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1、循環(huán)水水質(zhì)控制指標(biāo)及注釋
1、PH:7.0-9.2
在25℃時(shí)pH=7.0的水為中性,故pH=7.0-9.2的水大體上屬于中性或微堿性的范圍;冷卻水的腐蝕性隨pH值的上升而下降;循環(huán)水的pH值低于這一范圍時(shí),水的腐蝕性將增加,造成設(shè)備的腐蝕;循環(huán)水的pH值高于這一范圍時(shí),則水的結(jié)垢傾向增大,容易引起換熱器的結(jié)垢。
2、懸浮物:≤10mg/L
懸浮物會(huì)吸附水中的鋅離子,降低鋅離子在水中的濃度;一般情況下,循環(huán)冷卻水的懸浮物濃度或濁度不應(yīng)大于20mg/L,當(dāng)使用板式、翅片管式或螺旋板式換熱器時(shí),懸浮物濃度或濁度不宜大于10mg/L。
3、含鹽量:≤2500mg/L
含鹽量也可通過(guò)電
2、導(dǎo)率來(lái)間接表示,天然淡水的電導(dǎo)率通常在50-500μS/cm;電導(dǎo)率與含鹽量大致成正比關(guān)系,其比值1μS/cm的電導(dǎo)率相當(dāng)于0.55-0.90mg/L的含鹽量;在含鹽量高的水中,Cl-和SO42-的含量往往較高,因而水的腐蝕性較強(qiáng);含鹽量高的水中,如果Ca2+、Mg2+和HCO3-的含量較高,則水的結(jié)垢傾向較大;投加緩蝕劑、阻垢劑時(shí),循環(huán)冷卻水的含鹽量一般不宜大于2500mg/L。
4、Ca2+離子:30≤X≤200mg/L
從腐蝕的角度看,軟水雖不易結(jié)垢,但其腐蝕性較強(qiáng),因此循環(huán)水中鈣離子濃度不宜小于30mg/L;從結(jié)垢的角度看,鈣離子是循環(huán)水中最主要的成垢陽(yáng)離子,因此循環(huán)水中鈣離子濃度
3、也不宜過(guò)高;在投加阻垢分散劑的情況下,鈣離子濃度的高限不宜大于200mg/L。
5、Mg2+離子:
鎂離子也是冷卻水中一種主要的成垢陽(yáng)離子,循環(huán)水中鎂離子濃度不宜大于60mg/L或2.5mmol/L(以Mg2+計(jì));由于鎂離子易與循環(huán)水中的硅酸根生成類似于蛇紋石組成的不易用酸除去的硅酸鎂垢,故要求循環(huán)水中鎂離子濃度遵從以下關(guān)系:[Mg2+](mg/L)*[SiO2](mg/L)<15000,式中[Mg2+]以CaCO3計(jì),[SiO2]以SiO2計(jì)。
6、鋁離子濃度≤0.5mg/L
天然水中鋁離子的含量較低,循環(huán)水中的鋁離子往往是由于補(bǔ)充水在澄清過(guò)程中添加鋁鹽作混凝劑而帶入的;鋁離子進(jìn)入
4、循環(huán)水中后將起粘結(jié)的作用,促進(jìn)污泥沉積;循環(huán)水中鋁離子濃度不宜大于0.5mg/L。
7、銅離子濃度:0.1mg/L
循環(huán)水中的銅離子會(huì)引起鋼和鋁的局部腐蝕,因此循環(huán)水中的銅離子濃度不宜大于0.1mg/L。
8、總鐵(Fe2+,Fe3+):<0.5mg/L
循環(huán)水中的鐵離子即可以是由補(bǔ)充水帶入的,也可以是由循環(huán)水系統(tǒng)中鋼設(shè)備腐蝕所產(chǎn)生的;循環(huán)水中總鐵濃度為0.1-0.2mg/L時(shí)為正常,在0.5-1.0mg/L時(shí)為過(guò)高,而總鐵濃度>1.0mg/L時(shí)為腐蝕的信號(hào);《設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求循環(huán)水總鐵含量一般宜小于0.5mg/L。
9、堿度甲基橙堿度:≤500mg/L
天然水中的堿性物質(zhì)主要是H
5、CO3-,而循環(huán)冷卻水中的堿性物質(zhì)則主要是HCO3-和CO32-;堿度的單位可用mmol/L(H+計(jì))或mg/L(CaCO3計(jì))表示;堿度按測(cè)定時(shí)所用指示劑的不同可分為酚酞堿度(P—堿度)和甲基橙堿度(M—堿度),后者又稱為總堿度;甲基橙堿度是表征循環(huán)水中產(chǎn)生碳酸鹽垢的成垢陰離子數(shù)量和結(jié)垢傾向的一個(gè)重要參數(shù);一般情況下,冷卻水中若不投加阻垢分散劑,則堿度不宜大于3mmol/L(H+計(jì)),若投加阻垢分散劑,一般不宜超過(guò)10.0mmol/L(H+計(jì))或500mg/L(CaCO3計(jì))。
10、Cl-:不銹鋼換熱設(shè)備時(shí)<300mg/L,碳鋼換熱設(shè)備時(shí)<1000mg/L
氯離子是一種腐蝕性離子,它能
6、破換碳鋼、不銹鋼和鋁等金屬和合金表面的鈍化膜,引起金屬的點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕破裂;在充分充氣和未添加緩蝕劑的淡水中,當(dāng)氯離子濃度從0增加到200mg/L時(shí),碳鋼單位面積上的蝕孔數(shù)隨氯離子濃度的增加而增加;當(dāng)氯離子濃度增加到500mg/L時(shí),碳鋼表面上除了蝕孔外,將還有潰瘍狀腐蝕;當(dāng)投加緩蝕劑進(jìn)行冷卻水處理時(shí),對(duì)于含不銹鋼換熱設(shè)備的循環(huán)水系統(tǒng),氯離子濃度不宜大于300mg/L;對(duì)于含碳鋼換熱設(shè)備的循環(huán)冷卻水系統(tǒng),氯離子濃度則不宜大于1000mg/L;加氯或加次氯酸鈉去控制微生物生長(zhǎng)的同時(shí),會(huì)使循環(huán)冷卻水中的氯離子濃度升高;人們常根據(jù)循環(huán)水中和補(bǔ)充水中的氯離子濃度比計(jì)算循環(huán)水的濃縮倍數(shù)。
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7、1、SO42-、SO42-+Cl-≤1500
硫酸根也是一種腐蝕性離子;循環(huán)冷卻水中的硫酸根離子即可能是由補(bǔ)充水帶入的,也可能是人們?cè)诳刂蒲h(huán)冷卻水pH值時(shí)通過(guò)加濃硫酸而帶入的;硫酸根還可能與循環(huán)水中的鈣離子生成硫酸鈣垢,因此需要對(duì)它進(jìn)行監(jiān)測(cè);循環(huán)冷卻水中投加阻垢劑時(shí),對(duì)于碳鋼換熱設(shè)備,水中:SO42-+Cl-≤1500mg/L。
12、硅酸≤175mg/L[Mg2+]*[SiO2]<15000
循環(huán)冷卻水中的硅酸鹽有一定的緩蝕作用,但硅酸鹽濃度高時(shí)會(huì)生成硅酸鎂垢;循環(huán)冷卻水中硅酸鹽的濃度(SiO2計(jì))不宜大于175mg/L;為了防止生成硅酸鎂垢,循環(huán)水中的硅酸根濃度(SiO2計(jì))應(yīng)控制
8、在:[Mg2+](mg/L)*[SiO2](mg/L)<15000式中的[Mg2+]以CaCO3計(jì),[SiO2]以SiO2計(jì)。
13、油≤5mg/L
油類會(huì)附著于換熱器的管壁上,影響換熱器的傳熱和冷卻,阻止緩蝕劑與金屬表面相接觸,使金屬不能與緩蝕劑作用而生成保護(hù)膜;油類還是微生物的營(yíng)養(yǎng)源,是水中污垢生成物的黏結(jié)劑;循環(huán)冷卻水中的油含量不應(yīng)大于5mg/L,煉油企業(yè)循環(huán)冷卻水中的油含量則不應(yīng)大于10mg/L。
14、游離余氯濃度0.5-1.0mg/L
能有效控制循環(huán)水中微生物生長(zhǎng)的余氯濃度隨循環(huán)冷卻水運(yùn)行時(shí)的pH值而異;當(dāng)運(yùn)行時(shí)的pH值為6.0-8.0時(shí),循環(huán)冷卻水中余氯的濃度為0.2mg
9、/L就夠了;當(dāng)運(yùn)行時(shí)的pH值為8.0-9.0時(shí),循環(huán)冷卻水中余氯的濃度應(yīng)提高為0.4mg/L;當(dāng)運(yùn)行時(shí)的pH值為9.0-11.0時(shí),循環(huán)冷卻水中余氯的濃度則需要進(jìn)一步提高到0.8mg/L;《設(shè)計(jì)規(guī)范》中則要求:在回水總管處,游離余氯濃度宜控制在0.5-1.0mg/L。
15、磷酸鹽濃度
天然水中磷酸鹽的濃度是很低的,循環(huán)冷卻水中的磷酸鹽通常是作為水處理劑而被加入水中的;循環(huán)冷卻水中的磷酸鹽通常有正磷酸鹽、聚磷酸鹽和有機(jī)磷酸鹽三類;循環(huán)冷卻水中的正磷酸鹽通常是由聚磷酸鹽水解或膦酸鹽降解后產(chǎn)生的,也可能是正磷酸鹽作為緩蝕劑而被直接加入水中的,正磷酸鹽有一定的緩蝕作用,但它易于與水中的鈣離子生成磷酸鈣垢,故需對(duì)其在水中的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制;聚磷酸鹽是一類廣泛使用且較為有效的緩蝕劑和阻垢劑,聚磷酸鹽易于水解為正磷酸鹽,從而使其緩蝕能力降低,阻垢作用消失,且易與水中鈣離子生成磷酸鈣垢;膦酸鹽是一類廣泛使用的阻垢緩蝕劑,它既有阻垢作用,又有緩蝕作用,膦酸鹽雖不易水解,但會(huì)被活性氯降解為正磷酸鹽。
16、濃縮倍數(shù)
對(duì)于用來(lái)監(jiān)測(cè)濃縮倍數(shù)的組分濃度或性質(zhì)的要求:它們只隨濃縮倍數(shù)的增加而成比例地增加,而不受運(yùn)行中其他條件(加熱、曝氣、投加水處理劑、沉積或結(jié)垢等)的干擾;通常選用的組分濃度和性質(zhì)有:氯離子濃度、二氧化硅濃度、鉀離子濃度、鈣離子濃度、含鹽量和電導(dǎo)率。