November 21, 2017


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Choose the right biocide for your cooling tower

Control of the three major microbiological classes, bacteria, algae and fungi, and macroorganisms including zebra mussels, is essential for healthy cooling tower operation. For many years, chlorine was the treatment chemical of choice. However, chlorine use is declining due to environmental, safety and performance-related issues. This article examines the positive and negative aspects of chlorine and of replacement oxidizing biocides.

Microbiocides generally belong to one of two groups: oxidizers and non-oxidizers. The former attack cells by oxidizing (an electron transfer reaction) microorganism cell components. Non-oxidizers react with cell components via different chemical processes. Oxidizing biocides are still the most common biological control agents, and even though chlorine use is declining, it continues to be an important player in the cooling water treatment industry.


When chlorine is injected into a cooling water stream, it disproportionates into hypochlorous and hydrochloric acid as follows:

Cl2 + H2O Æ HOCl + HCl

HOCl is the oxidant that attacks cell structures. An increase in pH increases the dissociation of HOCl into the hypochlorite ion (OCl-):

HOCl H+ + OCl-

Although both HOCl and OCl- are oxidants, OCl- is a much weaker disinfectant, possibly because the charged OCl- ion has a more difficult time penetrating the cell wall. Chlorine`s biocidal efficiency greatly decreases as the pH rises above neutral. (See sidebar.)

For years, the most popular cooling water treatment program at many facilities was low-level sulfuric acid feed to control calcium carbonate formation, with supplemental feed of chromate and zinc for corrosion inhibition. This suited chlorine as a microbiocide because the mildly acidic pH maintained the chlorine residual predominantly as HOCl. However, chromate discharges to the environment have been banned due to the potential release of toxic hexavalent chromium. Modern cooling tower treatment programs operate in the less corrosive alkaline range of pH 8.0 to 9.0, in which advanced calcium carbonate scale inhibitors have replaced sulfuric acid. Such programs do not favor chlorine as a microbiocide. This problem has been exacerbated by the development of more efficient cooling tower fill (Figure 1), whose close spacing makes the material susceptible to pluggage.

Safety issues are another factor in chlorine`s reduced popularity. Chlorine gas is quite hazardous, and regulations governing its storage and leak detection are becoming increasingly stringent. Rather than deal with the safety requirements for gaseous chlorine, many plant managers are opting for alternatives.

The potential for formation of chlorinated organics has also become an important issue. Many halogenated organics are known or suspected carcinogens, and tighter restrictions are being placed on the amount of allowable halogenated organics. In 1979 the Environmental Protection Agency (EPA) set an interim maximum contaminant level (MCL) of 0.100 ppm for total trihalomethanes (TTHM`s). The agency has proposed to reduce the MCL to 0.080 ppm, and may lower the standards even further in the future.

In 1982, the power industry was required to meet optimized technology-based standards for chlorine use. The requirements limited the maximum chlorine discharge from cooling towers to 0.5 ppm, with an average discharge of 0.2 ppm for no more than two hours per day. In 1985 the EPA announced more stringent ambient water quality criteria, which applied to all industries. These guidelines limited fresh-water chlorine concentrations at the boundary of a calculated effluent mixing zone to 0.011 ppm over a four-day average, or 0.019 ppm average for one hour. Restrictions for salt water are even more stringent at 0.0075 ppm and 0.013 ppm, respectively.

The regulations have made it particularly difficult to use chlorine to control cooling water biological fouling. The situation has been further complicated by the spread of macrofouling species, the most notable of which are zebra mussels and Asiatic clams. Continuous or semi-continuous chlorination is necessary to control the growth of macrofoulers, especially adults, but continuous chlorination is expensive, particularly when bleach is the biocide. Continuous chlorination can also harm non-target organisms in once-through cooling systems. Many facilities must dechlorinate their cooling water prior to discharge in order to comply with water quality standards. This process typically requires the feed of a reducing agent, such as sodium bisulfite, into the effluent.


A popular substitute for chlorine is bromine (Br2). Like chlorine, bromine reacts with water to produce a hypohalous acid, in this case HOBr. Bromine has nearly the same oxidizing power as chlorine, but it offers several advantages over chlorine in certain conditions. First, the dissociation of HOBr occurs at a higher pH than HOCl (Figure 2), which makes it more effective in alkaline environments. Second, bromine does not react irreversibly with ammonia as does chlorine. Chloramines are much less effective disinfectants than free chlorine, which makes chlorination of ammoniated waters problematic. Third, bromine is less corrosive than chlorine to copper alloys.

Bromine may be introduced into a cooling water system by several different methods. Most common is to react liquid sodium bromide (NaBr) with chlorine or sodium hypochlorite in a sidestream loop of the cooling water makeup. Chlorine activates the bromide salt to hypobromous acid as follows:

NaBr + HOCl Æ HOBr + NaCl

Sodium bromide, being the bromine analog of common table salt (NaCl), is stable and may be stored in a simple bulk tank. NaBr is usually supplied as an aqueous solution of approximately 40 percent concentration. The sodium bromide and chlorine or sodium hypochlorite should be fed separately into the slipstream to obtain at least a 100:1 dilution. This prevents the formation of undesirable bromate byproducts.

Like chlorine, bromine is toxic to non-target organisms and it can form halogenated organics. For these reasons plant cooling water discharges containing bromine are regulated similarly to chlorine, although some states or EPA regions have established more restrictive standards for bromine residuals.

Even though the cost of sodium bromide adds to the total delivered cost of the oxidants, users often find it possible to reduce the overall quantity of oxidant required to achieve the equivalent performance. Frequently, the reduction in chlorine consumption more than offsets the cost of the sodium bromide, especially where liquid sodium hypochorite is the chlorine source.

Solid Choices

For smaller cooling water systems, solid bromine donors may be a cost-effective alternative to the arrangement mentioned above. One of the most common solid biocides is bromo- chloro-dimethyl-hydantoin, or BCDMH, which releases bromine as it dissolves in water. Several of the major water treatment vendors supply solid bromine or chlorine donors in granules, pellets, or tablets along with a feed system. As water passes through the dissolving vessel, the BCDMH dissolves at a controlled rate to release HOBr and HOCl:

C5H6O2N2BrCl + 2H2O Æ C5H8O2N2 + HOBr + HOCl

Solid donor systems are also available for strictly chlorine-releasing products. Some of the most common chlorine-based solid donors include dichloro-dimethyl-hydantoin, calcium hypochlorite [Ca(OCl2)] and chlorinated isocyanurates. The latter two compounds are widely used as swimming pool chemicals, but will also work well in some cooling water applications. Specific feed systems are available for each halogen donor. All of these products are strong oxidizers and must be handled and stored properly; it can be hazardous to use one compound in a feeder designed for another.

Prominent advantages of the solid halogen donors are:

Handling--no potential for liquid spills;

Stability--stable compared to bleach;

Effectiveness--strong oxidizers that work well at alkaline pH and in the presence of ammonia;

Water Chemistry--less corrosive to system materials; do not significantly alter cooling water pH; and

Environmental and Safety Factors--no chance of toxic gas or liquid release.

The solid halogen donors are best for systems with a low or moderate chlorine demand, and where simple operation is desirable. Solid donors are generally more expensive than chlorine and even bleach, and can be slow to dissolve at water temperatures below 60 F.

Sodium Hypochlorite

Sodium hypochlorite (NaOCl) may be a suitable non-gaseous alternative. It comes in bulk solution, at a concentration ranging from 10 percent to 12.5 percent as NaOCl. The hypochlorite can be metered directly into the cooling system. An important point to remember about NaOCl is its effect on cooling water pH. Gaseous chlorine lowers the pH due to the production of both HOCl and HCl. Sodium hypochlorite tends to raise the pH.

Sodium hypochlorite will degrade over time to form sodium chloride, oxygen, and sodium chlorate (NaClO3). Temperature and impurities greatly affect decomposition. (See sidebar for specifications and storage guidelines for sodium hypochlorite.)

The improved safety and convenience of sodium hypochlorite versus gaseous chlorine has a tradeoff in cost. Chlorine gas in ton cylinders costs $0.15 to $0.20 per pound delivered. By contrast, 12.5 percent sodium hypochlorite costs around $0.60 per gallon ($0.059 per pound) delivered in bulk. This corresponds to $0.50 per pound on an equivalent Cl2 basis, or approximately three times the cost of gaseous chlorine.

Chlorine Dioxide

Chlorine dioxide (ClO2) is a powerful oxidizer with excellent biocidal properties. It offers several potential advantages compared to chlorine. Chlorine dioxide:

does not form halogenated organics,

is less corrosive to copper alloys than chlorine,

does not react with ammonia and primary amines,

efficiently destroys phenols and sulfides,

is not affected by pH like chlorine and works well in alkaline waters, and

is more effective against mollusks.

These advantages come at a price, however. Chlorine dioxide is a very reactive compound that is hazardous to transport at practical concentrations. It must be generated on-site from other reactive chemicals that also present some handling risks. Chlorine dioxide does not react with water or ionize in solution, thus it remains as a dissolved gas that is easily stripped across a cooling tower. The principal reaction product, chlorite, affects some forms of aquatic life at low levels. Chlorite can be difficult to neutralize with reducing agents.

Chemical costs for sodium chlorite are typically in the $0.50 to $1.00 per pound range for a 25 percent aqueous solution. This corresponds to $2.00 to $4.00 per pound of active ClO2. The costs of bleach or acid for reaction, along with the 80 percent to 95 percent efficiency of the ClO2 generation reactions, can push the price above $3.50 per pound, or over seven times the cost of chlorine. Still, there are some situations where the effectiveness of chlorine dioxide may offset the added cost.


Ozone (O3) is a powerful, short-lived oxidant that is generated by passing air through an electric discharge. The air stream is then bubbled into the cooling water through a diffuser.

Ozone is too reactive to transport or store on-site, so it must be generated at the point of use. This requirement has so far limited ozone`s application to relatively small cooling systems. Ozone is the most powerful oxidant of all, but its oxidizing strength can be a mixed blessing. Ozone rapidly destroys biofilms and produces sparkling clear water, but it also breaks down most scale and corrosion inhibitors, and it slowly degrades plastic, rubber and gasket materials. Similar to chlorine dioxide, ozone does not ionize in water but remains a dissolved gas, which can be stripped during passage through the cooling tower. Ozone offers environmental advantages in that its residuals are short-lived, it does not produce halogenated reaction products, and it breaks down into oxygen, which can be beneficial. However, ozone can produce secondary oxidants if bromide is present, and it can also produce aldehydes and ketones via reaction with organics.

One of the major advantages of ozone is that no hazardous chemicals are transported, stored or handled on-site. For small cooling systems in sensitive locations, ozone can be an attractive alternative to chlorine. Researchers continue to investigate methods of ozone treatment for larger systems. p

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Figure 1. Cooling tower film fill.

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Trichloro Isocyanurate

pH Effect

At a pH of 6.5 tests have shown that a 1.0 ppm chlorine solution will kill 99 percent of all microorganisms within 30 seconds. At this pH, a large percentage of the dissolved chlorine exists as HOCl. The percentage rapidly decreases as pH rises.

Thus, in an alkaline cooling water treatment program with a pH between 8 and 9, the available hypochlorous acid is well below 50 percent (Figure 2).

Sodium Hypochlorite

Sodium hypochlorite will decompose into oxygen, sodium chloride, and sodium chlorate. The decomposition rate is affected by temperature and by the catalytic action of some metals, most notably iron and copper. A specification for bulk quantities of sodium hypochlorite should contain the following:

Iron concentration less than 0.5 ppm;

Copper concentration less than 1.0 ppm; and

pH range from 11.0 to 11.2.

Temperature can have a dramatic impact on hypochlorite solutions. For example, the half-life of a hypochlorite solution is reported to be 800 days at a temperature of 59 F. At 77 F the half-life drops to 220 days, and at 140 F, the half-life is only 3 days. Bulk storage tanks of sodium hypochlorite should be kept as cool as possible by sun-shading, painting them white, or both.

Fiberglass-reinforced-plastic is the recommended construction material for bulk storage tanks. Poly ethylene was once the material of choice, but cracking problems have been reported after exposure to hypochlorite.

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Sulfitos para el Control del Oxigeno

disipación de oxígeno y la desactivación son los métodos más comunes de control, llevados a cabo por medios mecánicos o químicos o por una combinación de los dos. Otros métodos populares de proteger el metal en una caldera son inhibidores de pasivación y de filmación. Los eliminadores químicos más comunes, de lejos, se basan en sulfitos y bisulfitos, un enfoque que puede ser muy eficaz si las presiones de calderas no son demasiado altos, y de sólidos totales se mantienen dentro de límites prescritos. View full article →

Sulfites for Oxygen Control

The sulfite/oxygen reaction is known to be inhibited by some alcohols, phenols, amines, and thiosulfate. Other contaminants or organic treatment chemical such as corrosion inhibitors, scale inhibitors, and biocides may also slow down reaction time. A slow reaction can present a problem at early phases in a system and require the use of catalysts or feeding techniques that provide maximum time for the reaction to occur. The reaction rate for sulfite appears to be the fastest of all of the scavengers, followed by erythorbic acid and DEHA. Slower rates, in general, have been reported for hydroquinone, carbohydrazide, and hydrazine. View full article →

Analysis de Aguas Industriales

Análisis del agua de la caldera

Si usted supervisa una asistencia limitada o caldera desatendida continuación lenntech le puede ayudar con sus necesidades de análisis de agua.

las pruebas de agua de calderas disponibles

El método específico de tratamiento químico utilizado varía con el tipo de caldera y las propiedades específicas de la agua de la que se deriva la alimentación de la caldera. Esto es muy específica del sitio, pero lenntech tiene la capacidad de prueba para cubrir todas sus necesidades.

Una caldera requiere pruebas de tres tipos diferentes de agua como se muestra a continuación:


Agua de alimentación

agua de alimentación de calderas proviene de muchos lugares diferentes. Algunas fuentes provienen de los taladros de la industria de propiedad y plantas de tratamiento, mientras que otros vienen directamente de un suministro de consejo, sin embargo, todas de agua de alimentación deben ser analizados con el fin de determinar correctamente las tasas de dosis de productos químicos de tratamiento.

La calidad del agua puede cambiar a medida que pasa a través de un sistema de entrega o reticulación, lo que es importante para comprobar varios parámetros en el punto de uso - es decir, donde entra en el sistema de caldera o pre-tratamiento.

agua de alimentación de la caldera es generalmente una combinación de retorno de condensado, además de agua maquillaje pre-tratada de un suavizante, ósmosis, u otro sistema de purificación inversa. pruebas típicas usadas para agua de alimentación de calderas incluyen:


  • Cloruro o salinidad
  • Conductividad
  • Oxígeno disuelto
  • Dureza
  • Hierro y manganeso
  • pH
  • Sílice
  • Sulfuro
  • Sólidos suspendidos
  • Sólidos disueltos totales
  • Turbiedad

No todos los suministros de agua requerirán todas las pruebas mostradas aquí, y si el suministro es constante no tendrán que repetirse muy a menudo las pruebas.



La misma agua de la caldera debe ser dosificado para que la caldera para funcionar de manera eficiente y segura. Un desequilibrio químico puede conducir a la corrosión y daños en el sistema y este daño en última instancia, puede conducir al fracaso de la caldera y lesiones.

Los análisis del agua de la caldera son, básicamente, el objetivo de mantener los parámetros dentro de los límites establecidos.

Las pruebas incluyen

  • Cloruro
  • La alcalinidad de hidróxido P2
  • Nitrato
  • pH
  • La alcalinidad de fenolftaleína P1
  • Fosfato
  • Sílice
  • Sulfito
  • La alcalinidad total
  • Sólidos disueltos totales


Buena condensado es la mejor calidad, menos caros de agua mayoría de los sistemas pueden generar. Usted no quiere perderlo, o contaminar innecesariamente.

análisis condensado de vapor debe incluir

  • Amoníaco
  • Conductividad
  • Cobre



Maquillaje, agua cruda

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, silicato, azufre, cloruro, Ortho-fosfato, Total fosfato inorgánico

Clarificador, suavizante, Filtro-Alum

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, Total de aluminio, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, silicato, azufre, cloruro de

Clarificador, suavizante, Filtro-cal

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, se filtró Dureza, Calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, silicato, azufre, cloruro, Total fosfato inorgánico

La zeolita de sodio, Dealkalizer, Desilicizer, suavizada Maquillaje

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, silicato, azufre, cloruro de

La zeolita de hidrógeno, ácido fuerte de cationes

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, silicato, azufre, cloruro de

Intercambiador de lecho mixto, Desgasificador, Intercambiador de aniones, Desmineralizadora

Conductividad, dureza filtrada, dureza total, total Calcio, magnesio total, hierro total, total de cobre, sodio, silicato, silicato de reactiva, azufre, cloruro de

Calentador de desgasificación, agua de alimentación, condensado Pulidora

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, silicato, Reactive Silicato, azufre, cloruro, fosfato total.

Purga - Esperado conductancia> 300 S / cm

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, silicato, azufre, cloruro, nitrato, Ortho-fosfato

Purga - Esperado conductancia> 300 S / cm

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, silicato, sílice reactiva, azufre, cloruro, nitrato, Ortho-fosfato

El condensado de vapor

Conductividad, dureza total, total Calcio, magnesio total, hierro total, total de cobre, sodio, silicato, reaccionan con la sílice, azufre, cloruro de



  • Hierro
  • pH


el análisis del agua de refrigeración


torre de refrigeración es un dispositivos de eliminación de calor utilizados para eliminar el calor residual de aire liberado a la atmósfera. Este proceso permite que los contaminantes del aire, materias orgánicas y las partículas a depositarse en el agua de refrigeración. Esto, combinado con los contaminantes en el agua de alimentación, crea un entorno para el crecimiento de microorganismos, depósitos sólidos y escalado.

agua de la torre de enfriamiento tratado incorrecta puede ser un amplificador de agente peligroso biológico. El entorno cálido y húmedo de una torre de refrigeración favorece el crecimiento de la bacteria Legionella que hace que el brote de la enfermedad de los legionarios mortales. Por lo tanto, la calidad del agua torre de enfriamiento debe ser monitoreada en forma regular para evitar la propagación de enfermedades a los usuarios.





Maquillaje, agua cruda

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, Total de manganeso, sodio, Total de sílice, azufre, cloruro, Ortho-fosfato, Total fosfato inorgánico, Total Zinc

Torre de refrigeración, aire Lavadora

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, Total de manganeso, sodio, Total de sílice, azufre, cloruro, Ortho-fosfato, Total Zinc

Sea agua / salmuera

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, Total manganeso, hierro total, Total de cobre, Total de sílice, azufre, Ortho-fosfato, Total Zinc

Ciclo alta torre, Chaqueta, salmuera

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, Total manganeso, hierro total, Total de cobre, Total de sílice, azufre, Ortho-fosfato, Total Zinc

Sistema cerrado, Glicol

pH, gravedad específica, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, Total de sílice, azufre, cloruro de

Sistema cerrado, no Glicol

pH, P / M-alcalinidad, conductividad, dureza total, de calcio total, Total de magnesio, hierro total, Total de cobre, de sodio, Total de sílice, azufre, cloruro de






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Industrial Water Analysis

Boiler water analysis

If you supervise a limited-attendance or unattended boiler then Lenntech can assist you with your water testing requirements.

Boiler water tests available

The specific method of chemical treatment used varies with the type of boiler and the specific properties of the water from which the boiler feed is derived. This is very site specific but Lenntech has the testing capability to cover all your requirements.

A boiler requires testing of three different water types as shown below:


Boiler feedwater is sourced from many different places. Some supplies come from industry owned bores and treatment plants, while others come directly from a council supply, however all feedwater should be analysed in order to correctly determine dose rates of treatment chemicals.

Water quality can change as it passes through a delivery or reticulation system, so it is important to check for various parameters at point of use - ie where it enters the boiler or pre-treatment system.

Boiler feedwater is usually a combination of returned condensate plus pre-treated makeup water from a softener, reverse osmosis, or other purification system. Typical tests used for boiler feedwater include:

  • Chloride or salinity
  • Conductivity
  • Dissolved Oxygen
  • Hardness
  • Iron and Manganese  
  • pH
  • Silica
  • Sulphide
  • Suspended Solids
  • Total Dissolved Solids
  • Turbidity

Not all water supplies will require all the tests shown here, and if the supply is constant the tests will not need to be repeated very often.

Boiler Water

The boiler water itself must be dosed in order for the boiler to run efficiently and safely. A chemical imbalance can lead to corrosion and damage to the system and this damage can ultimately lead to boiler failure and injury.

Boiler water analyses are basically aimed at keeping the parameters within established limits.

Tests include

  • Chloride
  • Hydroxide P2 Alkalinity
  • Nitrate
  • pH
  • Phenolphthalein P1 Alkalinity
  • Phosphate
  • Silica
  • Sulphite
  • Total Alkalinity
  • Total Dissolved Solids


Good condensate is the best quality, least expensive water most systems can generate. You do not want to lose it, or contaminate it unnecessarily.

Steam condensate analysis should include

  • Ammonia
  • Conductivity
  • Copper
  • Iron
  • pH



Make-up, Raw Water pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride, Ortho-Phosphate, Total Inorganic Phosphate
Clarifier, Softener, Filter-Alum pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Aluminium, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride
Clarifier, Softener, Filter-Lime pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Filtered Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride, Total Inorganic Phosphate
Sodium Zeolite, Dealkalizer, Desilicizer, Softened Make-up pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride
Hydrogen Zeolite, Strong Acid Cation pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride
Mixed Bed Exchanger, Degasifier, Anion Exchanger, Demineralizer Conductivity, Filtered Hardness, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Reactive Silicate, Sulphur, Chloride
Deaerating Heater, Feedwater, Condensate Polisher pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Reactive Silicate, Sulphur, Chloride, Total Phosphate.
Blowdown – Expected Conductance >300 µS/cm pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Sulphur, Chloride, Nitrate, Ortho-Phosphate
Blowdown – Expected Conductance >300 µS/cm pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Silica Reactive, Sulphur, Chloride, Nitrate, Ortho-Phosphate
Steam Condensate Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Silicate, Reactive Silica, Sulphur, Chloride

Cooling water analysis

Cooling tower is a heat removal devices used to eliminate waste heat of air released to atmosphere. This process allows airborne contaminants, organic matters and particles to become deposited into the cooling water. This, combined with the contaminants in the feed water, creates an environment for microorganism growth, solid deposits and scaling.

Improper treated cooling tower water could be an amplifier of biological hazardous agent. The warm and moist environment of a cooling tower favors the growth of Legionella bacteria which causes the outbreak of the deathly Legionnaires' disease. Thus, cooling tower water quality must be monitored in a regular basis to prevent spreading of diseases to users.



Make-up, Raw Water pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Total Manganese, Sodium, Total Silica, Sulphur, Chloride, Ortho-Phosphate, Total Inorganic Phosphate, Total Zinc
Cooling Tower, Air Washer pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Total Manganese, Sodium, Total Silica, Sulphur, Chloride, Ortho-Phosphate, Total Zinc
Sea water/Brine pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Manganese, Total Iron, Total Copper, Total Silica, Sulphur, Ortho-Phosphate, Total Zinc
High Cycle Tower, Jacket, Brine pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Manganese, Total Iron, Total Copper, Total Silica, Sulphur, Ortho-Phosphate, Total Zinc
Closed System, Glycol pH, Specific Gravity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Total Silica, Sulphur, Chloride
Closed System, Non-Glycol pH, P/M-Alkalinity, Conductivity, Total Hardness, Total Calcium, Total Magnesium, Total Iron, Total Copper, Sodium, Total Silica, Sulphur, Chloride

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October 23, 2017


Operacion mecanica de la purga de la caldera


La purga es una parte muy importante de cualquier programa de tratamiento de agua. Su propósito es limitar la concentración de impurezas en el agua de la caldera. La cantidad correcta de purga es crítica: demasiado resultado en la pérdida de energía y el coste de tratamiento químico excesivo; concentraciones demasiado pequeñas y excesivas de impurezas se acumulan. No hay reglas duras y rápidas en cuanto a la cantidad de purga debido a la variación en la calidad del agua varía de un lugar a otro. Puede variar desde 1% (basado en el flujo de agua de alimentación) a tanto como 25%.


Total de sólidos disueltos - TDS es una medición de la contaminación de la caldera y por lo tanto un indicador de cuándo purga necesita ocurrir. TDS real se mide en ppm (partes por millón). El instrumento de medición utilizado se basa en el agua de la caldera de conductividad / resistencia. El agua pura es un mal conductor de la electricidad. El agua con un alto nivel de TDS conduce la electricidad bastante bien. Un metro muy sensible convierte la señal eléctrica a ppm -o bien en función del tipo de metros - una lectura eléctrica se convierte a partir de una lectura del medidor a ppm manualmente en un gráfico proporcionado por el fabricante del instrumento.

Un método común, y mucho menos sofisticado de TDS “medición” es una visión de cristal transparente que indica visualmente el estado del agua de la caldera. Cuando el operador de calderas ve el agua se ensucie, que realizan una purga.

La práctica común puede ser simplemente la purga de la caldera en cada cambio de turno durante un período determinado de tiempo. Este método puede o no ser eficaz y podría ser el derroche de energía de las pérdidas excesivas de purga de ambos productos químicos de calor y calderas.


Hay dos tipos de purgas de calderas -Evaluación continua y manual. Una purga continua utiliza una válvula calibrada y un grifo de purga cerca de la superficie del agua de la caldera. Como su nombre lo indica, de forma continua toma el agua de la parte superior de la caldera a una velocidad predeterminada. Una purga continua es una característica opcional y no está incluido en todas las calderas. Sin embargo, todas las calderas de vapor deben incluir un medio para la purga manual de como equipamiento de serie. purgas manuales permiten para la eliminación de los sólidos que se sedimentan en la parte inferior de la caldera.

La purga se debe hacer con la caldera bajo una carga ligera. Abra la válvula de purga de la caldera más cercana a la primera. Esto debería ser una válvula de apertura rápida. Grieta abierta la válvula corriente abajo hasta que la línea está caliente. A continuación, abra la válvula a un ritmo constante a caer el nivel de agua en la mirilla ½ pulgada. A continuación, cerrar rápidamente se asegurase de que el volante esté hacia atrás ligeramente de cierre completo para aliviar la tensión en el empaque de la válvula. Cerrar la válvula más cercana a la caldera.

Repita los pasos anteriores si la caldera tiene una segunda toma de purga. Tomas de agua deben ser derribados al menos una vez por turno para mantener los cuencos limpio. Se debe tener cuidado para evitar el apagado bajo el agua si esto afectará carga de proceso. Asegúrese de que la tubería de purga no esté obstruido.

Nota: calderas que operan por debajo de 100 psi pueden tener sólo una válvula de control de purga sola.

Aquí hay algunos principios para ayudar a establecer un programa de purga efectiva:

  1. En las calderas de tipo tambor, la concentración del agua debe ser controlada por purga desde el tambor de vapor. se prefiere purga continua.
  2. También en calderas de tambor, que sopla desde el tambor de lodos o cabeceras de fondo elimina los sólidos de la caldera suspendido. Tratar de controlar la concentración de impurezas por purga desde esta ubicación puede causar una grave alteración de la circulación en la caldera, provocando daños en la caldera. purga de fondo debe ser de corta duración, sobre una base regular. Estos son determinados por el diseño de la caldera, las condiciones de funcionamiento y la tasa de acumulación de sólidos en suspensión.
  3. Fuego tubo de purga de la caldera puede ser continuo o intermitente. Puede ser soplado hacia abajo desde debajo de la superficie o de la parte inferior. Tipo, frecuencia y duración dependen del diseño de la caldera, las condiciones de operación y el tipo de programa de tratamiento de agua.

Una forma de reducir la pérdida de energía es la instalación de un dispositivo de recuperación de calor de purga continua. Estos son ahora económica para purgas tan bajas como 500 lb / hr.

Para obtener información sobre recuperación de calor de purga.

Separadores de purga

calderas de baja presión normalmente purga directamente desde la caldera hasta un desagüe en el suelo. Sin embargo, incluso con calderas de baja presión la presencia de vapor vivo, el agua muy caliente y contaminantes que soplan puede ser un problema de seguridad. También, en el que el drenaje de la caldera está conectado a un desagüe, código local puede requerir que el agua de purga se enfrió a menos de 120F antes de que entre la red de alcantarillado. Esto se logra mediante la mezcla con agua fría y fresca.

separador de purga tomar el agua de la caldera durante la purga y reducirla a presión atmosférica para su eliminación. El separador logra esto mediante la separación del vapor Flashed subsiguiente del agua caliente. Como la purga entra en el recipiente, se ve obligado en un patrón centrífuga por medio de una placa de golpeo. El vapor se ventila a la atmósfera a través de una conexión superior. Los separadores se construyen según los requisitos de la Sección VIII del Código ASME y sellados por la Junta Nacional de Inspectores de recipientes a presión.



Boiler blowdown, mechanical operation


Blowdown is a very important part of any water treatment program. Its purpose is to limit the concentration of impurities in the boiler water. The right amount of blowdown is critical: too much results in energy loss and excessive chemical treatment cost; too little and excessive concentrations of impurities build up. There are no hard and fast rules as to the amount of blowdown because of the variation in water quality varies from place to place. It can range from 1% (based on feedwater flow) to as much as 25%.


Total Dissolved Solids – TDS is a measurement of boiler contamination and therefore an indicator of when blowdown needs to occur. Actual TDS is measured in ppm (parts per million). The measurement instrument used is based on the boiler water’s conductivity/resistance. Pure water is a very poor conductor of electricity. Water with a high level of TDS conducts electricity quite well. A very sensitive meter converts the electrical signal to ppm -or- depending on the type of meter – an electrical reading is converted from a meter reading to ppm manually on a chart provided by the instrument’s manufacturer.

A common, and much less sophisticated method of TDS “measurement” is a clear-sight-glass that visually indicates the boiler water condition. When the boiler operator sees the water getting dirty, they perform a blowdown.

Common practice may be to simply blowdown the boiler at every shift change for a given period of time. This method may or may not be effective and could be wasting energy from excessive blowdown losses of both heat and boiler chemicals.


There are two types of boiler blowdowns -continuous and manual. A continuous blowdown utilizes a calibrated valve and a blowdown tap near the boiler water surface. As the name implies, it continuously takes water from the top of the boiler at a predetermined rate. A continuous blowdown is an optional feature and is not included on all boilers. However, all steam boilers must include a means for manual blowdown as standard equipment. Manual blowdowns allow for the removal of solids that settle at the bottom of the boiler.

Proper blowdown is performed as follows: (Manual)

Blowdown should be done with the boiler under a light load. Open the blowdown valve nearest the boiler first. This should be a quick opening valve. Crack open the downstream valve until the line is warm. Then open the valve at a steady rate to drop the water level in the sight glass ½ inch. Then close it quickly being sure that the hand wheel is backed off slightly from full close to relieve strain on the valve packing. Close the valve nearest the boiler.

Repeat the above steps if the boiler has a second blowdown tapping. Water columns should be blown down at least once a shift to keep the bowls clean. Care should be taken to prevent low water shutdown if this will affect process load. Be sure blowdown piping is not obstructed.

Note: Boilers that operate below 100 psi may have only a single blowdown control valve.

Here are some principles to help establish an effective blowdown program:

  1. In drum-type boilers, the concentration of the water should be controlled by blowdown from the steam drum. Continuous blowdown is preferred.
  2. Also in drum boilers, blowing from the mud drum or bottom headers removes suspended solids from the boiler. Trying to control the concentration of impurities by blowdown from this location can cause a severe disruption of circulation in the boiler, causing damage to the boiler. Bottom blowdown should be of short duration, on a regular basis. These are determined by boiler design, operating conditions and the accumulation rate of suspended solids.
  3. Fire tube boiler blowdown can be either continuous or intermittent. It can be blown down from below the surface or from the bottom. Type, frequency and duration depend on boiler design, operating conditions and the type of water treatment program.

A way to reduce the energy loss is to install a continuous blowdown heat recovery device. These are now economical for blowdowns as low as 500 lb/hr.

For information on blowdown heat recovery.

Blowdown_Separators_HurstBlowdown Separators

Low pressure boilers typically blowdown directly from the boiler to a floor drain. However, even with low pressure boilers the presence of live steam, very hot water and blowing contaminates can be a safety issue. Also, where the boiler drain is connected to a city sewer, local code may require that the blowdown water be cooled to less than 120F before it enters the sewer. This is accomplished by mixing with cold, fresh water.

Blowdown separator take water from the boiler during blowdown and reduce it to atmospheric pressure for disposal. The separator accomplishes this by separating the subsequent flashed steam from the hot water. As the blowdown enters the vessel, it is forced into a centrifugal pattern by means of a striking plate. The steam is vented to the atmosphere through a top connection. Separators are built as per requirements Section VIII of the ASME Code and stamped by the National Board of Pressure Vessel Inspectors.


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October 17, 2017


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El dióxido de cloro en la elaboración de la cerveza

En el Reino Unido Fuller, Smith y Turner Ltd han sido gestando algunas de las cervezas más populares de Gran Bretaña por el Támesis desde 1845. La producción de más de 70.000 litros de cerveza cada día viene con importantes desafíos de gestión del agua - para cualquier cervecería de este tamaño.

Fuller, sin embargo, da un paso más para asegurar su producto orgánico insignia, rocío de la miel, se queda totalmente natural y libre de productos químicos - desde el primer grano de la última botella.

El proceso de elaboración de la cerveza utiliza agua de varias maneras diferentes, el uso de algunos para el producto final y algunos para los procesos de producción. El agua que se utiliza para hacer la cerveza, conocida como licor de elaboración de la cerveza, ha sido altamente purificado para eliminar los productos químicos en trazas tales como el cloro que se añaden por empresas de servicio público de agua.

Esto ayuda a proteger las cepas únicas de levadura utilizadas por Fuller para hacer su amplia variedad de cervezas y cerveza.

Una corriente separada de agua se utiliza para la limpieza de los tanques, la alimentación de los intercambiadores de calor y enjuagar las botellas. Esta agua, conocida como licor de proceso, también está altamente purificado, sin embargo un desinfectante necesita ser añadido para evitar la contaminación microbiológica.

En lugar de utilizar desinfectantes tradicionales que tienen los residuos de larga duración y pueden formar desinfección subproductos orgánicos, Fuller de ha implementado un dióxido de cloro sistema de dosificación.

¿Por qué es ClO2 Mejor?

Cómo asegurarse bien del clorito

Uno de los pocos subproductos formados es la forma oxidada de dióxido de cloro, llamado clorito (ClO2-). Ser capaz de medir con precisión clorito es esencial ya que la Soil Association establece un límite superior de 0,5 ppm para el agua que potencialmente podrían entrar en contacto con un producto orgánico.

A fin de asegurar la aprobación orgánico de su producto, Fuller de ha convertido a la Palintest Chlordiox Plus, que es el único instrumento portátil con aprobación de la EPA para la medición de dióxido de cloro y el clorito. Utilizando la tecnología de sensor desechable único de Palintest, el Chlordiox Plus utiliza cronoamperometría que elimina las interferencias típicamente asociados con los métodos colorimétricos.

métodos amperométricos son tradicionalmente el dominio de grandes instrumentos de laboratorio que requieren altos niveles de atención al usuario y mantenimiento de los electrodos, los cuales han sido superadas con el Chlordiox Además, en un instrumento de una fracción del tamaño y de una fracción de la inversión de capital.

Esto permite Fuller de controlar con precisión la calidad de su licor de proceso a través de su sitio, sin necesidad de transporte las muestras a un laboratorio. Esta eficiencia significa que las decisiones correctas de dosificación se pueden hacer en el momento adecuado y la cervecería pueden seguir produciendo una cerveza orgánica degustación.

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Chlorine Dioxide in Brewing Process Water

Brewing up Success

UK-based Fuller, Smith and Turner Ltd have been brewing some of Britain’s most popular beers by the Thames since 1845. Producing over 70,000 litres of beer every day comes with significant water management challenges – for any brewery of this size.

Fuller’s, however, goes one step further to ensure its flagship organic product, Honey Dew, stays all natural and chemical free - from the first grain to the last bottle.

The brewing process utilizes water in several different ways, using some for the final product and some for the production processes. The water that is used to make the beer, known as brewing liquor, has been highly purified to remove trace chemicals such as chlorine which are added by water utility companies.

This helps to protect the unique strains of yeast used by Fuller’s to make its wide variety of beers and ales.

A separate stream of water is used for cleaning tanks, powering heat exchangers and rinsing bottles. This water, known as process liquor, is also highly purified, however a disinfectant needs to be added to prevent microbiological contamination.

Rather than using traditional disinfectants which have long-lasting residuals and can form organic disinfection by-products, Fuller’s has implemented a chlorine dioxide dosing system.

Why is ClO2 Better?

Making Sure the Chlorite’s Alright

One of the few by-products formed is the oxidised form of chlorine dioxide, called chlorite (ClO2-). Being able to accurately measure chlorite is essential as the Soil Association set an upper limit of 0.5 ppm for water that could potentially come into contact with an organic product.

In order to ensure the organic approval of its product, Fuller’s has turned to the Palintest ChlordioX Plus, which is the only portable instrument with EPA approval for measuring chlorine dioxide and chlorite. Using Palintest’s unique disposable sensor technology, the ChlordioX Plus utilises chronoamperometry which eliminates the interferences typically associated with colorimetric methods.

Amperometric methods are traditionally the domain of large laboratory instrumentation which require high levels of user care and maintenance of the electrodes, both of which have been overcome with the ChlordioX Plus, in an instrument a fraction of the size and a fraction of the capital investment.

This allows Fuller’s to accurately monitor the quality of its process liquor across its site, without the need transport samples to a lab. This efficiency means the right dosing decisions can be made at the right time and the brewery can keep producing great tasting organic beer.

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El papel de los organofosfatos en tratamiento del agua refrigerante

Agua de refrigeración se utiliza en grandes industrias para eliminar el calor proceso no deseado con la ayuda de intercambiadores de calor, condensadores. Debido al contacto continuo de agua con la corrosión de la superficie metálica, la escala, la deposición y el ensuciamiento de la transferencia de calor se producen superficies. Estos causan daños al equipo y las pérdidas operativas y en ocasiones dar lugar costosa parada de la planta. La adición de inhibidores químicos en el control de estos problemas.

inhibidores basados ​​en cromato junto con polifosfatos, han estado en uso durante mucho tiempo y que han sido razonablemente eficaz contra la corrosión y la escala. Pero ellos tienen su propia limitación. Los polifosfatos se hidrolizan para ortofosfato a mayor temperatura de funcionamiento del circuito de agua de refrigeración, que conducen a escala ortofosfato. Ortofosfato formado es también un nutriente para el crecimiento bacteriano cromatos son tóxicos para la vida acuática y la preocupación ecológica ha sido la razón principal para la búsqueda de nuevas sustancias.

Entre las diversas substancia organofosforados stadius se han encontrado para ser el mejor. formulaciones basadas organofosforados dan una protección comparable con respecto a la corrosión, incrustaciones y el ensuciamiento y son hidrolíticamente estable. Esta estabilidad de organofosfatos permite una mayor flexibilidad, durante el funcionamiento, ya que son estables durante un mayor intervalo de pH y a temperatura más alta, reteniendo de ese modo su actividad durante periodos de tiempo más largos. El control de varios parámetros es más relajado y no - tóxico. Fosfonato son compatibles con la mayoría de otros productos químicos utilizados en los sistemas como el cloro de enfriamiento, biocidas no oxidantes, control de limo productos químicos etc. lentamente organofosfatos están encontrando más aceptación en todo el mundo, principalmente debido a su libertad de problema medio ambiente.

Propiedades de los organofosfonatos: Estructuralmente, organofosfatos tienen el átomo de carbono directamente unido al átomo de fósforo. Los dos organofosfonatos más utilizados en sistemas de refrigeración son:

“Inhibidores de la corrosión del sistema de refrigeración basado Seis de fosfato fueron estudiados por su corrosión relativa inhibición de las capacidades de un ensayo estático acelerado. La prueba estática fue estandarizado mediante el control de pH y la temperatura y el uso de un acelerador oxidante, persulfato de potasio. Los resultados indican que ortofosfato fosfonato aminotrimetilenfosfónico y hexametafosfato son los inhibidores de corrosión potenciales.

Seis inhibidores basados ​​en fosfato seleccionados son hexametafosfato de sodio (SHMP), tripolifosfato de sodio (STPP), pirofosfato tetrasódico (TSPP), ortofosfato de sodio (O-PO4), aminotrimetilenfosfónico fosfonato (ATMP) y difosfonato hidroxietiliden (HEDP), estos se utilizan con frecuencia en no -chromate tratamiento de agua de refrigeración basado.

Las propiedades clave de los organofosfatos son:

  1. Efecto de umbral y la distorsión de cristal.
  2. Estabilidad hidrolítica.
  3. Características de secuestro de carbono.
  4. deflocculation.

estabilidad 5. El cloro

Control de la corrosión:Control de la corrosión de la superficie metálica se puede obtener mediante la inhibición de la catódica, el anódica o estos tanto de reacción. Una combinación de organofosfonatos y zinc funciona sinérgicamente para dar muy buena protección contra la corrosión al interferir con la reacción catódica. Polifosfatos, cuando se utiliza como inhibidor de la corrosión, dan lugar a lodos de ortofosfato excesivas mientras que organofosfonatos con zinc dan buenos protección contra la corrosión sin conducir a ninguna formación de lodos.

Debido a la capacidad secuestrante de fosfonato, los iones de cinc están presentes en una forma complejada limitar la velocidad de reacción del zinc con iones hidroxilo. Por lo tanto, la concentración útil de hidróxido de zinc permite la formación de una película de hidróxido delgada en la superficie dando a la resistencia a la corrosión deseada.

Escala y control de ensuciamiento: Organofosfonatos son uno de los mejores agentes de control de depósito actualmente disponibles. El umbral y el cristal propiedad distorsión de estos compuestos interfiere con la nucleación de los cristales de dureza que causan niveles mucho más altos de dureza para permanecer en solución. Cuando se forman las escalas que son tan distorsionada que son no adherentes y formar lodos muy suaves. Fosfonato también proporcionan una excelente

El control de los depósitos de óxido férrico hidratado, que se forman como resultado de la corrosión. Ellos se adsorben sobre las superficies de las partículas y reducir las fuerzas de atracción entre las partículas de hierro individuales. La capacidad de secuestro de fosfonato le permite controlar la materia pesada depósitos (Fe, Cu y Zn) y este control es muy superior a otros quelantes tradicionales. Fosfonato también ayudan a dispersar las partículas en suspensión.

Elección de fosfonato: De los dos fosfonato más comúnmente utilizado para la refrigeración de tratamiento de agua HEDP se prefiere ATMP por las siguientes razones:

  1. ATMP es más corrosivo para los sistemas de refrigeración de Cu implican Cu o Cu aleaciones, son por lo tanto muy sensibles a ATMP. Con ATMP uno podría tener que usar inhibidores de la corrosión de Cu como tiazoles y Trizoles haciendo el tratamiento más caro. La corrosividad hacia Cu es debido al hecho de que una muy fuerte complejo con Cu se forma, la constante de disociación del quelato ser aproximadamente 10 -13.
  2. HEDP tiene mejor estabilidad al cloro que contiene nitrógeno ATMP. Compuesto que contiene nitrógeno tienen una tendencia a formar cloraminas. Sin embargo, cuando forma un complejo con zinc. ATMP exhibe estabilidad frente a cloro que se debe utilizar con precaución en los sistemas de agua de refrigeración clorados especialmente cuando se utiliza la cloración continua.

La adición de zinc a ATMP en cierta medida inhibe la disolución de cobre. En presencia de ATMP, sin embargo, el poderoso potencial oxidante de cloro promueve la disolución de cobre, cuando se utiliza el cloro como biocida.

El otro fosfonato utilizado en un grado mucho menor son, ácido fosfórico etileno diamina tetrametileno, ácido fosfórico diamina tetrametileno hexametileno y dietilentriamina pentametileno ácido fosfórico.

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