电厂化学水处理讲义

第一章水质概述

第一节天然水及其分类

一、水源

水是地面上分布最广的物质，几乎占据着地球表面的四分之三，构成了海洋、江河、湖泊以及积雪

和冰川，此外，地层中还存在着大量的地下水，大气中也存在着相当数量的水蒸气。地面水主要来自雨

水，地下水主要来自地面水，而雨水又来自地面水和地下水的蒸发。因此，水在自然界中是不断循环的。

水分子（H2O是由两个氢原子和一个氧原子组成，可是大自然中很纯的水是没有的，因为水是一种

溶解能力很强的溶剂，能溶解大气中、地表面和地下岩层里的许多物质，此外还有一些不溶于水的物质和水混合在一起。

水是工业部门不可缺少的物质，由于工业部门的不同，对水的质量的要求也不同，在火力发电厂中，

由于对水的质量要求很高，因此对水需要净化处理。

电厂用水的水源主要有两种，一种是地表水，另一种是地下水。

地表水是指流动或静止在陆地表面的水，主要是指江河、湖泊和水库水。海水虽然属于地表水，但由于

其特殊的水质OO

二、天然水中的杂质：

由于在一般水中K的含量不高，而且化学性质与Nh相似，因为在水质分析中，常以（K++Na+）之和表示

它们的含量，并取加权平均值25作为两者的摩尔质量。

天然水中都含有Cl-，这是因为水流经地层时，溶解了其中的氯化物。所以Cl+几乎存在于所有的天然水

中。

天然水中最常见的阳离子是Ca2+、Mg+、K、”日+;阴离子是HCO、SQ1 2 3 4 5 6 7、Cl-。

溶解气体：天然水中常见的溶解气体有氧（Q）和二氧化碳（CQ）,有时还有硫化氢（HLS）、二氧化硫（SQ）和氨（NH）等。

天然水中O2的主要来源是大气中Q的溶解，因为空气中含有20.95%的氧，水与大气接触使水体具有自充氧的能力。另外，水中藻类的光合作用也产生一部分的氧，但这种光合作用并不是水体中氧的主要来源，因为在白天靠这种光合作用产生的氧，又在夜间的新陈代谢过程中消耗了。

1 原水：也称为生水，是未经任何处理的天然水（如江河水、湖水、地下水等），它是电厂各种用水的水源。

2 锅炉补给水：原水经过各种水处理工艺净化处理后，用来补充发电厂汽水损失的水称为锅炉补给水。按其净化处理方法的不同，又可分为软化水和除盐水等。

3 给水：送进锅炉的水称为给水。给水主要是由凝结水和锅炉补给水组成。

4 锅炉水：在锅炉本体的蒸发系统中流动着的水称为锅炉水，习惯上简称炉水。

5 锅炉排污水：为了防止锅炉结垢和改善蒸汽品质，用排污的方法，排出一部分炉水，这部分排出的炉水称为锅炉排污水。

6 凝结水：蒸汽在汽轮机中作功后，经冷却水冷却凝结成的水称为凝结水，它是锅炉给水的主要组成部分。

7 冷却水：用作冷却介质的水为冷却水。这里主要指用作冷却作功后的蒸汽的冷却水，如果该水循环使用，则称循环冷却水。

地下水因不与大气相接触，氧的含量一般低与地表水，天然水的氧含量一般在0〜14mg/L之间。

天然水中CQ的主要来源：为水中或泥土中有机物的分解和氧化，也有因地层深处进行的地质过程

(8)疏水：进入加热器的蒸汽将给水加热后，这部分蒸汽冷却下来的水，以及机组停行时，蒸汽系统中的蒸汽冷凝下来的水，都称为疏水。

在水处理工艺过程中，还有所谓清水、软化水、除盐水及自用水等。

二、水质指标

所谓水质是指水和其中杂质共同表现岀的综合特性，而表示水中杂质个体成分或整体性质的项目, 称为水质指标。

由于各种工业生产过程对水质的要求不同，所以采用的水质指标也有差别。

火力发电厂用水的水质指标有二类：一类是表示水中杂质离子的组成的成分指标，如、Mg+、Ns+、

Cl-、SQ2-等；另一类指标是表示某些化合物之和或表征某种性能，这些指标是由于技术上的需要而专门制定的，故称为技术指标。

1 .表征水中悬浮物及胶体的指标

(1)悬浮固体。(2)浊度。(3)透明度。

2 •表征水中溶解盐类的指标

(1)含盐量。含盐量是表示水中各种溶解盐类的总合，由水质全分析的结果，通过计算求岀。含盐量有两种表示方法：一是摩尔表示法，即将水中各种阳离子(或阴离子)均按带一个电荷的离子为基本单位，计算其含量(mmol/L)，然后将它们(阳离子或阴离子)相加；二是重量表示法，即将水中各种阴、阳离子的含量以mg/L为单位全部相加。

由于水质全分析比较麻烦，所以常用溶解固体近似表示，或用电导率衡量水中含盐量的多少。

(2)溶解固体。溶解固体是将一定体积的过滤水样，经蒸干并在105〜110°C下干燥至恒重所得到的蒸发残渣量，单位用毫克/升(mg/L)表示。它只能近似表示水中溶解盐类的含量，因为在这种操作条件下，水中的胶体及部分有机物与溶解盐类一样能穿过滤纸，许多物质的湿分和结晶水不能除尽，碳酸氢盐全

部转换为碳酸盐。

(3)电导率。表示水中离子导电能力大小的指标，称作电导率。由于溶于水的盐类都能电离岀具有导电能力的离，所以电导率是表征水中溶解盐类的一种代替指标。水越纯净，含盐量越小。电导率越小。

水的电导率的大小除了与水中离子含量有关外，还和离子的种类有关，单凭电导率不能计算水中含盐量。在水中离子的组成比较稳定的情况下，可以根据试验求得电导率与含盐量的关系，将测得的电导率换算成含盐量。电导率的单位为微西/厘米(uS/cm)。

三•表征水中易结垢物质的指标

表征水中易结垢物质的指标是硬度，形成硬度的物质主要是钙、镁离子，所以通常认为硬度就是指水中这两种离子的含量。水中钙离子含量称钙硬( H Ca)，镁离子含量称镁硬(H M),总硬度是指钙硬和镁

硬之和，即H=H a+%=[ (1/2 ) C2+]+[ (1/2 ) M2+]。根据Ca2+、与阴离子组合形式的不同，又将硬度分为碳酸盐硬度和非碳酸盐硬度。(1)盐硬度(HT是指水中钙、镁的碳酸盐及碳酸氢盐的含量。

此类硬度在水沸腾时就从溶液中析出而产生沉淀，所以有时也叫暂时硬度。

(2)非碳酸盐硬度(HF是指水中钙、镁的硫酸盐、氯化物等的含量。由于这种硬度在水沸腾时不能析出沉淀，所以有时也称永久硬度。

硬度的单位为毫摩尔/ 升( mmol/L)，这是一种最常见的表示物质浓度的方法，是我国的法定计量单位。

1、征水中碱性物质的指标表征水中碱性物质的指标是碱度，碱度是表示水中可以用强酸中和的物质的量。形成碱度的物