工业水处理技术-第4章PPT
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10
第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.）
(2)计算饱和pHs的简化方法
11
第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.）
(2)计算饱和pHs的简化方法
例题 已知某水的水质分析值如下：
第二篇 循环冷却水处理
第十三章 膜法除盐水处理
第三章 循环冷却水系统及其水处理概况
第十四章 凝结水的净化
第四章 循环冷却水系统中的沉积物及其控制 第五章 循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制 第六章 循环冷却水系统中的微生物及其控制 第七章 冷却水系统的清洗和预膜 第八章 循环冷却水系统的日常运行 第九章 冷却水系统中腐蚀、沉积物和微生物的 现场监测
碳酸钙垢会析出，这种水属结垢型水
使碳钢表面裸露在水中而受到腐蚀， 这种水称作腐蚀型水
碳酸钙既不析出，原有碳酸钙垢层也不会被溶解掉，这种水属
于稳定型水
9
第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.）
(1)计算饱和pHs的公式 根据电中性原则和质量作用定律
浙江师范大学环境科学专业课程
工业水处理技术
Industrial Water Treatment Technology
林红军 hjlin@zjnu.cn 浙江师范大学地理与环境科学学院
2013年·金华
目录
第一篇 水及工业用水预处理
第一章 水及工业用水 第二章 工业用水预处理
第三篇 锅炉水处理
第十章 锅炉及其水汽质量标准 第十一章 离子交换树脂及离子交换基本原理 第十二章 离子交换水处理
并提出结垢指数（ P.S.I. 表）4为-3 由总碱度查平衡pH值
17
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
4. 临界结垢指数
晶体生长理论认为，对微溶性盐如碳酸钙，必须要出现一定的过饱和度始能
析出沉淀。与过饱和度相应的pH值称为临界pH值
pHc
临界pH结垢指数完全是用实验测定值代替热力学平衡推导式来预测水中的碳酸
污垢和水垢一样，也会影响换热器的传热效率
8
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.） 碳酸盐溶解在水中达到饱和状态时，存在着下列动平衡关系
1936年朗格利尔(langelier)提出
饱和pH 饱和指数
pHs pH-pHs
L.S.I.
L.S.I.>0 L.S.I.<0 L.S.I.=0
第一节 循环冷却水系统中的沉积物 第二节 循环冷却水系统中沉积物的控制 第三节 阻垢剂及分散剂
4
第一节 循环冷却水系统中的沉积物 一、沉积物的分类
循环冷却水系统在运行过程中，会有各种物质沉积在换热器的传热管表面
水垢
淤泥
腐蚀产物
污垢
生物沉积物
5
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
（一）水垢
天然水中溶解有各种盐类， 如重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等 如果使用含重碳酸盐较多的水作为冷却水， 当它通过换热器传热表面时， 会 受热分解
根据该水质条件并考虑浓缩倍数为3的运转条件，计算了该水质的饱和指数
14
第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
2. 稳定指数 （R.S.I.） 饱和指数在预测水质性能时经常出现错误的判断
提出以下两种假设的水
从饱和指数看，两种水都是结垢型的，但实际上(a)种水是结垢型的，而(b)种水则 是强腐蚀型的
故又称为无机垢；由于这些水垢结晶致密，比较坚硬，故又
称为Βιβλιοθήκη Baidu垢
7
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
（二）污垢
污垢一般是由颗粒细小的泥砂、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶 状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是菌藻的尸体及 其黏性分泌物等组成
由于这种污垢体积较大、质地疏松稀软，故又称为软垢。它们是
引起垢下腐蚀的主要原因，也是某些细菌如厌氧菌生存和繁殖的 温床。
稳定指数
15
第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
2. 稳定指数 （R.S.I.）
碳酸钙垢析出的判断依据
(a)种水是结垢型的 (b)种水是强腐蚀型的
16
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
3. 结垢指数（P.S.I.）
水的总碱度比水的实际测定pH能更正确 地反映冷却水的腐蚀与结垢倾向
第十五章 锅内加药处理 第十六章 热力设备系统的腐蚀与控制 第十七章 锅炉的清洗
第四篇 工业水处理中的分析与监测
第十八章 水质的分析 第十九章 沉积物的分析 第二十章 常用水处理剂的分析
2
第二篇 循环冷却水处理
第三章 循环冷却水系统及其水处理概况 第四章 循环冷却水系统中的沉积物及其控制
3
第四章 循环冷却水系统中的沉积 物及其控制
试计算该水质的pHs值
12
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
例题 已知某水的水质分析值如下： 试计算该水质的pHs值
13
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.）
(3)饱和指数的应用
通常设计部门对水质处理进行设计和确定药剂配方 时，往往根据水质资料首先计算一下饱和指数，以 判断水质是属于什么类型的，然后再考虑处理方案
6
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
（一）水垢
在0oC时，重碳酸钙的溶解度2630mg/L 硫酸钙的溶解度是1800mg/L 碳酸钙的溶解度只有20mg/L 磷酸钙的溶解度只是0.1mg/L
溶解度随着温度的升高而降低
当水流速度较小或传热面较粗糙时，这 些结晶沉积物就容易沉积在传热表面上
这类沉积物通常称为水垢。因为这些水垢都是由无机盐组成，
钙是否会沉淀出来，其实用意义均比
为好
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物 三、污垢热阻
（一）管壁两侧为流体的传热基本方程
炼油厂用各种类型的换热器将冷却水和热流体隔开，并通过管壁 将热流体的热量传给冷却水
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物
三、污垢热阻
（一）管壁两侧为流体的传热基本方程
一般化工、炼油、发电等生产厂多为稳定的
连续操作，因此换热器中各点的温度不随时
冷却水
间而变
第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.）
(2)计算饱和pHs的简化方法
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.）
(2)计算饱和pHs的简化方法
例题 已知某水的水质分析值如下：
第二篇 循环冷却水处理
第十三章 膜法除盐水处理
第三章 循环冷却水系统及其水处理概况
第十四章 凝结水的净化
第四章 循环冷却水系统中的沉积物及其控制 第五章 循环冷却水系统中金属的腐蚀及其控制 第六章 循环冷却水系统中的微生物及其控制 第七章 冷却水系统的清洗和预膜 第八章 循环冷却水系统的日常运行 第九章 冷却水系统中腐蚀、沉积物和微生物的 现场监测
碳酸钙垢会析出，这种水属结垢型水
使碳钢表面裸露在水中而受到腐蚀， 这种水称作腐蚀型水
碳酸钙既不析出，原有碳酸钙垢层也不会被溶解掉，这种水属
于稳定型水
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.）
(1)计算饱和pHs的公式 根据电中性原则和质量作用定律
浙江师范大学环境科学专业课程
工业水处理技术
Industrial Water Treatment Technology
林红军 hjlin@zjnu.cn 浙江师范大学地理与环境科学学院
2013年·金华
目录
第一篇 水及工业用水预处理
第一章 水及工业用水 第二章 工业用水预处理
第三篇 锅炉水处理
第十章 锅炉及其水汽质量标准 第十一章 离子交换树脂及离子交换基本原理 第十二章 离子交换水处理
并提出结垢指数（ P.S.I. 表）4为-3 由总碱度查平衡pH值
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物
二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
4. 临界结垢指数
晶体生长理论认为，对微溶性盐如碳酸钙，必须要出现一定的过饱和度始能
析出沉淀。与过饱和度相应的pH值称为临界pH值
pHc
临界pH结垢指数完全是用实验测定值代替热力学平衡推导式来预测水中的碳酸
污垢和水垢一样，也会影响换热器的传热效率
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物
二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.） 碳酸盐溶解在水中达到饱和状态时，存在着下列动平衡关系
1936年朗格利尔(langelier)提出
饱和pH 饱和指数
pHs pH-pHs
L.S.I.
L.S.I.>0 L.S.I.<0 L.S.I.=0
第一节 循环冷却水系统中的沉积物 第二节 循环冷却水系统中沉积物的控制 第三节 阻垢剂及分散剂
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物 一、沉积物的分类
循环冷却水系统在运行过程中，会有各种物质沉积在换热器的传热管表面
水垢
淤泥
腐蚀产物
污垢
生物沉积物
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物
（一）水垢
天然水中溶解有各种盐类， 如重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等 如果使用含重碳酸盐较多的水作为冷却水， 当它通过换热器传热表面时， 会 受热分解
根据该水质条件并考虑浓缩倍数为3的运转条件，计算了该水质的饱和指数
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
2. 稳定指数 （R.S.I.） 饱和指数在预测水质性能时经常出现错误的判断
提出以下两种假设的水
从饱和指数看，两种水都是结垢型的，但实际上(a)种水是结垢型的，而(b)种水则 是强腐蚀型的
故又称为无机垢；由于这些水垢结晶致密，比较坚硬，故又
称为Βιβλιοθήκη Baidu垢
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物
（二）污垢
污垢一般是由颗粒细小的泥砂、尘土、不溶性盐类的泥状物、胶 状氢氧化物、杂物碎屑、腐蚀产物、油污、特别是菌藻的尸体及 其黏性分泌物等组成
由于这种污垢体积较大、质地疏松稀软，故又称为软垢。它们是
引起垢下腐蚀的主要原因，也是某些细菌如厌氧菌生存和繁殖的 温床。
稳定指数
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物 二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
2. 稳定指数 （R.S.I.）
碳酸钙垢析出的判断依据
(a)种水是结垢型的 (b)种水是强腐蚀型的
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物
二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
3. 结垢指数（P.S.I.）
水的总碱度比水的实际测定pH能更正确 地反映冷却水的腐蚀与结垢倾向
第十五章 锅内加药处理 第十六章 热力设备系统的腐蚀与控制 第十七章 锅炉的清洗
第四篇 工业水处理中的分析与监测
第十八章 水质的分析 第十九章 沉积物的分析 第二十章 常用水处理剂的分析
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第二篇 循环冷却水处理
第三章 循环冷却水系统及其水处理概况 第四章 循环冷却水系统中的沉积物及其控制
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第四章 循环冷却水系统中的沉积 物及其控制
试计算该水质的pHs值
12
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
例题 已知某水的水质分析值如下： 试计算该水质的pHs值
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物
二、水垢析出的判断
（一）碳酸钙垢析出的判断
1. 饱和指数 （L.S.I.）
(3)饱和指数的应用
通常设计部门对水质处理进行设计和确定药剂配方 时，往往根据水质资料首先计算一下饱和指数，以 判断水质是属于什么类型的，然后再考虑处理方案
6
第一节 循环冷却水系统中的沉积物
（一）水垢
在0oC时，重碳酸钙的溶解度2630mg/L 硫酸钙的溶解度是1800mg/L 碳酸钙的溶解度只有20mg/L 磷酸钙的溶解度只是0.1mg/L
溶解度随着温度的升高而降低
当水流速度较小或传热面较粗糙时，这 些结晶沉积物就容易沉积在传热表面上
这类沉积物通常称为水垢。因为这些水垢都是由无机盐组成，
钙是否会沉淀出来，其实用意义均比
为好
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物 三、污垢热阻
（一）管壁两侧为流体的传热基本方程
炼油厂用各种类型的换热器将冷却水和热流体隔开，并通过管壁 将热流体的热量传给冷却水
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第一节 循环冷却水系统中的沉积物
三、污垢热阻
（一）管壁两侧为流体的传热基本方程
一般化工、炼油、发电等生产厂多为稳定的
连续操作，因此换热器中各点的温度不随时
冷却水
间而变