【科(kē)普】工(gōng)業循環水的知識解答(dá)

什麽是水處理(lǐ)
        我們所說的水處理(lǐ)并不是普遍意義上的污水處理(lǐ)，而是工(gōng)業水處理(lǐ)，相反，我們處理(lǐ)的往往不是污水，而是可(kě)以被利用(yòng)的正常态的水，這些水的來源有(yǒu)很(hěn)多(duō)，例如地表水、河水、經過處理(lǐ)後的生活污水（我們多(duō)叫中(zhōng)水），這些水我們同稱作(zuò)補水。當補水進入了工(gōng)廠冷卻系統之後，就成為(wèi)了我們常說的循環水，這些循環水的作(zuò)用(yòng)往往是冷卻作(zuò)用(yòng)。大部分(fēn)工(gōng)廠的循環水冷卻系統是敞開式的，也就是有(yǒu)一部分(fēn)是暴露在空氣裏面的，而暴露在空氣中(zhōng)的這部分(fēn)（一般是一個冷卻塔，将被升溫的循環水冷卻），随着時間的推移，往往會蒸發，受到粉塵污染，産(chǎn)生菌藻等不良影響，水處理(lǐ)，就是将這部分(fēn)影響降到最低。

為(wèi)什麽需要水處理(lǐ)
        在所用(yòng)到的補水中(zhōng)，不論哪一種補水，陽離子含量最多(duō)的往往是Ca+，陰曆含量最多(duō)的往往是HCO3-或者是硫酸根例子，這幾種離子在離子濃度較高時，會形成碳酸鈣或者硫酸鈣垢，且以碳酸鈣垢居多(duō)（沒錯，就是你家水壺裏面的那種），這些的沉積會造成換熱器的換熱效率降低，更嚴重的是将助長(cháng)某些細菌如鐵細菌的繁殖，導緻管壁腐蝕穿孔而洩露。同時随着水的蒸發水中(zhōng)各種離子含量也在逐漸增加，這些離子的增加也會導緻結構或者産(chǎn)生腐蝕。而經過處理(lǐ)之後的循環水可(kě)以保證在離子濃度增加後而減少結垢，降低腐蝕，減少菌藻生長(cháng)的效果。

影響垢的因素
        循環水的垢除了有(yǒu)無機垢之外，還有(yǒu)污垢，這些污垢往往是由于地表水中(zhōng)總夾雜有(yǒu)許多(duō)泥沙，腐殖質(zhì)以及各種懸浮物(wù)和膠體(tǐ)物(wù)，同時也可(kě)能(néng)是由于水中(zhōng)進入了較多(duō)的粉塵，導緻水的濁度升高。而結無機垢的主要原因還是由于水的蒸發，導緻水中(zhōng)成垢離子濃度增加。

影響腐蝕的因素
        ①、pH值，主要取決于該金屬氧化物(wù)在水中(zhōng)的溶解度對pH值得依賴關系。一般來說，對于鎳、鐵、鎂材質(zhì)，pH越低，腐蝕的越快（對于鐵，pH很(hěn)高時，鐵也要溶解生成鐵酸鹽）。
        ②、陰離子，水中(zhōng)不同離子在增加金屬腐蝕速度方面有(yǒu)以下順序：NO3-＜CH3COO-＜Cl-＜ClO4-，其中(zhōng)我們主要檢測的是氯離子濃度。
        ③、絡合劑，我們主要考慮的是NH3，當化工(gōng)廠某些管道發生洩漏時，有(yǒu)時會導緻铵根離子升高，加快了腐蝕。
        ④、硬度，鈣、美離子濃度過高時，會與水中(zhōng)碳酸根、磷酸根或矽酸根作(zuò)用(yòng)形成碳酸鈣、磷酸鈣和矽酸鈣垢，引起垢下腐蝕。
        ⑤、金屬離子，銅、銀等重金屬離子在冷卻水忠對鋼、鋁、鎂這幾種常見金屬起有(yǒu)害作(zuò)用(yòng)，這些離子往往會形成一個個的微電(diàn)池而引起基體(tǐ)金屬的腐蝕。
        ⑥、溶解的氣體(tǐ)，低碳鋼，銅和銅合金腐蝕率會随着氧含量的增高而增加。當水的pH偏低時，二氧化碳會導緻金屬表面膜的溶解破壞。當冷卻水忠存在氧化劑時，氨會選擇性的腐蝕銅。硫化氫會加速銅、鋼和合金鋼的腐蝕，但對鋁沒有(yǒu)腐蝕性。二氧化硫會降低pH增加腐蝕。
        ⑦、濃度，多(duō)數金屬在非氧化性算中(zhōng)随着濃度的增加，腐蝕家具(jù)，而在氧化性算中(zhōng)，随着濃度的增加，腐蝕速度有(yǒu)一個最高值，超過最高值後會形成保護膜，腐蝕率下降。
        ⑧、懸浮固體(tǐ)，當冷卻水流速降低時，懸浮物(wù)容易在換熱器表面生成疏松的沉積物(wù)，引起垢下腐蝕。
        ⑨、流速，流速低時，水中(zhōng)溶解氧的流量随之增加，金屬腐蝕速率加快。
        ⑩、溫度，一般的将，金屬的腐蝕速度随着溫度的增加而增加。

氯對腐蝕的影響
        ①對碳鋼：當水中(zhōng)餘氯濃度達到0.5mg/L時，碳鋼的腐蝕率迅速上升，達到0.7mg/L時，開始超出設計規範的容許的上限值。
        ②含鎳鑄鐵，＜2mg/L時，影響不大
        ③銅基合金，＜2mg/L時，影響不大
        ④鋁，均有(yǒu)腐蝕，但不嚴重
        ⑥不鏽鋼，跟材質(zhì)有(yǒu)關

影響菌藻生長(cháng)的因素
        一般來說促進菌藻生長(cháng)的離子主要是無機磷，無機磷是菌藻的主要生長(cháng)源，除無機磷之外，循環水補水水質(zhì)不好，也會帶入較多(duō)菌藻。另外還有(yǒu)在化工(gōng)廠中(zhōng)水中(zhōng)氨氮含量偏高時也會促進菌藻生長(cháng)。
        鉻酸鹽：鉻酸鈉，氧化性緩蝕劑，有(yǒu)臨界濃度，需要高于臨界濃度，使用(yòng)時通常以較低的劑量與其他(tā)緩蝕劑（鋅鹽、聚磷酸鹽、有(yǒu)機磷酸鹽）複配。
        亞硝酸鹽：亞硝酸鈉，氧化性緩蝕劑，有(yǒu)臨界濃度，取決于侵蝕性離子。被廣泛用(yòng)作(zuò)冷卻設備酸洗後的鈍化劑和密閉式循環冷卻水系統中(zhōng)的非鉻酸鹽系緩蝕劑。
        矽酸鹽：SiO2與Na2O之比為(wèi)2.5~3.0的水玻璃。最佳pH為(wèi)8.0~9.5，在pH過高的或者Mg硬度高的水中(zhōng)，不宜使用(yòng)矽酸鹽。使用(yòng)矽酸鹽作(zuò)緩蝕劑時，冷卻水忠必須有(yǒu)有(yǒu)氧金屬才能(néng)得到有(yǒu)效的保護。被用(yòng)作(zuò)直流水的緩蝕劑時濃度為(wèi)8~20mg/L。
        钼酸鹽：非氧化性緩蝕劑，效果差，成本高。
        鋅鹽：硫酸鋅，陰極性緩蝕劑，于其他(tā)緩蝕劑聯合使用(yòng)往往相當有(yǒu)效。成本低，成膜快，但使用(yòng)時需要pH＜8。
        磷酸鹽：陽極性緩蝕劑，無毒性，價格低，但需要與專用(yòng)的共聚物(wù)聯合使用(yòng)，緩蝕作(zuò)用(yòng)一般，容易促進藻類生長(cháng)。
        聚磷酸鹽：六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉，屬于線(xiàn)型無機聚合物(wù)，不僅有(yǒu)緩蝕作(zuò)用(yòng)，還可(kě)阻止冷卻水中(zhōng)碳酸鈣和硫酸鈣垢的低濃度阻垢作(zuò)用(yòng)。使用(yòng)時盡可(kě)能(néng)避免水解成正磷酸鹽，常與鉻酸鹽、鋅鹽、钼酸鹽、有(yǒu)機磷酸鹽等緩蝕劑聯合使用(yòng)。
        有(yǒu)機膦酸：常用(yòng)ATMP（氨基三亞甲基膦酸）、HEDP（羟基亞乙基膦酸）、DETMP（乙二胺四亞甲基膦酸）、PBTCA（2-膦酸丁烷-1、2、4三羧酸）、HPA（羟基膦酰基乙酸）等。與聚磷酸鹽相比，并不會那麽容易水解成正磷酸鹽。
        苯并三唑（BTA）和甲基苯并三唑（TTA）：BTA是一種很(hěn)有(yǒu)效的鋼和銅合金緩蝕劑。BTA與TTA在pH=6~10之間的緩蝕率最高。當冷卻水忠有(yǒu)遊離氯愛是，BTA的患失性能(néng)被破壞，但當遊離氯消耗完後，緩蝕作(zuò)用(yòng)又(yòu)會恢複。兩者更能(néng)耐受氯的氧化作(zuò)用(yòng)，但價格較高。
        硫酸亞鐵：發電(diàn)廠通關凝汽器中(zhōng)廣泛采用(yòng)，目前，國(guó)内外發電(diàn)廠采用(yòng)膠球清洗與硫酸亞鐵造膜處理(lǐ)相結合的方式來防止冷卻水對凝汽器銅管的腐蝕。