城市污水再生后回用于工业循环冷却水是解决我国水资源短缺的有效途径之一。本课题重点研究了再生水回用过程中冷却水水质对循环冷却水系统腐蚀和结垢趋势的影响。本研究共分三个部分,第一部分采用静态旋转挂片法和碳酸钙沉积法对冷却水中各影响因素单独存在时对系统腐蚀和结垢的影响进行研究;第二部分在单因素分析的基础上,设计了腐蚀和结垢的正交试验,研究多因素共同作用下,系统的腐蚀和结垢问题,并选出优先控制的影响因素;第三部分采用实际再生水,在实验室条件下,对循环冷却水系统进行动态模拟实验,重点研究各影响因素在水中的变化情况,流速对冷却水瞬时污垢热阻的影响以及污垢的构成成分分析。腐蚀实验的研究结果表明,NH₄⁺-N碳钢腐蚀的影响最为严重。Cl-和SO₄^2-对碳钢腐蚀的影响趋势相似,但SO₄^2-以点蚀为主。PO₄^3-、NO₂^--N以及少量的Ca²⁺和HCO3-对腐蚀有一定的抑制作用。结垢实验的研究结果表明,Ca²⁺和HCO3-是冷却水中形成污垢的主要物质。NH₄⁺-N和PO₄^3-是影响冷却水结垢的两个最重要的因素,NH₄⁺-N对冷却水结垢起抑制作用。当温度大于60°C时,对冷却水结垢的影响较大。有机物和SO₄^2-对阻垢率的影响很微弱。动态模拟实验的研究结果表明,冷却水的浓缩对Cl-的累积作用十分明显;PO₄^3-可以和Fe²⁺生成NaFePO4沉积物。NO₂^--N浓度变化受水中溶解氧浓度和补充水浓度的影响较大。Ca²⁺结垢能力也大于Mg²⁺。NH₄⁺-N由于硝化反应,随时间的增加浓度减小。水流流速较低时,瞬时污垢热阻主要受水中溶解氧浓度以及水温的影响。Ca和Fe是污垢中含量最多的两种金属,而污垢中阴离子主要以P、Si和S为主。实验证明,流速的增加对结垢的影响要高于腐蚀。