水处理概论

水质处理概论

冷却水处理：

冷却水处理可防水垢、防腐蚀、杀藻菌、除污泥等，节约能源、省电、省水、省工。

工厂因制程产生的热量举凡化学反应，热机器运转后之热量，或加热成型物之冷却等，都必须靠冷却水来移除热量，否则对机器本身寿命或产品质量均会有间接影响。

对于冷却水系统一般会产生的问题有：

一、水垢沈积物：

当冷却水中溶解性盐类超过饱和浓度时即会产生无机盐类沈积﹙称之为水垢Scale﹚，通常冷却水系统较常见之水垢有碳酸钙、硫酸钙等：而水中之泥沙、污泥等悬浮杂质，加热浓缩后，会造成软泥、污垢沉积，两者附着于热交换金属表面时将大幅降低热交换效率、造成主机效率降低、浪费电力甚至跳机造成生产损失。

二、腐蚀：

系统因腐蚀而缩短寿命，设备折旧率提高。

造成冷却水系统管线设备腐蚀之原因，一般有下列几项：

1.水中溶存氧及溶解性盐类浓度增加，所造成之一般性腐蚀( General Corrosion )。

2.系统中两种不同金属互相接触，造成的流电腐蚀﹙Galvanic Corrosion﹚。

当两种不同金属在流电序列的位臵差距越远，其电位差越大，当两金属接触时，

活性较高者(阳极)的腐蚀率增加，而活性较低者(阴极) 的腐蚀率降低。

流电腐蚀问题常用锌块-牺牲阳极(Sacrified anodes)，藉阴极保护加以控制。

3.冷却水中之杂质或腐蚀所产生沈积物，而造成沈积物腐蚀( Under Deposit

Corrosion )。

三、微生物污塞：

由于大自然的阳光与水中之养份使细菌(Bacteria)、藻类(Algae)、真菌(Fungi)等滋长快速，如不加以杀灭，将造成系统管线或热交换器微生物及其黏泥之污塞，而造成热交换不良。

藻菌-- 使水质急速恶化，影响冷却系统之热交换效率，菌类危害人体健康。

污泥-- 容易沈积在热交换器管路内造成热交换不良，甚至跳矶。

所以针对以上各不同的情形会使用不同的药剂，当然也有厂商把它做成四合一或三合一的药剂，因通常的污塞情形是会同时发生的。

药剂成份每家使用的都不相同，也属于商业机密，各种药剂约有下列功能：

1. 防止水中溶氧量增加。

2. 防止水垢形成，水垢形成以碳酸碳及碳酸镁为主。

3. 防止藻菌或微生物生成，加氯或调整水的ph值。

4. 降低水中溶盐浓度。

锅炉水处理：

锅炉水加药处理的目的，在防止水蒸汽系统腐蚀、结垢及沉积的发生，维护设备使炉管免因腐蚀或过热而损坏，减少炉管沉积物，汽水共沸现象，保持最佳传热效果；防止蒸汽及凝结水系统严重腐蚀，并可保障工厂设备安全，达到节约能源的最佳状况。

『锅炉』是将水加热转变成蒸气的设备，工业上对于蒸气的利用从最简单的加热，带动汽涡轮机、压缩机，到多功能发电用途之汽电共生等，都与水发生密切的关系。

一般而言锅炉水系统最常产生之障碍有水垢、沈积物﹙Scaling or Sludge﹚及腐蚀

﹙Corrosion﹚与汽水共沸﹙Carry Over﹚等现象。

一、水垢与沈积物﹙Scaling or Sludge﹚：

锅炉给水，虽然经过树脂的软化处理，但仍有少量的硬度及杂质，软水中更含有硅酸盐及碳酸盐，加上有时软化异常时，水中所含杂质更多，在锅炉内经浓缩后很容易结合成水垢或沈淀为软泥沈积物，附着在锅炉内层，降低热交换效率，增加燃料费用，严重时将使炉管过热而爆裂，甚至造成锅炉爆炸。

一般水垢结晶图

二、腐蚀﹙Corrosion﹚：

1. 锅炉本体腐蚀：

由于水中含溶存氧，当溶存氧随锅炉给水进入炉体内，受到高温催化立刻与锅炉

本体或炉管等金属材质，起激烈而严重之腐蚀，尤其氧气所造成之腐蚀为孔蚀

( Pitting )，将对炉管造成穿孔破管之危害，并使锅炉使用寿命巨幅减少。

清罐剂将水垢结晶扭曲分图

2.回收水管线腐蚀：

蒸气冷凝水回收使用可提高锅炉给水温度，直接提升锅炉燃烧效率，但如空气中二

氧化碳﹙CO2﹚或氧气﹙O2﹚泄入回收管线中，将造成管线酸性腐蚀或孔蚀。

三、汽水共沸﹙Carry Over﹚：

当锅炉蒸气挟带一部分水滴到蒸气系统时，将造成现场却水器﹙Trap﹚不断动作，而浪费能源，且制程加热不易或锅炉液位上下起伏太快，导致锅炉熄火等种种障碍时，称为汽水共沸。

四、锅炉水处理概要：

【处理之目的】：

锅炉是工厂的心脏，良好的水处理，可以防止锅垢沈积、锅炉腐蚀及汽水共

沸问题，避免锅炉爆裂管及损坏，延长锅炉寿命，并节约能源，减少维修，

避免不必要之停车、停工、生产中断等问题，实为工厂最重要之维护工作之

一，应特别重视。

【原水之问题及其处理】：

1. 锅炉会发生锅垢沉积、腐蚀、汽水共沸、爆裂管等问题，原因是原水中含

有不当之杂质(Impurity)所造成，因此原水必需经过适当之前处理才能使

用。

2. 原水中可能危害锅炉之项目（包括悬浮杂质，溶解固体，溶解气体三类）：

悬浮杂质(S.S.)

电导度(Conductivity)

总硬度(T-H)

总碱度(M-Alk)

硫酸盐(SO4)

氯离子(Cl)

硅酸盐(SiO2)

铁份(Fe)

锰(Mn)

有机物

微生物

其它(O2，CO2，H2S，H2SO4，NH3等)

3. 一般前处理方法(与自来水厂处理方法类似)：

前处理各步骤是否均必需要，端赖原水是否良好而定。

4. 选择良好的水源(水井或自来水)，往往比使用坏的水源经过处理来的经济。自来

水经过挑选与处理，一般电导度、碱度、硬度、铁、锰、有机物等杂质含量均较地下水低，如地下水水质过差可考虑尽量使用自来水。