水中的杂质很多,不同用途的工业用水对水质的要求也不同,为了进行水质控制,可按各自的控制要求把水中杂质含量列成水质分析表。水质分析表是了解水中杂质含量,研究水质变化过程和进行水质控制的必要工具。水质分析表也简称水质表。和冷却水水水质控制有关的杂质含量主要是盐度、硬度、碱度和浊度,以及氯离子、硫离子、总铁量、铜离子、铝离子、二氧化硅、油污和细菌总数含量。对每种杂质要了解它的控制要求和控制不好带来的问题。在冷却水水质控制过程中,按照处理过程可分为4种水质:即原水水质、补充水水质、循环水水质和排放水水质。
这4种水质既是互相关联又是密切联系的,有其独立的控制要求。因为每一处理过程都将使水质中的某一种或几种杂质含量发生变化,并使之达到控制要求。处理是否达到要求可以从水质分析表上看出。下表是一张典型的地表水水质表和经过不同处理后的变化。
表1 原水的水质表和不同过程处理后的变化
组分 |
(1) 原水 |
(2) 絮凝过滤处理(补充水1) |
(3) 冷石灰软化处理(补充水2) |
(4) 絮凝过滤+钠型阳离子树脂交换 |
(5) 絮凝过滤 和脱盐 |
Ca2+ (以CaCO3计)/(mg/L) |
51.5 |
51.5 |
38.7 |
1.0 |
0 |
Mg2+ (以CaCO3计)/(mg/L) |
19.5 |
19.5 |
17.5 |
0.1 |
0 |
Na+ (以CaCO3计)/(mg/L) |
18.6 |
18.6 |
18.6 |
87.6 |
1~2 |
K+ (以CaCO3计)/(mg/L) |
1.8 |
1.8 |
1.8 |
1.8 |
0 |
总阴离子 (以CaCO3计)/(mg/L) |
91.4 |
91.4 |
76.6 |
91.4 |
1~2 |
HCO3- (以CaCO3计)/(mg/L) |
56.4 |
47.8 |
0 |
47.8 |
0 |
CO32- (以CaCO3计)/(mg/L) |
0 |
0 |
33.0 |
0 |
0 |
OH- (以CaCO3计)/(mg/L) |
0 |
0 |
0 |
0 |
1~2 |
SO42- (以CaCO3计)/(mg/L) |
21.8 |
30.8 |
30.8 |
30.8 |
0 |
Cl- (以CaCO3计)/(mg/L) |
12.0 |
12.0 |
12.0 |
12.0 |
0 |
NO3- (以CaCO3计)/(mg/L) |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0.8 |
0 |
总阴离子 (以CaCO3计)/(mg/L) |
91.4 |
91.4 |
76.6 |
91.4 |
1~2 |
总铁量 /(mg/L) |
0.16 |
无 |
无 |
无 |
无 |
SiO2 /(mg/L) |
9.0 |
9.0 |
9.0 |
9.0 |
0.01 |
色度 |
15.0 |
2~5 |
2~5 |
无 |
无 |
浊度 |
100.0 |
0~2 |
0~2 |
无 |
无 |
pH |
6.5~7.5 |
6.0~8.0 |
9.0~11.0 |
6.0~8.0 |
7.0~9.0 |
摘自:徐寿昌等̣̣̣.工业冷却水处理技术.北京:化学工业出版社
表2 工业循环冷却水中各种杂质的最高允许含量
杂质名称 |
最高允许含量 |
过量时的危害 |
Ca2+ |
根据碳酸钙饱和指数和磷酸钙饱和指数进行控制,一般要求≤400mg/L,使用多元醇和木质素磺酸盐分散剂时为≤1000mg/L,[Ca2+·SO42-]≤150000mg/L,[Ca2+·CO32-]≤1200mg/L |
结垢 |
Mg2+ |
[Mg2+·SiO32-]≤3500mg/L,[Mg2+·CO32-]≤15000mg/L |
产生类似蛇纹石组成、粘性很强的污泥 |
铁和锰(总铁量) |
补充水中(特别在预膜时)≤0.2~0.5mg/L |
催化结晶过程,本身可成为黏性很强的污垢,导致局部腐蚀 |
铜离子 |
补充水中≤0.1mg/L(碳钢设备) 补充水中≤40×10-3mg/L(铝材) |
产生点腐蚀,导致局部腐蚀 |
铝离子 |
补充水中≤1~3mg/L |
起粘结作用,促进污垢沉积 |
碱度(以CaCO3计) |
根据CaCO3饱和指数进行控制,一般情况下要求[CO32-]≤5mg/L [HCO3-]≤150~200mg/L(低pH系统) [HCO3-]≤150~200mg/L(高效分散剂的系统) |
结垢 |
Cl- |
在使用不锈钢较多的系统中要求≤300mg/L 碳钢设备系统中≤500mg/L 最近报道,在使用高效分散剂系统中还可高许多倍 |
强烈促进腐蚀反应,加速局部腐蚀,主要是隙缝腐蚀、点蚀和应力腐蚀开裂 |
SO42- |
[Ca2+·SO42-]≤150000(都以CaCO3计),一般不控制 |
|
PO43- |
根据磷酸钙饱和指数进行控制 |
引起磷酸三钙沉淀,在高温下会缓慢转化成羟基磷灰石 |
浊度(悬浮物) |
≤50mg/L,使用高效分散剂时≤200~400mg/L |
污泥沉积 |
SiO2 |
120~150mg/L,Mg2+(mg/L,CaCO3计)·SiO2(mg/L,SiO2计)<15000 |
污泥沉积,硅垢 |
细菌总数 |
循环水中总菌数<105~106个/mL,污泥中的总菌数/循环水中的总菌数<100 |
微生物繁殖 |
摘自:徐寿昌等̣̣̣.工业冷却水处理技术.北京:化学工业出版社
录入:2016/9/21 10:31:45 点击:1126