循环冷却水处理基础概念
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饱和PHs 的计算 PHs =PK2__- PKps+P[Ca+2]+P[碱度]
饱和指数＝PH－ PHs >0 有碳酸钙沉积趋势
=0 既无沉积又无腐蚀
<0 腐蚀 Ryznar稳定指数＝2 PHs－PH
A
33
水的结垢趋势判断（续）
稳定指数 <3.9 3.9~5.0 5.0 ~ 6.0 6.0 ~ 7.0 7.0 ~ 7.5 7.5 ~ 9.0 >9.0
水垢是水中的溶解盐类结晶析出沉积在 金属表面的物质（主要是硬度成分）。 污泥是泥沙微生物残骸黏土胶体等沉积 物 生物粘泥是专指以微生物代谢物、残骸 及菌团形成的沉积物
A
29
A
30
垢形成的原因
水中所含盐类本身溶度积很小。 循环水温度高，成垢盐类的溶解度随温 度的上升而下降 水在暴气过程pH上升，盐类溶解度下降 水被浓缩后，离子浓度上升，超过溶度 积，并超过过饱和度。
A
31
钙、镁、钠离子的溶解度对照
化合物
钙
H
C
O
－ 3
C
O
2－ 3
S
O
2－ 4
镁
H
C
O
－ 3
C
O
2－ 3
S
O
2－ 4
钠
H
C
O
－ 3
C
O
2－ 3
C l-
OH-
S
O
24
3 2 oF (0 oC )
1620 15 1290
3 7 ,1 0 0 101 1 7 0 ,0 0 0
3 8 ,7 0 0 6 1 ,4 0 0 2 2 5 ,0 0 0 3 7 0 ,0 0 0 3 3 ,6 0 0
悬浮颗粒：泥沙胶体等
水中阴离子的总当量数和阳离子的总当 量数相等
A
5
水质分析项目及含义
电导率 总碱（M碱度） pH 硬度 钙硬 浊度 总溶固
A
6
电导率
电阻率的倒数称为电导率，单位是 s/cm2
电导率仅决定于水中离子的多少和性质 。代表了水中的含盐量,因此电导率越高 水中含盐量越高。
表示水中含盐量的另一单位是总溶解固 体（TDS），其单位是ppm
直射光测定：单位为ppm 折射光测定：单位为 FTU 散射光测定：单位为 NTU 浊度的各单位间无法进行换算
A
11
总溶固
▪ 指水中溶解物质的总量。它也可以理解 为水中的含盐量。
▪ 溶解于水中的盐类，阴离子的总当量数 和阳离子的总当量数相等。
A
12
水中碳酸盐平衡
H2 O +CO2H2 CO3 H++HCO3- H++ CO3-2
循环冷却水处理基础概念
李飞雁
2006年6月5日
A
1
循环冷却水处理
A
2
水的基本知识
A
3
水，是极性分子,溶解能力很强
d+
H+
H+
O-2
d-
A
4
水中的主要物质
阴离子：SO4 -2 ,Cl-,HCO3-,SiO3-2 etc 阳离子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+ Fe2+, etc
溶解气体：O2,CO2,etc 有机物：微生物，油脂等
冷冻水系统 热水系统
敞开式循环冷却水
A
16
循环冷却水系统中的问题
腐蚀
结垢
微生物
A
微生物
17
循环冷却水的腐蚀及其控制
腐蚀的定义 腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程
阳极：Fe Fe2++2e 阴极：2H2O＋O2＋4e 4OH金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀
A
18
铁腐蚀微Βιβλιοθήκη Baidu 池
Fe2+
H2O
O2
H2O
A
26
常用缓蚀剂
沉淀膜型
聚磷酸盐(六偏磷酸钠 三聚磷酸钠 ） 正磷酸盐 焦磷酸 有机磷酸盐 锌盐 硅酸盐
氧化膜型
如铬酸盐 钼酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐
金属离子沉淀膜型
苯并三氮唑 （BTA) 甲基苯并三唑 (TT) 巯基 苯并噻唑(MBT)
A
27
冷却水中的沉积物及其控制
A
28
水中常见沉积物：水垢、污泥 、生物粘泥
A
13
PH与碳酸盐平衡密切相关
PH的变化会引起各类碳酸盐比例变化， 外界引起某种碳酸盐的浓度变化也使PH 变化
A
14
循环冷却水处理
循环水系统类型 循环水系统中要解决的问题 循环水处理效果的评价 水处理方案的实施 纳尔科的水处理 循环水处理常见问题及处理
A
15
循环冷却水系统类型
一次冷却系统 闭路循环冷却水
对普通水、炉水、冷却水在20oC 、 pH 中 性情况下，TDSppm～0.7×电导率s/cm
A
7
碱度
碱度－－指水中能与强酸发生中和反应物质的总 量。
一般水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组 成，称为总碱度。
总碱度＝在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的 酸量
＝ HCO3- + CO32- + OH- ＝M碱度 碱度只存在于pH=4.3以上
水的趋势 十分严重结垢 严重结垢 轻度结垢 微量结垢或腐蚀 腐蚀显著 严重腐蚀 不允许的腐蚀
A
34
结垢的危害
阻碍热交换器的热传导效率 降低水流量甚至堵塞管路或换热器 引起垢下腐蚀 增加能耗和维修费用
A
35
结垢引起的制冷机能耗
制冷量（冷吨）：300 制冷效率（千瓦/冷吨） 0.55
A
8
pH
pH是水中氢离子浓度的负对数
pH = - log10(H+ mol/l)
A
9
硬度
一般将水中钙、镁离子称作硬度，钙离子 叫钙硬度，钙、镁离子总量叫总硬度。 硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。 总硬度与总碱度之差叫负硬度。
A
10
浊度
浊度是表示水中的悬浮物及胶体对光透 过时所发生的阻碍程度 浊度根据测量方法的不同分为三种
A
22
A
23
腐蚀的危害
腐蚀产物成为软垢的一部分，增加软垢 损坏设备 缩短设备寿命 增加维修费用
A
24
腐蚀的控制
使用耐腐蚀材料，不易被氧化 在金属表面形成耐腐蚀层，隔断与水的 接触。 采用阴极、阳极保护。 使用缓蚀剂，对金属进行钝化。 避免不同金属的直接接触。
A
25
常用的缓蚀剂
缓蚀剂是在金属表面形成一层膜，隔离 金属与水的接触而达缓蚀目的。 缓蚀剂的类型有沉淀膜型、氧化膜型、 金属离子沉淀膜型、吸附膜型。
ppm as C aC O 3 2 1 2 oF (1 0 0 oC )
分解 13 1250
分解 75 3 5 6 ,0 0 0
分解 2 9 0 ,0 0 0 2 4 3 ,0 0 0 9 7 0 ,0 0 0 2 1 0 ,0 0 0
A
32
水的结垢性判断
Langlier饱和指数、Ryznar稳定指数
OH-
OH-
H2O
O2
FexOy
e-
e-
e-
阳极（金属流失）
A
阴极（氧减少）
19
腐蚀的常见类型
腐蚀的形式：根据腐蚀时腐蚀面积的大 小，可分为以下几种
一般腐蚀 局部腐蚀
点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂
A
20
影响腐蚀的因素
pH （碱度） 温度 水的流速 含盐量 腐蚀性气体 微生物
A
21
pH对腐蚀的影响
饱和指数＝PH－ PHs >0 有碳酸钙沉积趋势
=0 既无沉积又无腐蚀
<0 腐蚀 Ryznar稳定指数＝2 PHs－PH
A
33
水的结垢趋势判断（续）
稳定指数 <3.9 3.9~5.0 5.0 ~ 6.0 6.0 ~ 7.0 7.0 ~ 7.5 7.5 ~ 9.0 >9.0
水垢是水中的溶解盐类结晶析出沉积在 金属表面的物质（主要是硬度成分）。 污泥是泥沙微生物残骸黏土胶体等沉积 物 生物粘泥是专指以微生物代谢物、残骸 及菌团形成的沉积物
A
29
A
30
垢形成的原因
水中所含盐类本身溶度积很小。 循环水温度高，成垢盐类的溶解度随温 度的上升而下降 水在暴气过程pH上升，盐类溶解度下降 水被浓缩后，离子浓度上升，超过溶度 积，并超过过饱和度。
A
31
钙、镁、钠离子的溶解度对照
化合物
钙
H
C
O
－ 3
C
O
2－ 3
S
O
2－ 4
镁
H
C
O
－ 3
C
O
2－ 3
S
O
2－ 4
钠
H
C
O
－ 3
C
O
2－ 3
C l-
OH-
S
O
24
3 2 oF (0 oC )
1620 15 1290
3 7 ,1 0 0 101 1 7 0 ,0 0 0
3 8 ,7 0 0 6 1 ,4 0 0 2 2 5 ,0 0 0 3 7 0 ,0 0 0 3 3 ,6 0 0
悬浮颗粒：泥沙胶体等
水中阴离子的总当量数和阳离子的总当 量数相等
A
5
水质分析项目及含义
电导率 总碱（M碱度） pH 硬度 钙硬 浊度 总溶固
A
6
电导率
电阻率的倒数称为电导率，单位是 s/cm2
电导率仅决定于水中离子的多少和性质 。代表了水中的含盐量,因此电导率越高 水中含盐量越高。
表示水中含盐量的另一单位是总溶解固 体（TDS），其单位是ppm
直射光测定：单位为ppm 折射光测定：单位为 FTU 散射光测定：单位为 NTU 浊度的各单位间无法进行换算
A
11
总溶固
▪ 指水中溶解物质的总量。它也可以理解 为水中的含盐量。
▪ 溶解于水中的盐类，阴离子的总当量数 和阳离子的总当量数相等。
A
12
水中碳酸盐平衡
H2 O +CO2H2 CO3 H++HCO3- H++ CO3-2
循环冷却水处理基础概念
李飞雁
2006年6月5日
A
1
循环冷却水处理
A
2
水的基本知识
A
3
水，是极性分子,溶解能力很强
d+
H+
H+
O-2
d-
A
4
水中的主要物质
阴离子：SO4 -2 ,Cl-,HCO3-,SiO3-2 etc 阳离子：Ca2+,Mg2+,Na+,K+ Fe2+, etc
溶解气体：O2,CO2,etc 有机物：微生物，油脂等
冷冻水系统 热水系统
敞开式循环冷却水
A
16
循环冷却水系统中的问题
腐蚀
结垢
微生物
A
微生物
17
循环冷却水的腐蚀及其控制
腐蚀的定义 腐蚀是金属转变成金属氧化物的过程
阳极：Fe Fe2++2e 阴极：2H2O＋O2＋4e 4OH金属在水中的腐蚀是电化学腐蚀
A
18
铁腐蚀微Βιβλιοθήκη Baidu 池
Fe2+
H2O
O2
H2O
A
26
常用缓蚀剂
沉淀膜型
聚磷酸盐(六偏磷酸钠 三聚磷酸钠 ） 正磷酸盐 焦磷酸 有机磷酸盐 锌盐 硅酸盐
氧化膜型
如铬酸盐 钼酸盐 亚硝酸盐 钨酸盐
金属离子沉淀膜型
苯并三氮唑 （BTA) 甲基苯并三唑 (TT) 巯基 苯并噻唑(MBT)
A
27
冷却水中的沉积物及其控制
A
28
水中常见沉积物：水垢、污泥 、生物粘泥
A
13
PH与碳酸盐平衡密切相关
PH的变化会引起各类碳酸盐比例变化， 外界引起某种碳酸盐的浓度变化也使PH 变化
A
14
循环冷却水处理
循环水系统类型 循环水系统中要解决的问题 循环水处理效果的评价 水处理方案的实施 纳尔科的水处理 循环水处理常见问题及处理
A
15
循环冷却水系统类型
一次冷却系统 闭路循环冷却水
对普通水、炉水、冷却水在20oC 、 pH 中 性情况下，TDSppm～0.7×电导率s/cm
A
7
碱度
碱度－－指水中能与强酸发生中和反应物质的总 量。
一般水中碱度由氢氧化物、碳酸盐、重碳酸盐组 成，称为总碱度。
总碱度＝在甲基橙指示剂变色的等当点时所需的 酸量
＝ HCO3- + CO32- + OH- ＝M碱度 碱度只存在于pH=4.3以上
水的趋势 十分严重结垢 严重结垢 轻度结垢 微量结垢或腐蚀 腐蚀显著 严重腐蚀 不允许的腐蚀
A
34
结垢的危害
阻碍热交换器的热传导效率 降低水流量甚至堵塞管路或换热器 引起垢下腐蚀 增加能耗和维修费用
A
35
结垢引起的制冷机能耗
制冷量（冷吨）：300 制冷效率（千瓦/冷吨） 0.55
A
8
pH
pH是水中氢离子浓度的负对数
pH = - log10(H+ mol/l)
A
9
硬度
一般将水中钙、镁离子称作硬度，钙离子 叫钙硬度，钙、镁离子总量叫总硬度。 硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。 总硬度与总碱度之差叫负硬度。
A
10
浊度
浊度是表示水中的悬浮物及胶体对光透 过时所发生的阻碍程度 浊度根据测量方法的不同分为三种
A
22
A
23
腐蚀的危害
腐蚀产物成为软垢的一部分，增加软垢 损坏设备 缩短设备寿命 增加维修费用
A
24
腐蚀的控制
使用耐腐蚀材料，不易被氧化 在金属表面形成耐腐蚀层，隔断与水的 接触。 采用阴极、阳极保护。 使用缓蚀剂，对金属进行钝化。 避免不同金属的直接接触。
A
25
常用的缓蚀剂
缓蚀剂是在金属表面形成一层膜，隔离 金属与水的接触而达缓蚀目的。 缓蚀剂的类型有沉淀膜型、氧化膜型、 金属离子沉淀膜型、吸附膜型。
ppm as C aC O 3 2 1 2 oF (1 0 0 oC )
分解 13 1250
分解 75 3 5 6 ,0 0 0
分解 2 9 0 ,0 0 0 2 4 3 ,0 0 0 9 7 0 ,0 0 0 2 1 0 ,0 0 0
A
32
水的结垢性判断
Langlier饱和指数、Ryznar稳定指数
OH-
OH-
H2O
O2
FexOy
e-
e-
e-
阳极（金属流失）
A
阴极（氧减少）
19
腐蚀的常见类型
腐蚀的形式：根据腐蚀时腐蚀面积的大 小，可分为以下几种
一般腐蚀 局部腐蚀
点蚀 电偶腐蚀 氧浓差腐蚀 不锈钢应力破裂
A
20
影响腐蚀的因素
pH （碱度） 温度 水的流速 含盐量 腐蚀性气体 微生物
A
21
pH对腐蚀的影响