循环冷却水PH值-碱度的理论计算和分析汇总
浅析循环水碱度的计算和调节
浅析循环水碱度的计算和调节作者：江臣王曙光胡斌来源：《中国科技博览》2013年第38期[摘要]：在循环水日常管理过程中，碱度是一个非常重要的控制要素，通过分析循环水碱度的计算方法、影响循环水碱度的因素和出现异常时及时合理有效的进行处理，从而使循环水水质更加稳定，水资源使用更加合理有效。
[关键词]：循环水碱度药剂水处理碱度是指水中能接收H+的物质的量，对循环水而言基本上是碳酸盐、重碳酸盐及氢氧化物的含量，是循环水水质的重要指标之一。
在结垢的主要成份是碳酸钙或氢氧化镁的水质中，碱度和硬度一样，都是成垢离子的来源，为了防止结垢，就必须控制硬度和碱度含量，这时在冷却水的操作运行过程中可以通过严格控制pH值，来控制水中的氢离子浓度达到调节碱度的各种组成和含量。
而在结垢的主要成份是非碳酸盐或非氢氧化物的水质中，碱度固然也要求控制，但不能把它和硬度等同起来作为成垢离子的来源。
故采用准确合理的测定和计算方法，消减各种影响因素，异常时能及时调节恢复正常运行，从而确保循环水系统正常运行的同时，达到提高水资源的利用率，对于工业冷却水[1]设计和使用显得非常重要。
1. 碱度的测定和计算[2]碱度是指水中所含能与强酸发生中和作用的全部物质.亦即能接受质子H+的物质总量。
水中碱度主要由三类物质组成：强碱，如氢氧化钠、氢氧化钙等；弱碱，如氨、苯胺等；强碱弱酸盐，如碳酸盐、酸性碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐等。
而循环水碱度主要由下列公式表示：M=2[CO32-]+[HCO3-]+[OH-] +[HSiO3-]+[H2P04-]+2[HPO42-]+[NH3]由于正常情况下，循环水水质中后四项含量很少，故平时只表示前三项，即总碱度M 为：M=2[CO32-]+[HCO3-]+[OH-]目前工业循冷却水碱度的测定一直沿用传统的中和滴定法，用酚酞作指示剂测定碱度，称为酚酞碱度，用符号P表示，用甲基橙作指示剂测定碱度，称为全碱度碱度，用符号M表示。
酸碱反应的酸度与碱度计算与解题技巧
酸碱反应的酸度与碱度计算与解题技巧酸碱反应是化学中常见的一种化学反应类型，它涉及到酸和碱之间的相互作用。
在酸碱反应中，酸度和碱度的计算与解题是非常重要的，本文将探讨酸碱反应中相关的计算方法和解题技巧。
一、酸度的计算与解题技巧酸度是酸性物质的强度指标，通常使用pH值来表示。
pH值越低，酸度越强。
酸度的计算与解题可以通过以下的方法来进行。
1. pH的计算公式在计算pH值时，我们可以使用以下的公式：pH = -log[H+]其中[H+]表示氢离子的浓度，即酸性物质溶液中的H+离子的浓度。
这个公式可以帮助我们快速计算出溶液的pH值。
2. 酸性物质的强度酸性物质的强度可以通过pH值来判断。
pH值小于7的溶液被认为是酸性的，而pH值等于7的溶液则被认为是中性的。
3. 酸碱指示剂的使用在实际实验或解题过程中，我们可以使用酸碱指示剂来判断溶液的酸度。
酸碱指示剂是一种可以随着溶液酸碱性质变化而改变颜色的物质。
根据酸碱指示剂的颜色变化，我们可以大致判断溶液的酸碱性质。
二、碱度的计算与解题技巧碱度是碱性物质的强度指标，与酸度类似，碱度的计算与解题也可以通过以下的方法来进行。
1. pOH的计算公式在计算碱度时，我们可以使用pOH值来表示碱性溶液的强度。
pOH = -log[OH-]其中[OH-]表示氢氧根离子的浓度，即碱性物质溶液中的OH-离子的浓度。
pOH值越低，碱度越强。
2. 碱性物质的强度碱性物质的强度可以通过pOH值来判断。
pOH值小于7的溶液被认为是碱性的，而pOH值等于7的溶液则被认为是中性的。
3. pH和pOH的关系pH值与pOH值之间有以下的关系：pH + pOH = 14这个关系式可以帮助我们在解题时进行pH和pOH值的相互转化。
三、解题示例以下是一个酸度与碱度计算与解题的示例，帮助理解相关的解题技巧。
示例：计算一溶液的pH值为2，求其对应的酸度。
解题思路：根据pH的计算公式，我们可以得出[H+]的浓度为10^-2 mol/L。
(完整版)循环水pH调节和加酸量问题
关于循环水pH调节和加酸量问题加酸调pH是帮助循环水有效阻垢的辅助措施，当补充水为高硬、高碱水系（如北方地下水）和要求浓缩倍数高的循环水系统、药剂阻垢难以达到理想的效果时，目前普遍采用此处理方法，以保证水质的稳定。
美国Nalco，Betz等世界知名水处理公司，过去和现在为中石化、化工部大化肥等厂提供的配方仍以加酸处理配方为主、其处理效果为各厂所认同。
贵厂加酸量可根据循环水每天碱度（CaCO3）测定值计算投加，方法有二，可任选其一。
循环冷却水调pH时加酸量的计算循环冷却水用硫酸调pH时，其硫酸加入量有两种计算方法，可以选任一种方法计算投加。
（1）根据分析室测定循环水酚酞碱度时，盐酸标准溶液的耗量计算为系统硫酸投加量：硫酸（98%）投加量=（V1C/2×100）×1000×98×（V/1000）×（100/98）=( V1CV/2)（kg）(6-2-1)式中：V1—测定酚酞碱度时，盐酸标准溶液消耗的体积，ml;C—盐酸标准溶液的浓度，mol/L;V—冷却水系统容积，m3；100—测定酚酞时取样体积，mL；100/98—由100%换算为98%硫酸的系数；98-硫酸摩尔质量，g。
贵厂用30%盐酸时，则将公式盐酸（30%）投加量=（V1C/×100）×1000×36.5×（V/1000）×（100/30）=(1.22 V1CV)（kg）贵厂保有水量按400 m3计，则加首次30%盐酸量为488V1C（kg）例：系统容积V=8000 m3，测定酚酞碱度盐酸耗量V1=1.3 mL，盐酸标准溶液浓度C=0.05 mol/L，求硫酸（98%）加入量。
解：硫酸（98%）加入量（kg）=( V1CV/2)=1.3×0.05×8000/2=260答：根据该系统酚酞碱度测定值，其硫酸（98%）加入量为260 kg。
循环冷却水水质pH值与碱度关系的试验研究
当补充 水被 浓缩 Ｋ倍 时 ， 循环 冷却 水 的 总碱 度则 相 应 增加 为补 充水 总碱 度 的 Ｋ倍 ， 而 使 冷却 水 的结 从
些 参 数来 完成 ， 中碱 度就 是 一项 非 常 重要 的 指 其
标 。但 碱度 需要 进 行 传统 的 手工 分 析 ， 能及 时 反 不
ｐ Ｈ升 高 ， 方程 式如 下 ：
ＣＯ ２ Ｈ２ ＨＣ０ － ＯＨ— ３． ０ ７ － ＋ ３ ＋
ＨＣ ３ Ｃ ２ａ ） Ｏ Ｏ ７ ０ （ｑ ＋ Ｈ
缩倍 率 稳 定在 一 定 的范 围 ． 要不 断 向循 环 水 系统 内
对于上 式分别 有 ： Ｋ＝ （） １ （） ２ 由（ ） （ ） １ 、２ 变换 得 ：
状况 的 目的 。
补充水 进入循 环冷却 水 系统后 ，水 中游离 的 酸
性气 体 Ｃ 曝气过 程 中逸 人 大气 而 散 失 ， 水 中 Ｏ在 故 的ｐ Ｈ值 逐渐 上升 ，直到 冷却 水 中 Ｃ 大气 中的 Ｏ和
Ｃ Ｏ 达到平衡 为止 。 Ｃ ３发生 的一二 级水解 反应 ， ０２ － 会产 生 Ｏ ， 致 Ｈ 导
１ 研 究 目的
为 了保 证 循 环冷 却水 系统 安 全稳 定 运 行 ， 止 防
结 垢 问题 发 生 ． 常要 靠 监测 控 制循 环 水水 质 中的 通
一
２ Ｃ ３ Ｈ Ｏ 一？ Ｃ ３＋ Ｏ Ｃ ２ａ ） ０２ Ｈ２＋ Ｏ （ｑ －
Ｃ Ｃ ３ ａ＋ ０２ －？ Ｃ Ｃ ， ａＯ ｊ
实现 循 环 水在 线连 续监 控 的 目的 。 关 键 词 ： 结垢 不 循 环 水体 系 ｐ Ｈ 碱 度
中图 分 类 号 ： Ｍ６ １８ Ｔ ２．
循环冷却水总碱度和pH值的化学热力学计算
含量 、 水 总 碱 度 和 补 水 ｐ 补 Ｈ值 ） 不 同 环 境 空 气 中 、和 系 离
统是 否达平 衡 等影 响 因素 ， 化学 平 衡 角 度 出发 ， 从 对
作者简介 ： 曾建 平（９６一） 男 ． １７ ． 讲师 ． 主要从事循 环冷却水研究 。Ｅ—ｍ ｉ：ｂｚ ７８７ ＠１３ｃｍ ａ ａｅｊ ６４２ ６ ．ｏ ｌ ｐ
Ⅱ 壁垒墨
通 常情 况下 ， 天然 水 的碱 度 和 ｐ Ｈ值 受 碳 酸平 衡 的影响 。碳 酸盐 系统 中各 种 不 同 的成 分 都 是 按 照下
列平衡 互 相关联 着 的Ｌ 。 ４ Ｊ
Ｃ ２） ０（ Ｅ Ｃ ２ ｑ； Ｋ ＝１ Ｏ（） － Ｈ ０ （） １
总 溶解 固体 含量 ） 影 响 因素 ， 且 也得 到 了循 环 冷 等 并
度和 ｐ Ｈ值的计算 关系式适用性更强 。
关 键 词 化 学 热 力 学 循 环冷 却 水 总碱 度
Ｃａｃ ｌ ｔｏ ｆＴｏ ａ ｋ ｆｎｔ ＆ ｐ ｆＣｏ ｌｎ ｌｕ ａ ｉｎ ｏ ｔ ｌＡｌ ａ ｉ ｉ ｙ Ｈ ｏ ｏｉ ｇ Ｗ ａ ｅ ｒ ｍ ｅ ｉａ ｔｒ ｆｏ Ｃｈ ｍ ｃ ｌＴｈｅ ｍ ｏ ｙ ａ ｉｓ ｒ ｄ ｎ ｍ ｃ
理时 ， 两者 都是 应考 虑 的关 键 因素 【 。循环 冷却 水 中 ｌ 】
的钙离 子 主 要 随浓 缩 倍 数 增 大 而 增 加 ， 律 比较 明 规
循环 冷却水 系统 中 的 总 碱度 和 ｐ Ｈ值 作 理 论 上 的 推
导， 也可 以编定 程序 进行 预测 Ｌ 。 ３ Ｊ
显 。但 敞开式 循环 冷却 水系 统 中的碱 度则难 以预料 。 从所 查 阅的 国 内外 文献 来看 ， 环冷却 水 的碱度 主要 循 有浓 缩倍 数 、 环冷 却 水 的 ｐ 循 Ｈ值 、 度 、 气 中 Ｃ ２ 温 空 Ｏ 分 压 ， 水 水 质 ［ （ 括 补水 碱 度 、 补 ２包 】 补水 ｐ Ｈ值 和 补 水
循环水控制指标及解释复习过程
循环水控制指标及解释循环水水质控制指标及注释1、PH:7.0-9.2在25℃时pH=7.0的水为中性，故pH=7.0-9.2的水大体上属于中性或微碱性的范围；冷却水的腐蚀性随pH值的上升而下降；循环水的pH值低于这一范围时，水的腐蚀性将增加，造成设备的腐蚀；循环水的pH值高于这一范围时，则水的结垢倾向增大，容易引起换热器的结垢。
2、悬浮物:≤10mg/L悬浮物会吸附水中的锌离子，降低锌离子在水中的浓度；一般情况下，循环冷却水的悬浮物浓度或浊度不应大于20mg/L,当使用板式、翅片管式或螺旋板式换热器时，悬浮物浓度或浊度不宜大于10mg/L。
3、含盐量:≤2500mg/L含盐量也可通过电导率来间接表示，天然淡水的电导率通常在50-500μS/cm；电导率与含盐量大致成正比关系，其比值1μS/cm的电导率相当于0.55-0.90mg/L的含盐量；在含盐量高的水中，Cl-和SO42-的含量往往较高，因而水的腐蚀性较强；含盐量高的水中，如果Ca2+、Mg2+和HCO3-的含量较高，则水的结垢倾向较大；投加缓蚀剂、阻垢剂时，循环冷却水的含盐量一般不宜大于2500mg/L。
4、Ca2+离子：30≤X≤200 mg/L从腐蚀的角度看，软水虽不易结垢，但其腐蚀性较强，因此循环水中钙离子浓度不宜小于30mg/L；从结垢的角度看，钙离子是循环水中最主要的成垢阳离子，因此循环水中钙离子浓度也不宜过高；在投加阻垢分散剂的情况下，钙离子浓度的高限不宜大于200mg/L。
5、Mg2+离子：镁离子也是冷却水中一种主要的成垢阳离子，循环水中镁离子浓度不宜大于60mg/L或2.5mmol/L（以Mg2+计）；由于镁离子易与循环水中的硅酸根生成类似于蛇纹石组成的不易用酸除去的硅酸镁垢，故要求循环水中镁离子浓度遵从以下关系：[Mg2+](mg/L)*[SiO2](mg/L)<15000，式中[Mg2+]以CaCO3计，[SiO2]以SiO2计。
工业循环冷却水总碱及酚酞碱度的测定
工业循环冷却水总碱及酚酞碱度的测定1、范围本标准适用于工业循环冷却水中碱度在20mmol/L的范围内的测定，也适用于天然水和废水中碱度的测定。
2、定义2.1碱度（A) alkalinity（A)水中能与H+发生反应的物质总量。
2.2甲基橙（甲基红）碱度 methyl orange(methyl red)endpoint alkalinity通过滴定以甲基橙(甲基红)为指示剂的滴定终点(pH=4.5)随机测定水中的总碱度(A T)，以确定水中碳酸氢盐、碳酸盐和氢氧化物的浓度。
A T≈c(HCO3-)＋2c(CO32-)＋c(OH+)-c(H+)＋c(X)2.3酚酞碱度：复合碱度(Ap)phenolphthalein endpoint alkalinity:compositealkalinity(Ap)通过滴定以酚酞为指示剂的滴定终点(pH=8.3），随机测定水中全部氢氧化物和二分之一碳酸盐浓度。
Ap≈c(CO32-)-c(CO2aq)＋c(OH-)-c(H+)＋c(X)注：X为氨、硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐和有机阴离子。
3、方法提要采用指示剂法或电位滴定法，用盐酸标准滴定溶液滴定水样。
终点为pH=8.3时，可认为近似等于碳酸盐和二氧化碳的浓度并表示水样中存在的几乎所有的氢氧化物和二分之一的碳酸盐已被滴定。
终点pH=4.5时，可认为近似等于氢离子和碳酸氢根离子的等当点，可用于测定水样的总碱度。
4、试剂或材料水（GB/T6682）三级且不含二氧化碳。
盐酸标准滴定溶液：c（HCl)约0.1mol/L。
盐酸标准滴定溶液：c(HCl)约0.05mol/L。
酚酞指示液：5g/L乙醇溶液。
溴甲酚绿-甲基红指示液。
5、试验步骤5.1电位滴定法(样品有颜色并会干扰终点测定时)5.1.1酚酞碱度的测定（复合碱度）移取100.00mL试样于烧杯中，将其放置于电磁搅拌器上，放入搅拌子并将pH计浸入水样中，开动搅拌，测定试样的pH值。
循环水系统中PH值的调整参考资料
循环水系统中PH值的调整PH值是循环水系统的主要运行指标之一，一般煤气站循环水的pH值是在6.5~7.5之间。
所以基本上属于中性的，但在用加酸进行煤气站循环水处理时，其PH值就要明显下降，一般在处理水中加酸调整到PH值=3~4时，效果就明显的提高，此水返回系统，势必造成系统pH值下降。
当系统内PH值下降时，需要较长时间才能恢复，因为PH值的调整不是简单的代数加和的平均值，如1吨PH=7的水和1吨PH=5的水加和后，不会达到2吨PH=6的水，经试验，当PH下降至3时，需要用15倍PH=7的水加入，才能使混合液的PH值恢复到PH=6.1。
由此可见，在投酸时应严格根据水系统的PH值而定，当系统的PH值下降时，应适当减少投酸的水处理量，使系统维持到PH=6以上。
PH值是循環水系統的主要運行指標之一，一般煤氣站循環水的pH值是在6.5~7.5之間。
所以基本上屬於中性的，但在用加酸進行煤氣站循環水處理時，其PH值就要明顯下降，一般在處理水中加酸調整到PH值=3~4時，效果就明顯的提高，此水返回系統，勢必造成系統pH值下降。
當系統內PH值下降時，需要較長時間才能恢復，因為PH值的調整不是簡單的代數加和的平均值，如1噸PH=7的水和1噸PH=5的水加和後，不會達到2噸PH=6的水，經試驗，當PH下降至3時，需要用15倍PH=7的水加入，才能使混合液的PH值恢復到PH=6.1。
由此可見，在投酸時應嚴格根據水系統的PH值而定，當系統的PH值下降時，應適當減少投酸的水處理量，使系統維持到PH=6以上。
PH值是循环水系统的主要运行指标之一，一般煤气站循环水的pH值是在6.5~7.5之间。
所以基本上属于中性的，但在用加酸进行煤气站循环水处理时，其PH值就要明显下降，一般在处理水中加酸调整到PH值=3~4时，效果就明显的提高，此水返回系统，势必造成系统pH值下降。
当系统内PH值下降时，需要较长时间才能恢复，因为PH值的调整不是简单的代数加和的平均值，如1吨PH=7的水和1吨PH=5的水加和后，不会达到2吨PH=6的水，经试验，当PH下降至3时，需要用15倍PH=7的水加入，才能使混合液的PH值恢复到PH=6.1。
循环水加酸计算方法
循环冷却水中加酸量的计算循环冷却水加酸调pH值，是为提高浓缩倍数及阻垢的需要。
根据酸碱中和原理，理论上加酸量等于碱度降低量。
如果循环水加酸前后的碱度差△M，则：△M=M前－M后M前为循环水调pH值前的碱度，M后为调pH值后的碱度，M 前、M后可由现场实测或由“自然pH值与碱度计算”相关公式计算求得。
如用98%硫酸调pH值，循环水单位用量为：A=49△M/（50×0.98×1000）=△M/1000 （6-2-2）式中：A—循环水单位加酸量，g/L或kg/ m3；49—1〔H+〕molH2SO4质量，g/〔H+〕molH2SO4（即克当量）2 B 循环冷却水系统总加酸量为：系统中首次加酸量=Avkg （6-2-3）9 j4 Z# O2 系统运行时加酸量=AB•24•kg/d (6-2-4) 式中：V—系统保有水量或系统容积， m3；B—系统排污量（包括飞溅及风吹m3损失量），m3/h。
公式（6-2-3）是为中和循环冷却水碱度，系统首次加入的酸量。
公式（6-2-4）是在公式（6-2-3）基础上，为维持循环冷却水一定浓缩倍数下的pH值一天的加酸量。
例：V=5000 m3、B=93 m3/h，M前=320 mg/L、M后=135 mg/L （控制pH值8.2），求系统硫酸（98%）加入量kg解：循环水单位加酸量A=（320-135）/1000=0.185 kg/ m3系统首次加酸量=A V=0.185×5000=925 kg. p' t7 I" 为维持系统pH值，其运行时加酸量=AB•24=0.185×93×24=412.92 kg/ d! ^) }1 答：为中和该系统冷却水碱度首次加酸量需925 kg，为继续维持该系统一定浓缩倍数下的循环水的pH值，一天的加酸量为412.92 kg。
循环冷却水的总碱度及其计算
Ｋｅ ｗｏ ｄ ｃ ｌ ｇ ｗ ｔｒ ｔ ｅ ｃ ｃｅ ｃ ｅ ｃ ｅｍｏ ｙ ａ ｃ ｔｔ ｋ ｉ ｉ ｙ ｒ ｓ ｏ ｉ ａｅ ｈ ｙ ｌ ｈ ｍ ａ ｔ ｒ ｄ ｎ ｍ ｓ ｏａ ａ ａ ｎ ｔ ｎ ｉ ｌ ｈ ｉ ｌ ｌ ｌ ｙ
总碱度 Ｍ ＝ ［ｏ一 ２ ｃ ； ］＋ ［ Ｃ ｆ］＋ ［Ｈ ］ ＨＯ Ｏ一 一
［ ］碱 度 的单 位为 ：Ｈ ／ ｏ Ｌ Ｈ ， ［ ］ｍ ｌ 。 ／
一
般 来讲 ， ｐ 当 Ｈ值 ＞７０时 ，Ｈ 极少 ， 循 环 ． ［ ］ 在
Ⅱ 熊廑 室
ｔｅ ｔ ａ ａ ａｎｔ ｏ ｏ ｎ ａ ｒｓ ｎ ｆｍ ｏ ａｔｎ ｉ ｓ ｕ ｇ ｇ ａｅ ｑ ａ ｔ． ｎ ｅ ｄｆ ｒ ｔ ｏ ｄ ｉ ｓ ｄ ｅｅｔ ｈ ｍ， ｏ ｋｌ ｉ ｃ ｌ ｇ ｔ ｅ ｐｒ ｎ ｉ ｃ ｄ ｎ ｔ ｕ ｉ Ｕ ｄｒ ｉｅ ｎ ｎｉｏ ， ｉ ｒｎ ｔ ｌ ｉ ｙ ｆ ｏ ｉ ｗ ｅ ｉｏ ｏ ｉ ｔ ｄ ｅ ｊ ｉ ｗ ｒ ｌ ｙ ｌ ｅ ｃ ｔｎ ｆ
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第２ Ｏ卷第 １ 期 １ ２０ ０ ６年 １ １月
化 工日 刊 寸
Ｃｈ ｍ ｉａ Ｉｄ ｓ ｒ ｉ ｓ ｅ ｃ ｌｎ ｕ ｔ Ｔｍｅ ｙ
Ｖ １ ０， ｏ． ２ Ｎｏ． １ １ Ｎｏ １ ２ ｏ ｖ． １． Ｏ ６
循 环 冷 却 水 的 总 碱 度 及 其计 算
循环 冷却水 处理 就是 添加 化学 药剂 、 变运行 条 改 件、 改变设 备材料 性 能等水 质处 理 的办法 来解 决这 些 问题 … 。其中水 的 碱度 是 衡 量 循 环 冷却 水 的质 量 指 标之 一 ， 直接 关 系 到整 个 循 环 冷 却 水 系统 的 正 常 运 行［ 。如 碱度会 影 响循环 冷却 水水 质 。 造成 冷却换 热 设备 的腐 蚀 、 结垢 加剧 ， 以及 水 中微 生 物 过 渡繁 殖 等 危 害 ， 温度 、 而 离子 强度 、 浓缩倍 数 和 大气 中 Ｃ ２ ０ 的分 压 等是 影响循 环冷 却水 系统 总碱 度 的重要 因素ｃ ］ 。 。
循环冷却水中pH值及碱度计算
循环冷却水中pH值与碳酸盐碱度计算
一、循环冷却水中自然PH值计算
1、方法一：
A 机械通风冷却塔 pH = lg M + （CO2＝5mg/L）
式中 M---总碱度
B 自然通风冷却塔 pH = lg M + (CO2＝10mg/L)
本方法适用范围：pH＝，准确度为±。
2、方法二：
pH = （N-1） + pH补
式中N---循环水的浓缩倍数
pH补---补水的pH值
本方法适用pH补= ～，N＝2～3
3、方法三：
pH = + pH补 + N + 补
M补---补水的总碱度（以碳酸钙计），mg/L
适用与钙离子含量在～150mg/L，pH补＝～，N=～。
误差±
4、经验汇总表
注：1、TH为补水总硬度，M补为补水总碱度，单位均为（以碳酸钙计）mg/L
2、中硬中碱A类水，TH＝150～300，M补＝150～200；中硬中碱B类水，TH＝150～300，
M补＝200～300。
二、敞开式循环冷却水中的碱度计算 1、计算公式 lgM ＝ pH –
式中 M---循环水的碱度 2、BETZ 公司整理的对应数据
3、国内整理的经验参数
注：1、M 为循环水总碱度，mg/L （以碳酸钙计）
2、pH 为循环水的pH 值，当pH 等于自然pH 时，计算所得M 为自然pH 值时的总碱度。
4、循环水的pH-M 关系
说明：对于已经投产的系统，可以累计其相关参数并归纳成该装置的曲线图，供日后参考适用。
循环水控制指标及解释
循环水控制指标及解释循环水水质控制指标及注释1、PH:7、0－9、2在2５℃时pH＝7、0得水为中性,故pH=7、0－9、2得水大体上属于中性或微碱性得范围;冷却水得腐蚀性随pH值得上升而下降;循环水得pH值低于这一范围时,水得腐蚀性将增加,造成设备得腐蚀;循环水得pH值高于这一范围时,则水得结垢倾向增大,容易引起换热器得结垢。
2、悬浮物:≤1０mg/L悬浮物会吸附水中得锌离子,降低锌离子在水中得浓度;一般情况下,循环冷却水得悬浮物浓度或浊度不应大于2０mg/L,当使用板式、翅片管式或螺旋板式换热器时,悬浮物浓度或浊度不宜大于１0mg／Ｌ。
3、含盐量:≤2500mg/L含盐量也可通过电导率来间接表示,天然淡水得电导率通常在50－500μS/cm;电导率与含盐量大致成正比关系,其比值1μS/cｍ得电导率相当于0、55-0、90mg／L得含盐量;在含盐量高得水中,Ｃl-与SO42—得含量往往较高,因而水得腐蚀性较强;含盐量高得水中,如果Ｃa2+、Mｇ2＋与HCO3-得含量较高,则水得结垢倾向较大;投加缓蚀剂、阻垢剂时,循环冷却水得含盐量一般不宜大于2５０0m ｇ/L。
４、Ca２+离子:3０≤Ｘ≤200 ｍg／L从腐蚀得角度瞧,软水虽不易结垢,但其腐蚀性较强,因此循环水中钙离子浓度不宜小于30mg/Ｌ;从结垢得角度瞧,钙离子就是循环水中最主要得成垢阳离子,因此循环水中钙离子浓度也不宜过高;在投加阻垢分散剂得情况下,钙离子浓度得高限不宜大于20０mｇ/L。
5、Mg2+离子:镁离子也就是冷却水中一种主要得成垢阳离子,循环水中镁离子浓度不宜大于60mg／L或2。
5mmol/L(以Mg2+计);由于镁离子易与循环水中得硅酸根生成类似于蛇纹石组成得不易用酸除去得硅酸镁垢,故要求循环水中镁离子浓度遵从以下关系:[Ｍｇ2+](mｇ/L)＊[ＳiO２］(ｍg/Ｌ)〈15０0０,式中[Ｍg2+]以CaCO3计,[SｉO2］以SiO2计。
循环水碱度测定法
循环水碱度测定法1 适用范围适用于园区公用工程生产控制循环水中碱度的测定。
2 方法原理用酚酞做指示剂，用标准酸滴定溶液滴定水样，达到终点，所测得的碱度称为酚酞碱度，此时水样中所含全部氢氧根和碳酸根的一半与酸化合，其反应如下：OH-+H+=H2OCO32-+H+=HCO3-在滴定酚酞碱度的水样中加入甲基橙指示剂，继续用标准滴定溶液滴定达到终点时（包括酚酞碱度的用量），所测得的碱度称为甲基橙碱度，也称为总碱度，此时水样中所含重碳酸根全部被中和，其反应如下：HCO3-+H+→H2CO3H2CO3→H2O+CO2↑3 仪器滴定管：10mL微量滴定管4 试剂实用文档甲基橙指示剂：1g/L；酚酞指示剂：5g/L；盐酸标准滴定溶液：c(HCl)=0.1mol/L。
5 测定步骤酚酞碱度的测定吸取100mL水样于250mL锥形瓶中，加3滴酚酞指示剂，若不显色，说明酚酞碱度为零，若显红色，用0.1mol/L盐酸标准滴定溶液滴定至红色刚好褪去为终点，记录盐酸标准溶液用量V1。
总碱度的测定在测定酚酞碱度后的水样中，再加入1滴甲基橙指示剂，继续用0.1mol/L盐酸标准滴定溶液滴定至刚好出现橙红色为终点。
记录盐酸标准溶液的用量（包括酚酞碱度的用量）V2。
6 结果计算水样中酚酞碱度P(mg/L，以CaCO3计)按下式计算：P = V1×c×100.082V×1000式中：V1—用酚酞指示剂时滴定所消耗盐酸标准滴定溶液的体积，mL；c—盐酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；100.08—碳酸钙的摩尔质量，g/mol；实用文档V—水样体积，mL。
总碱度（甲基橙碱度）的计算水样中总碱度T(mg/L，以CaCO3计)按下式计算：T = V2×c×100.082V×1000式中：V2—滴定碱度所消耗盐酸标准滴定溶液的总体积，mL，（包括V1）；c—盐酸标准滴定溶液的浓度，mol/L；V—水样体积，mL；100.08—碳酸钙的摩尔质量，g/mol。
循环冷却水PH值-碱度的理论计算和分析汇总
循环冷却水PH值-碱度的理论计算和分析The PH value-alkalinity theory counting and analysis of circulating cooling water李贺全华北电力科学研究院有限责任公司北京 100045关键词:碱度PH值曝气碳酸盐平衡Key words: alkalinity PH value aeration carbonate equilibrium摘要:循环冷却水和空气中的CO2在两者之间存在交换,由于循环冷却水系统的连续运行,冷却水和空气中的CO2达到平衡,此时的PH值可由公式准确计算出来。
PH值的控制范围同循环水的浓缩倍率有密切关系,并对节水和腐蚀有重要影响。
Abstract: There is exchanging of CO2 between atmosphere and circulating cooling water. With the circulating cooling water operation continuous, the CO2 equilibrium can be produced between them. Then the PH value can be counted with equation by alkalinity exactly. The control range of PH value is related to the concentration cycles closely, and also play important role th the water conversation and corrosion.循环冷却水的PH值是循环冷却水的一个非常重要的控制指标,它同冷却水系统换热面的结垢和腐蚀密切相关。
在一个具体的循环冷却水系统中,冷却水的PH值常控制在一定的范围之内。
由于循环水在运行时,循环水在水塔喷淋向下,而周围空气进入凉水塔后自下向上流动。
循环冷却水总碱度和pH值的化学热力学计算
来表示 H2 CO3 和 CO2 ( aq) 两者之和 。 即 : [ H2 CO3 3 ] = [ CO2 ( aq) ] + [ H2 CO3 ] 。 从上述平衡反应看 ,pH 值对碳酸系统中各物种 的浓度有很大影响 。只要已知补水总溶解固体含量 、 补水总碱度 、 补水 pH 值和活度系数先求到补水中 2HCO3 、 CO3 和 H2 CO33 各自的浓度 ,就可以根据以上 平衡从理论上求到循环冷却水的总碱度和 pH 值 。
3 3
在没有沉淀的均相开放系统里溶液中的碳酸盐 物种是与溶液上方大气中的 CO2 气体相平衡的 ,整个 过程遵循亨利定律 ,即 :
[ HCO33 ] e = KH P (CO2) ( 16)
则 ( 6) 和 ( 7) 式可分别简化为 :
2 + γ 10 [ H ] 0 [ HCO3 ] 0 [ H2 CO33 ] 0 + 2γ 20 [ H ] 0 [ CO3 ] 0 K2 = [ HCO3 ] 0 ( 8) 和 ( 9) 3 式 ,得 联解 ( 5) 、
统是否达平衡等影响因素 , 从化学平衡角度出发 , 对 循环冷却水系统中的总碱度和 pH 值作理论上的推 导 ,也可以编定程序进行预测 [3 ] 。
。循环冷却水中
的钙离子主要随浓缩倍数增大而增加 , 规律比较明 显 。但敞开式循环冷却水系统中的碱度则难以预料 。 从所查阅的国内外文献来看 ,循环冷却水的碱度主要 有浓缩倍数 、 循环冷却水的 pH 值 、 温度 、 空气中 CO2 分压 ,补水水质 [2 ] ( 包括补水碱度 、 补水 pH 值和补水 总溶解固体含量) 等影响因素 , 并且也得到了循环冷 却水的碱度和 pH 值与某些因素的关系式 , 但都缺少 系统性 、 全面性 ,适用范围狭窄 。 考虑浓缩倍数 、 补水水质 ( 包括补水总溶解固体
循环冷却水的总碱度及其计算
/
0
( 4)
此式理论上虽合理, 但 P ( CO2) 需根据经验确定。 有关文献介绍, 农村中可取 0 03%, 城市中可取 0 06%, 工业区可取 0 1% , 相差幅度大, 实际上无法算准。 4. 3 根据游离 CO2 量计算 pH= 1g( 0 88 M / CO2 含量) + 6 35 ( 5) 此式由于二氧化碳量也需根据经验确定, 故实际 上也难算准。 4. 4 根据 pH M 经验曲线计算 据介绍引 用较广的 Kunz 曲线适 用于 pH= 14 3 ~ 8 3, 可靠度为 90% 。该曲线可换算为下式。 1g M = 0 619pH- 2 663 ( 6) 4. 5 考虑离子强度影响的关系式 从化学热力学平衡的角度出发 , 考虑离子强度的 影响推导出一个关系式[ 15] 。 ( M 为总碱度, I 为离子 9
H
+
TDS N
CO
23
- 1g
HCO
3
5
结论
综上所述, 循环冷却水系统中的碱度是影响系统
- 1g i=
AZ2 i I 1+ I
,
1=
K∀ 2 , [H ] + 1+ + K∀ 1 [H ]
+
1
腐蚀或结垢的重要因素之一。考虑到水中离子的种 类繁多, 而且各种离子之间的关系复杂, 对循环冷却 水中平衡碱度的计算式 ( 3) 、 ( 4) 、 ( 5) 、 ( 6) 和 ( 7) 预测 大都只能是经验预测, 其结果与实际相差较大, 有一 定的局限性。而 ( 8) 式考虑到浓缩倍数、 补水水质、 活 度系数和温度等影响因素 , 从化学热力学角度得到的 循环冷却水的总碱度与实际情况能较好吻合。
循环水加酸量计算
循环水加酸量计算1、循环冷却水加酸调PH，是为了提高浓缩倍数及阻垢的需要，根据酸碱中和原理，理论上加酸量等于碱度降低量。
如果循环水加酸前后的碱度差为ΔM，则：ΔM=M前—M后，M前为循环水调PH前碱度，M后为循环水调PH后碱度。
M前和M后可由现场实测或由自然PH值与碱度计算公式求得。
如果用98%的硫酸调PH，循环水单位用量为：A=49/ΔM(50*0.98*1000)=ΔM/1000，A----循环水单位加酸量g/l或kg/m³，49----为硫酸的克当量。
2、循环水冷却系统加酸量为：首次加酸量=A*V （kg）；是为了中和循环水碱度首次加入量；系统运行时加酸量=AB*24 （kg/d）；在首次加入量的基础下，为了维持循环冷却水一定浓缩倍数下的PH一天的加酸量。
V---系统保有水量或容积m³，B----系统排污量（包括蒸发量）m³/h，例如：V=5000 m³，B=93 m³/h，M前=320mg/l，M后=135 mg/l（控制PH 值为8.2），求：系统98%硫酸量的加入量。
解：循环水单位加酸量A=ΔM/1000= （M前—M后）/1000=0.185 kg/m³，系统首次加酸量=A*V=0.185*5000=925 kg，运行加酸= AB*24=0.185*93*24=412.92 kg。
电厂循环水处理系统发展趋势发布日期：2012.4.12 [打印本页][关闭本页][返回上一页]一、早期循环水处理技术循环水技术发展早期，主研究各微溶盐类于不同pH下溶解度，极限碳酸盐硬度、朗格里尔饱和指数及雷兹纳稳定指数、安定性指数、经验公式的方法判断碳酸盐沉积趋势，磷酸钙饱指数判断磷酸钙是否析出。
受技术水平限制，循环水浓缩倍率一般二点五以下，用加聚磷酸盐辅助硫酸方法处理。
循环水杀菌灭藻用加氯处理。
早期循环水处理技术浓缩倍率低，循环水系统需水量大。
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循环冷却水PH值-碱度的理论计算和分析The PH value-alkalinity theory counting and analysis of circulating cooling water李贺全华北电力科学研究院有限责任公司北京 100045关键词:碱度PH值曝气碳酸盐平衡Key words: alkalinity PH value aeration carbonate equilibrium摘要:循环冷却水和空气中的CO2在两者之间存在交换,由于循环冷却水系统的连续运行,冷却水和空气中的CO2达到平衡,此时的PH值可由公式准确计算出来。
PH值的控制范围同循环水的浓缩倍率有密切关系,并对节水和腐蚀有重要影响。
Abstract: There is exchanging of CO2 between atmosphere and circulating cooling water. With the circulating cooling water operation continuous, the CO2 equilibrium can be produced between them. Then the PH value can be counted with equation by alkalinity exactly. The control range of PH value is related to the concentration cycles closely, and also play important role th the water conversation and corrosion.循环冷却水的PH值是循环冷却水的一个非常重要的控制指标,它同冷却水系统换热面的结垢和腐蚀密切相关。
在一个具体的循环冷却水系统中,冷却水的PH值常控制在一定的范围之内。
由于循环水在运行时,循环水在水塔喷淋向下,而周围空气进入凉水塔后自下向上流动。
因此,存在空气和冷却水之间的气体交换。
由于存在这种交换作用,循环水的PH值计算有不同于其它天然水PH值的计算方法。
1.循环冷却水运行中的曝气作用循环冷却水运行时,冷却水在传热面受热升温。
在冷却水塔和空气完成热交换,循环水降温冷却。
同时,在循环水喷淋下降过程中,循环水同空气接触,空气的温度升高。
受热后的空气变稀薄,压力下降。
和水塔外部的空气形成压差。
由于循环水的连续运行,这种压差得以保持。
周围的空气就会连续不断进入水塔上升,和喷淋向下的循环水形成对流空气。
空气和循环水的界面会产生气体交换。
循环水的PH值同气体交换时的CO2析出有关。
CO2的析出符合亨利定律,即循环水的CO2溶解度同空气中的分压成正比。
而空气中的CO2分压较低,该分压值基本恒定。
由于天然气水体中常含有CO2,当被引入循环水系统后,循环水和空气之间的CO2交换表现为CO2从循环水的析出过程。
在循环水连续运行的情况下,循环水和空气的CO2交换达到平衡。
2.循环水中PH值计算的理论推导前文所述,循环水和空气存在着CO2交换,由于循环水的连续运行,CO2在空气和循环水之间达到平衡。
CO2的析出会引起循环水中碳酸盐平衡的破坏,当CO2在空气和循环水之间平衡后,循环水中的碳酸盐达到新的平衡。
由于循环水中的H+和循环水中的碳酸盐存在直接反应,循环水的H+浓度也达到新的平衡值。
循环水中的PH值随之确定。
因此,循环水的PH值可以从上述的各种平衡关系推导出来。
2.1 循环水中同PH值有关的反应循环水中同PH值由[H+]来表达。
在循环水中同H+有关的反应有两种:第一:H+和碱度的反应。
循环水中的碱度有[OH-]、[HCO3-]、[CO32-]、[PO43-]、[HPO42-]、[H2PO4-]。
在上述各项中,由于[PO43-]、[HPO42-]、[H2PO4-]三项在循环水中含量极小,它们通常由水稳剂水解产生。
它们对循环水的PH值和碱度影响可以忽略。
因此,H+和循环水中的碱度直接的反应为和OH-、CO32-、HCO3-之间的反应。
第二:H+和循环水中的碳酸H2CO3和溶解态二氧化碳CO2(水的反应。
循环水中的CO2有两种形式,即碳酸H2CO3形式和溶解态二氧化碳CO2(水的形式。
CO2(水的大气中的CO2交换,它们之前的关系符合亨利定律。
在通常的滴定分析中测得的游离CO2是CO2(水和H2CO3和用H2CO3*表示。
循环水中的H+和H2CO3有直接反应,而CO2(水和H2CO3又相互转化。
综合上述两点,在循环水中同H+有关的因素有大气中CO2的分压,循环水中的OH-、HCO3-、CO32-、CO2(水、H2CO3。
它们之间相互作用构成一复杂的反应体系。
2.2 循环水的PH值-碱度计算式推导在整个循环水的反应体系中的各种表达式及平衡常数计算式如下:H++OH-≒H2O[H+][ OH-]=K w(K w=10-1425℃数据以下同……………①CO2(水≒ CO2(空气[CO2(水]=K H P CO2(K H=10-65Mol/L·Pa、P CO2=32Pa 分别为亨利常数和空气中的CO2分压……………………………………………………②[H2CO3*]=[CO2(水]+[ H2CO3]……………………………………③由于[ H2CO3]比[CO2(水]小得多,在25℃时[ H2CO3]=0.997[H2CO3*],因此可以认为二者相同,对计算结果不产生影响。
即:[H2CO3*]=[CO2(水]…………………………………………………④H 2CO 3*≒HCO 3-+H +*]CO [H -]HCO ][[H 323+=K 1 (K 1=10-6.3………………………………⑤ HCO 3-≒CO 3-+H +*][HCO -]CO ][[H 33+=K 2 (K 2=10-10.25………………………………⑥ H 2CO 3-≒CO 2(水+ H 2O]CO [H ]([CO 322水=K 水化………………………………………………⑦根据二元酸离子分率计算通式可得如下各式:C T =[ H 2CO 3*]+[ HCO 3-]+[CO 32-]………………………………………⑧[ H 2CO 3*]=α0C T ………………………………………………………⑨α0=(1+ ][H K 1++]2[H K K 21+-1 [ HCO 3-]= C Tα1………………………………………………………⑩α1=( K ][H 1++1+][H K 2+-1 [ HCO 32-]= C Tα2………………………………………………………○11 α2=( K K ]2[H 21++K ][H 2++1-1 当用强酸滴定分析循环水中的碱度,以CO 2为终点时(即全碱度,此碱度为循环水中[ OH -]、2[CO 32-]、[HCO 3-]之和减去循环水样中[H +],即有下式成立:β=[HCO 3-]+2[CO 32-]+[ OH -]-[H +]……………………………………○12 联立等式⑩○11○12得到下式β= C T (α1+α2+[ OH -]-[H +]………………………………………○13 联立②④⑨○13可得β=1K H P CO2(α1+2α2+[ OH -]-[H +]………………………………○14 由○14和①式可得: β=1K H P CO2(α1+2α2+][H K W +-[H +]……………………………○15 在式○15中只有两个求和数,即碱度β和[H +] (PH 值,此式即为循环水中PH~β计算公式。
该公式说明在循环水中PH和碱度β是相对立的,这一点在循环水处理中非常重要。
2.3 计算结果将常数项K1、K2、K W、P CO2和K H代入公式,可以计算出不同[H+]、PH 对应的碱度值,计算结果如下:PH(25℃ 7 7.5 7.8 8 8.3 8.5 8.7 8.8 9 β(mmol/L0.05 0.16 0.33 1 1 1.676 2.7 3.37 5.052.4 应用该公式的注意事项该公式是利用空气和循环水之间CO2交换平衡和循环水中的碳酸盐平衡推导出来的.。
循环水在连续运行时,这两个平衡都能达到。
因此,该公式能应用于运行中的循环水,而其它水系则不适用。
在应用该公式计算时,还应注意各种常数的选择。
前文表格中的计算结果采用的是25℃的热力学数据。
这在夏季和春秋季基本适用。
在冬季,由于循环水温较低,通常为10~15℃左右。
因此,必须采用10~15℃的热力学常数进行计算。
3.PH-碱度计算结果对循环水的指导意义通过上述公式得到的计算结果在循环水处理工艺中有生要指导意义。
计算结果表明,循环水的碱度控制在3~5 mmol/L,其PH值就可稳定在8.7~9。
这种PH值范围对于换热面的防腐是非常有利的。
在实际运行的循环水系统中,循环水碱度多人经验出发控制为7~10 mmol/L的情况并不鲜见。
这种运行控制根据本文得到的计算结果并不合理。
这是因为当循环水的碱度为7~10 mmol/L时,其对应饱和Ca2+浓度要低于碱度为3~5 mmol/L对应的饱和Ca2+浓度。
这就意味着循环水的碱度为3~5mmol/L时,极限浓缩倍率较高。
这样循环水就可以维持较高的浓缩倍率运行。
就可以减少循环水的补充水量。
这时循环水的节水是非常有意义的。
当循环水的碱度控制为0.2~1.5 mmol/L时,循环水的PH值可以稳定在7.5~ 8.3。
此时的循环水运行倍率还将提高,节水效果更加明显。
这种情况下由于循环水PH下降和含盐量的提高,循环介质对换热面的腐蚀性增强,需加入缓蚀性能足够好的缓蚀剂。
因此,性能优越的缓蚀剂是一个关键。