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产物资讯

水质不变剂

    若是水中不消融物资和悬浮杂质,水处置的办理操纵将是便利的。现实上,水具备杰出的消融机能,它又和氛围大批打仗,致使水中含有各类百般的杂质。水质的节制,现实上便是对水中杂质的节制。水质所引发的题目首要有:侵蚀、结垢、污泥和微生物滋生,而水质节制的内容便是针对这四个方面所接纳的节制手腕。今朝,首要是接纳化学体例来到达上述目标,即水质不变手艺(更狭义地说水处置包含:水操纵前的处置、水操纵中的处置和水操纵后的处置,即污水排放达标处置)。

在操纵水质不变剂的进程中,缓蚀、阻垢,污泥分离,杀菌效力经常要遭到水质情况、金属品种、金属外表状态的影响。理论经历标明:统一个配方在差别水质情况和统一种金属差别的外表操纵,常常会获得差别的成果。在一个情况里操纵较好的不变剂而在别的一个情况里的成果大为下降乃至有用,致使这类差别的缘由便是水质情况的变更。是以准确阐发水质情况的变更、金属品种、金属外表状态对公道操纵水质不变剂,和公道挑选水质不变剂成份构成高效配方具备首要的意思。水质不变剂的操纵和组方包含两方面的熟悉:

(1)对水质不变剂自身性子的熟悉。包含水质不变剂的份子布局与缓蚀率、阻垢率、杀菌效力、污泥分离效力之间的干系,水质不变剂主体成份和帮助成份的协同干系,无害成份对其机能的影响等。

(2)对影响水质情况身分的熟悉。包含哪些身分转变了水质情况。以往研讨只注重前者,本文对影响情况的身分停止总结,在此根本上对水质停止分类,而后按照差别的范例给出差别的处置体例。

2  影响水质情况的身分

    水是杰出的溶剂,是以水中含有各类百般的杂质,归纳起来可分为4类:盐、气体、胶体(包含无机物、悬浮物)、微生物(包含藻类、真菌、细菌)。

2.1水中消融盐的影响

水中含有大批的无机盐类(矿物资),在水中全数电离成阳离子和阴离子,凡是用总溶固含量来表现水中的总含盐量,也称矿化度或盐度。按照水质的矿化度能够将水质分为3类:

(1)海水,总溶固含量小于 1000mg/L;

(2)淡水,总溶固含量在 1000~30000mg/L之间;

(3)高盐水,总溶固含量在30000mg/L以上。

其含量也能够经由进程电导来直接丈量。普通来讲,矿化度越高、侵蚀和结垢的偏向越大,它是水处置进程中首要的节制目标。

2.2水中消融气体的影响

    对水质影响较大的气体有O2、CO2、NH3、SO2。当它们消融在水溶液里,水质将产生变更,如H2S消融在水中就能够产生硫化氢侵蚀,CO2消融在水中就能够呈现CO2侵蚀,也有能够呈现更庞杂的情况,构成如H2S-O2-CO2侵蚀系统,响应的防护方法要随之转变,能力到达掩护装备的目标。固然,上述几种气体不是在每种水质都能够同时呈现的,含SO2水质普通呈此刻氛围净化比拟严峻的地域。普通炼油厂的水中常常含有H2S或在油气田中能够呈现硫化氢类水质。

2.3胶体、悬浮物和无机物对水质的影响

自然水中除有消融杂质之外,另有各类悬浮杂质。按杂质颗粒的巨细可分:悬浊液(粒径>0.1μm)、真溶液(粒径<1mμm)、胶体(粒径在1μm~1mμm之间)。用浊度表现悬浮物总含量是水质的第4个节制目标。浊度进步侵蚀速率和结垢速率增添。水中无机物的进步常常伴跟着细菌和病毒的增高,它们是细菌和病毒的培育基。普通经由进程生物需氧量BOD和化学需氧量COD表现无机物的含量,它是细菌的养分源,当COD>10mg/L时,就能够出题目。这里要出格夸大一下的是油污,它首要来自于装备装置时粘附在装备上而带入的,或因为泵、风机的光滑系统渗漏而带入的。在冷却塔用水中,普通当油污含量跨越10mg/L时就会产生泡沫。水中含有油类杂质对水质节制有很多风险,首要有以下三个方面:

(1)油膜是一层不良热导体,它粘附在管壁上影响传热成果。

(2)因为油膜粘附于管壁,转变了金属外表的状态,禁止了缓蚀剂与金属外表的打仗而致使部分侵蚀。

(3)油污是一种污垢的粘结剂和微生物养分源。因为油的存在将增添微生物的活性,在油膜的上面硫酸盐复原菌滋生得很快,构成含油的玄色污泥。轮回水中必须严酷节制水中的油含量,普通以为不得高于5mg/L。在构成配方时,它也是应当斟酌的身分之一。

2.4微生物对水质的影响

产业用水中含有必然数目标微生物,在冷却水中引发题目标微生物首要有三类:藻类、细菌和真菌。微生物侵蚀的首要特色是它高度集合于部分部位,从而产生部分侵蚀。特别应正视硫酸盐复原菌和铁细菌,其侵蚀反映为:

4Fe + SO2 + 4H2O —硫酸复原菌—FeS + 3Fe(OH) 2 +3OH-

侵蚀特色为:(1)具备点蚀的特点,点蚀孔内外表一层侵蚀产物为玄色,孔蚀内外表很亮光,点蚀外外表是圆形,仰望察看具备齐心圆特点。(2)铁细菌,它是自养菌和兼养性自养菌的统称。当水中含有亚铁离子时,就很轻易产生铁细菌,铁细菌附着在管壁上,构成了从红棕色到黑褐色的疤或瘤,铁细菌依托铁和氧停止保存和滋生,它依托亚离子氧化为高铁离子所开释出的能量保持性命,使金属侵蚀。

3  水处置药剂的挑选

水质节制便是经由进程化学手腕防止水在运转进程中呈现结垢、侵蚀、污泥附着,而单一药剂很难到达上述目标,需将各类药剂复配操纵。是以,在水处置进程中,必须斟酌以下几点:

(1)搜集有关水质、水量的材料;

(2)对用水装备的特征(品种、用材和运转前提)或用水前提有充分的领会,斟酌能够产生的水质毛病(侵蚀、结垢、粘泥),明白防止毛病的节制目标;

(3)对水质不变剂、药剂之间的配伍性的领会;

(4)斟酌与情况相调和,操纵绿色环保型、经济型、宁静型的处置体例。

在挑选水处置配方之前,起首要对所接纳的水质做周全的领会,对水质结垢和侵蚀偏向停止判定,以决议是不是去除硬度或投加阻垢剂。缓蚀剂处置时开端斟酌在挑选药剂配方中,阻垢剂、分离剂所占的比例,而后连系装备的运转情况斟酌插手别的助剂。在此根本上,对详细的水质前提判定处置药剂,是以缓蚀剂为主剂,仍是以阻垢剂为主剂。它能够经由进程雷兹纳不变指数R.I到达上述目标。其判定公式为:R.I=2pHs-pH,此中,pHs是碳酸钙饱和时的pH,便是现实丈量的pH。

雷兹纳以为:能够将R.I=6作为分界限,R.I=6表现碳酸钙不侵蚀也不结垢;R.I<6表现有结垢偏向;R.I>6表现有侵蚀偏向。它存在必然的规模性,不能完整展望金属外表的各类庞杂静态,但可用它作为挑选水处置的指南,据此开端设想系统投加药剂的计划,见表1。

表1R.I值显现的题目及倡议加药计划

R.I值

题目偏向

加药计划

0-2

严峻结垢

膦酸盐、膦酸酯、聚丙烯酸、聚马

3-6

中等结垢

聚马/锌盐、多元醇膦酸酯/锌盐

4.5-8

中等结垢和中等侵蚀

膦酸盐/聚磷酸盐、膦羧酸/聚磷酸盐

6.5-10

中等侵蚀

膦酸盐/钝化剂、聚磷酸盐/锌盐/钝化剂

8-10

严峻侵蚀

膦酸盐/锌盐

在挑选了配方的主体成份以后,连系现场情况,进一步查询拜访装备的材质范例、介质流速、消融的气体、介质浊度、BOD巨细、装备运转状态,如是不是呈现侵蚀、结垢、污泥、微生物,是不是有漏油题目等。按照查询拜访得来的数据肯定配方骨架,如是不是加外表活性剂、消泡剂、分离剂、非铁类的缓蚀剂等。在此根本上,按照把握的有关缓蚀剂、分离剂、阻垢剂,外表活性剂的性子,连系现场查询拜访的情况,挑选合适转变介质前提的药剂品种,充分配方的内容,而后经由进程实验肯定配方的终究构成。

4  各类处置药剂

    从经济合用的角度动身,水处置药剂多接纳复合配方,以阐扬各类组分的协同感化。今朝,在水处置中有3个别系的药剂配方:钝化系(硝酸盐、铬酸盐、钼酸盐)、磷系、非磷无机系,首要以磷配方为主。为更好地操纵磷系药剂须要领会一下其合用前提。

4.1在偏碱性工况下(pH = 7.8~8.3)的操纵前提

(1)热互换器出口温度不宜跨越500℃;

(2)水在热互换器中的流速最幸亏1~2.5m/s,普通最少应在 0.3m/s以上;

(3)节制浊度小于10mg/L ;

(4)轮回水中的钙硬度不少于75~125mg/L (以CaCO3计)或30~50mg/L (以Ca2 +计),不高于400mg/L (以CaCO3计)或160mg/L (以Ca2 +计) ;

(5)碱度应小于244mg/L ;

(6)Cl-对不锈钢小于300mg/L ,对碳钢能够许可在400~500mg/L。

4.2在碱性工况下(pH = 8.5~9.0)的操纵前提

(1)热互换器出口温度不宜跨越600℃;

(2)水在热互换器中的流速普通应在0.3m/s以上;

(3)节制浊度小于10mg/L;

(4)轮回水中的钙硬度不少于250~400mg/L (以CaCO3计)或100~160mg/L (以Ca2 +计);

(5)Cl-对不锈钢小于300mg/L,对碳钢能够许可在400~500mg/L。

今朝,操纵磷系配方普通是由以下三个主体配方增减而来。

4.3膦酸盐-锌盐系统

该系统对Ca2+含量不跨越150mg/L的水质都有用。操纵温度最好不跨越400℃,合用于雷兹纳指数R.I<7.5水质,pH操纵规模为6.5~8.5,其无机组分将会侵蚀非铁金属,此时斟酌插手对应的缓蚀剂;pH>8.5会有锌盐析出,为防止其析出斟酌插手PB TCA。为防止pH太低而引发的对非铁金属的侵蚀,凡是配方中插手少量唑类化合物(MBT)。因为该配方能够在高稀释倍数下运转,操纵的pH规模宽,可不调理pH,而普遍操纵于产业上。它能够构成以下骨架的配方:

①酸盐-锌-磺化苯乙烯/聚马(增强分离性)进步阻垢机能;

②膦酸盐-锌盐-木质素(进步分离性);

③膦酸盐-锌盐-MB T ;

④膦酸盐-锌-PB TCA (在高硬度、低温、高pH下操纵)。

4.4聚磷酸盐-锌盐系统

    该配方在pH<7.5前提下操纵较为抱负。在操纵进程中要节制pH,以防止因为聚磷水解而构成磷酸钙垢。为此,能够在此方中插手高聚物按捺磷酸钙析出,该法合用于结垢偏向小、低硬度水。若是将配方变更为:聚磷酸盐—锌—膦酸盐—正磷酸—铜缓蚀剂,该方就能够合用于高含盐量、高SO2、Cl-含量和负饱和指数的水。锌盐可用Zn(H2PO4)2所谓碱处置工艺是指当雷兹纳饱和指数在4.5~8之间时,对原水能够不停止预处置,操纵原水中Ca2+,Mg2+的缓蚀感化插手响应的药剂,节制侵蚀和结垢。配方骨架为膦酸盐、聚合物、无机物。在这类工况前提下,配方中的缓蚀剂挑选规模较大,除挑选磷系作为侵蚀按捺剂之外,还能够挑选非磷系组分作为节制侵蚀的缓蚀剂。经由进程引入分离剂可将配方赋有阻垢、分离和按捺部分侵蚀的能力。在该前提下配方能够在很宽的温度和pH规模内操纵。比方,以多元醇(膦酸盐)-锌盐-木质素磺酸钠成份为骨架的配方能够处置高硬度、高含盐水质的侵蚀和结垢题目。

5  操纵实例

以锦西热电供暖公司补水水质阐发为例,其水质目标以下:

供水温度:80℃

pH:7.6;碱度(CaCO3):64mg/L

钙硬度(CaCO3):181mg/L

总硬度(CaCO3):92.5mg/L

总铁:0.1~0.3mg/L

氯离子:10.5mg/L ;硫酸根:32mg/L

浊度:5mg/L;电导率:40μS·cm-1

按照以上温度计较的雷兹纳指数R.I=5.15,由此判定,此水为中等侵蚀中等结垢的水质。是以在配方设想上操纵水中Ca2+、Mg2+的缓蚀感化节制侵蚀,配方骨架能够设想为:膦酸盐-锌盐-酰胺-聚乙烯磺酸钠。理论标明:它具备较好的缓蚀和阻垢成果。接纳咱们设想的公道配方,使药剂的操纵量由本来的150mg/L降到此刻的100mg/L,既节流了药剂,又到达了抱负的防腐成果。

别的,按照现场情况要有特别的处置方法,如对油田的水中消融了H2S或CO2气体和大批的Cl-,在拟定计划前,起首应按照水质阐发报告中消融气体的量,连系现场查询拜访判定侵蚀或结垢的缘由(是氧仍是硫化氢或二氧化碳侵蚀和结垢范例),接纳响应的对策。在拟定配方时,不只要斟酌配方成份之间的协同感化,也要斟酌其能够带来的风险,恰当加以节制。比方,某供热公司在供暖时代为防止热网水丧失,在操纵水质不变剂的水中,插手了含有外表活性的防丢水剂,成果引发了泡沫,影响了供暖。若是在操纵前能熟悉其负面感化,插手消泡剂就能够防止。现场查询拜访也很首要,比方某厂因装备漏油而使缓蚀剂生效,若是现场领会到这一情况,在组方时斟酌到这一身分(加外表活性剂)便可防止这一情况的产生。总之,正视水质情况和现场情况查询拜访,能力较好接纳应答方法,进步水质不变剂的操纵效力。

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