科普|工業(yè)循環(huán)水處理知識(shí)解答(上）

什么是水處理

這里所說的水處理并不是普遍意義上的污水處理，而是工業(yè)水處理，相反，我們處理的往往不是污水，而是可以被利用的正常態(tài)的水，這些水的來源有很多，例如地表水、河水、經(jīng)過處理后的生活污水(我們多叫中水)，這些水我們同稱作補(bǔ)水。當(dāng)補(bǔ)水進(jìn)入了工廠冷卻系統(tǒng)之后，就成為了我們常說的循環(huán)水，這些循環(huán)水的作用往往是冷卻作用。大部分工廠的循環(huán)水冷卻系統(tǒng)是敞開式的，也就是有一部分是暴露在空氣里面的，而暴露在空氣中的這部分(一般是一個(gè)冷卻塔，將被升溫的循環(huán)水冷卻)，隨著時(shí)間的推移，往往會(huì)蒸發(fā)，受到粉塵污染，產(chǎn)生菌藻等不良影響，水處理，就是將這部分影響降到最低。

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在我們所用到的補(bǔ)水中，陽離子含量最多的往往是Ca+，陰歷含量最多的往往是HCO3-或者是硫酸根例子，這幾種離子在離子濃度較高時(shí)，會(huì)形成碳酸鈣或者硫酸鈣垢，且以碳酸鈣垢居多(沒錯(cuò)，就是你家水壺里面的那種)，這些的沉積會(huì)造成換熱器的換熱效率降低，更嚴(yán)重的是將助長(zhǎng)某些細(xì)菌如鐵細(xì)菌的繁殖，導(dǎo)致管壁腐蝕穿孔而泄露。這些離子的增加也會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或者產(chǎn)生腐蝕。不論哪一種補(bǔ)水，而經(jīng)過處理之后的循環(huán)水可以保證在離子濃度增加后而減少結(jié)垢，降低腐蝕，減少菌藻生長(zhǎng)的效果。同時(shí)隨著水的蒸發(fā)水中各種離子含量也在逐漸增加，

影響垢的因素

循環(huán)水的垢除了有無機(jī)垢之外，還有污垢，這些污垢往往是由于地表水中總夾雜有許多泥沙，腐殖質(zhì)以及各種懸浮物和膠體物，同時(shí)也可能是由于水中進(jìn)入了較多的粉塵，導(dǎo)致水的濁度升高。而結(jié)無機(jī)垢的主要原因還是由于水的蒸發(fā)，導(dǎo)致水中成垢離子濃度增加。

氯對(duì)腐蝕的影響

①對(duì)碳鋼：當(dāng)水中余氯濃度達(dá)到0.5mg/L時(shí)，碳鋼的腐蝕率迅速上升，達(dá)到0.7mg/L時(shí)，開始超出設(shè)計(jì)規(guī)范的容許的上限值。

②含鎳鑄鐵，<2mg/L時(shí)，影響不大

③銅基合金，<2mg/L時(shí)，影響不大

④鋁，均有腐蝕，但不嚴(yán)重

⑥不銹鋼，跟材質(zhì)有關(guān)

影響腐蝕的因素

①pH值，主要取決于該金屬氧化物在水中的溶解度對(duì)pH值得依賴關(guān)系。一般來說，對(duì)于鎳、鐵、鎂材質(zhì)，pH越低，腐蝕的越快(對(duì)于鐵，pH很高時(shí)，鐵也要溶解生成鐵酸鹽)。

②陰離子，水中不同離子在增加金屬腐蝕速度方面有以下順序：NO3-

③絡(luò)合劑，我們主要考慮的是NH3，當(dāng)化工廠某些管道發(fā)生泄漏時(shí)，有時(shí)會(huì)導(dǎo)致銨根離子升高，加快了腐蝕。

④硬度，鈣、美離子濃度過高時(shí)，會(huì)與水中碳酸根、磷酸根或硅酸根作用形成碳酸鈣、磷酸鈣和硅酸鈣垢，引起垢下腐蝕。

⑤金屬離子，銅、銀等重金屬離子在冷卻水忠對(duì)鋼、鋁、鎂這幾種常見金屬起有害作用，這些離子往往會(huì)形成一個(gè)個(gè)的微電池而引起基體金屬的腐蝕。

⑥溶解的氣體，低碳鋼，銅和銅合金腐蝕率會(huì)隨著氧含量的增高而增加。當(dāng)水的pH偏低時(shí)，二氧化碳會(huì)導(dǎo)致金屬表面膜的溶解破壞。當(dāng)冷卻水忠存在氧化劑時(shí)，氨會(huì)選擇性的腐蝕銅。硫化氫會(huì)加速銅、鋼和合金鋼的腐蝕，但對(duì)鋁沒有腐蝕性。二氧化硫會(huì)降低pH增加腐蝕。

⑦濃度，多數(shù)金屬在非氧化性算中隨著濃度的增加，腐蝕家具，而在氧化性算中，隨著濃度的增加，腐蝕速度有一個(gè)最高值，超過最高值后會(huì)形成保護(hù)膜，腐蝕率下降。

⑧懸浮固體，當(dāng)冷卻水流速降低時(shí)，懸浮物容易在換熱器表面生成疏松的沉積物，引起垢下腐蝕。

⑨流速，流速低時(shí)，水中溶解氧的流量隨之增加，金屬腐蝕速率加快。

⑩溫度，一般的將，金屬的腐蝕速度隨著溫度的增加而增加。

影響菌藻生長(zhǎng)的因素

鉻酸鹽：鉻酸鈉，氧化性緩蝕劑，有臨界濃度，需要高于臨界濃度，使用時(shí)通常以較低的劑量與其他緩蝕劑(鋅鹽、聚磷酸鹽、有機(jī)磷酸鹽)復(fù)配。優(yōu)點(diǎn)，不僅對(duì)鋼鐵，而且對(duì)銅、鋅、鋁、及其合金都能給于良好的保護(hù);使用pH范圍很寬(6~11);效果好。

一般來說促進(jìn)菌藻生長(zhǎng)的離子主要是無機(jī)磷，無機(jī)磷是菌藻的主要生長(zhǎng)源，除無機(jī)磷之外，循環(huán)水補(bǔ)水水質(zhì)不好，也會(huì)帶入較多菌藻。另外還有在化工廠中水中氨氮含量偏高時(shí)也會(huì)促進(jìn)菌藻生長(zhǎng)。