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 →

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

Read more:

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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The Role of Organophosphates in Cooling Water Treatment

Cooling Water is used in large industries to remove unwanted process heat with the help of heat exchangers, condensers. Due to the continuous contact of water with the metallic surface corrosion, scale, deposition & fouling of the heat transfer surfaces occur. These cause equipment damage and operating losses and sometimes result in costly shutdown of the plant. Addition of chemical inhibitors in controlling these problems.

Chromate based inhibitors along with polyphosphates, have been in use for long and they have been reasonably effective against both corrosion and scaling. But they have their own limitation. Polyphosphates are hydrolyzed to orthophosphate at higher operating temperature of the cooling water circuit, which lead to orthophosphate scale. Orthophosphate formed is also a nutrient for bacterial growth chromates are toxic to aquatic life and ecological concern has been the primary reason for the search for new substances.

Among the various substance stadius organophosphates have been found to be the best. Organophosphate based formulations give comparable protection with respect to corrosion, scaling and fouling and they are hydrolytically stable. This stability of organophosphates permits greater flexibility, during operation, as they are stable over a greater range of pH and at higher temperature, thereby retaining their activity for longer periods of time. The control on various parameters is more relaxed and they are non – toxic. Phosphonate are compatible with most other chemicals used in cooling systems like chlorine, non-oxidizing biocides, silt control chemicals etc. slowly organophosphates are finding more acceptance the world over, primarily because of its freedom from environment problem.

Properties of Organophosphonates: Structurally, organophosphates have the carbon atom directly linked to the phosphorus atom. The two most widely used Organophosphonates in cooling systems are:

“Six phosphate based cooling system corrosion inhibitors were studied for their relative corrosion inhibiting capabilities by an accelerated static test. The static test was standardized by controlling pH and temperature and using an oxidizing accelerator, potassium persulphate. Results indicate that orthophosphate aminotrimethylene phosphonate and hexametaphosphate are the prospective corrosion inhibitors.

Six phosphate based inhibitors selected are Sodium Hexametaphosphate (SHMP), Sodium tripolyphosphate (STPP), tetrasodium pyrophosphate (TSPP), Sodium Orthophosphate (O-PO4), Aminotrimethylene Phosphonate (ATMP) and Hydroxyethylidene diphosphonate (HEDP), these are frequently used in non-chromate based cooling water treatment.

The key properties of Organophosphonates are:

1. Threshold effect and crystal distortion.

2. Hydrolytic Stability.

3. Sequestration characteristics.

4. deflocculation.

5. Chlorine stability

Corrosion Control: Corrosion Control of metallic surface can be obtained by inhibiting the cathodic, the anodic or both these reaction. A combination of Organophosphonates and zinc works synergistically to give very good corrosion protection by interfering with the cathodic reaction. Polyphosphates, when used as corrosion inhibitor, give rise to excessive orthophosphate sludges whereas Organophosphonates with Zinc give good corrosion protection without leading to any sludge formation.

Due to the sequestering ability of Phosphonate, the zinc ions are present in a complexed form limiting the rate of reaction of zinc with hydroxyl ions. Therefore, useful concentration of zinc hydroxide allows the formation of a thin hydroxide film at the surface giving the desired corrosion resistance.

Scale and Fouling Control: Organophosphonates are one of the best deposit control agents presently available. The threshold and crystal distortion property of these compounds interferes with the nucleation of the hardness crystals causing much higher levels of hardness to stay in solution. When scales are formed they are so distorted that they are non-adherent and form very soft sludges. Phosphonate also provide excellent

Control of hydrated ferric oxide deposits which are formed as a result of corrosion. They adsorb on the particle surfaces and reduce the attractive forces between individual iron particles. The sequestering ability of phosphonate enables it to control heavy matter (Fe, Cu & Zn) deposits and this control is far superior to other traditional chelants. Phosphonate also help to disperse suspended particles.

Choice of Phosphonate: From the two most commonly used phosphonate for cooling water treatment HEDP is preferred to ATMP for the following reasons:

  1. ATMP is more corrosive to Cu cooling systems involving Cu or Cu alloys, are therefore very sensitive to ATMP. With ATMP one would then have to use Cu corrosion inhibitors like Thiazoles and Trizoles making the treatment more expensive. The corrosivity towards Cu is due to the fact that a very strong complex with Cu is formed, the dissociation constant of the chelate being about 10 –13.

  2. HEDP has better stability to chlorine than the Nitrogen containing ATMP. Nitrogen containing compound have a tendency to form chloramines. Though, when complexed with Zinc. ATMP exhibits stability towards chlorine it should be used with caution in chlorinated cooling water systems especially when continuous chlorination is used.

    The addition of Zinc to ATMP to a certain extent inhibits the dissolution of copper. In the presence of ATMP, however, the powerful oxidizing potential of chlorine promotes the dissolution of copper, when chlorine is used as a biocide.

    The other phosphonate used to a much lesser extent are, ethylene diamine tetramethylene phosphoric acid, hexamethylene diamine tetramethylene phosphoric acid and diethylene triamine pentamethylene phosphoric acid.

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Desaparicion del Molibdato en Torre de Enfriamiento

Un cliente tenía un sistema de torre de enfriamiento con control de pH, un inhibidor de incrustaciones / corrosión molibdato de trazado, y el programa de biocida a base de cloro. Los operadores contacto con su especialista en la gestión del agua con las preocupaciones acerca de por qué sus niveles de molibdato ensayados eran tan bajos. Sus resultados no se corresponden con la cantidad de inhibidor / corrosión escala siendo la alimentación en el sistema.

¿Qué factores podrían afectar los niveles de molibdato probados en un sistema de torre de enfriamiento? Tómese unos momentos para considerar el diagrama del sistema de abajo y pensar en lo que podría causar esto.

maquillaje de la ciudad

Proceso de enfriamiento Torre de purga


Ácido cítrico RSS

Bleach RSS

Torres de enfriamiento 279


Los problemas como esto puede ser muy desconcertante y puede tener varias causas. A veces, hay que hacer un esfuerzo adicional para obtener la respuesta. Esto es exactamente lo que el Asociado a cargo de esta cuenta hizo.


La química aplicada al sistema de torre de refrigeración fue:

  • 3005NSS - una escala que contiene molibdato y la corrosión inhibidor
  • ácido cítrico - control del pH
  • Bleach - un biocida oxidante utilizado para el control microbiológico


Las posibles causas de la baja molibdato Lecturas

  • Ciclos de la torre de refrigeración de baja: Ejecución de la torre de enfriamiento son ciclos inferiores de concentración dará lugar a niveles más bajos de molibdato a pesar de que el avance 3005NSS era el mismo. Este no fue el caso en esta situación.
  • 3005NSS alimentación inferior: la subalimentación del 3005NSS afectaría directamente a los residuos de molibdato probados; sin embargo, la velocidad de alimentación teórica y velocidad de alimentación reales comparados muy de cerca el uno al otro.
  • Línea de fuga química: Una fuga en la línea de química 3005NSS, obviamente, reducir la cantidad de producto químico se alimenta a la torre de refrigeración, pero se encontró ninguna fuga.
  • Mezcla inadecuada del producto: Es raro, pero no imposible de conseguir un producto que se ha mezclado de manera incorrecta. Ser capaz de hacer una dilución para probar las concentraciones de productos es una habilidad que todos los expertos de tratamiento de agua profesionales deben poseer. Una muestra de 3005NSS se diluyó y se ensayó para la concentración de molibdato. El nivel de molibdato probado era muy cerca del nivel teórico esperado.
  • La pérdida de componentes químicos en el sistema: Algunos químicos se pierden de forma natural en el sistema debido a la evaporación o el consumo.

Molibdato no es volátil y el consumo para formar una capa de pasivado de protección sobre las superficies metálicas debe ser mínimo una vez se ha establecido la química. Molibdato no se perdía en el sistema.

  • La interferencia de prueba: Un sistema de tratamiento de agua de expertos debe estar al tanto de posibles interferencias a las pruebas que ejecuta. Los manuales de procedimientos de análisis para los colorímetros y espectrofotómetros hacen un gran trabajo listado de estas interferencias. Una revisión inicial de estas interferencias no mostró nada en el sistema que debe estar interfiriendo con la prueba de molibdato. Tanto la alimentación de lejía y de alimentación de ácido cítrico fueron torres de enfriamiento 280 nuevas adiciones al programa de tratamiento y correspondían a la hora aproximada que los operadores empezaron a tener problemas con sus pruebas molibdato. El gráfico de interferencias análisis mostró que tomaría una lectura de cloro de 7,5 ppm a causar interferencias. Los niveles de cloro libre nunca habían sido ni de lejos tan alta en el sistema. El gráfico de interferencias análisis no incluyó específicamente ácido cítrico; sin embargo, sólo porque algo no está en la lista no significa que no es una interferencia.

Revisión de la interferencia del ácido cítrico

El asociado de gestión del agua por teléfono al manyfacturer análisis de agua para preguntar si el ácido cítrico interfirió con las pruebas de molibdato. No estaban seguros pero se recomienda llevar a cabo una prueba para determinar si lo hizo.

Una dilución de 3005NSS fue preparada. Esta dilución se dividió en varios contenedores y el pH se ajustó a varios niveles usando ácido cítrico y ácido sulfúrico (como control). Los resultados fueron los siguientes:

Tabla 1 - Ácido cítrico determinación de interferencia

Se utiliza el ácido                   pH de la muestra                   Molibdato (ppm)

Cítrico                                    6.7                              0.7

Cítrico                                    6.3                              0.3

Cítrico                                    4.9                              0.0

Sulfúrico                                7.0                              1.6

Sulfúrico                                6.2                              1.5


Como muestra la Tabla 1, el ácido cítrico era de hecho una interferencia.


A través del trabajo de investigación de la asociada de gestión de agua, ácido cítrico se determinó que era la interferencia con el ensayo de molibdato de bajo rango.

Los próximos pasos requeridos fueron los siguientes:

  • Asegurar la dosis teórica 3005NSS estaba siendo alimentado en una base diaria mientras que el ácido cítrico todavía estaba siendo alimentada a la torre de refrigeración.
  • discutir los pros y los contras de alimentación de ácido sulfúrico con el cliente por lo que los niveles de inhibidor se puede medir correctamente

Cooling Tower Molybdate Disapearence

A customer had a cooling tower system with pH control, a molybdate traced scale/corrosion inhibitor, and bleach-based biocide program. The operators contacted their water management specialist with concerns about why their tested molybdate levels were so low. Their results did not correspond with the amount of scale/corrosion inhibitor being feeding into the system.

What factors could affect the tested molybdate levels in a cooling tower system? Take a few moments to consider the system diagram below and think of what could cause this.

City Makeup

Cooling Tower Blowdown Process

3005NSS Feed

Citric Acid Feed

Bleach Feed

Cooling Towers 279


Problems such as this can be very perplexing and can have several causes. Sometimes, you have to go the extra mile to get the answer. This is exactly what the Associate in charge of this account did.

Applied Chemistry

The chemistry applied to the cooling tower system was:

  • 3005NSS - a molybdate-containing scale and corrosion inhibitor
  • Citric acid - pH control
  • Bleach - an oxidizing biocide used for microbiological control


Possible Causes of Low Molybdate Readings

  • Low Cooling Tower Cycles: Running the cooling tower are lower cycles of concentration will result in lower molybdate levels even though the 3005NSS feedrate was the same. This was not the case in this situation.
  • 3005NSS Underfeed: Underfeeding the 3005NSS would directly affect the tested molybdate residuals; however, the theoretical feed rate and actual feed rate compared closely to one another.
  • Chemical Line Leak: A leak in the 3005NSS chemical line would obviously reduce the amount of chemical fed to the cooling tower, but no leak was found.
  • Improper Product Blend: It is rare, but not impossible to get a product that has been blended improperly. Being able to do a dilution to test product concentrations is a skill all professional water treatment experts should possess. A sample of 3005NSS was diluted and tested for molybdate concentration. The tested molybdate level was very close to the theoretical level expected.
  • Loss of Chemical Component in System: Some chemistries are naturally lost in the system due to evaporation or consumption.

Molybdate is nonvolatile and consumption to form a protective passivated layer on the metal surfaces should be minimal once the chemistry has been established. Molybdate was not being lost in the system.

  • Test interference: An expert water treater should be aware of possible interferences to the tests he runs. The analysis procedures manuals for the colorimeters and spectrophotometers do a great job listing these interferences. An initial review of these interferences showed nothing in the system that should be interfering with the molybdate testing. Both the bleach feed and citric acid feed were Cooling Towers 280 new additions to the treatment program and corresponded to the approximate time that the operators started having problems with their molybdate testing. The analysis interference chart showed that it would take a chlorine reading of 7.5 ppm to cause interference. The free chlorine levels had never been anywhere near that high in the system. The analysis interference chart did not specifically list citric acid; however just because something isn't listed does not mean it is not an interference.

Checking for Citric Acid Interference

The water management associate telephoned the water analysis manyfacturer to ask if citric acid interfered with molybdate testing. They were unsure but recommended a test be conducted to determine if it did.

A dilution of 3005NSS was prepared. This dilution was divided into several containers and the pH was adjusted to various levels using citric acid and sulfuric acid (as a control). The results were as follows:

Table 1 - Citric Acid Interference Determination

Acid Used                   Sample pH                  Molybdate (ppm)

Citric                           6.7                              0.7

Citric                           6.3                              0.3

Citric                           4.9                              0.0

Sulfuric                       7.0                              1.6

Sulfuric                       6.2                               1.5


As Table 1 shows, the citric acid was indeed an interference.


Through the detective work of the water management associate, citric acid was determined to be the interference with the low range molybdate testing.

The next steps required were to:

  • Ensure the theoretical 3005NSS dosage was being fed on a daily basis while citric acid was still being fed to the cooling tower.
  • Discuss the pros and cons of sulfuric acid feed with the customer so the inhibitor levels can be properly measured

Boiler Carryover – Cause, Effect and Prevention


carryover or primingCarryover also known as priming is any solid, liquid or vaporous contaminant that leaves a boiler with the steam. In low/medium pressure boilers (<100 bar) entrained boiler water is the most common cause of steam contamination.

Both mechanical factors such as boiler design, high water levels, load characteristics and chemical factors such as high solids concentration, excessive alkalinity, presence of contaminants contribute to the creation of carryover.

Two of the most common mechanical causes of carryover are operation in excess of design load and sudden increases in load.

Foaming is one of the mechanisms of chemical carryover. Foaming tendencies are increased with increases in alkalinity and solids content. Stable foam bubbles contain boiler solids and are carried forward with the steam giving rise to carryover.

Oil and other organic contaminants can react with boiler water alkalinity to give crude surface active materials which cause foaming and carryover.


Boiler water solids carried over with steam will form deposits in non-return and other control valves. Process streams can be contaminated by carryover affecting product quality.

Deposition in superheaters can lead to failure due to overheating and corrosion.

Steam turbines are potentially prone to damage by carryover as deposits on turbine blades creates imbalance reducing efficiency and capacity. Solid particles in steam can lead to erosion and corrosion in both turbines and other equipment.


Prevention of Carryover

The prime means of preventing carryover is to have good mechanical steam separation devices. For low/medium pressure fire tube boilers where steam purity is not stringent, gravity separation is normally satisfactory. (At least 14 bar and saturation conditions the density of water is 115 times greater than that of steam). As steam pressure rises the difference in density reduces (at 69 bar water is only 20 times more dense than steam) making gravity separation less effective. Steam separators are then used to improve purity and are usually installed in the steam drum of water tube boilers.

Primary separators utilise the difference in density as the means of separation bypassing steam through a series of baffles which reduces turbulence or centrifugal (cyclone) separators.

Secondary separators, where steam is directed in a frequently reversing pattern through a large contact surface. A mist of boiler water collects on the surface and is drained from the unit.

Control of boiler water chemistry is essential to minimise carryover and allow mechanical separation to work effectively. The parameters that must be controlled are:

  • Total dissolved solids
  • Alkalinity
  • Silica
  • Organic contamination.

These should be maintained within the boiler manufacturer guidelines or those of BS 2486.

Whenever carryover is being caused by excessive boiler water concentrations an increase in boiler blowdown rate is normally the simplest and most expedient solution. If carryover is still occurring and increasing blowdown is uneconomic then the addition of antifoam agents can economically reduce carryover. Use of an antifoam may allow the boiler to operate at higher water concentrations, Feedwater offer a product called Defoamer C which is suitable for this job, for more information visit the product page for product usage guidance.



Ozono Para la Desinfeccion de Agua de Torres de Enfriamiento

El objetivo de uso de ozono con torres de refrigeración es mantener la más alta pureza del agua con la menor cantidad de desperdicio de agua y uso de productos químicos. uso de productos químicos en las torres de refrigeración conduce a la cada vez mayor de sólidos disueltos totales (TDS), que deben ser reducidos mediante la eliminación de agua (purga / purgue) y luego el rellenado de agua TDS crudo / inferior. Este es un círculo vicioso que nunca terminará a menos que uno de los culpables creciente TDS

El problema

La calidad del agua de refrigeración torre tiende a ser extremadamente pobre. Enfriamiento tratamiento tradicional torre se basa sólo en el uso de químicos extrema. Esto significa que usted, el tratamiento profesional de agua, tiene la oportunidad de crear una nueva base de ingresos y ayudar en la integridad del medio ambiente y la responsabilidad. Hay tres problemas principales que rodean las torres de refrigeración.

* El control de calidad del agua es difícil debido a las Los contaminantes ambientales.

* La dependencia química es promovida por una industria que sirve y mantiene torres enfriamiento. La mayoría de los fabricantes de torres de refrigeración no hacen nada acerca de recomendar o la venta de equipos de tratamiento junto con las torres. En la mayoría de los casos, se deja a los usuarios finales para establecer el método de tratamiento. El costo de los productos químicos es más baja en el extremo delantero de equipos de tratamiento de agua, pero mucho más alta en base a la naturaleza continua de la utilización.

* El tema de los residuos de agua. Por ejemplo, no es raro ver a una torre de refrigeración de 3.000 galones constante drenaje de agua, a continuación, en constante reposición de agua cruda sólo para TDS inferior. Este TDS cada vez mayor es contribuido en gran medida por los productos químicos que se utilizan para el tratamiento.

No sólo hay una cantidad extrema de agua que se desperdicia en una base diaria, pero el impacto medioambiental de las aguas residuales cargados de químicos es deplorable. Estas aguas residuales cargados de químicos con el tiempo hará su camino intoour lagos, arroyos, ríos y aguas subterráneas. Es por ello que estas aguas residuales se está convirtiendo en el tema de las regulaciones más estrictas Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos.

Torres de enfriamiento y utiliza el ozono primarias

El ozono se usa en el tratamiento de la torre de enfriamiento para

* Las bacterias / virus de la eliminación / prevención

* Eliminación Orgánica acumulación / prevención

* Reducción de purga

* Reducción de purga / eliminación

* Mejora de la claridad

* Reducción de la escala

* Las temperaturas de funcionamiento más frío si el tamaño resulta inhibida o reducida

* Productos químicos reducción o eliminación necesarios para el control de algas

Principio de funcionamiento

El ozono se inyecta en el flujo de agua creado por una bomba de circulación separada. Esta bomba extrae el agua del sumidero o lavabo de la torre y lo envía al sistema de inyección de ozono, tanque de contacto y la escala de extracción / filtración. Por último, el agua tratada vuelve de nuevo al sumidero o lavabo. El principio consiste en tratar el agua y eliminar / reducir los siguientes contaminantes.

* Minerales formadores de escala

* Orgánicos

* Algas

* Microbios dañinos

El agua limpia a continuación, se utiliza para limpiar el sumidero enteras, cuenca, tuberías y equipos periféricos. El sistema de tratamiento de ozono es simple y puede ser dividido en tres sencillos pasos.

* Inyección de ozono. El ozono se inyecta en el flujo de corriente lateral. La oxidación comienza a tener lugar inmediatamente sobre los microbios, productos orgánicos, bacterias y virus.

* Contacto / mezcla. Un tanque de contacto ayuda a fomentar la capacidad de la capa de ozono para oxidar las partículas que les permite tiempo para reaccionar antes de volver al sistema. A medida que el agua fluye hacia abajo fuera - tanque de gas, se eleva agua ozonizada, y elimina cualquier gas en el agua entrante. (El tanque de gas de salida es el mismo diseño que lo que se discutió en mi columna "Instalación de ozono", febrero de 2003, y "Bueno - . El ozono Una vez más," diciembre de 2002, los productos de calidad del agua)

* La filtración, control de escala, la eliminación de partículas. Posiblemente el aspecto más importante de cualquier tratamiento de agua es la eliminación de las partículas que han sido oxidadas. Sin este paso, todo lo que han hecho con el ozono es cambiar la estructura de las partículas haciéndolos más grandes, insolubles y / o pesado. Este paso es necesario para los sistemas que requieren un control de escala y la eliminación de partículas.

Es muy importante no para construir una unidad de ozono demasiado grande para manejar la bacteria, la escala y algas. El problema que se presenta en este punto podría ser la corrosión. Si lleva un residuo de ozono demasiado alto para de Por esta razón, es importante que se utilice la tecnología de tratamiento de agua y equipos relacionados con la ozonización. El resultado es un sistema que funciona sin necesidad de mucho mantenimiento, productos químicos peligrosos, el desperdicio de agua extrema y la corrosión costoso.

Ozonation of Cooling Towers

The objective of ozone use with cooling towers is to maintain the highest purity of water with the least amount of water waste and chemical use. Chemical use in cooling towers leads to ever-increasing total dissolved solids (TDS), which must be reduced by eliminating water (blow down/bleed off) and then refilling with raw/lower TDS water. This is a vicious circle that will never end unless one of the TDS-increasing culprits (a.k.a. chemicals) is eliminated or reduced.

The Problem

Cooling tower water quality tends to be extremely poor. Cooling tower traditional treatment is based on extreme chemical use only. This means that you, the water treatment professional, have a chance to create an entirely new income base and aid in environmental integrity and responsibility. There are three main problems surrounding cooling towers.

* Water quality control is difficult due to

- Evaporation rate,

- Environmental contaminants, and

- Extreme chemical use.

* Chemical dependence is promoted by an industry that serves and maintains cooling towers. Most cooling tower manufacturers do nothing about recommending or selling treatment equipment along with the towers. In most cases, it is left up to the end users to set up the treatment method. The cost of chemicals is lower on the front end than water treatment equipment, but far higher based upon the ongoing nature of the use.

* The water waste issue. For example, it is not uncommon to see a 3,000-gallon cooling tower constantly draining water, then constantly replenishing raw water just to lower TDS. This ever-increasing TDS is contributed to a great degree by the chemicals that are used for treatment.

Not only is there an extreme amount of water being wasted on a daily basis, but the environmental impact from the chemical-laden wastewater is deplorable. This chemical-laden wastewater eventually will make its way into our lakes, streams, rivers and groundwater. That is why this wastewater is becoming the subject of more stringent U.S. Environmental Protection Agency regulations.

Cooling Towers and Ozone Primary Uses

Ozone is used in cooling tower treatment for

* Bacteria/virus elimination/prevention

* Organic build-up elimination/prevention

* Blow-down reduction/elimination

* Bleed-off reduction/elimination

* Improved clarity

* Scale reduction

* Cooler running temperatures where scale is inhibited or reduced

* Reduction or elimination chemicals needed for algae control

Principle of Operation

Ozone is injected into the water flow created by a separate circulation pump. This pump pulls the water from the tower's sump or basin and sends it to the ozone injector, contact tank and scale removal/filtration system. Lastly, the treated water returns back to the sump or basin. The principle is to treat the water and eliminate/reduce the following contaminants.

* Scale-forming minerals

* Organics

* Algae

* Harmful microbes

The clean water then is used to clean the entire sump, basin, pipes and peripheral equipment.

The ozone treatment system is simple and can be broken down into three easy steps.

* Ozone injection. Ozone is injected into the side stream flow. Oxidation starts to take place immediately on microbes, organics, bacteria and viruses.

* Contact/mixing. A contact tank helps to further the ozone's ability to oxidize particles allowing them time to react prior to returning to the system. As water flows down the off-gas tank, ozonated water rises and strips any gas in the incoming water. (The off gas tank is the same design as what was discussed in my column "Ozone Installation," February 2003, and "Well-Ozone Again," December 2002, Water Quality Products.)

* Filtration, scale control, particle removal. Possibly the most important aspect of any water treatment is the removal of the particles that have been oxidized. Without this step, all you have done with the ozone is change the structure of the particles by making them larger, insoluble and/or heavier. This step is necessary for systems that require scale control and particulate removal.

It is very important not to construct an ozone unit too large to handle the bacteria, scale and algae. The problem encountered at this point could be corrosion. If you carry an ozone residual too high to de-scale downline you stand a chance of creating a corrosive situation in the sump and its adjacent equipment. For this reason, it's important to utilize existing water treatment technology and equipment in conjunction with ozonation. The result is a system that works without high maintenance, dangerous chemicals, extreme water waste and costly corrosion.

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El agua de lavado utilizada en la producción de productos frescos siempre contiene un desinfectante residual utilizado para reducir la carga microbiana. Hay una tendencia creciente hacia desinfectantes alternativos tales como dióxido de cloro en lugar de los agentes oxidantes tradicionales tales como el cloro. Una cuidadosa elección del desinfectante y el tiempo de contacto de control puede conducir a una vida útil más larga para los productos que generan una ventaja significativa para los fabricantes.


La cantidad de productos frescos que se producen en todo el mundo está aumentando debido a los objetivos nacionales para promover la alimentación saludable y el papel central que las frutas y hortalizas frescas en la consecución de esos objetivos. El aumento de la demanda está hermanada con las crecientes limitaciones en el uso del agua por los fabricantes. La escasez de agua ha llevado a un renovado interés por la industria de productos frescos en usar el agua de manera más eficaz y revisar su elección de desinfectante de agua de lavado. La reutilización de agua puede conducir a una acumulación de material orgánico en el agua potencialmente resultando en niveles más altos de subproductos de desinfección (DBPs).

Zero Liquid Discharge (ZLD) es cada vez más un objetivo de cualquier fabricante usando agua en su proceso. La reutilización de agua para lograr ZLD por los fabricantes es una tendencia creciente en la industria de productos frescos que cambia el énfasis en el tratamiento de agua, tanto durante el proceso de lavado y una vez que el agua ha sido utilizada. Directrices1 ahora se están produciendo para dar asesoramiento a los fabricantes de productos frescos que pueden ayudar a los SPD de control producida en el lavado de los productos frescos.

El análisis del agua de lavado usada en el proceso de lavado es crucial para controlar la microflora que se pueden encontrar en el producto final y comprender el potencial de la PAD crucial en la comprensión de su resultado de la prueba.


Como productos frescos generalmente se cultiva al aire libre que siempre contendrá algunos microflora, (definido como bacterias y algas microscópicas y hongos, especialmente los que viven en un sitio particular o hábitat).

Ninguna cantidad de LAVADO SE QUITE siempre totalmente todos los agentes patógenos que pueden estar presentes EN EL PRODUCTO

Una demanda de productos frescos, independientemente de si es en temporada conduce localmente a problemas en la obtención de los productos en bruto. El reto es causada por la microbiología natural del medio ambiente y / o normas de higiene siendo significativamente diferente de donde el producto final es finalmente consumida en crecimiento. Hidroponía como un medio de crecimiento pueden circunnavegar algunos de los problemas asociados a donde se cultiva el producto, pero esto no resuelve la cuestión de la calidad de la higiene durante la cosecha.

Lavar el Producto

lavar el producto es el único método para reducir la carga microbiana y ninguna cantidad de lavado será nunca eliminar completamente todos los agentes patógenos que pueden estar presentes en el producto.

La variabilidad de las reducciones de registro está relacionado con el tipo de producto a que se lava, el tiempo de contacto y el desinfectante utilizado. Típicamente, cuando un producto o químico se prueba para la eficacia en matar los gérmenes, bacterias, virus, etc. se utiliza la reducción logarítmica plazo.

En términos simples, log reducción proporciona una medida cuantitativa que describe qué porcentaje de los contaminantes que estaban presentes cuando la prueba comenzó murieron durante la prueba.

Como un ejemplo, si partimos de una carga microbiana de 1.000.000 de células, una reducción logarítmica de 3 = 1.000.000 x 0,10 x. 0,10 x 0,10 = 1,000 células permanecen (0,1%); una tasa de muertes 99,9%. La siguiente tabla muestra los valores Ct de que la desactivación de los virus por varios desinfectantes *:





La inactivación




2 log

3 log

4 log


mg - min / L





mg - min / L




El cloro Dioxide3

mg - min / L





mg -min / L





mW - s / cm2



N / A


* valores de CT de la AWWA, 1991

1 - valores basados ​​en la temperatura de 10 ° C, rango de pH de 6 - 9 y un residual de cloro libre de 0,2 - 0,5 mg / L

2- valores basado en la temperatura de 10 ° C, pH de 8 3- valores basado en la temperatura de 10 ° C, intervalo de pH de 6 - 9

Si desinfectante adecuada está presente, todas las células muertas se eliminan a través de la oxidación y el desinfectante deben administrar las células restantes hasta que se lleva a cabo la siguiente purga programada. Sin embargo, si las células se unen para formar una biopelícula, incluso con un buen nivel de desinfección, el nuevo crecimiento del biofilm es probable que ocurra rápidamente. En particular, si no se han eliminado las células muertas. El dióxido de cloro es especialmente eficaz en la lucha contra las biopelículas.

Históricamente, superchlorination de agua de lavado fue el método predominante de tratamiento de productos frescos y puede conducir a una reducción de la carga microbiana por 10 a 100 veces más largo que el tiempo de contacto es suficiente y la forma de cloro presente en el agua de lavado se controla a través ordinario pruebas. La agitación y la inmersión del producto durante el lavado es una parte esencial de asegurar la máxima eficacia del desinfectante. En los últimos años se ha producido un cambio hacia formas alternativas de desinfectantes debido a preocupaciones sobre la cloración de producción por productos cuando superchlorinating.

Aunque la evidencia está limitada hasta el momento, las lecciones aprendidas de la industria del agua potable (donde las pruebas para la cloración de los productos es un requisito legal) han impulsado a los fabricantes a mirar a los desinfectantes alternativos. Esto es especialmente cierto en el creciente mercado de productos orgánicos productos frescos y en ciertos mercados donde se restringe superchlorination de productos frescos (por ejemplo, Dinamarca). El dióxido de cloro supera algunas de las desventajas del uso de cloro para desinfectar, ya que no depende de un control cuidadoso del pH del agua de lavado. Como es volátil por lo general se requiere para ser generada en el sitio pero las ventajas más de cloro son ahora cada vez más evidente.

Kits de prueba de calidad del agua

On-line controladores se utilizan con frecuencia para controlar el nivel de desinfectante en el agua de lavado. Aunque eficaz en la vigilancia de los cambios en el nivel de desinfectante en el agua de lavado, ya que se basan a menudo en ORP (potencial de oxidación-reducción) de medición, que carecen de selectividad lo que significa que no se puede confiar únicamente en la hora de garantizar una desinfección eficaz está teniendo lugar. Un método de prueba secundaria casi siempre se requiere con el fin de calibrar el dispositivo de en línea y proporcionar un método de ensayo secundario para si el mal funcionamiento en el controlador de línea. Controles in situ de en-línea de eficacia controlador se lleva a cabo generalmente usando un método portátil tal como un colorímetro.

Algunos de la reluctancia en el cambio a formas alternativas de desinfectante se basa en dificultades asociadas con estos métodos secundarios de las pruebas de agua. métodos de ensayo tradicionales involucran el uso de métodos colorimétricos portátiles para determinar los niveles de desinfectante en el agua de lavado. Sin embargo los inconvenientes de este método son conocidos por la industria de los productos frescos.

Ellos incluyen una falta de especificidad (por ejemplo, no ser capaz de determinar fácilmente el cloro libre en oposición a cloro combinado, específicamente en los niveles Superchlorination), la complejidad de la prueba y el uso de artículos de vidrio y químicas reactivos que no es apropiado en entorno de producción de alimentos.

Cronoamperométrica desechables SENSOR MÉTODOS están cambiando la forma en que PRUEBA portátil es REALIZADA

Los avances en los métodos de prueba portátiles, tales como métodos de sensores desechables cronoamperométrica están cambiando la manera en la que las pruebas portátil se lleva a cabo dentro de la industria de productos frescos. La superación de muchos de los inconvenientes de los métodos colorimétricos, la simplicidad y la facilidad de uso de los sensores es la fuerza impulsora clave detrás de su adopción. También son mucho más altamente selectivo cuando varios oxidantes están presentes en la muestra.


A medida que la industria de productos frescos crece, hay un aumento de la motivación para que los fabricantes ambos consideran formas alternativas de desinfectante como el dióxido de cloro y para centrarse en la reutilización del agua de lavado. Al hacerlo, la industria está adoptando las mejores prácticas aprendidas de la industria del agua potable.

Con respecto a las pruebas de agua, la comprensión de la capacidad del método de ensayo que se utilizan pueden ayudar a manejar los fabricantes de procesos de producción y de proceso de alimentos necesitan para construir relaciones más estrechas con los fabricantes de equipos de análisis de agua con el fin de asegurarse de que tienen los mejores métodos de análisis para su línea de producción . Esto es especialmente importante cuando se considera la desinfección potencial by-productos3 y cuando hay varios oxidantes presentes en cualquier muestra, como se representa en la siguiente tabla:



desinfección organohalogenic subproductos

desinfección inorgánico subproductos de desinfección no halogénico subproductos

desinfección no halogénico subproductos

El cloro (Cl2 / ácido hipocloroso [HOCl])

trihalometanos, ácidos halógenos acético, haloacetonnitrils, hidratos de cloro, cloropicrina, clorofenoles, N-cloraminas, halofuranones, bromhidrinas

clorato (particuarly la aplicación de hipoclorito)

aldehídos, ácidos alcanos, benceno, ácidos carboxílicos

El dióxido de cloro (ClO2)

clorito, clorato

clorito, clorato


Las cloraminas (NH2Cl etc)

haloacetonnitrils, cloro ciano, cloraminas orgánicas, ácidos chloramino, clorhidratos, haloketons

nitrito, nitrato, clorato, hidracina

aldehídos, cetonas

El ozono (O3)

bromoformo, ácido acético monobromine, acetona dibromuro, bromo ciano

clorato, yodato, bromato, peróxido de hidrógeno, ácido hypobromic, epoxi, ozonates

aldehídos, cetonas, cetoácidos, ácidos carboxílicos


1- Directriz no. 70 - Directrices para la reutilización de agua potable para las operaciones de procesamiento de alimentos. Preparado por el Grupo de Trabajo de reutilización del agua del Panel de Microbiología. Editado por el Dr. John Holah 2012

2- EPA Directriz para desinfectantes alternativos, Sección 4.8.1, ventajas y desventajas de dióxido de cloro Use (1999)

3- tabla que muestra desinfectantes y su desinfección común subproductos, Palintest

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