工业循环水处理知识培训讲座水处理化工有限公司第2页共25页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共25页第一部分工业循环冷却水结垢腐蚀的成因、处理理论及方法一、水质的简单分类：1、水的成分：水中杂质的组成分为阳离子和阴离子。阳离子分为两大类：Ca2+、Mg2+和K+、Na+阴离子也分为两大类：1）OH-、CO32-、HCO3-等称为M碱度；2）Cl-、SO42-、NO3-等2、水的类型：根据水中阴阳离子的配合不同，可组成不同类型的水质；（主要是硬度和碱度的配合）硬度用H来表示，碱度用M来表示。1）HM称为非碳酸盐型水3）M>H称为负硬水(高K+、Na+，低Ca2+、Mg2+)4）M=H称为中性盐水可用下图来表示：3、水的PH值同碱度的关系PH>10M=OH-+CO32-+HCO3-硬度Ca2+、Mg2+碱度OH-、CO32-、HCO3-碱金属离子K+、Na+酸根Cl-、SO42-、NO3-碳酸盐型水中性盐水负硬水非碳酸盐型水第3页共25页第2页共25页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共25页10>PH>8.3M=CO32-+HCO3-8.3>PH>4.5M=HCO3-4、M（总）碱度和P（分）碱度的关系：P=0HCO3-2PMCO32-=2(M—P)OH-=2P-MP=MOH-如：我们测得水的碱度，M碱度为5mmol/L，P碱度为1mmol/L，那么水中CO32-含量为2mmol/L，HCO3-含量为5-2mmol/L=3mmol/L。5、PH值同结垢倾向的关系：虽然循环水中的Ca2+、Mg2+盐的析出是受补充水的水质和浓缩倍数而决定的，但PH值可改变碳酸盐碱度的形式和数量，因此循环冷却水的结垢倾向是可由PH值来调整的。溶于水的Ca（HCO3）2和CaCO3有如下平衡关系：Ca（HCO3）2在水中溶解度很大，20℃时为16.6g/100mlH20，而CaCO3在25℃时只有1.79g/100mlH20,极易沉淀。从以上平衡关系来Ca（HCO3）22HCO3-＋Ca2+＋2H+＋CO32-CaCO3第4页共25页第3页共25页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页共25页看，H+起着第二平衡的作用。如水中加酸，H+增加(PH值下降)，反应式向左上方进行，CO32-减少。试验证明:无论水中所含CO32-、HCO3-的多少，水滴在空气中降落1.5～2s时间后，水中的CO2的含量几乎全部散失，剩余CO2的含量只与温度有关。如循环冷却水的温度达到50℃,则无CO2存在.因此水中的Ca2+、Mg2+的重碳酸盐全部转化为碳酸盐。二、水垢的种类及成因：1、碳酸钙：碳酸钙是工业循环冷却水中最常见的水垢，平常称之为硬垢，它主要来自补充水的溶解盐（主要是Ca（HCO3）2），在循环冷却水的运行中受热分解成CO2和CaCO3，而CaCO3又是一种难溶性化合物，它的溶度积是2.8×10-9，而且其溶解度随温度升高而降低，这是形成硬垢的主要成份。2、磷酸钙:为了抑制系统材质的腐蚀，常常要加入聚磷酸盐来作为缓蚀剂，当水温升高时,聚磷酸盐会分解为正磷酸盐，分解率因冷却水停留的时间而升高约10%～40%，结果PO43-与Ca2+生成溶解度很低的磷酸钙垢。3、硅酸:这是由于水中的SiO2量过高，加上水的硬度较高，生成非常难处理的硅酸钙(镁)硬垢，因此，通常限制冷却水中SiO2的含量在150-170mg/L之间，但当水中Mg2+大于40mg/L时即使冷却水中SiO2含量<150mg/L，也仍会生成硅酸镁垢，因此第5页共25页第4页共25页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页共25页<<工业循环冷却水设计规范>>中规定：[Mg(以CaCO3计)]·[SiO2]=15000－35000mg/L4、硫酸钙：硫酸钙在98℃以下是稳定的二水化合物，其溶解度比碳酸钙大40倍以上，在37℃以下，随温度升高而溶解度增大，但在37℃以上则相反，随温度升高而降低，一般水中不会生成硫酸钙垢。但硫酸根浓度过大时也会产生硫酸钙垢，而且会促进腐蚀。三、水垢的形成条件：但冷却水中某盐类的离子物质的量浓度乘积大于溶度积时，为过饱和溶液，过饱和时，就会发生水垢沉积，达到过饱和主要有以下因素造成：1、浓缩倍数的提高。2、系统温度升高，使部分难溶性盐溶解度下降，形成垢盐析出沉积。3、由于碳酸氢盐是一种不稳定的盐类，其在换热器表面受热会分解成为碳酸盐和CO2，而CaCO3溶解度很低，达不到Ca（HCO3）2万分之一，因而很容易在换热器表面形成CaCO3垢。四、水垢的处...
