(二) 阻垢剂法、碳化法和磁化法

加阻垢剂提高极限碳酸盐硬度是现代稳定处理防止致垢盐类结垢的主要方法。聚磷酸盐曾长期被用作缓蚀阻垢剂。近年来，新型阻垢剂的研制和应用有很大的进展，行机磷酸盐(磷酸盐)和低分子量聚独酸类阻垢剂得到广泛应用。

(1)　聚磷酸盐 聚磷酸盐是正磷酸盐的缩合聚合物。水质稳定处理中常用的有三聚磷酸钠(Na5P3O10)和六偏磷酸钠(Na6P6O18)，前者的投加量一般在2～5mg/L；后者在l～5mg/L，碳酸盐硬度较高的水可采用上限。

聚磷酸盐的阻垢作用，一般是因为：(1)与冷却水中的Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子生成可溶性络合物，使金属离子的结垢作用受到抑制;(2)　吸附在CaCO3微晶坯的表面上，抑制和干扰CaCO3晶体的生长，佼它不易长大沉积为水垢，而以微小品坯的形式稳定地分散于水中。通常投加几个ppm的聚磷酸盐就能使数百个ppm的钙盐不以CaCO3形式沉积而稳定分散在水中。此外聚磷酸盐在一定条件下还能在金属表面形成保护膜，起到缓蚀作用。

聚磷酸钠和高分子量的阳离子结合，可生成沉淀物。因此当采用季胺盐对循环水进行杀菌处理时，由于与聚磷酸钠生成沉淀物而降低处理效果。聚磷酸盐在水溶液中可水解为正磷酸盐，达不仅降低了聚磷酸盐的效果，而见会产生危害贝大的磷酸钙垢，并促进潞藻类的繁殖。影响聚磷酸盐水解速度的因素有：1)温度升高，水解加快；2)pH低水解快，当pH＝6.5～7.5时,基本稳定；3)菌藻类微生物的存在，可使水解加快。通常，当水温超过30～40℃，并在一些催化阴索作用下，聚磷酸钠可在数小时(甚至几分钟内)发生显著的水解。

聚磷酸盐阻垢剂热稳定性差，且对醚骸捻硬度高的原水阻垢效果差。目前，聚磷酸盐多与柯机磷酸盐和低分子最聚羧酸类物质复合使用，可使水质稳定效果更好，投药量降低。

(2)　磷酸盐 最重要的磷酸盐阻垢剂有甲叉磷酸盐(如乙二胺四甲叉磷酸盐、简称EDTMP；氨基三甲叉瞵酸盐，简称从ATMP)和二磷酸盐(如l-羟基乙川-1, l二瞵酸盐，简称HEDP)两大类。它们的阻垢作用原理，与聚磷酸盐相似。

磷酸盐阻扼剂具有不易水解、能适应较宽pH范围、阻垢效果好、热稳定性强、投药最低等优点，并兼有阻垢和缓蚀的功能。通常，这类阻垢剂与聚磷酸盐或聚丙烯酸复合使用，可获得增效作用，其投加量一股在1～5mg／L，几种磷酸盐阻垢剂所能维持的极限碳 酸盐硬度(参考值)分别为：ATMP，9×l0-3n-1mo1/L；EDTMP，8×10-3n-1mo1/L；HEDP，8×10-3n-1mo1/L。

(3)　低分子量聚羧酸类阻垢剂  聚邂酸类阻垢剂主要是阴离子型的，目前使用较广的有聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、聚马来酸。它们的阻垢机理，一般认为主要有两种作用：1)聚明离子对CaCO3小晶粒的凝聚吸附作用和随后的分散作用，使其稳定地悬浮于水中而不结垢；2)聚阴离子对CaCO3晶粒的物理吸附作用，干扰品格的正常生长，造成晶格畸变，从而阻碍水垢层的牢固沉积。

阴离子型聚羧醒类阻垢剂的阻垢性能与其分子量、投药量有关。一般说，聚丙烯酸的分于量在103左右，阻垢效果好；投药量应通过实验确定，一般在l～5mg／L。图19-6给出几种常用阻垢剂不同投加量的稳定效果试验的结果(试验水质条件：pH7.6，溶解固体 237mg/L，总碱度3.2×10-3n-1mo1/L，总硬度3.6×10-3n-1mo1/L)，可以看出各类药剂的不同特点。

聚接酸类阻垢剂具有阻垢效果好，投药量低、毒性小等优点。若与有机磷酸盐等复合使用，其阻垢及缓蚀效果都会因协同作用而得到提高。

碳化法是采用姻道气等向循环水补充CO2，可抑制重碳酸盐的分解，从而提高允许的极限碳酸盐硬度。此法要求严格控制CO2的 通入量，否则将产生腐蚀。

磁化法即是水经磁化处理后，水垢的晶体变形，结晶颗粒变小，使水坊呈悬浮状分散在水中，并促使老垢脱落。 

通常，磁水器的磁感应强度在0.2～0.3 T，水流速度在0.3～1.0m/s，为了防止悬浮物的堵塞，过水间隙以6～12mm为好。磁水器宜远宜安装在换热器进水端和循环水泵出水端之间, 使用一定时间后，应用热水(60～80℃)冲洗磁水器，低温度应逐渐变化，以防磁块碎裂。当表面出现棕色Fe2O3和黑色Fe3O4时，应用3％的盐酸清洗，然后用碳酸钠溶液和清水各洗一次。

三、腐蚀的控制

循环冷却水系统控制腐蚀的主要方法是 向水中投加各种缓蚀剂，在金属表面形成保护膜，使之与腐蚀介质隔绝，从而防止金属腐蚀。缓蚀剂种类很多，可有不同分类方法：(1)按其成分可分为有机和无机缓蚀剂；(2)按其抑制的电化学过程可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂及混合型经蚀剂；(3)按缓蚀剂与金属形成的保护膜类型，可分为钝化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂。以下按第三种分类法简要介绍各种缓蚀剂。

(1)　钝化膜型缓蚀剂  常用的钝化膜型缓蚀剂有铬酸盐、铝酸盐等，它们直接或间接地使金属氧化：形成耐蚀性氧化物或氢氧化物保护膜。所形成的保护膜致密而且薄(3～30nm)，与基体金属的粘附性强，能阻碍溶解氧扩散，降低腐蚀速度。铬酸盐适用的pH范围为7.5～9.5，一般投加量在200～250mg/L；铝酸盐适用于pH8～8.5，在复合配方中的用量约100mg/L。

钝化膜型缓蚀剂的防蚀效果良好，而且有过剩的缓蚀剂也不致产生结垢。但是，当用量不足时加剧腐蚀的趋势，且铬酸盐是剧毒物质，在冷却塔中随水沫飞溅，污染环境。目前，一般已不单独使用铬酸盐，而是与其它缓蚀剂(聚磷酸盐、锌盐等)复合使用，以减少铬酸盐的用量。

(2)　沉淀膜型缓蚀剂  沉淀膜型缓蚀剂分两种类型。一类是所谓"水中离子型"，即缓蚀剂与水中Ca2+、Mg2+、Zn2+等离子生成难溶盐或络合物，在金属表面上析出沉淀而形成防蚀薄膜。这类缓蚀剂有聚磷酸盐、锌盐及有机磷酸盐。另一类是所谓"金属离子型"，即缓蚀剂使金属活化溶解，并在金属离子浓度高的部位与之生成致密的保护膜。属于这类缓蚀剂的有琉基苯并嚷唆(MBT)、苯并三氮畦(BZT)。

采用聚磷酸盐作缓蚀剂时，为了形成保护膜，水中应有一定浓度的Ca2+离子(＞50mg/L)或Mg2+离子，还要求有一定浓度的溶解氧(＞2mg/L)，以促使含氧化物保护膜的形成。pH值通常控制在6～7，投药量为20～25mg/L。聚磷酸盐缓蚀剂所形成的膜多孔、较厚，与甚体金属结合不太紧密，而且当药剂过量时，薄膜不断加厚而影响传热。聚磷酸盐常与腾酸盐(如HEDP)及其它缓蚀剂复合使用，可减少投药量，形成较牢固的保护膜，提高缓蚀效果。例如某循环水系统，单独投加六偏酸钠20mg/L时，腐蚀率为0.187mm/a;而投加10mg/L的六偏酸钠和3mg/L(HEDP)时，腐蚀率为0.096mm/a。琉基苯并嚷映是铜及铜合金的特效缓蚀剂，其缓蚀作用是由于它在铜表面进行整合反应，形成一层薄而致密牢固的保护膜。MBT的投量一般为l～2mg/L，pH值控制在3～l0。将MBT与聚磷酸盐复合使用，对防止金属的点蚀有良好效果，但这时须加锌以消除，MBT对聚磷酸盐的干扰。

(3)　吸附膜型缓蚀剂  这种缓蚀剂是具有亲水基团和疏水基团的有机物，如有机胺类、磷酸酯类、硫醇类、木质素及其它一些表面活性剂。这种缓蚀剂之所以有缓蚀作用，是因为其亲水基团能有效地吸附在洁净的金属表面，将疏水茨团朝向水侧，形成一层金属表面上的斥水吸附膜，阻止了水中溶解氧向金属表面扩散，也阻止了腐蚀产物Fe2+向水中扩散，从而抑制了腐蚀反应。投药量一般为20～100mg/L，其应用中的局限性有：1)对温度变化适应性差，当温度超过50℃时，脱附占优势，吸附膜有破坏的危险；2)对金属表面的洁净程度要求较高，若表面有油污、垢物等，缓蚀效果较差。

(4)　阻垢剂与缓蚀剂的复合投加  各种阻垢、翠蚀药剂部有其一定的使用范围，所以一船都采用复合配方。为增强药效、降低药耗，复合配方的组分不应有相互对抗的作用，而应有增效作用。目前最常使用的是聚磷酸盐-磷酸盐-聚合物-畦类所组成的磷系配方。它们具有缓蚀、阻垢、分散等多种作用，可在碱性条件下应用，对环境污染小。除了磷系外，还有铬系、铂系、钨系、硅系等复合药剂也都有应用。

四、微生物的控制 

微生物的控制方法有：(1)水池加差，防止日光照射，阻止藻类生长繁殖；(2)采用旁滤装置对部分循环水进行过滤，可去除水中浊度、藻类等；(3)加强补充水前处理(如混凝、过滤)，可去除悬浮物、浮游生物及细菌；(4)投加杀生剂。这最后一种方法是目前控制微生物的通用方法，下面仅就此法加以介绍。 

杀生剂(即能杀灭各种生物体的化学药剂)的种类很多，按其化学性质可分为氧化型和非氧化型杀生剂两大类。

(一) 氧化型杀生剂 　

属于氧化型杀生剂的有氯及次氯酸钠、次氯酸钙、氯胺、二氧化氯、臭氧等，其中氯(及次氯酸钠、次氯酸钙)是最常用的。一般水在系统中循环一次的加氯量为2～4mg/L，余氯量维持在0.5～1.0mg/L，pH值控制在6.5～7.0。当水质恶化时，可暂时加大投氯量，使余氯量提高至l.5mg/L。氯系杀生剂在冷却塔中易挥发逸出，因此加氯管口应设在冷却水池的水面以下。

(二) 非氧化型杀生剂

属于非氧化型杀生剂的有氯酚类、季胺类、丙烯醛、二硫氰甚甲烷、重金属盐等。

氯酚类虽杀菌能力强，但对永生生物和哺乳动物有害，排入水体易造成环境污染。 

季胺类表面活性型杀生剂有烷基三甲基氯化胺(简称ATM)、二甲基节基氯化胺(简称DBl)等。这些季胺盐带正电荷，能吸附在带负电荷的菌体上，改变原生质膜的物理化学性质，使细胞活动异常。此外，李胺盐的疏水基与脂肪有很大的亲合力，能破坏微生物体表的脂肪壁；一部分季胺化合物还能透过细胞壁，进入菌体内，与构成菌体的蛋白质反应，破坏代谢的正常进行，从而杀死微生物。pH值常控制在7～9，投药量10～20mg/L，一般能达99%的杀灭效果。季胺盐因具有表面活性，对污泥有剥离作用。但季胺盐应避免与阴离子表面活性剂共同使用，否则易产生沉淀而失效。

丙烯醛因能与微生物细胞酶系统中琉基发生反应，破坏正常的代谢活动，而起杀菌灭藻的作用。使用中投药量一般在10～15mg/L。其优点是价格低，没毒性积累的问题；缺点是易燃、催泪。

二硫氰基甲烷(CH2(SCN)2)是近年来推荐使用的一种广谱性杀生剂，对细菌、真菌、藻类都有良好的杀灭效果。在循环水中粘污成为主要障碍的情况下，特别适用。投加量30mg/L，杀菌率可达99%左右。pH值应控制在6～7。该杀生剂的缺点是在高温及高pH值下不稳定。

硫酸铜具有优良的抑制藻类繁殖的作用，但一般不单独使用它，而是：(1)同时投加铜的整合剂(如EDTA)，以防止铜离子沉淀在铁质表面，形成铁为阳极的腐蚀电池； (2)同时投加表面活性剂，以促使铜离子渗进藻类内部。铜盐还常与氯酚混合控制藻类。

杀生剂的投加方式有连续、间歇及瞬时三种。瞬时投药也称为冲击式投药。它能产生很高的药剂瞬时浓度，往往得到良好的杀菌灭藻效果。 

杀生剂的选择应尽量满足下列要求：(1)有效性  即与其它水处理剂(缓蚀剂、阻垢剂等)共存不影响其药效；长期使用不易产生抗药性，有时为了防止微生物对某种药剂产生抗药性而选用几种药剂轮换使用；（2)广谱性  即对真菌、细菌、藻类等均能杀灭，并对微生物粘泥有穿透性和分散性；(3)环境安全性 即对人畜应为低窃或无毒，并且不产生毒性积累，一且完成杀菌任务后易被生物降解；(4)经济性。