循環(huán)水濃縮倍數(shù)不同測定方法差值的應用

1、循環(huán)水濃縮倍數(shù)不同測定方法差值的應用摘要：通過對三種不同的循環(huán)水濃縮倍數(shù)測定方法即電導率法，Ca2+，K+法的測試差值的分析，介紹了一種判斷循環(huán)水系統(tǒng)腐蝕和結(jié)垢傾向的方法。 關(guān)鍵詞：循環(huán)水 濃縮倍數(shù) 測定方法 差值 應用 濃縮倍數(shù)是循環(huán)水水管理的一個重經(jīng)濟技術(shù)指標。隨著循環(huán)水水處理藥劑的發(fā)展，循環(huán)水處理都向高濃縮倍數(shù)(3.5)方向發(fā)展。濃縮倍數(shù)高，既降低了新鮮補水量，又可節(jié)約藥劑，降低運行成本，同時減少排污水量，減輕對環(huán)境的污染。反之，濃縮倍數(shù)偏低，運行成本上升。但在高濃縮倍數(shù)的運行情況下，水中的結(jié)垢性和腐蝕性離子成倍增加，并且藥劑在系統(tǒng)中的停留時間延長。因此，在高濃縮倍數(shù)運行情況下如何判斷系

2、統(tǒng)水質(zhì)是否具有惡化趨勢，及時調(diào)整運行指標和水穩(wěn)劑配方，顯得尤為重要。筆者在運行實踐中發(fā)現(xiàn)，可利用濃縮倍數(shù)不同測定方法的差值來判斷系統(tǒng)出現(xiàn)的運行故障。 表1濃縮倍數(shù)不同測定方法的數(shù)據(jù)統(tǒng)計 月份200302200303200304200305200306200307電導率(S/cm2)循環(huán)水660860700820700680補充水290250220220208200K12.33.43.23.73.43.4Ca2+(mg/l)循環(huán)水203.4282.6286.2323.9266.3297.3補充水1029586.97878.190.1K22.03.03.34.23.43.3K+(mg/l)循環(huán)水4

3、.66.36.16.05.95.8補充水2.11.91.91.41.61.6K32.23.33.24.33.73.6(K1-K3)/k3 (%)4301485(K2-K3)/k3 (%)9932881濃縮倍數(shù)的測定方法濃縮倍數(shù)是用循環(huán)冷卻水中某組分的含鹽濃度和補充水中某組分的含鹽濃度的比值來表示，但一般被檢測的某組分含鹽濃度應不受外界條件(加熱、沉積、投加藥劑等)影響而變化，故可采用電導率，Ca2+，K+方法來測定循環(huán)水中的濃縮倍數(shù)。循環(huán)冷卻水中的溶解鹽類呈離子狀態(tài)，具有一定的導電能力，因此可用溶液中的電導率間接地表示溶解鹽類的含量。電導率測定方法較簡單，但由于系統(tǒng)中投入氧化性殺菌劑后會增加一

4、些溶解性的Cl-，Br-等離子，同時系統(tǒng)的物料泄漏等原因會引起電導率的波動。所以，對于循環(huán)冷卻水系統(tǒng)而言，投入氧化性殺菌劑一般都是定期的，物料泄漏也不是經(jīng)常性的。因此用電導率測定循環(huán)水濃縮倍數(shù)具有一定的參考意義。一般來說，Ca2+是結(jié)垢因素，循環(huán)水在運行過程中或多或少會出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象，尤其在高濃縮倍數(shù)的情況下，因此用Ca2+測定出來的濃縮倍數(shù)會偏低。K+離子在水中的溶解度相當大，在運行過程中不會析出，同時補充水的K+也基本穩(wěn)定，因此用K+測定出來的濃縮倍數(shù)較準確。 2不同測定方法的差值分析本文探討的濃縮倍數(shù)之間的差值以K+為基準，結(jié)合垢樣分析結(jié)果，找出它們之間存在的關(guān)系。某煉油廠循環(huán)冷卻水濃縮倍

5、數(shù)用不同測定方法實測統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1。 由表1可知：循環(huán)水系統(tǒng)在2，3，4月份運行階段，濃縮倍數(shù)較低。用三種測定方法測得的結(jié)果相差不大，表明系統(tǒng)基本沒有結(jié)垢趨勢。但濃縮倍數(shù)在3.0左右不排除系統(tǒng)有腐蝕趨勢，為了分析腐蝕情況，結(jié)合垢樣分析結(jié)果具體分析，監(jiān)測換熱器垢樣分析結(jié)果見表2。表2監(jiān)測換熱器垢樣分析結(jié)果 項目CaO(%)MgO(%)Fe2O3(%) Al2O3(%)P2O5(%)ZnO(%)20030415.566.9813.428.0413.212.53 20030519.747.413.408.0914.1912.56 20030620.646.867.87.7612.7211.03 由表

6、2可知：4月份垢樣分析中Fe2O3腐蝕因子含量比5，6月份偏高，表明系統(tǒng)具有腐蝕傾向。某煉油廠循環(huán)水的水穩(wěn)劑配方采用丙烯酸二元共聚物、有機膦酸鹽(HEDP)和鋅鹽復合藥劑，丙烯酸二元共聚物起阻垢作用，有機膦酸鹽和鋅鹽復合作緩蝕劑，可以提高膦酸鹽的緩蝕效果。根據(jù)藥劑在金屬表面形成各種不同的膜來劃分，可將此類復合藥劑劃分為沉積膜型緩蝕阻垢劑。對于此類沉積膜型緩蝕阻垢劑，只有當藥劑的沉積性能和阻垢分散性能達到平衡時，藥劑才發(fā)揮良好的緩蝕和阻垢效果。 從表1看出：循環(huán)水系統(tǒng)在5， 6月份運行階段，濃縮倍數(shù)較高，三種測定方法測得的結(jié)果值相差較大，可能原因是水穩(wěn)劑在高濃縮倍數(shù)的條件下，水穩(wěn)劑的沉積能力大于

7、阻垢分散能力，Ca2+析出沉積在水冷器的表面上，在金屬表面上形成一層保護膜，防止金屬被腐蝕(由表2可知：5月份Fe2O3腐蝕因子比4月份下降了75%)。結(jié)合垢樣的CaO，MgO，P2O5三項結(jié)垢因素來看，5月份三項結(jié)垢指標和為41.34%，4月份為35.74%。表明系統(tǒng)腐蝕情況雖得到了遏制，但結(jié)垢趨勢更加明顯。鑒于濃縮倍數(shù)在4.3左右，藥劑阻垢分散性能較差，一般有兩種方法可提高阻垢性能：(1)調(diào)整原配方，增加阻垢性能；(2)降低濃縮倍數(shù)。 考慮到短時間調(diào)整配方比較困難，6，7月份將濃縮倍數(shù)降低在3.54.0左右運行，6月份的三項結(jié)垢指標和也有所下降，表明系統(tǒng)結(jié)垢傾向得到了抑制。從表1還可以看出：循環(huán)水濃縮倍數(shù)在3.6左右運行時，用三種測定方法測得的結(jié)果相差不大，表明水穩(wěn)劑的阻垢性能與沉積性能趨于平衡；濃縮倍數(shù)4.0時，系統(tǒng)有結(jié)垢趨勢。從表2還可以看出，垢樣分析結(jié)果中，ZnO含量比較高，在高濃縮倍數(shù)的情況下，循環(huán)水中的碳酸鹽含量不斷濃縮，pH值上升。根據(jù)運行實踐來看，濃縮倍數(shù)在3.0以上運行，pH值一般在8.2 9.0。而pH值