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产pin资讯

水质稳定剂

    如果水中胔ui腥芙馕镏蔴e悬浮詙ou剩i的管li操作将shi方bian的。实际上,水具有良好的溶解性能,它youhekong气大liang接触,致使水中含有各种各样的詙ou省K实目貁hi,实际上jiushi秠un性you实目貁hi。水质suo引起的wentizhu要有:腐shi、结垢、污泥he微生物繁zhi,而水质控zhi的内容jiushi针对这四个方面suo采取的控zhi手段。目qian,zhu要shi采用化学方法lai达到上shu目的,糲i饰榷╦i术(更广义地说水处li包括:水使用qian的处li、水使用中的处lihe水使用后的处li,即污水排放达标处li)。

zai使用水质稳定剂的过cheng中,缓shi、阻垢,污泥分散,sha菌效率常常要shou到水质环綾hang⒔餾hu种类、金shu表面状tai的影响。实践经yan表明e桓雠浞絲ai不同水质环境he同一种金shu不同的表面使用,往往会de到不同的结果。zai一个环境里使用较好的稳定剂而zailing一个环境里的效果大为降低甚至无效,导致这种差别的原yinjiushi水质环境的变化。yinci正确分析水质环境的变化、金shu种类、金shu表面状tai对合li使用水质稳定剂,以及合li选择水质稳定剂成分构成gao效配方具有zhong要的意义。水质稳定剂的使用he组方包括两方面的认识:

(1)秠un饰榷羈en身性质的认识。包括水质稳定剂的分zi结构与缓shi率、阻垢率、sha菌效率、污泥分散效率zhi间的关xi,水质稳定剂zhu体成分hefu助成分的协同关xi,有害成分对其性能的影响deng。

(2)秡a跋焖驶肪硑in素的认识。包括哪xieyin素改变了水质环綾hangR酝芯恐蛔⒁鈗ian者,ben文秡a跋旎肪车膟in素进行总结,zaici基础上秠un式蟹掷啵缓蟀凑詹煌睦嘈透霾煌拇i方法。

2  影响水质环境的yin素

    水shi良好的溶剂,yinci水中含有各种各样的詙ou剩榻崞餷ai可分为4类:盐、气体、胶体(包括有机物、悬浮物)、微生物(包括zao类、zhen菌、细菌)。

2.1水中溶解盐的影响

水中含有大liang的无机盐类(矿物质),zai水中全部电离成阳离ziheyin离zi,通常用总溶gu含lianglai表示水中的总含盐liang,也称矿化度或盐度。根据水质的矿化度可以将水质分为3类:

(1)淡水,总溶gu含liang小于 1000mg/L;

(2)咸水,总溶gu含liangzai 1000~30000mg/Lzhi间;

(3)gao盐水,总溶gu含liangzai30000mg/L以上。

其含liang也可以通过电导lai间接测liang。一般纁i担蠡仍絞ao、腐shihe结垢的倾xiang越大,它shi水处li过cheng中zhong要的控zhi指标。

2.2水中溶解气体的影响

    秠unshi跋旖洗蟮钠逵蠴2、CO2、NH3、SO2。dang它们溶解zai水溶液里,水质将发生变化,如H2S溶解zai水中jiu可能产生硫化qing腐shi,CO2溶解zai水中jiu可能出现CO2腐shi,也有可能出现更复za的qing况,形成如H2S-O2-CO2腐shi体xi,相应的防护cuo施要随zhi改变,才能达到保护设备的目的。dang然,上shu几謟hi宀籹hizai每种水质都可能同shi出现的,含SO2水质一般出现zaikong气污染比较yanzhong的地区。一般炼油厂的水中往往含有H2S或者zai油气tian中可以出现硫化qing类水质。

2.3胶体、悬浮物he有机物秠un实挠跋朦/p>

天然水中除有溶解詙ou室酝猓褂懈髦中≡you省0丛you士帕5拇笮】煞郑盒且?粒径>0.1μm)、zhen溶液(粒径<1mμm)、胶体(粒径zai1μm~1mμmzhi间)。用浊度表示悬浮物总含liangshi水质的第4个控zhi指标。浊度提gao腐蔯i俣萮e结垢速度zeng加。水中有机物的提gao往往伴随着细菌he病毒的zenggao,它们shi细菌he病毒的培养基。一般通过生物xu氧liangBODhe化学xu氧liangCOD表示有机物的含liang,它shi细菌的营养源,dangCOD>10mg/Lshi,jiu可能出wenti。这里要特别强调一下的shi油污,它zhu要laizi于设备安zhuangshi粘fuzai设备上而带入的,或由于泵、风机的润滑xi统渗漏而带入的。zai冷萩i盟校话鉪ang油污含liang超过10mg/Lshijiu会产生泡沫。水中含有油类詙ou识yun士貁hi有许duowei害,zhu要有以下san个方面:

(1)油膜shi一层不良热导体,它粘fuzai管壁上影响传热效果。

(2)由于油膜粘fu于管壁,改变了金shu表面的状tai,阻止了缓shi剂与金shu表面的接触而导致局部腐shi。

(3)油污shi一种污垢的粘结剂he微生物营养源。由于油的存zai将zeng加微生物的活性,zai油膜的下面硫酸褀ei乖眤hidehenkuai,形成含油的黑色污泥。循环水中必须yan格控zhi水中的油含liang,一般认为不degao于5mg/L。zai形成配方shi,它也shi应gai考lv的yin素zhi一。

2.4微生物秠un实挠跋朦/p>

gong业用水中含有一定数liang的微生物,zai冷萩i幸饂enti的微生物zhu要有san类:zao类、细菌hezhen菌。微生物腐shi的zhong要特点shi它gao度ji中于局部部wei,从而产生局部腐shi。尤其应zhongshi硫酸褀ei乖鷋e铁细菌,其腐shifan应为:

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

腐shi特点为:(1)具有点shi的特zheng,点shi孔内表面一层腐shi产物为黑色,孔shi内表面hen光亮,点shi外表面shi圆衱ei﹕hi观察具有同xin圆特zheng。(2)铁细菌,它shizi养菌hejian养性zi养菌的统称。dang水中含有亚铁离zishi,jiuhen容yi产生铁细菌,铁细菌fu着zai管壁上,形成了从红棕色到黑he色的疤或瘤,铁细菌依靠铁he氧进行生存he繁zhi,它依靠亚离zi氧化为gao铁离zisuo释放出的能liang维chi生ming,使金shu腐shi。

3  水处liyao剂祅an≡瘘/p>

水质控zhijiushi通过化学手段防止水zaiyun行过cheng中出现结垢、腐shi、污泥fu着,而单一yao剂hennan达到上shu目的,xu将各种yao剂复配使用。yinci,zai水处li过cheng中,必须考lv以下几点:

(1)收ji有关水质、水liang的资料;

(2)秡a盟璞傅奶匦?种类、用材heyun行条jian)或用水条jian有充分的了解,考lv可能发生的水质故zhang(腐shi、结垢、粘泥),明确防止故zhang的控zhi指标;

(3)秠un饰榷痢ao剂zhi间的配伍性的了解;

(4)考lv与环境相协调,使用绿色环保型、经济型、安全型的处li方法。

zai选择水处li配方zhiqian,shou先要秠un捎玫乃shou鋈娴牧私猓yun式峁竓e腐shi倾xiang进行判断,以决定shifuqu除硬度或投加阻垢剂。缓shi剂处lishi初步考lvzai选择yao剂配方中,阻垢剂、分散剂suo占的比例,然后结合设备的yun行qing况考lv加入其它助剂。zaici基础上,对具体的水质条jian判断处liyao剂,shi以缓shi剂为zhu剂,还shi以阻垢剂为zhu剂。它可以通过雷兹na稳定指数R.I达到上shu目的。其判断公式为:R.I=2pHs-pH,其中,pHsshi碳酸钙饱heshi的pH,jiushi实际测liang的pH。

雷兹na认为:可以将R.I=6作为分界线,R.I=6表示碳酸钙不腐shi也不结垢;R.I<6表示有结垢倾xiang;R.I>6表示有腐shi倾xiang。它存zai一定的局xian性,不能完全预测金shu表面的各种复za动tai,但可用它作为选择水处li的指南,据ci初步设计xi统投加yao剂的方案,jian表1。

表1R.I值xian示的wenti及jian议加yao方案

R.I值

wenti倾xiang

加yao方案

0-2

yanzhong结垢

lian酸盐、lian酸酯、ju丙烯酸、ju马

3-6

中deng结垢

ju马/锌盐、duoyuan醇lian酸酯/锌盐

4.5-8

中deng结垢he中deng腐shi

lian酸盐/ju磷酸盐、liansuo酸/ju磷酸盐

6.5-10

中deng腐shi

lian酸盐/钝化剂、ju磷酸盐/锌盐/钝化剂

8-10

yanzhong腐shi

lian酸盐/锌盐

zai选择了配方的zhu体成分zhi后,结合蟴hiing况,进一步调查设备的材质类型、介质liu速、溶解的气体、介謘hou嵌取OD大小、设备yun行状况,如shifu出现腐shi、结垢、污泥、微生物,shifu有漏油wentideng。根据调查delai的数据确定配方骨架,如shifu加表面活性剂、消泡剂、分散剂、非铁类的缓shi剂deng。zaici基础上,根据掌握的有关缓shi剂、分散剂、阻垢剂,表面活性剂的性质,结合蟴hi〉鞑榈膓ing况,选择shi合改变介质条jian的yao剂种类,充实配方的内容,然后通过试yan确定配方的zui终组成。

4  各种处liyao剂

    从经济实用的jiao度出发,水处liyao剂duo采用复合配方,以发hui各种组分的协同作用。目qian,zai水处li中有3个体xi的yao剂配方:钝化xi(硝酸盐、铬酸盐、钼酸盐)、磷xi、非羫i谢鷛i,zhu要以磷配方为zhu。为更好地使用磷xiyao剂xu要了解一下其蕇hi锰鮦ian。

4.1zai偏碱性gong况下(pH = 7.8~8.3)的使用条jian

(1)热交换器出口温度不宜超过500℃;

(2)水zai热交换器中的liu速zui好zai1~2.5m/s,一般至少应zai 0.3m/s以上;

(3)控zhi浊度小于10mg/L ;

(4)循环水中的钙硬度不少于75~125mg/L (以CaCO3计)或30~50mg/L (以Ca2 +计),不gao于400mg/L (以CaCO3计)或160mg/L (以Ca2 +计) ;

(5)碱度应小于244mg/L ;

(6)Cl-对不锈钢小于300mg/L ,对碳钢可以詓hi韟ai400~500mg/L。

4.2zai碱性gong况下(pH = 8.5~9.0)的使用条jian

(1)热交换器出口温度不宜超过600℃;

(2)水zai热交换器中的liu速一般应zai0.3m/s以上;

(3)控zhi浊度小于10mg/L;

(4)循环水中的钙硬度不少于250~400mg/L (以CaCO3计)或100~160mg/L (以Ca2 +计);

(5)Cl-对不锈钢小于300mg/L,对碳钢可以詓hi韟ai400~500mg/L。

目qian,使用磷xi配方一般shi由以下san个zhu体配方zeng减而lai。

4.3lian酸盐-锌盐体xi

gai体xi对Ca2+含liang不超过150mg/L的水质都有效。使用温度zui好不超过400℃,蕇hi糜诶鬃萵a指数R.I<7.5水质,pH使用范围为6.5~8.5,其有机组分将会侵shi非铁金shu,cishi考lv加入秡aΦ幕簊hi剂;pH>8.5会有锌盐析出,为防止其析出考lv加入PB TCA。为避免pH过低而引起的对非铁金shu的侵shi,通常配方中加入少许唑类化合物(MBT)。由于gai配方可以zaigao浓缩bei数下yun行,使用的pH范围宽,可不调节pH,而广泛应用于gong业上。它可以组成以下骨架的配方:

①酸盐-锌-磺化ben乙烯/ju马(加强分散性)提gao阻垢性能;

②lian酸盐-锌盐-木质素(提gao分散性);

③lian酸盐-锌盐-MB T ;

④lian酸盐-锌-PB TCA (zaigao硬度、gao温、gaopH下使用)。

4.4ju磷酸盐-锌盐体xi

    gai配方zaipH<7.5条jian下使用较为li想。zai使用过cheng中要控zhipH,以防止由于ju磷水解而形成磷酸钙垢。为ci,可以zaici方中加入gaoju物抑zhi磷酸钙析出,gai法蕇hi糜诮峁盖鉿iang小、低硬秗enH绻浞奖浠簀u磷酸盐—锌—lian酸盐—正磷酸—铜缓shi剂,gai方jiu可以蕇hi糜趃ao含盐liang、gaoSO2、Cl-含lianghe负饱he指数的水。锌盐可用Zn(H2PO4)2suo谓碱处ligongyishi指dang雷兹膕hae指数zai4.5~8zhi间shi,对原水可以不进行预处li,利用原水中Ca2+,Mg2+的缓shi作用加入相应的yao剂,控zhi腐shihe结垢。配方骨架为lian酸盐、ju合物、有机物。zai这种gong况条jian下,配方中的缓shi剂选择范围较大,除了选择磷xi作为腐shi抑zhi剂以外,还可以选择非磷xi组分作为控zhi腐shi的缓shi剂。通过引入分散糽iang山浞礁秤凶韫浮⒎稚e抑zhi局部腐shi的能力。zaigai条jian下配方可以zaihen宽的温度hepH范围内使用。例如,以duoyuan醇(lian酸盐)-锌盐-木质素磺酸钠成分为骨架的配方可以解决gao硬度、gao含盐水质的腐shihe结垢wenti。

5  应用实例

以锦西热电供暖公si补水水质分析为例,其水质指标如下:

供水温度:80℃

pH:7.6;碱度(CaCO3):64mg/L

钙硬度(CaCO3):181mg/L

总硬度(CaCO3):92.5mg/L

总铁:0.1~0.3mg/L

氯离zi:10.5mg/L ;硫酸根:32mg/L

浊度:5mg/L;电导率:40μS·cm-1

根据以上温度计算的雷兹na指数R.I=5.15,由ci判断,ci水为中deng腐shi中deng结垢的水质。yincizai配方设计上利用水中Ca2+、Mg2+的缓shi作用控zhi腐shi,配方骨架可以设计为:lian酸盐-锌盐-酰an-ju乙烯磺酸钠。实践表明:它具有较好的缓shihe阻垢效果。采用我们设计的合li配方,使yao剂的使用liang由原lai的150mg/L降到现zai的100mg/L,既节省了yao剂,you达到了li想的防腐效果。

ling外,根据蟴hiing况要有特殊的处li办法,如秡a蛅ian的水中溶解了H2S或CO2气体he大liang的Cl-,zaizhi定方案qian,shou先应根据水质分析报告中溶解气体的liang,结合蟴hi〉鞑榕卸细痵hi或结垢的原yin(shi氧还shi硫化qing或二氧化碳腐shi以及结垢类型),采取相应的对ce。zaizhi定配方shi,不仅要考lv配方成分zhi间的协同作用,也要考lv其可能带lai的wei害,shidang加以控zhi。例如,某供热公sizai供暖qi间为防止热网水丢shi,zai使用水质稳定剂的水中,加入了含有表面活性的防丢水剂,结果引起了泡沫,影响了供暖。如果zai使用qian能认识其负面作用,加入消泡剂jiu可以避免。蟴hi〉鞑橐瞙enzhong要,例如某厂yin设备漏油而使缓shi剂shi效,如果蟴hi×私獾秸庖籷ing况,zai组方shi考lv到这一yin素(加表面活性剂)jiu縮ha苊庹庖籷ing况的发生。总zhi,zhongshi水质环境he蟴hiing况调查,才能较好采取应对cuo施,提gao水质稳定剂的使用效率。

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