内容发布更新时间 : 2025/1/8 4:15:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
工业循环水处理知识
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培训资料
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第一部分工业循环冷却水 结垢腐蚀的成因、处理理论及方法
一、水质的简单分类:
1、水的成分:水中杂质的组成分为阳离子和阴离子。 阳离子分为两大类:Ca2+ 、Mg2+和K+、Na+
阴离子也分为两大类:1)OH-、CO32-、HCO3-等称为M 碱度; 2)Cl-、SO42-、NO3-等
2、水的类型:根据水中阴阳离子的配合不同,可组成不同类型的水质;(主要是硬度和碱度的配合)
硬度用H来表示,碱度用M来表示。
1)H
3)M>H 称为负硬水(高K+、Na+,低Ca2+、Mg2+) 4)M=H 称为中性盐水 可用下图来表示:
碱金属离子K+、Na+ 中性盐水 酸根Cl-、SO42-、NO3- 负硬水 非碳酸盐型水 硬度Ca2+、Mg2+ 碳酸盐型水 碱度OH-、CO32-、HCO3- 3、水的PH 值同碱度的关系 PH>10 M= OH-+CO32-+HCO3- 10>PH>8.3 M= CO32-+HCO3- 8.3>PH>4.5 M= HCO3-
4、M(总)碱度和P(分)碱度的关系: P=0 HCO3-
2P - 2 2P=M CO32- =M 2P>M CO32- =2(M-P) OH- = 2P-M P=M OH- 如:我们测得水的碱度,M碱度为5mmol/L, P碱度为1 mmol/L,那么水中CO32- 含量为2mmol/L, HCO3- 含量为5-2mmol/L= 3mmol/L。 5、PH 值同结垢倾向的关系: 虽然循环水中的Ca2+、Mg2+盐的析出是受补充水的水质和浓缩倍数而决定的,但PH值可改变碳酸盐碱度的形式和数量,因此循环冷却水的结垢倾向是可由PH值来调整的。 溶于水的Ca(HCO3)2和CaCO3有如下平衡关系: Ca(HCO3)2 2HCO3- + Ca2+ + 2H+ + CO32- CaCO3 Ca(HCO3)2在水中溶解度很大,20℃时为16.6g/100mL H2O,而CaCO3在25℃时只有1.79 g/100mL H2O,极易沉淀。从以上平衡关系来看,H+起着第二平衡的作用。如水中加酸,H+增加(PH值下降),反应式向左上方进行,CO32-减少。 试验证明:无论水中所含CO32-、HCO3-的多少,水滴在空气中降落1.5~2s 时间后,水中的CO2的含量几乎全部散失,剩余CO2的含量只与温度有关。如循环冷却水的温度达到50℃,则无CO2存在.因此水中的Ca2+、Mg2+的重碳酸盐全部转化为碳酸盐。 二、水垢的种类及成因: 1、碳酸钙:碳酸钙是工业循环冷却水中最常见的水垢,平常称之为硬垢,它主要来自补充水的溶解盐(主要是Ca(HCO3)2),在循环冷却水的运行中受热分解成CO2和CaCO3,而CaCO3又是一种难溶性化合物,它的溶度积是2.8×10-9,而且其溶解度随温度升高而降低,这是形成硬垢的主要成份。 2、磷酸钙:为了抑制系统材质的腐蚀,常常要加入聚磷酸盐来作为缓蚀剂,当水温升高时,聚磷酸盐会分解为正磷酸盐,分解率因冷却水停留的时间而升高约10%~40%,结果PO43-与Ca2+生成溶解度很低的磷酸钙垢。 3、硅酸:这是由于水中的SiO2量过高,加上水的硬度较高,生成非常难处理的硅酸钙(镁)硬垢,因此,通常限制冷却水中SiO2的含量在150-170mg/L之间,但当水中Mg2+大于40mg/L时,即使冷却水中SiO2含量<150mg/L,也仍会生成硅酸镁垢,因此<<工业循环冷却水设计规范>>中规定: - 3