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产pin资xun

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    ru果水中mei有溶解物质和悬fu杂质,水处理的guan理操作将是方便的。实ji上,水具有liang好的溶解性能,它又和kong气大liang接触,zhi使水中含有各謟hi餮脑又省K实目貁hi,实ji上就是秠un性又实目貁hi。水质所引起的wen题主要有:腐蔯hu⒔峁fu⑽勰嗪臀heng物繁zhi,er水质控zhi的内容就是针对这四个方面所采取的控zhi手段。目前,主要是采觤eiХ椒ɡ创锏缴蟬hu目的,即水质wen定糺i?更广义di说水处理包kuo:水使用前的处理、水使用中的处理和水使用后的处理,即污水pai放达标处理)。

zai使用水质wen定剂的过程中,缓蔯hu⒆韫?污泥分散,杀菌xiao率changchang要受到水质环綾hang⒔鹗魖honglei、金属表面zhuang态的影响。实jian经验表明:同一个配方zaibu同水质环境和同一謟hi鹗鬮u同的表面使用,往往会de到bu同的结果。zai一个环境li使用jiao好的wen定剂erzailing一个环境li的xiao果大为降低甚至无xiao,导zhi这zhongchabie的原yin就是水质环境的变化。yin此正que分析水质环境的变化、金属zhonglei、金属表面zhuang态对合理使用水质wen定剂,yi及合理选择水质wen定剂cheng分构cheng高xiao配方具有重要的yi义。水质wen定剂的使用和zu方包kuo两方面的认识:

(1)秠un蕎en定剂本身性质的认识。包kuo水质wen定剂的分子结构与缓蚀率、阻垢率、杀菌xiao率、污泥分散xiao率之间的关xi,水质wen定剂主体cheng分和fuzhucheng分的协同关xi,有haicheng分对其性能的影响等。

(2)对影响水质环境yin素的认识。包kuo哪xieyin素改变了水质环綾hangi往研究只注yi前zhe,本文对影响环境的yin素jin行总结,zai此jichu上秠un蔶in行分lei,ran后按照bu同的lei型给出bu同的处理方法。

2  影响水质环境的yin素

    水是liang好的溶剂,yin此水中含有各謟hi餮脑又剩榻崞鹄纯煞治?lei:盐、气体、jiao体(包kuo有机物、悬fu物)、微sheng物(包kuo藻lei、真菌、细菌)。

2.1水中溶解盐的影响

水中含有大liang的无机盐lei(矿物质),zai水中全部电离cheng阳离子和阴离子,tongchang用总溶固含liang来表示水中的总含盐liang,也称矿化度huo盐度。根ju水质的矿化度可yi将水质分为3lei:

(1)dan水,总溶固含liang小yu 1000mg/L;

(2)咸水,总溶固含liangzai 1000~30000mg/L之间;

(3)高盐水,总溶固含liangzai30000mg/Lyi上。

其含liang也可yitong过电导来间接测liang。一般来说,矿化度越高、腐蚀和结垢的qing向越大,它是水处理过程中重要的控zhizhi标。

2.2水中溶解气体的影响

    秠un视跋旖xi蟮钠逵蠴2、CO2、NH3、SO2。dang它们溶解zai水溶液li,水质将fasheng变化,ruH2S溶解zai水中就可能产sheng硫化氢腐蚀,CO2溶解zai水中就可能出现CO2腐蚀,也有可能出蟴hi丛拥那榭觯蝐hengruH2S-O2-CO2腐蚀体xi,xiangying的防护措shi要随之改变,才能达到保护shebei的目的。dangran,上shu糶angzhi錬u是zai每zhong水质都可能同shi出现的,含SO2水质一般出现zaikong气污染比jiaoyan重的di区。一般炼油chang的水中往往含有H2Shuozhezai油气田中可yi出现硫化氢lei水质。

2.3jiao体、悬fu物和有机物秠un实挠跋朦/p>

天ran水中除有溶解杂质yi外,还有各zhong悬fu杂质。按杂质颗粒的大小可分:悬浊液(粒径>0.1μm)、真溶液(粒径<1mμm)、jiao体(粒径zai1μm~1mμm之间)。用浊度表示悬fu物总含liang是水质的第4个控zhizhi标。浊度提高腐蚀速度和结垢速度增加。水中有机物的提高往往伴随着细菌和病毒的增高,它们是细菌和病毒的培养ji。一般tong过sheng物需氧liangBOD和化学需氧liangCOD表示有机物的含liang,它是细菌的营养源,dangCOD>10mg/Lshi,就可能出wen题。这li要特bieqiang调一下的是油污,它主要来自yushebei安装shi粘附zaishebei上er带入的,huoyouyu泵、feng机的润滑xi蚦heng〆r带入的。zai冷que塔用水中,一般dang油污含liang超过10mg/Lshi就会产sheng泡mo。水中含有油lei杂质秠un士貁hi有许多weihai,主要有yi蟣v龇矫妫裹/p>

(1)油膜是一层buliang热导体,它粘附zaiguan壁上影响传热xiao果。

(2)youyu油膜粘附yuguan壁,改变了金属表面的zhuang态,阻止了缓蚀剂与金属表面的接触er导zhi局部腐蔯huⅫ/p>

(3)油污是一zhong污垢的粘结剂和微sheng物营养詂huouyu油的存zai将增加微sheng物的活性,zai油膜的下面硫酸盐还原菌繁zhide很kuai,形cheng含油的hei色污泥。循环水中必须yan格控zhi水中的油含liang,一般认为bude高yu5mg/L。zai形cheng配方shi,它也是ying该考虑的yin素之一。

2.4微sheng物秠un实挠跋朦/p>

工业用水中含有一定shuliang的微sheng物,zai冷que水中引起wen题的微sheng物主要有三lei:藻lei、细菌和真菌。微sheng物腐蚀的重要特点是它高度集中yu局部部位,conger产sheng局部腐蔯huou其ying重视硫酸盐还原菌和铁细菌,其腐蚀穋ongξ裹/p>

4Fe + SO2 + 4H2O —硫酸还原菌—FeS + 3Fe(OH) 2 +3OH-

腐蚀特点为:(1)具有点蚀的特zheng,点蚀孔内表面一层腐蚀产物为hei色,孔蚀内表面很光亮,点蚀外表面是圆衱ei琭u视观察具有同心圆特zheng。(2)铁细菌,它是自养菌和兼养性自养菌的统称。dang水中含有亚铁离子shi,就很容易产sheng铁细菌,铁细菌附着zaiguan壁上,形cheng了conghong棕色到hei褐色的疤huo瘤,铁细菌依kao铁和氧jin行sheng存和繁zhi,它依kao亚离子氧化为高铁离子所shi放出的能liang维持shengming,使金属腐蔯huⅫ/p>

3  水处理药剂祅an≡瘘/p>

水质控zhi就是tong过化学手段防止水zaiyun行过程中出蟴hi峁fu⒏chu⑽勰喔阶牛琫r单一药剂很nan达到上shu目的,需将各zhong药剂复配使用。yin此,zai水处理过程中,必须考虑yi下几点:

(1)shou集有关水质、水liang的资liao;

(2)对用水shebei的特性(zhonglei、用材和yun行条jian)huo用水条jian有充分的了解,考聁iang赡躥asheng的水质箂hou?腐蔯hu⒔峁fu⒄衬?,明que防止箂houxi目貁hizhi标;

(3)秠un蕎en定剂、药剂之间的配wu性的了解;

(4)考虑与环境xiang协调,使用绿色环保型、经ji型、安全型的处理方法。

zai选择水处理配方之前,shou先要秠un捎玫乃shou鋈娴牧私猓yun式峁负透磓ing向jin行判断,yi决定是否去除硬度huo投加阻垢剂。缓蚀剂处理shi初步考虑zai选择药剂配方中,阻垢剂、分散剂所占的比例,ran后结合shebei的yun行情况考虑紋ou肫渌鼁hu剂。zai此jichu上,对具体的水质条jian判秞i硪┘粒莥i缓蚀剂为主剂,还是yi阻垢剂为主剂。它可yitong过leizi纳wen定zhishuR.I达到上shu目的。其判断公式为:R.I=2pHs-pH,其中,pHs是碳酸钙饱和shi的pH,就是实ji测liang的pH。

leizi纳认为:可yi将R.I=6作为穤hi缦撸琑.I=6表示碳酸钙bu腐蚀也bu结垢;R.I<6表示有结垢qing向;R.I>6表示有腐蚀qing向。它存zai一定的局限性,bu能完全预测金属表面的各謟hi丛觗ong态,但可用它作为选择水处理的zhi南,ju此初步she计xi统投加药剂的方案,见表1。

表1R.I值显示的wen题及建议加药方案

R.I值

wen题qing向

加药方案

0-2

yan重结垢

膦酸盐、膦酸zhi、聚丙烯酸、聚马

3-6

中等结垢

聚马/锌盐、多元醇膦酸zhi/锌盐

4.5-8

中等结垢和中等腐蚀

膦酸盐/聚磷酸盐、膦羧酸/聚磷酸盐

6.5-10

中等腐蚀

膦酸盐/钝化剂、聚磷酸盐/锌盐/钝化剂

8-10

yan重腐蚀

膦酸盐/锌盐

zai选择了配方的主体cheng穤hong螅岷舷zhi∏榭觯琷in一步调查shebei的材质lei型、介质流速、溶解的气体、介謘hou嵌取OD大小、shebeiyun行zhuang况,ru是否出蟴hichu⒔峁fu⑽勰唷⑽heng物,是否有漏油wen题等。根ju调查de来的shujuque定配方骨架,ru是否加表面活性剂、消泡剂、分散剂、非铁lei的缓蚀剂等。zai此jichu上,根ju掌握的有关缓蚀剂、分散剂、阻垢剂,表面活性剂的性质,结合蟴hi〉鞑榈那榭觯≡袷屎细谋浣橹侍鮦ian的药剂zhonglei,充实配方的内容,ran后tong过试验que定配方的最终zucheng。

4  各zhong处理药剂

    cong经ji实用的角度出fa,水处理药剂多采用复合配方,yifa挥各zhongzu分的协同作用。目前,zai水处理中有3个体xi的药剂配方:钝化xi(硝酸盐、铬酸盐、钼酸盐)、磷xi、非磷有机xi,主要yi磷配方为主。为更好di使用磷xi药剂需要了解一下其适用条jian。

4.1zai偏jian性工况下(pH = 7.8~8.3)的使用条jian

(1)热交换器出口温度bu宜超过500℃;

(2)水zai热交换器中的流速最好zai1~2.5m/s,一般至shaoyingzai 0.3m/syi上;

(3)控zhi浊度小yu10mg/L ;

(4)循环水中的钙硬度bushaoyu75~125mg/L (yiCaCO3计)huo30~50mg/L (yiCa2 +计),bu高yu400mg/L (yiCaCO3计)huo160mg/L (yiCa2 +计) ;

(5)jian度ying小yu244mg/L ;

(6)Cl-对bu锈gang小yu300mg/L ,对碳gang可yi允许zai400~500mg/L。

4.2zaijian性工况下(pH = 8.5~9.0)的使用条jian

(1)热交换器出口温度bu宜超过600℃;

(2)水zai热交换器中的流速一般yingzai0.3m/syi上;

(3)控zhi浊度小yu10mg/L;

(4)循环水中的钙硬度bushaoyu250~400mg/L (yiCaCO3计)huo100~160mg/L (yiCa2 +计);

(5)Cl-对bu锈gang小yu300mg/L,对碳gang可yi允许zai400~500mg/L。

目前,使用磷xi配方一般是youyi蟣v鲋魈迮浞皆黾鮡r纁huⅫ/p>

4.3膦酸盐-锌盐体xi

该体xi对Ca2+含liangbu超过150mg/L的水质都有xiao。使用温度最好bu超过400℃,适用yuleizi纳zhishuR.I<7.5水质,pH使用范围为6.5~8.5,其有机zu穤hi崆质捶翘鹗簦藄hi考虑紋ou攵詙ing的缓蚀剂;pH>8.5会有锌盐析出,为防止其析出考虑紋ou隤B TCA。为避免pH过低er引起的对非铁金属的侵蚀,tongchang配方中紋ou雜hao许唑lei化合物(MBT)。youyu竚en浞娇蓎izai高浓缩倍shu下yun行,使用的pH范围宽,可bu调jiepH,er广泛ying用yu工业上。它可yizuchengyi下骨架的配方:

①酸盐-锌-磺化benyi烯/聚马(加qiang分散性)提高阻垢性能;

②膦酸盐-锌盐-木质素(提高分散性);

③膦酸盐-锌盐-MB T ;

④膦酸盐-锌-PB TCA (zai高硬度、高温、高pH下使用)。

4.4聚磷酸盐-锌盐体xi

    竚en浞絲aipH<7.5条jian下使用jiao为理想。zai使用过程中要控zhipH,yi防止youyu聚磷水解er形cheng磷酸钙筬uN耍蓎izai此方中紋ou敫呔畚飝izhi磷酸钙析出,该法适用yu结垢qing向小、低硬度水。ru果将配方变化为:聚磷酸盐—锌—膦酸盐—正磷酸—铜缓蚀剂,该方就可yi适用yu高含盐liang、高SO2、Cl-含liang和负饱和zhishu的水。锌盐可用Zn(H2PO4)2所谓jian处理工艺是zhidangleizi纳饱和zhishuzai4.5~8之间shi,对原水可yibujin行预处理,利用原水中Ca2+,Mg2+的缓蚀作用紋ou離iangying的药剂,控zhi腐蚀和结筬uE浞焦羌芪⑺嵫巍⒕酆衔铩⒂谢铩ai这zhong工况条jian下,配方中的缓蚀剂选择范围絰i螅搜≡窳讀i作为腐蚀yizhi剂yi外,还可yi选择非磷xizu分作为控zhi腐蚀的缓蚀剂。tong过引入分散糽iang山浞礁秤凶韫fu⒎稚⒑蛓izhi局部腐蚀的能力。zai该条jian下配方可yizai很宽的温度和pH范围内使用。例ru,襶uan嘣?膦酸盐)-锌盐-木质素磺酸钠cheng分为骨架的配方可yi解决高硬度、高含盐水质的腐蚀和结垢wen题。

5  ying用实例

yi锦西热电供暖公司补水水质分析为例,其水质zhi标ru下:

供水温度:80℃

pH:7.6;jian度(CaCO3):64mg/L

钙硬度(CaCO3):181mg/L

总硬度(CaCO3):92.5mg/L

总铁:0.1~0.3mg/L

lv离子:10.5mg/L ;硫酸根:32mg/L

浊度:5mg/L;电导率:40μS·cm-1

根juyi上温度计算的leizi纳zhishuR.I=5.15,you此判断,此水为中等腐蚀中等结垢的水质。yin此zai配方she计上利用水中Ca2+、Mg2+的缓蚀作用控zhi腐蚀,配方骨架可yishe计为ong⑺嵫?锌盐-酰an-聚yi烯磺酸钠。实jian表明:它具有jiao好的缓蚀和阻垢xiao果。采用我们she计的合理配方,使药剂的使用liangyou原来的150mg/L降礿iao謟ai的100mg/L,既jie省了药剂,又达到了理想的防腐xiao果。

ling外,根ju蟴hi∏榭鲆刑厥獾拇戆旆ǎ瑀u对油田的水中溶解了H2ShuoCO2气体和大liang的Cl-,zaizhi定方案前,shou先ying根ju水质分析报告中溶解气体的liang,结合蟴hi〉鞑榕卸细磆uo结垢的原yin(是氧还是硫化氢huo二氧化碳腐蚀yi及结垢lei型),采取xiangying的对策。zaizhi定配方shi,bu仅要考虑配方cheng穤hong涞男饔茫惨悸瞧淇赡艽吹膚eihai,适dang加yi控zhi。例ru,某供热公司zai供暖期间为防止热wang水丢失,zai使用水质wen定剂的水中,紋ou肓撕斜砻婊钚缘姆蓝粒峁鹆伺輒o,影响了供暖。ru果zai使用前能认识其负面作用,紋ou胂菁辆涂蓎i避免。蟴hi〉鞑橐埠苤匾齬u某changyinshebei漏油er使缓蚀剂失xiao,ru果蟴hi×私獾秸庖磺榭觯瑉aizu方shi考虑到这一yin素(加表面活性剂)就可避免这一情况的fasheng。总之,重视水质环境和蟴hi∏榭龅鞑椋拍躩iao好采取ying对措shi,提高水质wen定剂的使用xiao率。

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