三、系统的水质管理
循环水系统转入正常运行后，在其升温、蒸发和冷却的过程中，冷却水逐渐被浓缩，其水质指标会发生变化，应定时进行监测控制。
浓缩倍数的确定
浓缩倍数(以K表示)是循环水操作控制中的一项重要指标， 它反映了循环水浓缩的程度。用循环水中某种离子的浓度与补充水中相应离子的浓度之比表示，即：
K = C循/ C补
当水中不投加含有氯化物的药剂时，以 Cl- 作为浓缩倍数的计算依据是恰当的, 其它 K+、Ca2+、SiO2、电导率等亦可作为浓缩倍数的计算依据。最好能同时通过Cl-、Ca2+、电导和SiO2的测定来确定浓缩倍数。
如果发现浓缩倍数高于或低与规定值，则应加大或减小排污量和补充水量以控制冷却水的浓缩倍数在规定范围之内。
在循环冷却水运行过程中，各种离子均会按倍数增长，下表为测定浓缩倍数用的参数。
用于测定浓缩倍数的参数的分析方法及频率
分 析 项 目 分析频率 分 析 方 法
电导率 μ/cm 钙硬度 (CaCO3计), mg/L 钾离子 mg/L SiO2, mg/L Cl-, mg/L 1次/1日 1次/1日 1次/3～4日 1次/1日 1次/1日 HG/T 5-1504-85 GB/T 14636-93 GB/T 14640-93 HG/T5-1508-85 HG/T5-1508-85
由于冷却塔的再冷却不仅是通过设备中的循环水的部分蒸发而放出蒸发潜热，而且也通过空气和水之间的热传导进行。因此，在通过水平衡求出的计算浓缩倍数与上述计算的浓缩倍数有一定的误差。
总之，根据实测的浓缩倍数值，进行增减排污量，从而维持系统的浓缩倍数在规定范围内。
2．pH值
循环冷却水由于在冷却塔中逸去CO2，因此随着浓缩倍数的升高，其 pH值不断上升。当浓缩倍数一定时，循环水的pH值也趋于稳定。
3．碱度
用甲基橙作指示剂测得水中的碱度称为总碱度M(又称甲基橙碱度), 它与水的pH值之间有如下关系：
4.5＜pH＜8.3时， M碱度＝[HCO3-]
8.3＜pH＜10 时， M碱度＝[HCO3-]＋2[CO32-]
10 ＜pH 时， M碱度＝[HCO3-]＋2[CO32-]＋[OH-]
M 碱度是循环水操作控制中的一项指标，当浓缩倍数控制稳定，没有其它外界干扰时，由M碱度的变化，可以看出系统的结垢趋势。如果M碱度比理论升高值低得多，说明系统可能发生了结垢，应给予重视。
4．硬度
硬度指水中的Ca2+和Mg2+浓度的总和，也是循环水操作控制中的一项重要指标。如果浓缩倍数控制稳定，Ca2+、Mg2+在水中的实际浓度较之于按浓缩倍数计算出来的Ca2+和Mg2+浓度有较大幅度的下降，则说明系统中结垢情况加重；如果在运行中, 循环水的Ca2+、Mg2+浓度与按浓缩倍数计算出来的相差不大, 则说明系统运行良好。
5．Cl-
循环水中Cl-浓度过高会促进设备的腐蚀，特别是对钢和不锈钢设备。因此在运行中要进行监测控制。如果Cl-浓度超标，应加大排污量。Cl-浓度的测定数据，还可以用于计算浓缩倍数。
6．浊度
浊度的变化反映了循环冷却水中悬浮物浓度的变化。引起循环水浊度升高的原因主要有补充水浊度过高、菌藻繁殖严重、工艺物料泄漏和空气中风沙灰尘过大，应根据具体情况采取措施。
7．其它
循环水中辅助监测的水质项目有：电导率、SO42-和可溶性SiO2， 它们可在判断循环水运行情况和计算浓缩倍数时作为参考。
总之，循环冷却水正常运行过程中水质和药剂的分析按照化学工业部标准《工业循环冷却水水质分析方法》(HG—85)进行，监测控制指标见下表：
循环冷却水水质控制指标
项 目 测试频度 分析方法 分析的意义
pH值 1次／班 HG/T 5-1501-85 了解水的腐蚀性和水垢生成倾向
M-碱度 1次／班 HG/T 5-1502-85 用于了解水的结垢倾向
Ca2+（CaCO3） 1次／班 HG/T 5-1506-85 由于水温及pH值升高, 钙质水垢就变得容易析出, 所以为了经常维持在管理标准值以内, 进行测定。
Mg2+（CaCO3） 1次／班 HG/T 5-1507-85 用于控制MgSiO3的析出
Cl- 1次／班 HG 5-1505-85 是强腐蚀性离子。
浓缩倍数 1次／班 监控系统运行状况
正磷 1次／班 ZB/T G76002-90
有机膦 1次／班 ZB/T G76002-90
浊度 1次／班 HG/T 5-1503-85 了解水中悬浮物及浮游生物的量
电导率 1次／天 HG/T 5-1504-85 了解水中的含盐量
SO42- 1次／2周 HG 5-1594-85 硫酸根有很强的腐蚀性
SiO2 1次／2周 HG 5-1508-85 成为MgSiO3硬质水垢生成的原因。
异养菌 1次／周 GB/T 14643.1-93 了解水中微生物的生长情况及严重程度
余氯(夏季) 1次／天 HG 5-1598-85 控制细菌的繁殖。
注: 上述指标在每天加药前取水样进行测量;
四、冷却水系统的监测方案
本方案还包括了冷却水系统中的腐蚀、结垢及微生物生长的监测方案。
腐蚀速度的测定
采用试片法进行。具体作法请参照《中石化冷却水分析和试验方法》。
2．结垢的监测
建议采用监测换热器法或钙离子浓度法。具体作法请参照《中石化冷却水分析和试验方法》。
3．微生物的监测
具体作法请参照《中石化冷却水分析和试验方法》。也可使用异养菌快速测定片。
