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(一般是一個冷卻塔，將被升溫的循環(huán)水冷卻)，隨著時間的推移，往往會蒸發(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，不論哪一種補(bǔ)水，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，會形成碳酸鈣或者硫酸鈣垢，且以碳酸鈣垢居多(沒錯，就是你家水壺里面的那種)，這些的沉積會造成換熱器的換熱效率降低，更嚴(yán)重的是將助長某些細(xì)菌如鐵細(xì)菌的繁殖，導(dǎo)致管壁腐蝕穿孔而泄露。同時隨著水的蒸發(fā)水中各種離子含量也在逐漸增加，這些離子的增加也會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)或者產(chǎn)生腐蝕。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，減少菌藻生長的效果。

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。

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pH值得依賴關(guān)系。一般來說，對于鎳、鐵、鎂材質(zhì)，pH越低，腐蝕的越快(對于鐵，pH很高時，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，有時會導(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，會與水中碳酸根、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鋼、鋁、鎂這幾種常見金屬起有害作用，這些離子往往會形成一個個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隨著氧含量的增高而增加。當(dāng)水的pH偏低時，二氧化碳會導(dǎo)致金屬表面膜的溶解破壞。當(dāng)冷卻水忠存在氧化劑時，氨會選擇性的腐蝕銅。硫化氫會加速銅、鋼和合金鋼的腐蝕，但對鋁沒有腐蝕性。二氧化硫會降低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，腐蝕速度有一個最高值，超過最高值后會形成保護(hù)膜，腐蝕率下降。

⑧懸浮固體，當(dāng)冷卻水流速降低時，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，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。

氯對腐蝕的影響

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

②含鎳鑄鐵，<2mg/L時，影響不大

③銅基合金，<2mg/L時，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)

影響菌藻生長的因素

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

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)，不僅對鋼鐵，而且對銅、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。

亞硝酸鹽：亞硝酸鈉，氧化性緩蝕劑，有臨界濃度，取決于侵蝕性離子。被廣泛用作冷卻設(shè)備酸洗后的鈍化劑和密閉式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的非鉻酸鹽系緩蝕劑。但需要濃度高;易促進(jìn)微生物生長;可能被還原為氨，產(chǎn)生腐蝕;有毒。

硅酸鹽：SiO2與Na2O之比為2.5~3.0的水玻璃。最佳pH為8.0~9.5，在pH過高的或者M(jìn)g硬度高的水中，不宜使用硅酸鹽。使用硅酸鹽作緩蝕劑時，冷卻水忠必須有有氧金屬才能得到有效的保護(hù)。被用作直流水的緩蝕劑時濃度為8~20mg/L。在循環(huán)冷卻水中，使用濃度為40~60mg/L，最低位25mg/L。特別適用于黃銅脫鋅。

鉬酸鹽：非氧化性緩蝕劑，效果差，成本高。

鋅鹽：硫酸鋅，陰極性緩蝕劑，于其他緩蝕劑聯(lián)合使用往往相當(dāng)有效。成本低，成膜快，但使用時需要pH<8。

磷酸鹽：陽極性緩蝕劑，無毒性，價格低，但需要與專用的共聚物聯(lián)合使用，緩蝕作用一般，容易促進(jìn)藻類生長。

聚磷酸鹽：六偏磷酸鈉和三聚磷酸鈉，屬于線型無機(jī)聚合物，不僅有緩蝕作用，還可阻止冷卻水中碳酸鈣和硫酸鈣垢的低濃度阻垢作用。使用時盡可能避免水解成正磷酸鹽，常與鉻酸鹽、鋅鹽、鉬酸鹽、有機(jī)磷酸鹽等緩蝕劑聯(lián)合使用。有很多優(yōu)點(diǎn)，但易水解，水解成與鈣離子成垢，且易促進(jìn)藻類生長，并對銅以及銅合金有侵蝕性。

有機(jī)膦酸：常用ATMP(氨基三亞甲基膦酸)、HEDP(羥基亞乙基膦酸)、DETMP(乙二胺四亞甲基膦酸)、PBTCA(2-膦酸丁烷-1、2、4三羧酸)、HPA(羥基膦?；宜?等。與聚磷酸鹽相比，并不會那么容易水解成正磷酸鹽。根據(jù)Starostina的研究，含磷阻垢緩蝕劑穩(wěn)定性好壞順序：PBTCA>HEDP>ATMP>六偏磷酸鈉。有機(jī)膦酸鹽缺點(diǎn)，對銅及其合金有強(qiáng)腐蝕性，價格較貴。

巰基苯并噻唑(MBT)，陽極型緩蝕劑，對于銅和銅合金的緩蝕作用很有效，低濃度就可以起到良好的效果，但是易被氯或氯胺氧化。

苯并三唑(BTA)和甲基苯并三唑(TTA)：BTA是一種很有效的鋼和銅合金緩蝕劑。BTA與TTA在pH=6~10之間的緩蝕率最高。當(dāng)冷卻水忠有游離氯愛是，BTA的患失性能被破壞，但當(dāng)游離氯消耗完后，緩蝕作用又會恢復(fù)。兩者更能耐受氯的氧化作用，但價格較高。

硫酸亞鐵：發(fā)電廠通關(guān)凝汽器中廣泛采用，目前，國內(nèi)外發(fā)電廠采用膠球清洗與硫酸亞鐵造膜處理相結(jié)合的方式來防止冷卻水對凝汽器銅管的腐蝕。

來源:《水處理信息導(dǎo)報》