循環(huán)水處理技術(shù)2

1、工業(yè)循環(huán)水處理技術(shù)主講人：李映川主講人：李映川第一章第一章 循環(huán)水系統(tǒng)基本知識循環(huán)水系統(tǒng)基本知識主要內(nèi)容主要內(nèi)容第二章第二章 循環(huán)水系統(tǒng)分類及特點循環(huán)水系統(tǒng)分類及特點第三章第三章 循環(huán)水的基礎(chǔ)知識循環(huán)水的基礎(chǔ)知識第四章第四章 循環(huán)水結(jié)垢腐蝕的成因及處理方法循環(huán)水結(jié)垢腐蝕的成因及處理方法第五章第五章 循環(huán)水日常運行中的水質(zhì)監(jiān)測與控制循環(huán)水日常運行中的水質(zhì)監(jiān)測與控制第六章第六章 循環(huán)水處理不當(dāng)?shù)奈：敖?jīng)濟(jì)性分析循環(huán)水處理不當(dāng)?shù)奈：敖?jīng)濟(jì)性分析第七章第七章 循環(huán)水清洗預(yù)膜相關(guān)說明循環(huán)水清洗預(yù)膜相關(guān)說明第八章第八章 硅鐵、電石循環(huán)水處理硅鐵、電石循環(huán)水處理第九章第九章 氯堿廠壓縮機(jī)后冷凝器泄露及處理建

2、議氯堿廠壓縮機(jī)后冷凝器泄露及處理建議第十章第十章 結(jié)垢和腐蝕對熱電廠運行的影響結(jié)垢和腐蝕對熱電廠運行的影響第十一章第十一章 板式換熱器的相關(guān)說明板式換熱器的相關(guān)說明循環(huán)水量循環(huán)水量 （ R R ）保有水量保有水量 （ V V ）補(bǔ)充水量補(bǔ)充水量 （ M M ）蒸發(fā)損失蒸發(fā)損失 （ E E ）飛濺損失飛濺損失 （ F F ）濃縮倍數(shù)濃縮倍數(shù) （N N或或K K）排污水量排污水量 （ B B ）旁濾水量旁濾水量 （Q Q旁旁）循環(huán)水進(jìn)出口溫（循環(huán)水進(jìn)出口溫（t t）藥劑停留時間藥劑停留時間 （ T T ）第一章 循環(huán)水系統(tǒng)基本知識一、術(shù)語及水平衡計算M=E+BM=E+B M=EM=EK/(KK/(

3、K1)1)B=E/(KB=E/(K1) 1) K=M/BK=M/BT=V/B T=V/B t=tt=t2 2-t-t1 1Q Q旁旁=3=35%Q5%Q單位單位m m3 3/h/h單位單位m m3 3單位單位m m3 3/h/h單位單位m m3 3/h/h單位單位m m3 3/h/h 單位單位m m3 3/h/h單位單位m m3 3/h/h單位單位單位單位h h二、循環(huán)水存在的問題及處理1 1、腐蝕腐蝕 在循環(huán)水中，如不使用化學(xué)處理方法，碳鋼在循環(huán)水中，如不使用化學(xué)處理方法，碳鋼的平均腐蝕率在的平均腐蝕率在0.750.751.5mm/y1.5mm/y，但發(fā)生點蝕的部，但發(fā)生點蝕的部位腐蝕位腐蝕

4、率可達(dá)到平均腐蝕率的率可達(dá)到平均腐蝕率的210210倍。倍。2 2、結(jié)垢結(jié)垢 開式循環(huán)水影響結(jié)垢的主要因素是循環(huán)水開式循環(huán)水影響結(jié)垢的主要因素是循環(huán)水pHpH、鈣硬度、總堿度、水溫、流速及金屬表面狀況等。鈣硬度、總堿度、水溫、流速及金屬表面狀況等。 3 3、粘泥粘泥 粘泥生成主要因素與水溫、粘泥生成主要因素與水溫、pHpH、溶解氧、營養(yǎng)、溶解氧、營養(yǎng)源及金屬表面特性等有關(guān)。工藝物料泄漏對生物粘源及金屬表面特性等有關(guān)。工藝物料泄漏對生物粘泥繁殖更為有利，這點應(yīng)引起足夠的重視。泥繁殖更為有利，這點應(yīng)引起足夠的重視。4 4、水冷設(shè)備存在問題產(chǎn)生的危害水冷設(shè)備存在問題產(chǎn)生的危害5 5、循環(huán)水日?；瘜W(xué)處

5、理循環(huán)水日?；瘜W(xué)處理 為了防止或減輕水中腐蝕、結(jié)垢及菌藻粘泥問題，為了防止或減輕水中腐蝕、結(jié)垢及菌藻粘泥問題，循環(huán)水正常運行需加強(qiáng)以下幾個方面：循環(huán)水正常運行需加強(qiáng)以下幾個方面： a. a.循環(huán)水及工業(yè)水的水質(zhì)管理：循環(huán)水及工業(yè)水的水質(zhì)管理： 控制在規(guī)定的水質(zhì)控制指標(biāo)內(nèi)；控制在規(guī)定的水質(zhì)控制指標(biāo)內(nèi)； b.b. 使循環(huán)水維持規(guī)定的藥劑濃度及投加頻率；使循環(huán)水維持規(guī)定的藥劑濃度及投加頻率； c.c.藥劑效果的評價：藥劑效果的評價： 通過評價確認(rèn)處理效果是否在允許的腐蝕及結(jié)垢范圍內(nèi)；通過評價確認(rèn)處理效果是否在允許的腐蝕及結(jié)垢范圍內(nèi)； d.d.為了防止循環(huán)水在濃縮運行過程中，引起水冷設(shè)備的腐為了防止循

6、環(huán)水在濃縮運行過程中，引起水冷設(shè)備的腐 蝕、結(jié)垢及粘泥等障礙，必須嚴(yán)格按照技術(shù)方案及操作蝕、結(jié)垢及粘泥等障礙，必須嚴(yán)格按照技術(shù)方案及操作 手冊進(jìn)行科學(xué)管理。手冊進(jìn)行科學(xué)管理。直流循環(huán)水系統(tǒng)直流循環(huán)水系統(tǒng)第二章 循環(huán)水系統(tǒng)分類及特點循環(huán)水系統(tǒng)分為以下三類循環(huán)水系統(tǒng)分為以下三類 ：閉路循環(huán)水系統(tǒng)閉路循環(huán)水系統(tǒng)開路循環(huán)水系統(tǒng)開路循環(huán)水系統(tǒng)分述如下分述如下: :1、概述概述 a.最簡單的冷卻方式；最簡單的冷卻方式； b.水只經(jīng)過熱交換器一次；水只經(jīng)過熱交換器一次； c.水排放到初始的補(bǔ)水源；水排放到初始的補(bǔ)水源； d.沒有濃縮，水中的離子成分保持不變。沒有濃縮，水中的離子成分保持不變。一、直流循環(huán)水系

7、統(tǒng)飲用水系統(tǒng)飲用水系統(tǒng)工藝過程水工藝過程水沿河、沿江或沿海沿河、沿江或沿海電廠循環(huán)水電廠循環(huán)水等等例如例如2、特點特點 a.平均溫差平均溫差 46； b.需要使用大量水來達(dá)到冷卻效果；需要使用大量水來達(dá)到冷卻效果； c.大量水排放；大量水排放； d.水源通常為海水、湖水、或河水水源通常為海水、湖水、或河水; e.排放水回到同樣的補(bǔ)水源，但是在不同的地點排放水回到同樣的補(bǔ)水源，但是在不同的地點， 以避免循環(huán)。以避免循環(huán)。一、直流循環(huán)水系統(tǒng)一、直流循環(huán)水系統(tǒng)4、劣勢劣勢 a.需要大量的水；需要大量的水； b.環(huán)境問題：熱污染；環(huán)境問題：熱污染； c.加藥處理費用貴加藥處理費用貴。 5 5、考慮因素

8、考慮因素 a. a.環(huán)境問題：取水環(huán)境問題：取水/ /排放限制；排放限制； b. b.原則：水必須保證最低生產(chǎn)需求；原則：水必須保證最低生產(chǎn)需求； c. c.能力：可行的水源供應(yīng)需求；能力：可行的水源供應(yīng)需求； d. d.水質(zhì)：枯水期水質(zhì)問題。水質(zhì)：枯水期水質(zhì)問題。 3、優(yōu)勢優(yōu)勢 a.低運行費用；低運行費用； b.泵和熱交換水溫變化泵和熱交換水溫變化。 1 1、概述概述 密閉循環(huán)水系統(tǒng)通過不與大氣接觸的循密閉循環(huán)水系統(tǒng)通過不與大氣接觸的循環(huán)水來去除熱量，沒有水份的蒸發(fā)。環(huán)水來去除熱量，沒有水份的蒸發(fā)。二、密閉循環(huán)水系統(tǒng)渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)組渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)組汽車水箱循環(huán)水汽車水箱循環(huán)水等等例如例如2 2、

9、特點特點 a. a.平均溫差平均溫差5 51010； b. b.水的使用量少水的使用量少 ； c. c.三個基本部件：三個基本部件： 泵、一次熱交換器、二次熱交換器；泵、一次熱交換器、二次熱交換器； d. d.水溫變化范圍寬水溫變化范圍寬； e. e.理論上系統(tǒng)沒有水損耗。水的泄漏發(fā)生在膨脹箱理論上系統(tǒng)沒有水損耗。水的泄漏發(fā)生在膨脹箱、焊頭和閥門。每天損耗量為系統(tǒng)容量的、焊頭和閥門。每天損耗量為系統(tǒng)容量的0.10.10.5%0.5%； f. f.適用于適用于：高低溫負(fù)荷系統(tǒng)；排放水受限：高低溫負(fù)荷系統(tǒng)；排放水受限環(huán)境環(huán)境；水；水源限制（當(dāng)水不是很充裕）源限制（當(dāng)水不是很充裕）環(huán)境。環(huán)境。二、密

10、閉循環(huán)水系統(tǒng)3 3、主要問題主要問題 a. a.腐蝕產(chǎn)物淤積在小噴嘴、噴口、閥門；腐蝕產(chǎn)物淤積在小噴嘴、噴口、閥門； b. b.結(jié)垢對運行效果影響大。結(jié)垢對運行效果影響大。 1、概述概述 開路循環(huán)系統(tǒng)是冷卻塔暴露空氣中，水流經(jīng)開路循環(huán)系統(tǒng)是冷卻塔暴露空氣中，水流經(jīng)冷卻塔，從過程中攜帶的熱量通過蒸發(fā)而釋放，冷卻塔，從過程中攜帶的熱量通過蒸發(fā)而釋放，循環(huán)水重新回到熱交換器交換更多的熱。循環(huán)水重新回到熱交換器交換更多的熱。三、開路循環(huán)水系統(tǒng)冷卻塔冷卻塔噴灑池塘噴灑池塘等等例如例如2、 特點特點 a.溫差溫差1016； b.水使用量水使用量：中等。中等。三、開路循環(huán)水系統(tǒng)3、 開路循環(huán)系統(tǒng)的工作原理開

11、路循環(huán)系統(tǒng)的工作原理 a. a.熱交換熱交換 熱交換：熱從一種物體交換到另一種物體的過程熱交換：熱從一種物體交換到另一種物體的過程。 b. 蒸發(fā)蒸發(fā) 蒸發(fā)：熱的循環(huán)水將熱釋放到大氣中的過程蒸發(fā)：熱的循環(huán)水將熱釋放到大氣中的過程。這樣這樣重新冷卻下來的水可以回到熱交換器。重新冷卻下來的水可以回到熱交換器。 4 4、三種典型的開路循環(huán)冷卻塔三種典型的開路循環(huán)冷卻塔 a. a.自然通風(fēng)；自然通風(fēng)； b. b.機(jī)械通風(fēng)；機(jī)械通風(fēng)； c. c.蒸發(fā)冷凝器。蒸發(fā)冷凝器。 三、開路循環(huán)水系統(tǒng)自然通風(fēng)冷卻塔 讓冷卻的干、冷空氣與水接觸，加強(qiáng)蒸發(fā)，潮讓冷卻的干、冷空氣與水接觸，加強(qiáng)蒸發(fā)，潮濕的熱空氣上升離開冷卻

12、塔，冷卻塔造型使空氣快濕的熱空氣上升離開冷卻塔，冷卻塔造型使空氣快速通過熱水噴灑的截面。速通過熱水噴灑的截面。 典型代表如熱電廠的雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔。典型代表如熱電廠的雙曲線自然通風(fēng)冷卻塔。 機(jī)械通風(fēng)冷卻塔 使用機(jī)械風(fēng)機(jī)使空氣通過冷卻塔。使用機(jī)械風(fēng)機(jī)使空氣通過冷卻塔。 分為：強(qiáng)制鼓風(fēng)冷卻塔及抽風(fēng)冷卻塔。分為：強(qiáng)制鼓風(fēng)冷卻塔及抽風(fēng)冷卻塔。 a. a.強(qiáng)制鼓風(fēng)冷卻塔強(qiáng)制鼓風(fēng)冷卻塔 讓空氣通過涼水塔，因為需要大的馬力，所以只讓空氣通過涼水塔，因為需要大的馬力，所以只能使用在小系統(tǒng)中。能使用在小系統(tǒng)中。 b. b.抽風(fēng)冷卻塔抽風(fēng)冷卻塔 向涼水塔中抽入空氣。典型的形式有逆流或橫流。向涼水塔中抽入空氣。

13、典型的形式有逆流或橫流。循環(huán)水的冷卻效率取決于風(fēng)量。循環(huán)水的冷卻效率取決于風(fēng)量。蒸汽冷凝器 冷卻塔具有一套閉路循環(huán)水系統(tǒng)和一套開路循環(huán)系冷卻塔具有一套閉路循環(huán)水系統(tǒng)和一套開路循環(huán)系統(tǒng)。開路循環(huán)水在冷卻塔與大氣接觸，閉路循環(huán)水在冷統(tǒng)。開路循環(huán)水在冷卻塔與大氣接觸，閉路循環(huán)水在冷卻蛇行管中流動。卻蛇行管中流動。5、冷卻塔提供兩個條件來提高蒸發(fā)過程冷卻塔提供兩個條件來提高蒸發(fā)過程三、開路循環(huán)水系統(tǒng)a.a.將水變成小液滴，這樣提供更多的水分子蒸發(fā)；將水變成小液滴，這樣提供更多的水分子蒸發(fā)；b.b.風(fēng)機(jī)加速冷卻塔的風(fēng)流動，加速水分子的蒸發(fā)風(fēng)機(jī)加速冷卻塔的風(fēng)流動，加速水分子的蒸發(fā)和提供更多的水份逃逸。和提

14、供更多的水份逃逸。四、循環(huán)水系統(tǒng)的高效工廠生產(chǎn)過程相當(dāng)重要循環(huán)水系統(tǒng)的最佳運行取決于兩點：循環(huán)水系統(tǒng)的最佳運行取決于兩點：a.a.嚴(yán)格的設(shè)備管理；嚴(yán)格的設(shè)備管理；b.b.嚴(yán)格的化學(xué)處理控制。嚴(yán)格的化學(xué)處理控制。1 1、水源充足、使用方便、相對便宜；水源充足、使用方便、相對便宜；2 2、流動容易，采用泵打循環(huán)；流動容易，采用泵打循環(huán)；3 3、能攜帶大量的熱量；能攜帶大量的熱量；4 4、常溫條件下不膨脹；常溫條件下不膨脹；5 5、不會分解；不會分解；6 6、水比任何別的物質(zhì)都可以攜帶多的熱量，水比任何別的物質(zhì)都可以攜帶多的熱量， 可廣泛用于工業(yè)冷卻；可廣泛用于工業(yè)冷卻；7 7、溫度上升很??；溫度上

15、升很小；8 8、環(huán)境影響最小。環(huán)境影響最小。 第三章 循環(huán)水的基礎(chǔ)知識一、為什么要用水作冷卻介質(zhì)？1 1、可以溶解接觸許多物質(zhì)：金屬、泥土及砂石；可以溶解接觸許多物質(zhì)：金屬、泥土及砂石；2 2、水中的三種物質(zhì)：水中的三種物質(zhì)： 溶解固體（鈣、鎂、鈉等）、溶解氣體（二氧溶解固體（鈣、鎂、鈉等）、溶解氣體（二氧化碳、一氧化碳等）及懸浮物（黏土、砂等）?；?、一氧化碳等）及懸浮物（黏土、砂等）。3 3、水的兩種來源水的兩種來源 a. a.地表水：溶解固體含量低、懸浮物含量高、地表水：溶解固體含量低、懸浮物含量高、水質(zhì)受天氣和季節(jié)影響大；水質(zhì)受天氣和季節(jié)影響大； b. b.地下水：溶解固體含量高、懸浮

16、物含量低、地下水：溶解固體含量高、懸浮物含量低、鐵和錳的含量高、氧氣含量低，可能含有硫化氣體鐵和錳的含量高、氧氣含量低，可能含有硫化氣體、水質(zhì)和水溫波動不大。、水質(zhì)和水溫波動不大。二、為什么水是最佳的冷卻介質(zhì)？1 1、電導(dǎo)率電導(dǎo)率 a. a.測試水的導(dǎo)電能力；測試水的導(dǎo)電能力； b. b.純水沒有導(dǎo)電性；純水沒有導(dǎo)電性； c. c.溶解離子含量升高、電導(dǎo)率也升高；溶解離子含量升高、電導(dǎo)率也升高； d. d.與水的溶解固體含量成正比。與水的溶解固體含量成正比。三、水的哪些化學(xué)特性重要？2 2、總硬度總硬度 a. a.鈣硬度和鎂硬度的總和；鈣硬度和鎂硬度的總和； b. b.硬度會與其它離子如碳酸鹽

17、堿度、磷酸根和硫硬度會與其它離子如碳酸鹽堿度、磷酸根和硫酸根反應(yīng)在熱交換器有析出和生成沉積的趨勢。酸根反應(yīng)在熱交換器有析出和生成沉積的趨勢。3 3、總堿度總堿度 碳酸根和碳酸氫根離子，和硬度離子會生成沉碳酸根和碳酸氫根離子，和硬度離子會生成沉淀（如碳酸鈣）?？倝A度需保持在一定的范圍內(nèi)。淀（如碳酸鈣）?？倝A度需保持在一定的范圍內(nèi)。 總堿度增加，易產(chǎn)生結(jié)垢；總堿度降低，易產(chǎn)總堿度增加，易產(chǎn)生結(jié)垢；總堿度降低，易產(chǎn)生腐蝕。生腐蝕。三、水的哪些化學(xué)特性重要？4 4、pHpH a. a.測試水的氫離子濃度。氫離子上升，測試水的氫離子濃度。氫離子上升，pHpH下降；下降；氫離子下降，氫離子下降，pHpH上

18、升；上升； b. b.控制好控制好pHpH，有益于循環(huán)水系統(tǒng)運行。突然的，有益于循環(huán)水系統(tǒng)運行。突然的pHpH變化，會導(dǎo)致：低變化，會導(dǎo)致：低pHpH時，腐蝕；時，腐蝕； 高高pHpH時，結(jié)垢。時，結(jié)垢。循環(huán)水系統(tǒng)常見的問題：循環(huán)水系統(tǒng)常見的問題： 結(jié)垢、腐蝕及生物淤積。上述問題會導(dǎo)致熱結(jié)垢、腐蝕及生物淤積。上述問題會導(dǎo)致熱交換能力降低、設(shè)備壽命縮短、設(shè)備運行故障、產(chǎn)交換能力降低、設(shè)備壽命縮短、設(shè)備運行故障、產(chǎn)能下降、增加維護(hù)費用及工廠停車等事故的發(fā)生。能下降、增加維護(hù)費用及工廠停車等事故的發(fā)生。四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題1 1、結(jié)垢結(jié)垢 循環(huán)水中無機(jī)物離子會從溶液中析出生成硬的、循環(huán)水中無機(jī)物

19、離子會從溶液中析出生成硬的、致密的結(jié)晶物稱為垢。致密的結(jié)晶物稱為垢。 常見的垢：常見的垢：碳酸鈣、硅酸鎂、磷酸鈣、硫酸鈣碳酸鈣、硅酸鎂、磷酸鈣、硫酸鈣、氧化鐵、磷酸鐵及其它、氧化鐵、磷酸鐵及其它。1 1、結(jié)垢結(jié)垢四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題 （1 1）下面的因素會影響垢的生成下面的因素會影響垢的生成 a. a.無機(jī)物的濃度無機(jī)物的濃度 b. b.水溫水溫 c. c.水的水的PHPH d. d.懸浮固體懸浮固體 e. e.水的流量水的流量水溫和垢生成的關(guān)系水溫和垢生成的關(guān)系a a、水溫升高，垢生成的可能水溫升高，垢生成的可能 性增大；性增大；b b、垢出現(xiàn)在循環(huán)水系統(tǒng)溫度垢出現(xiàn)在循環(huán)水系統(tǒng)溫度 高的

20、區(qū)域，會降低熱交換高的區(qū)域，會降低熱交換 器的效率；器的效率；c c、需要機(jī)械或化學(xué)清洗；需要機(jī)械或化學(xué)清洗；d d、垢下腐蝕（坑孔）易導(dǎo)致垢下腐蝕（坑孔）易導(dǎo)致 工廠停工、設(shè)備更換。工廠停工、設(shè)備更換。1 1、結(jié)垢結(jié)垢四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題 （2 2）阻止無機(jī)垢生成的方式阻止無機(jī)垢生成的方式 a a、降低成垢離子的濃度：排污、澄清、過濾降低成垢離子的濃度：排污、澄清、過濾 b b、加酸減少加酸減少PHPH或堿度，減少結(jié)垢可能，但會或堿度，減少結(jié)垢可能，但會 增加腐蝕趨勢，導(dǎo)致設(shè)備的更換增加腐蝕趨勢，導(dǎo)致設(shè)備的更換； c c、增加熱交換器水的速度、反洗、空氣鼓動；增加熱交換器水的速度、反洗、

21、空氣鼓動； d d、使用化學(xué)阻垢劑使用化學(xué)阻垢劑。2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題 腐蝕是使金屬回到原始氧化狀態(tài)的過程。腐蝕是使金屬回到原始氧化狀態(tài)的過程。電池原理（陽極、陰極、電解質(zhì)）。電池原理（陽極、陰極、電解質(zhì)）。（1 1）腐蝕的四個階段腐蝕的四個階段 階段階段1 1：在陽極，和循環(huán)水接觸的純鐵開始水解，放出：在陽極，和循環(huán)水接觸的純鐵開始水解，放出 一個電子；一個電子； 階段階段2 2：電子通過金屬傳遞到陰極；：電子通過金屬傳遞到陰極； 階段階段3 3：在陰極，電子和水中的氧反應(yīng)，生成：在陰極，電子和水中的氧反應(yīng)，生成OHOH- -； 階段階段4 4：循環(huán)水的溶解無機(jī)物離子完成

22、電化學(xué)的循環(huán)：循環(huán)水的溶解無機(jī)物離子完成電化學(xué)的循環(huán)。2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（2）影響腐蝕的因素影響腐蝕的因素a a、PHPHb b、溫度溫度 一般地講，金屬的腐蝕速度隨溫度的增加而增加。一般地講，金屬的腐蝕速度隨溫度的增加而增加。 循環(huán)水中金屬換熱設(shè)備腐蝕的影響因素很多，概括起循環(huán)水中金屬換熱設(shè)備腐蝕的影響因素很多，概括起來可以分為化學(xué)因素、物理因素、微生物因素。來可以分為化學(xué)因素、物理因素、微生物因素。c c、陰離子陰離子 水中不同的陰離子在增加金屬腐蝕速度方面具有以下的水中不同的陰離子在增加金屬腐蝕速度方面具有以下的順序：順序： NO NO3 3CHCH3 3COOCO

23、OSOSO4 422ClClClOClO4 4d、總硬度總硬度 總硬度過高時，則會與水中的碳酸根、磷酸根或硅酸根總硬度過高時，則會與水中的碳酸根、磷酸根或硅酸根作用，生成碳酸鈣、磷酸鈣和硅酸鈣垢，引起垢下腐蝕作用，生成碳酸鈣、磷酸鈣和硅酸鈣垢，引起垢下腐蝕。2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（2）影響腐蝕的因素影響腐蝕的因素e、水流速水流速 在淡水中，金屬的腐蝕速度隨水流速的增加而增加。在淡水中，金屬的腐蝕速度隨水流速的增加而增加。f、懸浮固體懸浮固體 當(dāng)循環(huán)水的流速過低時，這些懸浮物的容易在換熱器當(dāng)循環(huán)水的流速過低時，這些懸浮物的容易在換熱器部件的表面生成疏松的沉積物，引起垢下腐蝕。當(dāng)

24、循環(huán)部件的表面生成疏松的沉積物，引起垢下腐蝕。當(dāng)循環(huán)水的流速過高時，這些懸浮物的顆粒容易對硬度較低的水的流速過高時，這些懸浮物的顆粒容易對硬度較低的金屬或合金（例如凝汽器中的黃銅管）產(chǎn)生磨損腐蝕。金屬或合金（例如凝汽器中的黃銅管）產(chǎn)生磨損腐蝕。四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（2）影響腐蝕的因素影響腐蝕的因素g g、溶解氣體溶解氣體 氧氧: :氧起陰極去極化作用，促進(jìn)金屬的腐蝕。除去氧后，氧起陰極去極化作用，促進(jìn)金屬的腐蝕。除去氧后，水就變成沒有腐蝕性了。水就變成沒有腐蝕性了。 二氧化碳二氧化碳: :二氧化碳溶于水中，使水的二氧化碳溶于水中，使水的pHpH值下降。水的酸值下降。水的酸性增加有助于氫的析

25、出和金屬表面膜的溶解破壞。性增加有助于氫的析出和金屬表面膜的溶解破壞。 氨氨: :氨往往在工藝系統(tǒng)泄漏時進(jìn)入循環(huán)水中，例如像合成氨往往在工藝系統(tǒng)泄漏時進(jìn)入循環(huán)水中，例如像合成氨廠中那樣。當(dāng)循環(huán)水中存在氧化劑，氨就選擇性地腐蝕銅氨廠中那樣。當(dāng)循環(huán)水中存在氧化劑，氨就選擇性地腐蝕銅，生成可溶性的，生成可溶性的CuCu（NHNH3 3）4 42+2+。 硫化氫硫化氫: :硫化氫是能夠進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)中最有害的氣體之硫化氫是能夠進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)中最有害的氣體之一。硫化氫會加速銅、鋼和合金鋼的腐蝕，尤其是加速凝汽一。硫化氫會加速銅、鋼和合金鋼的腐蝕，尤其是加速凝汽器銅合金管的點蝕。器銅合金管的點蝕。2 2、

26、腐蝕腐蝕2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（2）影響腐蝕的因素影響腐蝕的因素h、電偶電偶 發(fā)生連接的兩種（或兩種以上）的金屬或合金，如發(fā)生連接的兩種（或兩種以上）的金屬或合金，如果彼此的腐蝕電位相差很大，它們再與循環(huán)水相接觸果彼此的腐蝕電位相差很大，它們再與循環(huán)水相接觸，就會形成一個腐蝕大電池或電偶而發(fā)生電偶腐蝕。，就會形成一個腐蝕大電池或電偶而發(fā)生電偶腐蝕。i、微生物繁殖沉積微生物繁殖沉積 其副產(chǎn)物具有腐蝕性。其副產(chǎn)物具有腐蝕性。2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（3）腐蝕與腐蝕與PH的關(guān)系的關(guān)系2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（4 4）腐蝕類型腐蝕類型a a、均勻腐蝕均

27、勻腐蝕 對碳鋼而言，均勻腐蝕主要發(fā)生在低對碳鋼而言，均勻腐蝕主要發(fā)生在低pHpH的酸性溶的酸性溶液中。液中。b b、電偶腐蝕電偶腐蝕 循環(huán)水系統(tǒng)中電偶腐蝕的實例之一是換熱器中黃循環(huán)水系統(tǒng)中電偶腐蝕的實例之一是換熱器中黃銅管和碳鋼管或鋼制水室之間在循環(huán)水中發(fā)生的電偶銅管和碳鋼管或鋼制水室之間在循環(huán)水中發(fā)生的電偶腐蝕。在腐蝕過程中，被加速腐蝕的是很厚的鋼制管腐蝕。在腐蝕過程中，被加速腐蝕的是很厚的鋼制管板或水室，而不是薄的銅管。板或水室，而不是薄的銅管。2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（4 4）腐蝕類型腐蝕類型 c c、縫隙腐蝕縫隙腐蝕 縫隙腐蝕的機(jī)理是，縫隙腐蝕的總反應(yīng)包括金屬氧化生縫隙

28、腐蝕的機(jī)理是，縫隙腐蝕的總反應(yīng)包括金屬氧化生 成金屬離子的陽極過程和水中的溶解氧還原成為氫氧根離子成金屬離子的陽極過程和水中的溶解氧還原成為氫氧根離子的陰極過程。的陰極過程。 d d、孔蝕孔蝕 孔蝕是破壞性和隱蔽性最大的腐蝕形態(tài)之一。它使設(shè)備孔蝕是破壞性和隱蔽性最大的腐蝕形態(tài)之一。它使設(shè)備穿孔破壞，而這時的失重僅占整個結(jié)構(gòu)的很小的一部分?？状┛灼茐?，而這時的失重僅占整個結(jié)構(gòu)的很小的一部分?？孜g特別有害，因為它是一種局部的但是劇烈的腐蝕形態(tài)?？孜g特別有害，因為它是一種局部的但是劇烈的腐蝕形態(tài)?？孜g嚴(yán)重的設(shè)備會在突然之間發(fā)生穿孔以及隨之而來的泄漏。蝕嚴(yán)重的設(shè)備會在突然之間發(fā)生穿孔以及隨之而來的泄漏

29、。對于碳鋼而言，孔蝕主要發(fā)生在中性的腐蝕性介質(zhì)中。循環(huán)對于碳鋼而言，孔蝕主要發(fā)生在中性的腐蝕性介質(zhì)中。循環(huán)水中大多數(shù)孔蝕和鹵素離子有關(guān)。其中影響最大的是氯離子水中大多數(shù)孔蝕和鹵素離子有關(guān)。其中影響最大的是氯離子、溴離子和次氯酸根離子。、溴離子和次氯酸根離子。2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（4 4）腐蝕類型腐蝕類型e e、選擇性腐蝕選擇性腐蝕 循環(huán)水系統(tǒng)中最常見的選擇性腐蝕是黃銅管的脫鋅。循環(huán)水系統(tǒng)中最常見的選擇性腐蝕是黃銅管的脫鋅。f f、磨損腐蝕磨損腐蝕 磨損腐蝕的外表特征是：腐蝕的部位呈槽、溝、波紋和山磨損腐蝕的外表特征是：腐蝕的部位呈槽、溝、波紋和山谷形，還常常顯示有方向性。谷

30、形，還常常顯示有方向性。g g、應(yīng)力腐蝕破裂應(yīng)力腐蝕破裂 應(yīng)力腐蝕破裂的特點是，大部分表面實際上并未遭到破壞應(yīng)力腐蝕破裂的特點是，大部分表面實際上并未遭到破壞，只有一部分細(xì)裂紋穿透金屬或合金內(nèi)部。應(yīng)力腐蝕破裂能，只有一部分細(xì)裂紋穿透金屬或合金內(nèi)部。應(yīng)力腐蝕破裂能在常用的設(shè)計應(yīng)力范圍內(nèi)發(fā)生，因此后果嚴(yán)重。應(yīng)力腐蝕破在常用的設(shè)計應(yīng)力范圍內(nèi)發(fā)生，因此后果嚴(yán)重。應(yīng)力腐蝕破裂的方向一般與作用應(yīng)力的方向垂直。裂的方向一般與作用應(yīng)力的方向垂直。2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（5 5）腐蝕危害腐蝕危害a.a.破壞循環(huán)水中的金屬材質(zhì)；破壞循環(huán)水中的金屬材質(zhì)；b.b.腐蝕產(chǎn)物沉積在熱交換器；腐蝕產(chǎn)物沉積

31、在熱交換器；c.c.由于沉積而降低了熱交換器的性能；由于沉積而降低了熱交換器的性能；d.d.設(shè)備的泄漏；設(shè)備的泄漏；e.e.物料側(cè)和水側(cè)的污染；物料側(cè)和水側(cè)的污染；f.f.水量增多；水量增多；g.g.維護(hù)和清洗頻率增加；維護(hù)和清洗頻率增加；h.h.設(shè)備需要修理或更換；設(shè)備需要修理或更換；i.i.不定期的停車。不定期的停車。2 2、腐蝕腐蝕四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（6 6）控制腐蝕的方法控制腐蝕的方法a.a.使用防腐合金：費用問題使用防腐合金：費用問題b.b.調(diào)整系統(tǒng)的調(diào)整系統(tǒng)的PHPH：結(jié)垢問題：結(jié)垢問題c.c.使用保護(hù)涂層：完整性問題使用保護(hù)涂層：完整性問題d.d.使用犧牲陽極：需采用鋅或鎂

32、使用犧牲陽極：需采用鋅或鎂e.e.使用化學(xué)緩蝕劑使用化學(xué)緩蝕劑3 3、淤積淤積四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題 淤積是固體物質(zhì)的積累，它對設(shè)備運行的影響大淤積是固體物質(zhì)的積累，它對設(shè)備運行的影響大于垢的影響。于垢的影響。（1）常見淤積物常見淤積物 懸浮物：淤泥、砂和鐵質(zhì)、臟物和廢棄物；物料懸浮物：淤泥、砂和鐵質(zhì)、臟物和廢棄物；物料，如油；腐蝕產(chǎn)物；微生物；填料（過濾料，如油；腐蝕產(chǎn)物；微生物；填料（過濾料/石灰軟石灰軟化劑）化劑）。（2）影響淤積的因素影響淤積的因素 水的質(zhì)量；水溫；水流速；微生物繁殖；腐蝕；水的質(zhì)量；水溫；水流速；微生物繁殖；腐蝕；物料泄漏。物料泄漏。3 3、淤積淤積四、循環(huán)水容易發(fā)

33、生的問題（3）淤積的影響淤積的影響a.a.淤積物在循環(huán)水熱或流速慢淤積物在循環(huán)水熱或流速慢的區(qū)域沉積、殼程熱交換器最的區(qū)域沉積、殼程熱交換器最易形成淤積；易形成淤積；b.b.沉積會引起腐蝕坑；沉積會引起腐蝕坑；c.c.沉積下面會引起細(xì)菌大量繁沉積下面會引起細(xì)菌大量繁殖；殖；d.d.金屬失效金屬失效。；（4）淤積引起的經(jīng)濟(jì)問題淤積引起的經(jīng)濟(jì)問題a.降低工廠的效率；降低工廠的效率；b.減少產(chǎn)量；減少產(chǎn)量；c.生產(chǎn)計劃被延誤；生產(chǎn)計劃被延誤；d.增加維修的停車次數(shù)；增加維修的停車次數(shù)；e.設(shè)備的維修或更換費設(shè)備的維修或更換費用增加；用增加；f.降低化學(xué)緩蝕劑的效果降低化學(xué)緩蝕劑的效果。3 3、淤積淤

34、積四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（5 5）三種處理淤積的方式三種處理淤積的方式a.a.阻止阻止補(bǔ)充水澄清處理補(bǔ)充水澄清處理腐蝕、結(jié)垢和微生物的高效處理腐蝕、結(jié)垢和微生物的高效處理b.b.減少減少增加排放增加排放旁濾旁濾c.c.在線控制在線控制反洗、空氣鼓動、真空塔反洗、空氣鼓動、真空塔化學(xué)處理化學(xué)處理4 4、微生物繁殖微生物繁殖四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題 循環(huán)水成了一些微生物的一個巨大捕集器和培養(yǎng)器。循環(huán)水成了一些微生物的一個巨大捕集器和培養(yǎng)器。（1）細(xì)菌）細(xì)菌a細(xì)菌相當(dāng)小、和人相比較，細(xì)菌就像一粒谷物大小的砂細(xì)菌相當(dāng)小、和人相比較，細(xì)菌就像一粒谷物大小的砂與大樓相比、很小劑量（與大樓相比、很小劑量（

35、1ml）的水中含有大量（百萬計）的水中含有大量（百萬計）的數(shù)量；的數(shù)量；b細(xì)菌的類型：黏質(zhì)、厭氧菌、鐵細(xì)菌、亞硝酸菌、反硝細(xì)菌的類型：黏質(zhì)、厭氧菌、鐵細(xì)菌、亞硝酸菌、反硝化菌；化菌；c產(chǎn)生酸性物質(zhì)，使產(chǎn)生酸性物質(zhì)，使PH值降低和引起腐蝕；值降低和引起腐蝕；d產(chǎn)生大量的鐵沉積引起堵塞；產(chǎn)生大量的鐵沉積引起堵塞；e從氨中產(chǎn)生酸性物質(zhì)引起從氨中產(chǎn)生酸性物質(zhì)引起PH值下降和增加腐蝕；值下降和增加腐蝕；f形成黏的細(xì)菌斑導(dǎo)致熱交換能力差；形成黏的細(xì)菌斑導(dǎo)致熱交換能力差；g細(xì)菌的兩種表現(xiàn)形式細(xì)菌的兩種表現(xiàn)形式:浮游生物（漂浮在水中的細(xì)菌）及浮游生物（漂浮在水中的細(xì)菌）及固定粘附（細(xì)菌附在設(shè)備表面）。固定粘附

36、（細(xì)菌附在設(shè)備表面）。4 4、微生物繁殖微生物繁殖四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（2）藻類）藻類a生長需要陽光；生長需要陽光；b在塔板或暴露的地方繁殖；在塔板或暴露的地方繁殖；c形成真菌毯；形成真菌毯；d堵塞塔板的分水孔；堵塞塔板的分水孔；e堵塞設(shè)備；堵塞設(shè)備；f消耗氧氣；消耗氧氣；g為其它有機(jī)生物提供營養(yǎng)。為其它有機(jī)生物提供營養(yǎng)。（3 3）真菌）真菌a a以木質(zhì)纖維中的碳為營養(yǎng)以木質(zhì)纖維中的碳為營養(yǎng)；b b導(dǎo)致不穩(wěn)定因素是表面或?qū)е虏环€(wěn)定因素是表面或內(nèi)部的冷卻塔木質(zhì)腐?。ㄉ顑?nèi)部的冷卻塔木質(zhì)腐?。ㄉ疃雀瘮。?；度腐?。?；c c使塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性破壞使塔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性破壞。4 4、微生物繁殖微生物繁殖四、循

37、環(huán)水容易發(fā)生的問題（4）影響微生物繁殖的因素）影響微生物繁殖的因素a微生物來源：空氣或補(bǔ)充水；微生物來源：空氣或補(bǔ)充水；b循環(huán)水提供了很好的微生物繁殖場所循環(huán)水提供了很好的微生物繁殖場所。（5）控制微生物繁殖的方法）控制微生物繁殖的方法a水的品質(zhì)水的品質(zhì)：減少有機(jī)物含量（營養(yǎng)）減少有機(jī)物含量（營養(yǎng)）；b系統(tǒng)設(shè)計考慮系統(tǒng)設(shè)計考慮：清潔的基座及塑料蓋板清潔的基座及塑料蓋板；c用殺生劑進(jìn)行化學(xué)處理用殺生劑進(jìn)行化學(xué)處理：氧化型殺菌滅藻劑、非氧化氧化型殺菌滅藻劑、非氧化型殺菌滅藻劑及粘泥剝離劑型殺菌滅藻劑及粘泥剝離劑；d加強(qiáng)過濾加強(qiáng)過濾。（6 6）篩選殺菌滅藻劑注意事項篩選殺菌滅藻劑注意事項a a藥劑的

38、低毒、高效和廣譜性；藥劑的低毒、高效和廣譜性；b b與緩蝕阻垢劑的配伍性；與緩蝕阻垢劑的配伍性；c c殺菌滅藻劑的配合使用和交替使用。殺菌滅藻劑的配合使用和交替使用。4 4、微生物繁殖微生物繁殖四、循環(huán)水容易發(fā)生的問題（7）優(yōu)良的循環(huán)水殺菌滅藻劑應(yīng)具備以下特點：優(yōu)良的循環(huán)水殺菌滅藻劑應(yīng)具備以下特點： a. a.能有效地控制或殺死范圍很廣的微生物（細(xì)菌、真能有效地控制或殺死范圍很廣的微生物（細(xì)菌、真菌和藻類），特別是形成粘泥的微生物，即它應(yīng)該是一種菌和藻類），特別是形成粘泥的微生物，即它應(yīng)該是一種廣譜的殺生劑；廣譜的殺生劑； b. b.它易于分解或被生物降解。理想的殺生劑應(yīng)該是，它易于分解或被生

39、物降解。理想的殺生劑應(yīng)該是，一旦它在循環(huán)水系統(tǒng)中完成了殺生任務(wù)并被排放入環(huán)境中一旦它在循環(huán)水系統(tǒng)中完成了殺生任務(wù)并被排放入環(huán)境中后，應(yīng)該能被水解或生化處理而消失毒性；后，應(yīng)該能被水解或生化處理而消失毒性； c. c.在游離活性氯存在時，具有抗氧化性，以保持其殺在游離活性氯存在時，具有抗氧化性，以保持其殺生率不受損失；生率不受損失； d. d.在使用濃度下，與循環(huán)水中的緩蝕阻垢劑能彼此相在使用濃度下，與循環(huán)水中的緩蝕阻垢劑能彼此相容；容； e. e.在循環(huán)水系運行的在循環(huán)水系運行的pHpH范圍內(nèi)有效而不分解。在對付范圍內(nèi)有效而不分解。在對付微生物粘泥時具有穿透粘泥和分散或剝離粘泥的能力。微生物粘

40、泥時具有穿透粘泥和分散或剝離粘泥的能力。1 1、水的成分水的成分水中雜質(zhì)的組成分為陽離子和陰離子。水中雜質(zhì)的組成分為陽離子和陰離子。陽離子分為兩大類：陽離子分為兩大類：CaCa2+2+ 、MgMg2+2+和和K K+ +、NaNa+ +陰離子也分為兩大類：陰離子也分為兩大類：a. OHa. OH- -、COCO3 32-2-、HCOHCO3 3- -等稱為堿度；等稱為堿度；b. Clb. Cl- -、SOSO4 42-2-、NONO3 3- -等等。第四章 循環(huán)水結(jié)垢腐蝕的 成因及處理方法一、水質(zhì)的簡單分類2 2、水的類型水的類型根據(jù)水中陰陽離子的配合不同，可組成不同類型的根據(jù)水中陰陽離子的配

41、合不同，可組成不同類型的水質(zhì)；（主要是硬度和堿度的配合）水質(zhì)；（主要是硬度和堿度的配合）硬度用硬度用H H來表示，堿度用來表示，堿度用M M來表示。來表示。a. HM a. HM b. HM 稱為非碳酸鹽型水稱為非碳酸鹽型水c. MH c. MH 稱為負(fù)硬水稱為負(fù)硬水( (高高K K+ +、NaNa+ +，低，低CaCa2+2+、MgMg2+2+) )d. M=H d. M=H 稱為中性鹽水稱為中性鹽水一、水質(zhì)的簡單分類可用下圖來表示：一、水質(zhì)的簡單分類3 3、水的水的PH 值同堿度的關(guān)系值同堿度的關(guān)系 PH10 M= OH-+CO32-+HCO3- 10PH8.3 M= CO32-+HCO3

42、- 8.3PH4.5 M= HCO3-一、水質(zhì)的簡單分類4、總堿度（總堿度（M）和分堿度（）和分堿度（P）的關(guān)系）的關(guān)系 P=0 HCO3- 2PM CO32- =2(MP) OH- = 2P-M P=M OH- 如：我們測得水的堿度，如：我們測得水的堿度，M堿度為堿度為5mmol/L， P堿度為堿度為1 mmol/L，那么水中，那么水中CO32- 含量為含量為2mmol/L， HCO3- 含量為含量為5-2mmol/L= 3mmol/L。 雖然循環(huán)水中的雖然循環(huán)水中的CaCa2+2+、MgMg2+2+鹽的析出是受補(bǔ)充水的水鹽的析出是受補(bǔ)充水的水質(zhì)和濃縮倍數(shù)而決定的，但質(zhì)和濃縮倍數(shù)而決定的，但

43、PHPH值可改變碳酸鹽堿度的形值可改變碳酸鹽堿度的形式和數(shù)量，因此循環(huán)水的結(jié)垢傾向是可由式和數(shù)量，因此循環(huán)水的結(jié)垢傾向是可由PHPH值來調(diào)整的值來調(diào)整的。 溶于水的溶于水的Ca（HCO3）2和和CaCO3有如下平衡關(guān)系：有如下平衡關(guān)系：二、PH 值同結(jié)垢傾向的關(guān)系1 1、碳酸鈣碳酸鈣 碳酸鈣是循環(huán)水中最常見的水垢，平常稱之為硬垢碳酸鈣是循環(huán)水中最常見的水垢，平常稱之為硬垢，它主要來自補(bǔ)充水的溶解鹽（主要是，它主要來自補(bǔ)充水的溶解鹽（主要是Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2），在），在循環(huán)水的運行中受熱分解成循環(huán)水的運行中受熱分解成COCO2 2和和CaCOCaCO3 3，而，而CaCO

44、CaCO3 3又是一又是一種難溶性化合物，它的溶度積是種難溶性化合物，它的溶度積是2.82.81010-9-9，而且其溶解，而且其溶解度隨溫度升高而降低，這是形成硬垢的主要成份。度隨溫度升高而降低，這是形成硬垢的主要成份。三、水垢的種類及成因2 2、磷酸鈣磷酸鈣 為了抑制系統(tǒng)材質(zhì)的腐蝕，常常要加入聚磷酸鹽來為了抑制系統(tǒng)材質(zhì)的腐蝕，常常要加入聚磷酸鹽來或有機(jī)磷酸鹽作為緩蝕劑，當(dāng)水溫升高時或有機(jī)磷酸鹽作為緩蝕劑，當(dāng)水溫升高時, , 會分解為正會分解為正磷酸鹽，分解率因循環(huán)水停留的時間而升高約磷酸鹽，分解率因循環(huán)水停留的時間而升高約10%10%40%40%，結(jié)果，結(jié)果POPO4 43-3-與與CaC

45、a2+2+生成溶解度很低的磷酸鈣垢。生成溶解度很低的磷酸鈣垢。3 3、硅酸硅酸 這是由于水中的這是由于水中的SiO2量過高，加上水的硬度較高，量過高，加上水的硬度較高，生成非常難處理的硅酸鈣生成非常難處理的硅酸鈣(鎂鎂)硬垢，因此，通常限制循硬垢，因此，通常限制循環(huán)水中環(huán)水中SiO2的含量在的含量在150-170mg/L之間，但當(dāng)水中之間，但當(dāng)水中Mg2+大大于于40mg/L時，即使循環(huán)水中時，即使循環(huán)水中SiO2含量含量150mg/L，也仍會，也仍會生成硅酸鎂垢，因此中規(guī)定：生成硅酸鎂垢，因此中規(guī)定：Mg(以以CaCO3)SiO2=1500035000mg/L三、水垢的種類及成因4 4、硫酸

46、鈣硫酸鈣 硫酸鈣在硫酸鈣在98以下是穩(wěn)定的二水化合物，其溶解度以下是穩(wěn)定的二水化合物，其溶解度比碳酸鈣大比碳酸鈣大40倍以上，在倍以上，在37以下，隨溫度升高而溶解以下，隨溫度升高而溶解度增大，但在度增大，但在37以上則相反，隨溫度升高而降低，一以上則相反，隨溫度升高而降低，一般水中不會生成硫酸鈣垢。但硫酸根濃度過大時也會產(chǎn)般水中不會生成硫酸鈣垢。但硫酸根濃度過大時也會產(chǎn)生硫酸鈣垢，而且會促進(jìn)腐蝕。生硫酸鈣垢，而且會促進(jìn)腐蝕。 當(dāng)循環(huán)水中某鹽類離子物質(zhì)的量濃度乘積大于溶度當(dāng)循環(huán)水中某鹽類離子物質(zhì)的量濃度乘積大于溶度積時，為過飽和溶液，過飽和時，就會發(fā)生水垢沉積，積時，為過飽和溶液，過飽和時，就

47、會發(fā)生水垢沉積，達(dá)到過飽和主要有以下因素造成：達(dá)到過飽和主要有以下因素造成：四、水垢的形成條件a.濃縮倍數(shù)的提高；濃縮倍數(shù)的提高；b.循環(huán)水溫度升高，使部分難溶性鹽溶解度下降，形成循環(huán)水溫度升高，使部分難溶性鹽溶解度下降，形成 垢鹽析出沉積；垢鹽析出沉積；c.由于碳酸氫鹽是一種不穩(wěn)定的鹽類，其在換熱器表面由于碳酸氫鹽是一種不穩(wěn)定的鹽類，其在換熱器表面受熱會分解成為碳酸鹽和受熱會分解成為碳酸鹽和CO2，而，而CaCO3溶解度很低，達(dá)溶解度很低，達(dá)不到不到Ca（HCO3）2萬分之一，因而很容易在換熱器表面萬分之一，因而很容易在換熱器表面形成形成CaCO3垢。垢。1、難溶性、微溶性鹽析出與過飽和區(qū)難

48、溶性、微溶性鹽析出與過飽和區(qū) 難溶式微溶性鹽難溶式微溶性鹽顯示顯示不是剛達(dá)到飽和濃度就開始析出沉積不是剛達(dá)到飽和濃度就開始析出沉積，而是要超過溶度積若干倍后才開始沉積。剛達(dá)到飽和與開始，而是要超過溶度積若干倍后才開始沉積。剛達(dá)到飽和與開始沉積的濃度區(qū)域稱之為沉積的濃度區(qū)域稱之為“過飽和區(qū)過飽和區(qū)”或或“介穩(wěn)區(qū)介穩(wěn)區(qū)”。 五、水垢的處理方法2、影響影響“介穩(wěn)區(qū)介穩(wěn)區(qū)”的因素的因素影響影響“介穩(wěn)區(qū)介穩(wěn)區(qū)”大小的因素很多：大小的因素很多： a、鹽類的溶解度過低，介穩(wěn)區(qū)越寬；鹽類的溶解度過低，介穩(wěn)區(qū)越寬； b、溫度低時介穩(wěn)區(qū)寬，溫度高時介穩(wěn)區(qū)窄；溫度低時介穩(wěn)區(qū)寬，溫度高時介穩(wěn)區(qū)窄； c、水中雜質(zhì)多，使

49、介穩(wěn)區(qū)變窄，結(jié)晶析出快；水中雜質(zhì)多，使介穩(wěn)區(qū)變窄，結(jié)晶析出快； d、在水中投加水處理劑的目的就是使介穩(wěn)區(qū)變寬。在水中投加水處理劑的目的就是使介穩(wěn)區(qū)變寬。 水處理劑能穩(wěn)定或干擾晶體增長，或使晶體結(jié)構(gòu)變形，使水處理劑能穩(wěn)定或干擾晶體增長，或使晶體結(jié)構(gòu)變形，使晶體變得疏松膨脹，易被水沖走或已結(jié)晶的顆粒處于分散狀態(tài)晶體變得疏松膨脹，易被水沖走或已結(jié)晶的顆粒處于分散狀態(tài)，這就相對地增大了致垢物的溶解度，使其不易析出沉淀。，這就相對地增大了致垢物的溶解度，使其不易析出沉淀。 CaCO3是循環(huán)水中最常見，危害最大的水垢，但是循環(huán)水中最常見，危害最大的水垢，但CaCO3膜對膜對金屬又有一定的保護(hù)作用。循環(huán)水中

50、金屬又有一定的保護(hù)作用。循環(huán)水中CaCO3含量過低會使金屬含量過低會使金屬腐蝕，根據(jù)腐蝕，根據(jù)CaCO3的溶解平衡計算的溶解平衡計算CaCO3的飽和的飽和PH值（值（PHS）來）來判斷循環(huán)水結(jié)垢或腐蝕傾向的方法有以下幾種：判斷循環(huán)水結(jié)垢或腐蝕傾向的方法有以下幾種：六、結(jié)垢趨勢的判斷1、飽和指數(shù)飽和指數(shù) 又稱朗格利爾指數(shù)。又稱朗格利爾指數(shù)。 PHPHS=0.52.5 穩(wěn)定穩(wěn)定 PHPHS2.5 結(jié)垢結(jié)垢2、穩(wěn)定指數(shù)穩(wěn)定指數(shù) 又稱雷茲納指數(shù)又稱雷茲納指數(shù)雷茲納提出經(jīng)驗公式雷茲納提出經(jīng)驗公式 S=2pHSPH 來代替飽和指數(shù)，來代替飽和指數(shù)， S 3.7 結(jié)垢嚴(yán)重結(jié)垢嚴(yán)重 3.7S6.0 結(jié)垢結(jié)垢

51、S=6.0 穩(wěn)定穩(wěn)定 6.0S7.5 嚴(yán)重腐蝕嚴(yán)重腐蝕3 3、臨界臨界PHPH值（值（pHepHe）結(jié)垢指數(shù)）結(jié)垢指數(shù) pHe是是CaCO3實際開始沉淀時的實際開始沉淀時的pH值，由實驗測得值，由實驗測得pHe，考慮了過飽和的因素，因此考慮了過飽和的因素，因此pHe高于高于pHs。一般一般 pHe=pHs（1.72.0） pH-pHe0 結(jié)垢結(jié)垢 pH-pHe=0 穩(wěn)定穩(wěn)定 pH-pHe6 結(jié)垢結(jié)垢 PSI=6 穩(wěn)定穩(wěn)定 PSI6 腐蝕腐蝕六、結(jié)垢趨勢的判斷4 4、極限碳酸鹽硬度極限碳酸鹽硬度 極限碳酸鹽硬度是循環(huán)水不產(chǎn)生碳酸鹽沉淀時最大極限碳酸鹽硬度是循環(huán)水不產(chǎn)生碳酸鹽沉淀時最大的碳酸鹽硬度

52、值，此值由試驗求得。的碳酸鹽硬度值，此值由試驗求得。5 5、不加水處理劑極限碳酸鹽硬度判斷方法不加水處理劑極限碳酸鹽硬度判斷方法 a.經(jīng)過定量濾紙過濾后的硬度不再增加，而有所經(jīng)過定量濾紙過濾后的硬度不再增加，而有所降低；降低； b.由由Cl-酸的濃縮倍數(shù)同酸的濃縮倍數(shù)同Ca2+算得濃縮倍數(shù)比值不算得濃縮倍數(shù)比值不再是再是1，而升高，而升高5%10%； c.出現(xiàn)分堿度（出現(xiàn)分堿度（p）時的）時的PH值升高到值升高到8.38.4； d.過濾后水的過濾后水的M比未過濾的水樣低比未過濾的水樣低0.05mmol/l； PHe=1.4651gM+7.03 M總堿度總堿度 mmol/l e.PHs簡易試驗方

53、法簡易試驗方法:取取100mlH20，加加10gCaCO3粉粉末末(AR)，搖晃搖晃5分鐘分鐘，于室溫下靜止放置于室溫下靜止放置24小時小時，測測得得PH值就是值就是PHs。六、結(jié)垢趨勢的判斷1、凡能控制產(chǎn)生泥垢和水垢的藥劑稱之為阻垢劑；凡能控制產(chǎn)生泥垢和水垢的藥劑稱之為阻垢劑；七、阻垢劑2、阻垢劑在水中有一定的有效期，隨著時間的推移，阻垢劑在水中有一定的有效期，隨著時間的推移，阻垢劑的一些成分會發(fā)生水解、分解或其它化學(xué)作用，阻垢劑的一些成分會發(fā)生水解、分解或其它化學(xué)作用，降低阻垢劑的作用，因此隨著補(bǔ)充水，要加入阻垢劑，降低阻垢劑的作用，因此隨著補(bǔ)充水，要加入阻垢劑，便是維護(hù)水中有效物濃度。便

54、是維護(hù)水中有效物濃度。3、阻垢劑的官能團(tuán)對水垢成分，陽離子具有螯合力，阻垢劑的官能團(tuán)對水垢成分，陽離子具有螯合力，封鎖陽離子，抑制其與陰離子的反應(yīng)而防止結(jié)垢，同封鎖陽離子，抑制其與陰離子的反應(yīng)而防止結(jié)垢，同時，阻垢劑對晶核和晶體的活性點有特殊吸附能力，時，阻垢劑對晶核和晶體的活性點有特殊吸附能力，抑制其生長，故只需投加較低濃度就能顯示出效果。抑制其生長，故只需投加較低濃度就能顯示出效果。阻垢劑的這種化學(xué)計算當(dāng)量作用，稱為低限效應(yīng)。阻垢劑的這種化學(xué)計算當(dāng)量作用，稱為低限效應(yīng)。4、無機(jī)垢的形成過程可分為下面無機(jī)垢的形成過程可分為下面3個步驟：個步驟：a.形成過飽和溶液；形成過飽和溶液；b.生成晶核

55、；生成晶核；c.晶核成長，形成晶體。晶核成長，形成晶體。七、阻垢劑5、阻垢劑干擾晶體生長的機(jī)理有如下幾種說法：阻垢劑干擾晶體生長的機(jī)理有如下幾種說法：a.螯合增溶作用螯合增溶作用b.晶格畸變作用晶格畸變作用c.吸附與分散作用吸附與分散作用1、腐蝕原因腐蝕原因 a.碳鋼金屬表面的不均勻性碳鋼金屬表面的不均勻性 b.氧的去極化作用氧的去極化作用碳鋼在水中由于形成微電池而引起腐蝕，其腐蝕過程碳鋼在水中由于形成微電池而引起腐蝕，其腐蝕過程可以用下圖作簡單的示意可以用下圖作簡單的示意,如下如下:八、緩蝕劑陽極過程：陽極過程：Fe = Fe2+2e陰極過程：陰極過程：O22H2O4e = 4OH在在 水水

56、 中：中：Fe22OH= Fe(OH)2 2、腐蝕控制方法腐蝕控制方法（1）防止碳鋼腐蝕的方法很多，但在循環(huán)水中，最常）防止碳鋼腐蝕的方法很多，但在循環(huán)水中，最常用的是投加緩蝕劑。用的是投加緩蝕劑。（2）在循環(huán)水中，投入少許藥劑，一般以）在循環(huán)水中，投入少許藥劑，一般以mg/L為計量為計量單位，即能使碳鋼腐蝕速率大為降低，甚至接近停止，單位，即能使碳鋼腐蝕速率大為降低，甚至接近停止，這種藥劑稱為緩蝕劑，又稱腐蝕抑制劑。這種藥劑稱為緩蝕劑，又稱腐蝕抑制劑。（3）根據(jù)緩蝕劑對電化學(xué)腐蝕的控制部位分為陽極型）根據(jù)緩蝕劑對電化學(xué)腐蝕的控制部位分為陽極型緩蝕劑，陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑。緩蝕劑，陰極型

57、緩蝕劑和混合型緩蝕劑。（4）根據(jù)藥劑能使金屬表面形成各種不同的膜，可分）根據(jù)藥劑能使金屬表面形成各種不同的膜，可分為氧化膜型、沉淀膜型和吸附膜型。為氧化膜型、沉淀膜型和吸附膜型。（5）緩蝕劑的濃度、介質(zhì)的溫度、）緩蝕劑的濃度、介質(zhì)的溫度、pH和流速都會影響和流速都會影響緩蝕劑的使用效果。緩蝕劑的使用效果。八、緩蝕劑 長期的實踐和試驗研究告訴我們，循環(huán)水中長期的實踐和試驗研究告訴我們，循環(huán)水中的腐蝕，結(jié)垢和微生物的生長與循環(huán)水的化學(xué)組的腐蝕，結(jié)垢和微生物的生長與循環(huán)水的化學(xué)組成和物理化學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系。成和物理化學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系。 由于補(bǔ)充水的水源不同，它們的組成往往隨由于補(bǔ)充水的水源不

58、同，它們的組成往往隨季節(jié)而變化。季節(jié)而變化。第五章 循環(huán)水日常運行中的水質(zhì)監(jiān)測與控制一、監(jiān)測與控制的項目1 1、循環(huán)水運行循環(huán)水運行pHpH值的控制值的控制一、監(jiān)測與控制的項目 循環(huán)水運行時的循環(huán)水運行時的PH值通常被控制在值通常被控制在7.09.3之間，之間，pH=7.09.3范圍的水大體上屬中性或弱堿性的范圍，一般范圍的水大體上屬中性或弱堿性的范圍，一般地講，在上述地講，在上述pH值范圍內(nèi)，循環(huán)水的腐蝕隨值范圍內(nèi)，循環(huán)水的腐蝕隨pH值上升而下值上升而下降，當(dāng)前循環(huán)水的處理方案多數(shù)是弱堿處理降，當(dāng)前循環(huán)水的處理方案多數(shù)是弱堿處理。2 2、懸浮物與濁度懸浮物與濁度 循環(huán)水中的懸浮物通常由砂子、

59、塵埃、淤泥、粘土、循環(huán)水中的懸浮物通常由砂子、塵埃、淤泥、粘土、腐蝕產(chǎn)物和微生物組成，容易在換熱器的水室和殼程一側(cè)腐蝕產(chǎn)物和微生物組成，容易在換熱器的水室和殼程一側(cè)的折流板下部，形成淤泥從而影響換熱器的冷卻效果和造的折流板下部，形成淤泥從而影響換熱器的冷卻效果和造成垢下腐蝕。成垢下腐蝕。 在一般情況下，應(yīng)控制循環(huán)水的懸浮物或濁度在一般情況下，應(yīng)控制循環(huán)水的懸浮物或濁度不大于不大于20mg/l20mg/l，當(dāng)使用板式，翅片管式或螺旋板式換熱器時，懸，當(dāng)使用板式，翅片管式或螺旋板式換熱器時，懸浮物或濁度不應(yīng)浮物或濁度不應(yīng)大于大于5 mg/l5 mg/l。3 3、鹽量高鹽量高一、監(jiān)測與控制的項目 含

60、鹽量是指循環(huán)水中溶解鹽類的總濃度，含鹽量是衡量含鹽量是指循環(huán)水中溶解鹽類的總濃度，含鹽量是衡量水質(zhì)好壞的一個重要指標(biāo)，單位水質(zhì)好壞的一個重要指標(biāo)，單位mg/l。電導(dǎo)率同含鹽量的關(guān)系是（電導(dǎo)率同含鹽量的關(guān)系是（25）：）：LgIDS=1.006Lgk-0.125 (適用于適用于IDS=500-5000 mg/l)式中式中IDS為含鹽量為含鹽量 （mg/l） K為電導(dǎo)率（為電導(dǎo)率（u s/cm）4 4、堿度堿度 循環(huán)水的堿度分為總堿度（循環(huán)水的堿度分為總堿度（M）和酚酞堿度（）和酚酞堿度（P），），M堿度又稱為甲基橙堿度，堿度又稱為甲基橙堿度，M堿度是表征循環(huán)水中產(chǎn)生碳酸鹽堿度是表征循環(huán)水中產(chǎn)生碳