天每周投加一次，春秋季每十天投加一次，冬季每两周投加一次。另外，对循环水系统定期进行剥离处理。

　　5）为了解决循环水系统的浊度控制问题，在系统安装无阀滤池旁滤系统，浊度较大的循环水经过旁滤器的吸附过滤后，系统浊度大大降低回到循环水系统中重复使用，防止杀菌剥离后的粘泥黏附于系统内壁。

　　循环水从水池经水泵抽出供应用户，经过热交换后，用户得到冷却，循环水带走用户的热量，通过冷却塔进行降温后，回到循环水池，再由水泵供出，如此反复，保证设备的正常运行。

　　1）循环水经过反复使用，其中的各种离子被浓缩，易引起腐蚀和结垢，利用自动加药装置投加缓蚀阻垢剂来控制。

　　2）循环水经过反复使用，系统PH 值和碱度大大升高，这样带来的危害：一是降低缓蚀阻垢剂的效果，二是换热设备结垢加剧。利用自动加酸装置来控制PH 值和碱度的上升。

　　3）循环水经过反复使用，吸收了空气中大量的悬浮物，系统浊度升高，利用无阀过滤器来控制系统浊度。

　　4）循环水温度高，阳光充足，有利于菌藻的滋生，利用二氧化氯发生器现场产生活性氯并配合使用其他杀菌剂来控制菌藻。

　　把28cm2的标准挂片挂入循环水系统中，经过现场一段时间的运行，测定各种金属材料的挂片的腐蚀率，数据表明循环水系统腐蚀控制较好，腐蚀率达到了

　　每年对循环水系统中的主要换热器（如空压机空气冷却器、溴化锂制冷机冷却器等）检修检查，换热管表面光滑，没有结垢现象，说明循环水系统阻垢效果良好。

　　3）从菌藻控制看冷却塔布水均匀，无明显的绿藻现象，换热器表面无明显的菌藻粘泥及菌藻腐蚀，说明菌藻控制效果良好。

　　在工业生产过程中，冷热的温度交换是其中十分重要的一道工作程序，在这一环节当中，要考虑到其中含有的物理性能和化学性能。在该项工作程序当中，对生产中使用到的设备以及产品进行及时有效的冷却是十分重要的工作环节，它对设备生产过程中的工作效率有着直接性的影响，工业循环水是主要的冷却方式，因此，工业循环水需要具有一定的工作要求，为了更好的满足工业生产中对工业循环水的要求，对循环水进行有效的处理就是该阶段工作内容的重点。

　　早在上个世纪的初期，采用循环水进行冷却的方式已经在国外出现，然而由于诸多条件的限制，采用的处理方式也存在诸多问题，而我国于上世纪的末期才将该项技术引入中国，到目前为止，该项技术已经得到了飞速的发展，近些年，全球对工业循环水的处理整体有效概率提高了5%左右，使用的相关处理剂也增长不少，甚至诸多处理剂已经变成规模化以及国际化的产品，而我国对处理剂的进出口量也在不断的增加。

　　当前对工业循环水进行处理的主要方式可以分为两种，一种是物理方式处理，另一种是化学方式处理。物理处理方式主要是通过对其中应用到的材料进行有效的分析，并且通过对温度、压强、能量等进行改变，从而提高材料的抗结垢、抗腐蚀能力；化学处理方式主要是通过对化学药物的使用，对工业循环水中存在的诸多不稳定性物质进行直接处理，从而达到阻垢、缓蚀的作用，同时有效的减少正常工作中的补水量和排水量[1]。

　　由于工业循环水中存在诸多不同的不稳定物质，这些物质的性质不同，因此对循环水会造成不同程度的多方面影响，对其开展有效的处理工作，才可以保证工业生产中的正常工作效率以及工作质量，一般情况下，对工业循环水进行处理时，主要针对两个方面：阻垢和缓蚀。

　　水中存在诸多具有微溶性的盐类物质，这些物质在加热之后会不断沉积，最终形成的物质为水垢，水垢是工业循环水中最为常见的一种物质，经常会导致出现严重的结垢情况，因此，有效的阻垢是主要的处理工作之一。对其进行处理的过程中，主要采用的方式为添加阻垢剂，在循环水中添加一定量的阻垢剂，可以有效的维持循环水中的致垢离子浓度，产生水垢就会遭受到抑制作用，提高了浓缩倍数，从而降低循环水系统的补水量和排污量。在水垢当中有大量的结晶，这些结晶中包含有大量的碳酸钙，碳酸钙所结成的结晶十分坚硬，并且致密，对其进行溶解的过程中，需要选择可加大其中钙盐溶解度的试剂，进一步抑制水垢的结成。

　　缓蚀与阻垢的机理相同，所采用的缓蚀试剂需要具有经济实用以及环保的作用，在缓蚀处理方面，主要采用的缓蚀试剂为有机化学试剂，例如：铬酸缓蚀剂、钥酸盐缓蚀剂、锌盐缓蚀剂、磷酸盐缓蚀剂、聚磷酸盐缓蚀剂等，这些试剂能够在金属表面形成基础性的保护膜，减少具有腐蚀性的物质对金属进行腐蚀，然而这些试剂的价格都较高，需要的成本较高，锌盐缓蚀剂的成本价格较低，却具有毒性，因此，该方面试剂还有待进一步研究[2]。

　　有效的物理处理方式和化学处理方式是工业循环水的主要处理方式，两种不同的处理方式都有自身特有的优势和劣势。

　　膜处理法：该种方式主要是通过对特殊性薄膜进行充分的利用，对循环水中指定的成分进行有效的选择性透过，在这种处理方法中还包含了另外两种处理方法，分别为纳滤处理法和反渗透处理法。纳滤处理法是目前发展最迅速的一种处理方式，该项技术的渗透作用更大，选择和过滤的处理技术与处理工艺也更先进；反渗透处理法就是给工业循环水进行一定程度的施压，使得循环水在压力作用之下进入到水的分离阶段，通过对其进行分离来达到最终处理目的，这种方式还可以对循环水起到净化的作用。除此之外，还有对阴极的有效保护，一般采用的方式都是直流电，在直流电的作用下，让离子将其中的介质聚集到金属的四周，并对金属进行有效的保护，金属会在负电荷的作用下进行正负离子的移位，从而起到保护的作用，这种方式大大降低使用学药剂可能出现的问题。

　　化学试剂中主要采用的一种试剂是杀生剂，该试剂主要的作用就是对循环水当中存在的诸多不同种类的微生物进行有效的处理，一般可以采用氧化以及非氧化的方式起到杀菌作用，氧化方式采用的试剂一般有次氯酸盐、氯、臭氧等，其中的氯由于杀菌能力强、使用形式方便以及价格低的特点，一般是工业循环水处理的首选的化学处理方式，O3则是有无污染的优点。而非氧化方式主要就是通过改变液体中的酸碱度来达到最终目的。除此之外，还有的方式就是复合形式处理剂，这种处理试剂将充分发挥出循环水中的缓蚀和阻垢作用，从而整体提高处理时的效果，不仅可以减少微生物的腐蚀和粘连情况，还可以提高循环水当中的锌成分稳定性[3]。

　　目前，随着我国科学技术的飞速发展，我国的工业循环水处理技术也得到了有效的提升，诸多相关方面的研究中都先后提出不同的有效处理方式，从而提高自身所具有的优势，从根本上提升循环水的重复利用概率，这样不仅可以提高相关方面的工作效率，同时还可以为相关企业节约成本资金。

　　[1] 陈亚鹏，韩文爱，秦晓丹，张惠源，王丽君，张玮.高纯二氧化氯工业循环水处理系统的应用[J]. 工业水处理. 2010，（11）；123-124.

　　[2] 李朋朋，李亚娟，李嵘.联合捷然DROS-50AD透析用水处理产水量下降分析及处理[J]. 医疗卫生装备. 2012，（11）；111-112.

　　改革开发以来，我国工业企业日新月异，规模日益壮大，先进设备广泛应用，工艺科技含量越来越高。在生产中，自动化技术已经普及到各个领域、各个车间，这充分说明我国民族工业的逐渐强大。但是相比之下，在许多企业的循环水处理中自动化程度不高，采用的软硬件落后，甚至有的控制点还依赖于人工操作，无形中制约了企业技术先进化的发展。为此我们结合某一个排污量大（平均流量80T/H）、循环水成分复杂（包括面漆水、电泳水、车身浓脱脂水等）、控制设备多（需要600多控制点）的汽车制造厂在循环水处理改造项目中，采用20世纪90年代国际上先进的工控组态软件WinCC，开发了相应的循环水处理的控制程序。在一年多时间的实际运行中，各项工艺指标都达到了预期的效果，用户十分满意，从而告别了长期循环水排放不达标的被动局面。

　　工控组态软件WinCC是一个集成的人机界面（HMI）系统和监控管理系统，它是西门子公司在过程自动化领域中的先进技术和微软公司强大软件功能的产物，WinCC是视窗控制中心（Windows Control Center）的简称。它包括图形设计器、报警记录、标记记录、报告设计器、全局脚本、控制中心、用户管理等功能，使其具有高性能的过程耦合、快速的画面更新、以及可靠的数据管理[1～2]。

　　对于一个普通的水处理项目就其工程量而言是巨大的，尤其是一些大型项目，所以开发控制程序、调试的时间不能不成为必须考虑的因素。但是出于可靠性的考虑，将控制系统的功能分离是必须的，即：下位机执行保护、控制和数据的采集，脱离上位机也能独立对系统进行控制，上位机执行显示、操作、报警、储存等。那么带来的问题是上下位机的通讯又成为费时费力的工作。WinCC能和所有主要厂商的PLC进行通讯，如：AB、GE、Omron等。如果与西门子的PLC系列及STEP 7软件合用，将大幅降低工程时间，因为STEP 7中定义的变量可以在WinCC中直接使用。由于工业循环水的水质成分复杂，有害物含量高，所以处理工艺的复杂（包括调节、初沉、混凝气浮、化学沉淀、生化处理等），要求控制的部件多，相互关联的控制回路也比较多。

　　（一）主控界面的组态。本系统的设备比较多，要将所有的设备都显示在一张画面里是不可能的，所以将设备按照处理工艺的功能步骤分级在多张画面内，分为电泳线、前处理线、生化线、加药线等，之间的切换使用按钮的鼠标动作来实现。这对于用WinCC现成的鼠标动作来实现是很简单的，但是不是要在每张图上都使用相同数量且位置排列顺序一致的按钮呢？（出于对操作的一致性考虑，不能让操作人员在不同的图上，不同的位置找想要操作的按钮）这个问题的解决我们使用WinCC的脚本编程，在按钮动作中调用它的内部函数来实现。首先，组态一幅背景画面，其中包括要显示的静态文本、OLE（例如，时钟）、所有的图形切换按钮及推出关机按钮。第二，在背景画面中插入智能对象（Smart Object）中的画面窗口（Picture Window），并且使其的尺寸与其分级画面相同。第三，在相应的切换按钮的属性->

　　事件->

　　鼠标动作中编写如下C语言脚本代码：

　　}//\背景画面\即为始终显示地静态背景的属性名，\画面窗口\即为在背景画//面中插入地画面窗口（Picture Window）属性名，\电泳处理线\即为分级画面//的名称。（二）单个部件的组态。WinCC在其内部的图库里集成很多的图形对象，如水箱、电机、阀门等等，对于循环水处理用的最多的是水池，搅拌机等等。为了使组态画面贴近实际，能够更好的反应现场工况，图库里的元素并不能满足要求。我们可以利用WinCC的画图工具自己绘制适应实际的图形元素，并且使用C脚本使其产生动画效果。（三）语音报警的组态。在工业现场安全是极其重要的，无论从那个角度讲我们应该利用一切手段减少故障的发生。在故障已经发生的时候，应该在第一时间以多种方式通知操作人员有故障发生。现代微处理计算机的处理速度可以完全胜任对于图形，语音地同时处理。所以我们可以利用计算机的声卡和音箱在有故障发生的时候产生语言报警，但是问题是WinCC本身并不能产生语音的功能，而且其内部的上千个函数也没有提供处理声音的函数。解决这个问题的方法归功于微软开发的WinCC与操作系统地完美结合，因为在WinCC中可以直接调用Windows的API函数。

　　WinCC采用了当今流行的面向对象的技术，很类似流行的Visual Basic语言。对象的属性可以进行设定或编程以实现对该对象的动画及事件的触发，内嵌的MS C语言减少了开发者的学习时间，并增加了其灵活性。如果对于Windows的SDK编程熟悉的话，WinCC中调用Windows系统的API函数完全可以实现像VB、VC等高级语言所能实现的功能。但在开发时间和易用性、稳定性上要优于以上两种语言，因为它是针对工业现场设计开发的。

　　闭路循环水处理的“零排放”技术，是将电镀过程的水污染又消除在生产过程中。工件清洗水只在系统内循环复用，不向系统外排放，这是简便易行、经济实用的水处理技术。

　　“零排放”的研究始于20世纪70年代后期，应用盛行至90年代初期而衰落。衰败的原因是由于自动线投资巨大，收效甚微而导致。

　　如何以最少投资，获得水处理技术的最佳效果，一直是电镀工程技术人员所要探讨和解决的问题。当前应总结历史教训，让“零排放”闭路循环技术重新回归到经济实用的原位上来。

　　镀件清洗水的循环使用不排放，由不用设备处理的自然闭路循环与少用设备处理的强制闭路循环两个系统组成。前者是单项处理，后者是综合处理，二者可分步实施，也可同时进行，但是一个不可分割的整体。

　　不用设备处理、成本低廉的自然闭路循环，由各镀种工艺镀槽及其4级清洗槽和高位回收液备用槽组成各自的循环系统，采用周期性的间歇逆流漂洗法。漂洗水除作镀液的补充外，只在系统内循环复用，不向系统外排放。漂洗是顺方向，回收复用不清洗是反方向的倒槽。倒槽周期的标准是：高位槽的回收液补完镀槽为正常周期倒槽，如因末槽漂洗水残留液浓度影响工件有效漂洗时的倒槽，则为非正常周期倒槽。

　　倒槽步骤：1槽漂洗水倒高位槽；2槽倒1槽，直到4槽倒入3槽，车间循环水补入4槽所需体积时，新的循环周期开始。倒槽方法，因条件而异，条件好的用过滤机倒槽，稍差的可用小耐酸泵倒槽，太差的人工倒槽。

　　间歇逆流漂洗正常运行的关键措施：周期性间歇逆流清洗正常运行的关键是严格控制镀液的带出量，方法是：一要掌握工件出槽速度，即工件提出液面到镀槽上空的时间。这需考虑镀液浓度与气温的变化。浓度较高，黏度较大，加上气温较低（寒冬季节）吸附在工件表面脱附速度较慢，因而提出速度要慢一些，稍快黏附的镀液还未脱附完就随工件走了。以5～8s为宜，要是高温季节的夏秋，则3～5s为宜，浓度较稀溶液，粘度很小，提出速度快一些，冬春为3～5s，夏秋为2～3s.二是工件提出在镀槽上空的停留时间，只需抖动挂具，让工件上残留液滴流回镀槽。冬春抖动3～5次，夏秋2～3次，带出液基本滴流回槽；三要动态漂洗，即将挂具在漂洗槽内，来回摆动2～3次，残留液能基本漂洗干净，切忌静态浸洗，效果很差。抓好以上三点，非正常倒槽率将降至最低值。

　　强制（用设备处理）闭路循环为辅的综合水处理技术，是在自然（不用设备处理）闭路循环基础上进行第二次处理。

　　强制闭路循环的处理范围：以车间各镀种工艺不用设备处理的自然闭路循环间歇逆流漂洗所产生很少的多余量漂洗水为主，其次为镀前酸碱漂洗水与活化水等集中进行综合处理。方法采用化学法和物理化学法，用药剂处理后的物质生成新的物质为化学法；物质的质不变仅是量变的为物理化学法。

　　综合处理分三级，以水质定级。水质要求低为一级处理的达标排放；水质要求返回车间循环复用的为二级处理；要求高即循环复用水中不含重金属离子，同时还可作为镀液配制与添加剂配制，水质接近去离子水标准。此外还可排放，这样的“零排放”，对水体不产生任何污染。

　　一级处理：将含氰含铬多余量漂洗水，经pvc管排到处理站专用池处理后，与各镀种多余量漂洗水等排经一级处理，用化学法的沉淀法，计算水中所含重金属离子生成氢氧化物的ph值所需药料，启动空气搅拌，按计量投入药料，当ph仪显示在所需数值时，停止搅拌，一级处理完成。处理水质已低于排放标准，可以排放，如需循环复用，再经2～3级处理。

　　二级处理：先将一级处理水通过活性炭装置，吸附去除有机物和某些重金属离子后，又经微孔过滤机去除水中固体微粒与杂物，二级处理后，水质清澈透明，但还有微量重金属离子，只可作镀前循环复用。

　　三级处理：将二级处理水通过离子交换装置的交换处理，水质接近去离子水，除作镀后漂洗循环复用外，还可实现“零排放”，水质最优良，还可供镀液与光亮剂等配制用水。

　　以自然闭路循环为主强制闭路循环为辅的“零排放”水处理技术的主要特点是：联系实际，因地制宜，操作简便，灵活运用，这是一般电镀厂都能办到的。

　　从实际出发，就是因地因厂制宜，根据各自情况决定。有条件的，自然与强制循环两个系统同时实施，二者运行各行其道，互不干扰影响，条件较差的，先上投资最少的自然闭路循环，将水污染控制住，90%的漂洗水能循环复用，实现有效节约水资源后，再进行自然闭路循环所产生的10%多余量漂洗水由强制闭路循环的综合治理集中处理。灵活性很大，也因条件而异。综合处理按水质分级处理，一级处理为达标排放，投资少，二级处理投资略大，需2台设备，处理水质能循环复用，三级为深度处理，投资较大，水质接近去离子标准，作为循环复用，不会带入杂质，确保电镀质量，还能作为镀液与添加剂的配制用水。

　　由自然与强制闭路循环两个系统组成的“零排放”系统，即主次分明，又是不可分割的整体，其投资不大，应用之灵活等特点，是其它任何单项治理与综合水处理技术所没有的。

　　目前我国在循环水排污水的处理系统当中还存在诸多的问题，比如出现污堵现象，杀菌剂对于反渗透膜、超滤等的不良影响等。针对这些问题，通过使用缓蚀阻垢剂以及杀菌剂，能够得到有效的缓解。目前我国使用最多的缓蚀阻垢剂有两种，即有机磷酸类和多元磷酸类。这两种类型的缓蚀阻垢剂较为稳定，而且能够抗高温，拥有使用的剂量较少、效果好等优势。为了有效的抑制水中菌藻和微生物的生长，可以选择使用杀菌剂。虽然各种水处理药剂的使用能够有效的帮助处理污水，但其也会对下一步的处理造成一些不良影响。以下主要通过实验的方式分析了对混凝的影响。

　　1.1 实验相关药品和仪器的准备 所需药品：氯化铝、聚丙烯酰胺、分析纯；氨基三亚甲基膦酸，质量分数是50%；羟基亚乙基二膦酸，质量分数是百分之四十五；十四烷基二甲基苄基氯化铵，质量分数是百分之四十五。

　　实验仪器：JJ-4型六联电动搅拌器；LP2000―11型实验室台式浊度测定仪，HANNA；TGL一18C型高速台式离心机。

　　①水质。选择某炼化公司的污水作为实验用水，其具体的水质情况是：PH在7.3左右，5.01NTU的浊度，并且其中每1L当中含有312毫升的Ca2+，98毫升的Mg2+，532毫升的Cl-，384毫升的SO42-。以CaCO3计，总的硬度和碱度分别是每1L当中有997毫升和390毫升。②方法。首先在容量是1000毫升的烧杯中放入五百毫升废水，然后分别投入不同体积的水处理药剂，在废水当中的残余药剂浓度保持在每升分别达到10、20、30、40、50毫升。在完成这个步骤之后，再将每升当中含有15毫升的混凝剂，以及每升当中0.2毫升的助凝剂加入当中。接下来使用六联搅拌器，最开始使用每分钟300圈的速度保持60秒的搅拌时间，在药剂和废水得到了较为充分的混合之后再减速为每分钟70圈，慢速的搅拌十分钟，以促进絮体成长。在废水的搅拌完成之后，将废水放入500毫升的量筒当中，并且将絮体沉降100毫米所需要的时间记录下来。在此之后需要进行静置，时间为三十分钟，在液体以下大约2.5厘米的地方取水作为样本，并且测试上清液的浊度、COD、絮体体积和泥渣虚度。③分析和测定。对于COD的测定参照GB 11914-1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》，浊度的测定使用LP2000-11型浊度仪。进行絮体的体积测定，先将泥渣放入量筒，在进行了三十分钟的沉淀之后进行记录。

　　絮体沉降的速度可以使用v表示，在废水和混凝剂经过了充分的混合搅拌之后，将其放入500毫升量筒。当发现其产生了较为明显的絮体，则开始记录。将t设为絮体经过100毫米需要的时间，具体公式如下：

　　用S表示泥渣虚度，使用带有刻度的离心管收集实验所得泥渣，通过数据读取获得体积为V1。然后将泥渣放入离心机中，通过每分钟4000圈的离心，保持该速度五分钟时间，最后获得压实之后的体积V2。泥渣虚度S的计算公式如下：

　　2.1 对浊度的影响 当加入的是1427之时，在进行了充分的混合且均匀之后，发现会产生较为明显的絮体。然后加入混凝剂，通过快速的搅拌之后，发现絮体发生了破碎现象，且再次形成较为困难。在静置后沉降的速度较慢，沉淀完成之后形成了较为混浊的上清液。加入ATMP，在加入的浓度较低之时，会产生较小的絮体，当浓度较高之时几乎不再产生絮体。在通过静置沉淀之后，发现形成澄清的上清液。当加入的是HEDP，在搅拌当中絮体就会产生，在静置当中沉降的速度较快，形成较为澄清的上清液。通过三十分钟的静置之后，通过对浊度的观察和记录，发现三种药剂对于浊度的影响，整体呈现上升趋势，其中又以1427的影响最大。主要的原因是由于将水处理药剂加入当中，在整个混凝过程当中会有一些小的絮体生成，这些絮体无法得到完全的沉降，浊度变大，混凝效果不佳。

　　2.2 对絮体的沉降影响 通过在废水中加入了不同质量浓度的药剂，发现其对于絮体沉降的影响如图1所示。

　　从图中可以看出，当加入的药剂是1427之时，絮体明显减缓了沉降速度，速度在每升10-30毫克范围之内沉降较为缓慢，在之后速度大幅度降低。而加入ATMP和HEDP之后，虽然总体也是呈现减缓现象，但是相对而言变化较平稳。通过水处理药剂的加入，在废水当中絮体形成的密度变小，加大了水体对于其的阻力影响，所以沉降速度相应变慢，而且药剂的质量浓度越高速度越慢。在同样的条件之下，使用1427的沉降速度最小，这说明该药剂使得絮体密度最小，水体阻力最大。当药剂浓度超过了每升40毫克，HEDP和ATMP二者对于沉降速度的影响相似，由此可见有机磷系阻垢剂在使用当中，使用的浓度较高之时，则对于沉降的影响具有相似性。

　　2.3 对COD的影响 如图2所示，是药剂对于COD的影响图。由图可见，在没有残余药剂的情况之下，上清液当中的COD含量最低。再将三种不同的药剂加入，并且浓度达到每升五十毫克之时，在混凝当中去除COD的效果不佳。

　　2.4 影响泥渣体积 通过使用三种不同的药剂，实验结果显示，针对影响泥渣体积这部分而言，三种药剂都会对其有所影响。其中，HEDP的影响最大，当浓度保持在每升50毫克之时，泥渣的体积是6毫升，不加药剂之时是15.5毫升，对比十分鲜明。产生如此结果的原因是：在使用了1427药剂之后，絮体变得蓬松，药剂浓度上升絮体的体积随之上升。在使用有机磷系阻垢剂之后，残余的药剂改变了絮体排列方式，或者改变作用力，进而致密了絮体，最终使得药剂浓度上升泥渣体积呈现下降趋势。

　　2.5 影响泥渣虚度 通过实验当中的观察记录和最后的结果可以看出，三种不同的药剂对于泥渣的虚度都会造成不同程度的影响，总体说来，泥渣的虚度随着药剂浓度的上升而上升。如果泥渣的虚度值较大，说明泥渣当中水分的含量较高，密度小，沉降性差。在使用了ATMP，发现其对于泥渣虚度的影响最大，最大值可以达到4.4，和没有加入这种药剂相比约是其的两倍。并且在不同浓度之时，ATMP对虚度的影响都比另外两种药剂更加明显。

　　综上所述，残余的水处理药剂对于混凝的影响较大。通过实验可知，在实验所要求的浓度范围之内，影响絮体沉降速度最明显的是1427，同时其对于浊度的影响也十分明显。HEDP明显的对泥渣体积，以及废水当中的COD有最大影响。而ATMP则最显著的对泥渣虚度造成影响，并且在对于混凝的影响当中，和药剂的浓度之间属于一种正相关关系。

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