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工业循环冷却水处理基础概念解析
缓蚀剂的类型有沉淀膜型、氧化膜型、金 属离子沉淀膜型、吸附膜型。
常用缓蚀剂
沉淀膜型 聚磷酸盐(六偏磷酸钠 三聚磷酸钠 ) 正磷酸盐 焦磷酸 有机磷酸盐 锌盐 硅酸盐
氧化膜型 如铬酸盐 钼酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐
金属离子沉淀膜型 苯并三氮唑 (BTA) 甲基苯并三唑 (TT) 巯基苯并噻 唑(MBT)
200
作业时间(小时/天):
24
年作业日:
365
垢厚度
增加能耗
0.01英寸/0.25毫米 10%
0.02英寸/0.5毫米 20%
0.03英寸/0.75毫米 30%
0.04英寸/1毫米
40%
增加 费用(元/年) 144,540.00 289,080.00
碱度
碱度--指水中能与强酸发生中和反应物质的总 量。
一般水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组 成,称为总碱度。
总碱度=在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的 酸量
= HCO3- + CO32- + OH- =M碱度 碱度pH是水中氢离子浓度的负对数
pH = - log10(H+ mol/l)
总溶固
指水中溶解物质的总量。它也可以理解 为水中的含盐量。 溶解于水中的盐类,阴离子的总当量数 和阳离子的总当量数相等。
氯离子
总铁
铜离子
循环冷却水处理
循环水系统类型 循环水系统中要解决的问题 循环水处理效果的评价 水处理方案的实施 纳尔科的水处理 循环水处理常见问题及处理
循环冷却水系统类型
PHs =PK2__- PKps+P[Ca+2]+P[碱度] 饱和指数=PH- PHs
>0 有碳酸钙沉积趋势 =0 既无沉积又无腐蚀 <0 腐蚀 Ryznar稳定指数=2 PHs-PH
水的结垢趋势判断(续)
稳定指数 <3.9 3.9~5.0 5.0 ~ 6.0 6.0 ~ 7.0 7.0 ~ 7.5 7.5 ~ 9.0 >9.0
数相等
水质分析项目及含义
电导率 总碱(M碱度) pH 总硬度 钙硬度 浊度 总溶固 氯离子 总铁 铜离子
电导率
电阻率的倒数称为电导率,单位是s/cm2 电导率仅决定于水中离子的多少和性质。
代表了水中的含盐量,因此电导率越高水中 含盐量越高。 表示水中含盐量的另一单位是总溶解固体 (TDS),其单位是ppm 对普通水、炉水、冷却水在20oC 、 pH 中性 情况下,TDSppm~0.7×电导率s/cm
总硬度、钙硬度
一般将水中钙、镁离子称作硬度,钙离子 叫钙硬度,钙、镁离子总量叫总硬度。
硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。 总硬度与总碱度之差叫负硬度。
浊度
浊度是表示水中的悬浮物及胶体对光透过 时所发生的阻碍程度
浊度根据测量方法的不同分为三种
直射光测定:单位为ppm 折射光测定:单位为 FTU 散射光测定:单位为 NTU 浊度的各单位间无法进行换算
池
Fe2+
H2O
O2
H2O
OH-
OH-
H2O
O2
FexOy
e-
e-
e-
阳极(金属流失)
阴极(氧减少)
腐蚀的常见类型
腐蚀的形式:根据腐蚀时腐蚀面积的大 小,可分为以下几种
一般腐蚀 局部腐蚀
点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂
影响腐蚀的因素
pH (碱度) 温度 水的流速 含盐量 腐蚀性气体 微生物
水的趋势 十分严重结垢 严重结垢 轻度结垢 微量结垢或腐蚀 腐蚀显著 严重腐蚀 不允许的腐蚀
结垢的危害
阻碍热交换器的热传导效率 降低水流量甚至堵塞管路或换热器 引起垢下腐蚀 增加能耗和维修费用
结垢引起的制冷机能耗
制冷量(冷吨):300 制冷效率(千瓦/冷吨) 0.55
电费(元): 1
循环量(吨/小时)
直流冷却系统 闭路循环冷却水
冷冻水系统 热水系统
敞开式循环冷却水
循环冷却水系统中的问题
腐蚀
结垢
微生物
微生物
循环冷却水的腐蚀及其控制
腐蚀的定义 腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程
阳极:Fe Fe2++2e 阴极:2H2O+O2+4e 4OH 金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀
铁腐蚀微电
37,100 101 170,000
38,700 61,400 225,000 370,000 33,600
ppm as CaCO3 212 oF (100 oC)
分解 13 1250
分解 75 356,000
分解 290,000 243,000 970,000 210,000
水的结垢性判断
Langlier饱和指数、Ryznar稳定指数 饱和PHs 的计算
pH对腐蚀的影响
腐蚀的危害
腐蚀产物成为软垢的一部分,增加软垢 损坏设备 缩短设备寿命 增加维修费用
腐蚀的控制
使用耐腐蚀材料,不易被氧化 在金属表面形成耐腐蚀层,隔断与水的接
触。 采用阴极、阳极保护。 使用缓蚀剂,对金属进行钝化。 避免不同金属的直接接触。
常用的缓蚀剂
缓蚀剂是在金属表面形成一层膜,隔离金 属与水的接触而达缓蚀目的。
工业循环冷却水处理基础概念
北京拓开化工技术有限公司 2013年5月1日
工业循环冷却水处理
水的基础知识
水中的主要物质
阴离子:SO4 2- ,Cl-,HCO3-,SiO32- ,CO32 阳离子:Ca2+,Mg2+,Na+,K+ ,Cu2+ ,Fe2+ 溶解气体:O2,CO2 有机物:微生物,油脂等 悬浮颗粒:泥沙胶体等 水中阴离子的总当量数和阳离子的总当量
的上升而下降 水在暴气过程pH上升,盐类溶解度下降 水被浓缩后,离子浓度上升,超过溶度积,
并超过过饱和度。
钙、镁、钠离子的溶解度对照
化合物
钙 HCO3- CO32- SO42-
镁 HCO3- CO32- SO42-
钠 HCO3- CO32- ClOHSO42-
32 oF (0 oC)
1620 15 1290
冷却水中的沉积物及其控制
水中常见沉积物:水垢、污泥、生 物粘泥
水垢是水中的溶解盐类结晶析出沉积在金 属表面的物质(主要是硬度成分)。
污泥是泥沙微生物残骸黏土胶体等沉积物 生物粘泥是专指以微生物代谢物、残骸及
菌团形成的沉积物
垢形成的原因
水中所含盐类本身溶度积很小。 循环水温度高,成垢盐类的溶解度随温度