循环冷却水系统中的水垢及其控制
循环水(冷却水)腐蚀结垢及微生物问题探讨
冷却水问题探讨一般冷却水常引起的危害有三种，即腐蚀( corrosion ) 、水垢(scale)、淤泥之沉积( deposition ) 及微生物 ( slime )，兹将其发生原因及控制方法分述如下： 1、腐蚀!腐蚀发生原因:金属腐蚀是经由化学或电化学反应而导致金属毁坏之现象。
最主要的腐蚀问题是由氧气所引起的，冷却水于冷却水塔中与空气密切接触，水中溶氧高达 8～10 ppm 极易促成腐蚀。
a.铁材质与水中氧气作用而腐蚀，其反应如下：氧气所引起的腐蚀呈点蚀( pitting ) 状态有愈深之倾向(如下图)， 若未有效抑止可能穿透管壁而造成穿孔、泄漏。
点蚀是最具腐蚀破坏力之一，并且也是最难在实验室预测得知。
b.当微生物繁殖时，其微生物体的分泌物与冷却水有机物、无机物聚积而形成的黏泥，沉积在系统中时，将造成沉积下腐蚀。
沉积物上下界面因溶存氧浓度不同将会造成氧浓淡电池( Oxygen concentration cell)于沉积物下发生严重之腐蚀现象。
图 : pitting 会导致设备快速破损c.两种不同金属互相接触时，因金属间电位差造成流电腐蚀(galvanic corrosion), 例如热交换器之铜管与碳钢端板，其接触部份的钢铁材质会因此加速腐蚀。
双金属之间的电位差会因金属接触而造成流电腐蚀,但工业上也时常运用此原理来做防蚀方法,此方法称之为牺牲阳极。
双金属腐蚀d.其它影响腐蚀的因素尚有pH、间隙、溶解盐类、温度、流速等。
!腐蚀控制方法:腐蚀之控制不外是改变系统金属材质，就是改变系统环境。
改变系统材质将是一很大成本花费，而且并不是百分之百可以防止腐蚀发生。
然改变系统环境是目前广泛被用到控制腐蚀的方法。
在水系统内，有三种方式改变水中环境来有效抑制腐蚀；用水中自然存在之钙离子及碱度，在金属表面上形成碳酸钙保护膜。
利用化学或机械方法将溶存于水中之氧气去除。
加入腐蚀抑制剂 。
如上所云，加入腐蚀抑制剂亦是一个简便而有效的方式。
循环冷却水处理方案
循环冷却水处理方案循环冷却水处理方案是指对循环冷却水进行处理以防止其腐蚀、水垢、生物污染等问题的方案。
循环冷却水处理的目的是保持循环冷却水的高效运行，延长设备的寿命，提高设备的效率。
下面将详细介绍循环冷却水处理的方案。
首先，循环冷却水处理方案需要对水源进行选择和预处理。
水源应尽量选择优质的自来水或者地下水，避免使用含有大量悬浮物、有机物和硬度较高的水源。
预处理过程主要包括沉淀、过滤和软化等。
沉淀可以通过加入絮凝剂，将悬浮物沉淀至水底，达到净化水质的效果。
过滤可以使用颗粒过滤器和活性炭过滤器，去除微小颗粒物和氯味等杂质。
软化主要是通过去除水中的钙和镁离子，减少水垢的形成。
软化可以使用离子交换器或者反渗透等方法。
其次，循环冷却水处理方案需要对水进行消毒。
消毒的目的是杀灭水中的细菌、病毒和其他微生物，防止细菌和藻类的生长。
消毒可以使用化学消毒剂，如漂白粉、二氧化氯等。
消毒剂的选择要根据水质、消毒效果和对设备的腐蚀性进行综合考虑。
消毒剂的投加量要根据水质进行调整，确保消毒效果。
然后，循环冷却水处理方案需要对水进行酸碱平衡调节。
酸碱平衡是指调节循环冷却水的pH值，避免水质过酸或过碱导致的腐蚀或水垢问题。
调节pH值可以使用酸碱适当配比调节剂，如碱式氯化铜等。
调节剂的选择要根据水质和设备类型进行科学调配，确保pH值在适宜范围内。
此外，循环冷却水处理方案还需要添加缓蚀剂。
缓蚀剂可以在金属表面形成保护膜，抑制金属的腐蚀。
缓蚀剂的选择和添加量要根据循环冷却系统中金属材料的种类和水质来确定。
常见的缓蚀剂有硝酸盐、亚硝酸盐等。
最后，循环冷却水处理方案需要定期监测和清洗循环冷却系统。
监测循环冷却水的水质参数，如pH值、溶解氧、电导率、浊度等，以及微生物的种类和数量等，及时发现水质问题并采取相应的处理措施。
同时，定期进行清洗循环冷却系统，去除水垢和污泥等杂质。
清洗可以采用化学清洗剂或机械清洗设备进行，定期清洗可以保持循环冷却水的清洁和机械设备的正常运行。
循环冷却水处理腐蚀及其控制PPT
腐蚀严重时会导致设备穿孔、 破裂等安全事故，危及人员和
设备安全。
03
循环冷却水处理腐蚀控制方法
缓蚀剂的应用
01
02
03
缓蚀剂种类
根据化学成分和作用机理 ，缓蚀剂可分为无机缓蚀 剂、有机缓蚀剂和复合缓 蚀剂。
缓蚀剂选择
选择合适的缓蚀剂需要考 虑水质条件、系统材质和 运行工况等因素，以达到 最佳的防腐效果。
循环冷却水的特点
循环冷却水具有高浓缩倍数、高 硬度和高盐度等特点，同时在使 用过程中会受到不同程度的污染 和腐蚀。
循环冷却水处理的重要性
防止腐蚀和结垢
循环冷却水处理可以有效防止设 备和管道的腐蚀和结垢，延长设 备使用寿命，降低维修和更换成
本。
提高冷却效率
通过有效的循环冷却水处理，可以 保持系统高效运行，提高冷却效率 ，从而降低能源消耗和生产成本。
04
循环冷却水处理腐蚀控制案例分析
案例一
总结词
全面优化方案
详细描述
该化工厂的循环冷却水处理系统面临着严重的腐蚀问题。通过采用全面的优化方案，包括水质稳定剂 、缓蚀剂和杀菌剂的联合使用，成功地控制了腐蚀速率，延长了设备使用寿命，并提高了冷却效率。
案例二：某电厂循环冷却水处理系统腐蚀控制
总结词
新型防腐材料应用
腐蚀的类型
根据腐蚀发生的机理，可以分为化学 腐蚀和电化学腐蚀两类。
循环冷却水处理中腐蚀的原因
水中溶解氧
水中的溶解氧可以与金属发 生氧化还原反应Байду номын сангаас导致金属 腐蚀。
水质硬度
硬水中的钙、镁等离子可以 在金属表面形成沉淀，引起 垢下腐蚀。
pH值
水质的pH值过低或过高都会 加速金属的腐蚀。
循环冷却水结垢原理及处理方法
循环冷却水结垢原理及处理方法一、循环冷却水系统为什么会结垢1.一般解释冷却水中溶解有各种盐类，如碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、磷酸盐和氯化物等，它们的一价金属盐的溶解度很大，一般难以从冷却水中结晶析出，但它们的两价金属盐（氯化物除外）的溶解度很小，并且是负的温度系数，随浓度和温度的升高很容易形成难溶性结晶从水中析出，附着在水冷器传热面上成为水垢。
如冷却水中的碳酸氢根离子浓度较高，当冷却水经过水冷器的换热面时，受热发生分解，发生如下反应：Ca(HCO3)2→CaCO3↓+ H2O + CO2↑当冷却水通过冷却塔时，溶解于水中的二氧化碳溢出，水的pH 值升高，碳酸氢钙在碱性条件下发生如下反应：Ca(HCO3)2+ 2OH- →CaCO3↓+ 2H2O + CO32-难溶性碳酸钙可以是无定型碳酸钙、六水碳酸钙、一水碳酸钙、六方碳酸钙、文石和方解石。
方解石属三方晶系，是热力学最稳定的碳酸钙晶型，也是各种碳酸钙晶型在水中转变的终态产物。
2.碳酸钙的溶解沉淀平衡。
碳酸钙的溶解度虽然很小，但还是有少量溶解在水里，而溶解的部分是完全电离的。
所以在溶液里也出现这样的平衡：Ｃａ2++ＣＯ3 2-CACO3(固)在一定条件下达到平衡状态时〔Ｃａ2+〕与〔ＣＯ32-〕的乘积为碳酸钙在此条件下的溶度积K SP，为一定值。
若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32-〕＞K SP时，平衡向右移，有晶体析出。
若此条件下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32-〕＜K SP时，平衡向左移，晶体溶解。
注：实际情况下〔Ｃａ2+〕×〔ＣＯ32-〕值称为K CP二、抑制为结垢的方法(一)化学方法1.加酸:目的:降低水的PH值,使水的碳酸盐硬度硬度转化重碳酸盐硬度.优点:费用较小，效果比较明显缺点:加酸量不易控制、过量会产生腐蚀的危险、投加过量有产生硫酸钙垢的危险.2.软化目的:降低水中至垢阳离子的含量优点:防止结垢效果好缺点:操作复杂、软化后水腐蚀性增强.3.加阻垢剂:目的:使碳酸钙的过饱和溶液保持稳定。
工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案
工业循环水系统中结垢和腐蚀现象分析及控制方案摘要：工业水处理是使用化学和物理方法去除水中杂质的过程。
电石生产的特点是很复杂的过程，生产环节与水密不可分。
电石炉是将电能转化为热能的设备,这就决定了它时刻处在高温环境状态下运行。
为了保证电石炉长周期安全运行,对设备各系统进行冷却必不可少。
循环冷却水的再利用尤其可以提高用水过程的效率，循环水的再利用将产生盐分积聚的问题，这些问题会污染并损坏热交换器，降低传热效率并增加设备成本和安全隐患。
关键词：工业循环水系统；结垢；腐蚀前言工业循环水系统中传热面上的结垢现象一直被人们关注，有效降低管线中的结垢速率，实现持续的稳产高产，已成为电石生产领域研究的热点之一。
为保持油藏压力，提高采收率。
为了节约水资源,多数企业目前采用循环冷却水代替普通工业用水，冷却水在对设备降温的同时，其自身温度也在不断上升，有时在夏季设备冷却水出口温度高达60℃以上，这样的工作温度极易形成水垢粘接在设备内壁，从而造成设备换热效果差，而且水垢还会局部脱落、堆积阻塞管路和阀门，导致水流阻力增加，设备壁厚被腐蚀减薄，另一方面会造成垢下腐蚀，甚至穿孔，必须每隔一段时间对结垢严重的管段进行酸洗或停产维修，增加了管线维护费用，严重影响了电石的正常生产和经济效益。
1产生结垢的原因1.1硬垢天然水中溶解有各种盐类物质，有重碳酸盐、硫酸盐、氯化物、硅酸盐等。
其中溶解的重碳酸盐为最多，也最不稳定，容易分解成碳酸盐。
在使用重碳酸盐含量较多的水作为冷却水时，当通过换热器传热面时会受热分解。
当循环水经过冷却塔冷却时，溶解在水中的CO2会逸出，水的PH会升高。
重碳酸盐在碱性条件下会发生以下反应。
Ca(HCO3)2+2OH－=CaCO3↓+2H2O+CO2－3当水中溶解有氯化钙时，还会产生置换反应。
CaCl2+CO2－3=CaCO3↓+2Cl－当水中溶解有磷酸盐时，磷酸根和钙离子还会生成磷酸钙。
3Ca2++2PO3－4=Ca3(PO4)2↓当循环水在冷却蒸发过程中，水分不断蒸发而浓缩，浓缩倍数提高，原来溶解于水中的盐类浓度会不断增加，当其浓度超过同等条件下的饱和溶解度时就会出现结晶析出，形成水垢。
循环冷却水水质处理
认为：生物膜往往是腐蚀、污垢和结垢出现的原因 利用缓蚀剂，使它在金属表面形成一层薄膜，将金属表面覆盖起来，与腐蚀介质隔绝，防止金属腐蚀。
巯基苯并噻唑与磷酸盐共向使用，对防止金属的点蚀有良好的效果 。
之一，所以，对微生物必须控制。 循环水在运行之初，根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜，起抑制腐蚀作用。
此类缓蚀剂与溶解于水中的离子生成难溶盐或溶合物，在金属表面上析出沉淀，形成防腐蚀膜。
循环水中的微生物与污垢的处理及防止方法是 提高循环水的极限碳酸盐硬度的常用方法是向水中投加阻垢剂。
(2)综合处理与复方稳定剂
防以污结垢 垢处为理主及的多微应生选方物用控螯面制合剂的、渗，透剂如、分对散剂补为主充的清水垢剂进； 行处理；冷却构筑物及其 周围环境的保护；循环系统工艺及管道的完善以及 循环水在运行之初，根据缓蚀原理要在金属表面形成一层保护膜，起抑制腐蚀作用。
国家职业教育水环境监测与治理专业教学资源库
循环冷却水水质处理
(4)吸附膜型缓蚀剂
这种有机缓蚀剂的分子具有亲水性基和疏水性基。亲水
基即极性基能有效地吸附在洁净的金属表面上，而将疏水基 团朝向水侧，阻碍水和溶解氧向金属扩散，以抑制腐蚀。防 蚀效果与金属表面的洁净程度有关。这种缓蚀剂主要有胺类 化合物及其它表向活性剂类有机化合物。这种缓蚀剂的缺点 在于分析方法复杂，因而难于控制浓度。价格较贵，在大量 用水的冷却系统中使用还有困难，但有发展前途。
（1）排污法减小浓缩倍数 在循环水系统中，提高排污率可减小浓缩倍数。即
排除部分盐浓度高的循环水，补充含盐量少的新鲜水， 可降低循环水中盐的浓度，使其不超过允许值。
（2）降低补充水碳酸盐硬度 通过水的软化法可使水的硬度降低，从而降低补充
循环冷却水的结垢控制
12-6 循环冷却水处理字体[大][中][小]冷却水的循环使用过程中，通过冷却设备的传热与传质，循环水中的Ca2+、mg2+、Cl-、SO42-等离子、溶解性固体、悬浮物相应增加，空气中的污染物等可进入循环水中，使微生物繁殖和循环冷却水系统的铜管产生结垢、腐蚀，造成凝汽器传热效果恶化和水流截面减少。
其后果主要表现为：(1) 铜管内水的阻力增加;(2) 在设备扬程相同的情况下，冷却水的流量减少;(3) 使凝汽器进出口的冷却水温差加大;(4) 以上均导致凝汽器凝结水温升高，凝汽器内的真空恶化。
当出现上述现象时，就应对循环冷却水予以判别。
一、水质判断在热电厂凝汽器循环冷却系统中形成的水垢，通常只有碳酸盐类，这是因为Ca(HCO3)2易受热分解生成难溶的CaCO3，反应式如下Ca(HCO3)2→CaCO3↓+CO2+H2O(12-36)尤其在循环冷却系统中，它有蒸发和浓缩的作用，因此也容易生成水垢。
循环水中是否有CaCO3析出，都会从水质表现出来，因此要用水质来判断。
水质判断的主要方法有：1.饱和指数法[又称朗格里尔(Langlier)指数法]它是水的实测pH值减去同一种水的碳酸钙饱和平衡时的pH值之差数。
即IL=pH0-pH s(12-37)式中I L——饱和指数;pH0——水的实测pH值;pH s——水在碳酸钙饱和平衡时的pH值。
当I L>0时，有结垢倾向，当I L＝0时，不腐蚀不结垢，当I L<0时，有腐蚀倾向。
pH s可根据水的总碱度、钙硬度和总溶解固体的分析值和温度由表12-31查得相应常数代入下式，即可计算得出：pH s＝(9.3+N s+N t)-(N H+N A)(12-38)饱和指数和稳定指数配合应用，将更有助于判断水质的倾向。
运用指数来判断水质问题有很大的局限性，因为它仅依单一碳酸钙的溶解平衡作为判断依据，没有考虑结晶和电化学过程，更未考虑水中胶体的影响，而且把碳酸钙既作为缓蚀剂又作为污垢来考虑。
中央空调循环水及循环冷却水水质标准
中央空调循环水及循环冷却水水质标准
中央空调循环水和循环冷却水的水质标准通常根据具体应用环境和设备要求而有所差异，但一般需要满足以下基本要求：
1. pH值：循环水的pH值通常要在6.5-8.5之间，循环冷却水的pH值通常要在6.0-9.0之间。
2. 总溶解固体（TDS）：循环水和循环冷却水中的总溶解固体含量应根据具体情况进行控制，以避免水垢和腐蚀问题。
一般情况下，循环水的TDS应控制在500-2000 mg/L之间，循环冷却水的TDS应控制在1500-3000 mg/L之间。
3. 悬浮物：循环水和循环冷却水中的悬浮物含量应控制在合理范围内，以避免堵塞管道和设备。
一般情况下，悬浮物的含量应小于10 mg/L。
4. 硬度：循环水和循环冷却水的硬度应根据具体应用要求进行调整。
硬度过高会导致水垢问题，硬度过低可能会引起腐蚀问题。
一般情况下，硬度应控制在50-300 mg/L之间。
此外，根据具体应用要求，可能还需要对循环水和循环冷却水进行微生物污染的控制，如控制细菌、藻类和真菌的数量。
需要注意的是，以上水质标准仅供参考，实际应根据具体系统和设备要求进行调整和控制。
在实际应用中，还需要定期检测水质，并根据检测结果进行相应的水处理和维护工作。
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应式为 :
R ( SO3 ) 2 Ca + 2NaCl
R ( SO3 Na) 2 + CaCl2 (再生反应)
(4)
3. 1. 2 石灰软化法
石灰与水反应 ,生成消石灰 (此处是石灰乳) 。
本法是向补水中加入石灰乳 [ Ca ( O H) 2 ] 。它与水 中碳酸氢钙反应 ,生成碳酸钙沉淀 :
Ca ( HCO3 ) 2 + Ca (O H) 2
周本省 :循环冷却水系统中的水垢及其控制
纳滤是近 10 年来发展相当快的一种膜技术 。 操作压力仅为 0. 5M Pa ,对 Ca2 + 、Mg2 + 等二价离子 有很高的去除率 。当需要对低浓度的二价离子和分 子量在 500 到数千的溶质截留时 ,选择纳滤工艺比 使用反渗透工艺更为先进 。预计今后纳滤法将逐步 代替常规的石灰软化法和离子交换软化法 。 3. 2. 2 静电水处理
1 沉积物的分类
按 照美国A S TM ,冷却水系统中的沉积物 ( de2
收稿日期 :2005205218 ·26 ·
po sit) 可分为四大类 : a. 水垢 ( scale) 例如碳酸钙垢 ; b. 淤泥 ( sludge) 例如泥沙 ; c. 腐蚀产物 (corro sio n p roduct s) 例如铁锈 ; d. 生物沉积物 ( biological depo sit s) 例如微生
第 27 卷 第 1 期 2006 年 1 月
腐蚀与防护
CORROSION & PRO TEC TION
Vol. 27 No . 1 J anuary 2006
循环冷却水系统中的水垢及其控制
周本省
(南京工业大学应用化学系 ,南京 210009)
摘 要 : 讨论了循环冷却水系统中水垢的种类 ,控制水垢的化学方法 (离子交换软化法 、石灰软化法 、加酸法 、加 CO2 法和阻垢剂法) 和控制水垢的物理方法 (反渗透和纳滤法 、静电水处理法 、电子水处理法 、涂料法和塑料换热器 法) 。讨论了一些主要的阻垢缓蚀剂和阻垢分散剂 ,并重点讨论了两种绿色阻垢剂 (聚天冬氨酸和聚环氧琥珀酸) 。 关键词 : 冷却水处理 ; 水垢的控制 ; 物理方法 ; 化学方法 ; 绿色阻垢剂 中图分类号 : TQ085 文献标识码 : B 文章编号 : 10052748X(2006) 0120026206
碳酸钙垢 、CO2 和水 。其反应为 :
Ca ( HCO3 ) 2
CaCO3 ↓ + H2 O + CO2 ↑(7)
如果我们向该冷却水中通入 CO2 ,则上述平衡
反应 将 向 左 边 移 动 , 使 水 中 的 CaCO3 生 成 Ca
( HCO3 ) 2 而不再生成水垢了 。
当水进入冷却塔进行曝气时 ,上述反应[ 式 (7) ]
a. 降低冷却水的冷却效果 ; b. 促进冷却水系统中微生物的繁衍和生长 ; c. 引起垢下腐蚀 ; d. 影响水处理剂的使用效果等等 。 因此 ,冷却水系统需要定期进行清洗 ,以除去其 中的沉积物 。但清洗也有不少问题 ,例如 : a. 往往需要把生产停下来 ; b. 需要组织一批人力去进行清洗 ; c. 清洗下来的废液需要处理后才能排放 ; d. 化学清洗剂对设备的侵蚀和损害问题等等 。 为此 ,在循环冷却水系统的日常的运行中需要 对其中的沉积物进行控制 。
反渗透是以压力为动力 ,利用反渗透膜只能透
过水而不能透过溶质的选择性而从水体中提纯水的
物质分离过程 。它可用于处理中的一种有效的
分离技术 。但反渗透膜使用压力高 、产水量较低 ,因
此运行费用较高 。
·27 ·
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物粘泥 。 人们通常把其中的后三者 ———淤泥、腐蚀产物和
生物沉积物统称为污垢 (fouling) 。它们三者的共同 特点是它们的生成物在沉积之前都是不溶于水的 。
限于篇幅 ,本文仅讨论循环冷却水系统中的水 垢及其控制 。
2 水垢的特点及成因
循环冷却水系统中的水垢 ,主要是碳酸钙垢 ,其 次是磷酸钙垢和硅酸镁垢 。所以人们在讨论循环冷 却水系统中的水垢问题时 ,常以碳酸钙垢作为代表 。
静电水处理又称高压静电法 。它的核心部分是 一台静电水处理器 (又被称为静电水垢控制器 、静电 除垢器 、静电水发生器等) 。
静电水处理器由两部分组成 :高压直流电源 (提 供高电压) 和水处理器 (水通过其中的环形腔体 ,经 过高压静电场处理后再进入冷却水系统) ,具体情况 见图 1 。
图 1 静电水处理器的结构示意图
c. 与钙盐 、镁盐相比 , Na + 、K+ 生成的一些钠
盐 、钾盐在水中的溶解度一般都较大 ,不易生成水垢
析出 , 与 此 同 时 , Cl - 、SO24 - 与 Na + 、K+ 、Ca2 + 、
Mg2 + 生成的氯化物和硫酸盐在水中的溶解度也较
大 ,它们也不易成为水垢 。
d. 天然水中 Ca2 + 浓度通常大于 Mg2 + 浓度 ,而
ESC2100 型静电水处理器的技术参数如下 :
输入电压 (交流) ,V
220
输出电压 (直流) ,kV
4～5
水的最大流量 ,t/ h
100
电耗 ,W
15
水处理器外管长度 ,m
1. 2
水处理器外管内径 ,mm
150
水温 , ℃
< 90
外型尺寸 ,mm
1200 ×280 ×450
ESC2100 型静电水处理器的性能为 :
水中 CaCO3 的溶度积 (4. 8 ×10 - 9 ) 又远远小于 Mg2 CO3 的溶度积 ( 1 ×10 - 5 ) ,故生成 CaCO3 垢的倾向 比生成 MgCO3 垢的倾向要大得多 。
e. 冷却水的运行 p H 通常在 6. 5～9. 3 之间 。
此时水中除了含有 CO23 - 外 ,还有大量的 HCO3- ,两 者处于离子平衡状态 :
为什么在循环冷却水系统中最常见的垢为碳酸 钙垢呢 ? 这是由于以下一些原因造成的 :
a. 天然 水中 的 Cu2 + 、Zn2 + 、Ni2 + 的浓 度很 小 ( < 0. 1mg/ L) ,它们生成垢的量很少 ,故不会成为水
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周本省 :循环冷却水系统中的水垢及其控制
垢的主要成分 。
b. Fe2 + 、Mn2 + 在 天 然 水 中 的 含 量 一 般 在
01 1mg/ L 的数量级或以下 。故也不会成为水垢的
主要成分 。除非冷却水系统中金属的腐蚀没有得到
控制 ,水中不断进入亚铁离子 ,并进一步被氧化生成
Fe (O H) 3 或 Fe2 O3 ·x H2 O ,但它已不属于水垢 ,而 属于腐蚀产物的范畴了 。
阻垢率 , %
≥95
杀菌率 , %
≥92
灭藻率 , %
≥98
水质总硬度 (CaCO3 计) ,mg/ L
≤700
静电水处理的优点是 :
①既可防垢除垢 ,又可杀菌灭藻 ; ② 体积小 ,
效果好 ; ③功耗小 ,节能 ; ④设备经久耐用 ; ⑤管理
方便 ; ⑥不污染环境 。
缺点是 :
加酸法是向循环冷却水中加入少量的浓硫酸 ,
使水中的部分或全部碳酸氢钙转变为硫酸钙而保持
在水中 ,从而控制了冷却水的结垢 。其反应式可表
示为 :
Ca ( HCO3 ) 2 + H2 SO4
CaSO4 + 2 H2 O + 2CO2 ↑
(6)
3. 1. 4 通入 CO2 法
在曝气的条件下 ,水中的碳酸氢钙将分解生成
由此可见 ,碳酸钙垢是由水中的钙离子与水中
的碳酸根离子反应而生成的 。
Ca2 + + CO23 -
CaCO3 ↓
(2)
3 水垢的控制
3. 1 化学方法 3. 1. 1 离子交换软化法
利用钠型阳离子交换树脂上的钠离子与补充水 中的钙离子进行离子交换 。结果是水中的钙离子与 树脂结合 ,而树脂上的钠离子则进入水中 。其反应 式为 :
将向右 边 移 动 , 水 中 的 HCO3- 将 放 出 CO2 , 生 成 CaCO3 沉淀 。水的结垢倾向又将恢复 。因此本法 现在使用不多 。
3. 1. 5 加阻垢剂法 参见 :3. 3 阻垢剂
3. 2 物理方法
3. 2. 1 膜法水处理
冷却水系统中常用的膜法水处理主要有 :反渗
透 ( RO) 和纳滤 (N F) 。
2CaCO3 ↓ + 2 H2 O
(5)
从而除去水中的 Ca ( HCO3 ) 2 ,水就不会结垢了 。
3. 1. 3 加酸法
碳酸钙在水中的溶解度约为 20mg/ L ,而硫酸
钙的溶解度为 2120mg/ L ,约为碳酸钙溶解度的 106
倍 。因此 ,在循环冷却水系统中 ,人们很少遇到硫酸