【正文】 7 含鹽量校正系數(shù)α值含鹽量/mg（圖161）C 石灰軟化處理后水質(zhì)的變化經(jīng)石灰處理后，水中[OH]~，水中碳酸鹽硬度大部分被除掉，根據(jù)加藥量和水溫的不同，~[H+]mmol/L，~[H+]mmol/L，有機(jī)會(huì)去除25%左右，硅化物去除30%~35%，石灰處理后的總殘余硬度：(163)H0=Hy+Hzc+K式中 H0——石灰處理后的殘余硬度，[H+]mmol/L ；Hy——原水中非碳酸鹽硬度，[H+]mmol/L ；Hzc——軟化后水中殘留的碳酸鹽硬度，[H+]mmol/L ~；K ——混凝劑的投加量，[H+]mmol/L。 (164).=pH – pHs式中 pH——水的實(shí)測(cè)pH值； pHs——水的 碳酸鈣飽和平衡時(shí)的pH值。以上各系數(shù)可由表168差點(diǎn)。L1A溫度/℃B鈣硬度以CaCO3計(jì)/mgL1C總堿度以CaCO3計(jì)/mgL1D509~1410~11175~22010~11175~2207514~1712~13230~27012~13230~27010017~2214~17280~34014~17280~34020022~2718~22350~43018~22350~43030027~3223~27440~55023~27440~55040032~3728~34560~69028~34560~69060037~4435~43700~87035~43700~87080044~5144~55880~100044~55880~1000100051~5556~6956~69溫度/℃B55~6470~8770~870~264~7288~11088~1102~672~82111~138111~1386~9139~174139~174(166) .=2pHs – pH式中 pH，pHs與飽和指數(shù)計(jì)算相同。他認(rèn)為將穩(wěn)定指數(shù)中水的實(shí)測(cè)pH改為平衡pH(pHe)將更切合生產(chǎn)實(shí)際。pHe=+式中 M——水的總堿度（以CaCO3計(jì)），mg/L。表169 由總堿度查pHe值總堿度的百位數(shù)（以CaCO3計(jì)）/mgL101020304050607080900—100200300400500600700800900 水質(zhì)穩(wěn)定性判斷通過對(duì)水的飽和指數(shù)、穩(wěn)定指數(shù)和結(jié)垢指數(shù)的計(jì)算，利用三個(gè)指數(shù)的判斷表（表1610），可以對(duì)水的結(jié)垢、腐蝕性進(jìn)行定性判斷、三個(gè)指數(shù)配合應(yīng)用，將更有助于判斷水的傾向。因此，水質(zhì)的結(jié)垢、腐蝕性問題，不能只由碳酸鈣的溶解平衡來決定。 磷酸鈣析出的判斷循環(huán)冷卻水中常投加聚磷酸鹽作為緩蝕劑，聚磷酸鹽在水中會(huì)水解為正磷酸鹽，使水中有PO43離子存在，它們與鈣離子結(jié)合，會(huì)生成溶解度很低的磷酸鈣析出，如附著在傳熱表面上，就形成磷酸鈣水垢，影響傳熱效果。（圖162）為了能事先預(yù)示磷酸鈣水垢析出與否，有人提出用磷酸鈣飽和pH值作預(yù)示。當(dāng)水的pH值大于查處的pHp值時(shí)，就發(fā)生Ca3(PO4)2結(jié)垢，反之則不發(fā)生結(jié)垢。在圖的左邊縱坐標(biāo)上分別找出Ca2+=24mg/L及PO43=6mg/L的點(diǎn)，以水平線向右延長，分別于Ca因數(shù)線及PO4因數(shù)線相交后再向下做垂線交于圖中下方的橫坐標(biāo)，分別得到“Ca因數(shù)”，“PO4因數(shù)”。因此，為了防止水中產(chǎn)生Ca3(PO4)2垢。上例中，(PO4)2結(jié)垢。此法可用于判斷低濃縮倍數(shù)的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的結(jié)垢傾向，如濁循環(huán)水系統(tǒng)采用酸化法控制結(jié)垢時(shí)。上式適用于耗氧量≤25mg/L，最高溫度t=30~65℃的循環(huán)冷卻水。NHmHn結(jié)垢NHmHn穩(wěn)定，不會(huì)結(jié)垢式中 N——循環(huán)水的濃縮倍數(shù)； Hm——補(bǔ)充水的碳酸鹽硬度，[H+]mmol/L 循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的水量平衡計(jì)算 濃縮倍數(shù)N的確定循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，一般應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝設(shè)備要求的循環(huán)冷卻水水質(zhì)及生產(chǎn)補(bǔ)充薪水水質(zhì)，進(jìn)行比較后確定。按以上計(jì)算比較，取其中最小值，并考慮系統(tǒng)之間的水量平衡關(guān)系，可確定濃縮倍數(shù)。 蒸發(fā)水量Qe的計(jì)算(1613)Qe=e△tQ式中 Qe——蒸發(fā)水量，m3/h； △t——冷卻塔進(jìn)出水溫度差，℃ Q——系統(tǒng)的循環(huán)冷卻水量，m3/h； e——損失系數(shù)，與季節(jié)有關(guān)：夏季（25~30℃）~；冬季（– 15~ –10℃）~；春秋季（0~10℃）~。機(jī)械通風(fēng)冷卻塔（有除水器）：%~%；風(fēng)筒式冷卻塔：%，%~%；開放式冷卻塔：取1%~5%。 循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)率的計(jì)算采用循環(huán)冷卻水系統(tǒng)時(shí)，用水戶使用后回至循環(huán)水系統(tǒng)循環(huán)利用的回水量占循環(huán)冷卻水量即循環(huán)水系統(tǒng)供水量之百分率。以下技術(shù)條件可作為建設(shè)單位向水處理公司提出委托時(shí)的技術(shù)附件。⑵ 循環(huán)冷卻水處理的動(dòng)易流程。⑷ 換熱設(shè)備的循環(huán)冷卻水側(cè)流速、熱流密度和表面溫度等。⑹ 補(bǔ)充水的水質(zhì)分析，其中必須包括懸浮固體，溶解固體、電導(dǎo)率、總硬度，碳酸鹽硬度、堿度、pH、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、HCOCl、SO4SiO2等。K/W，104 m2月)，敞開式及密閉式系統(tǒng)的污垢附著速度宜小于15mg/(cm2⑻ 要求的循環(huán)冷卻水主要控制指標(biāo)，如懸浮固體、硬度、Cl、SO4電導(dǎo)率等及循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)（敞開式系統(tǒng)其值不宜低于3）。 循環(huán)冷卻水水質(zhì)穩(wěn)定處理鋼鐵工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)分為直接冷卻濁循環(huán)水系統(tǒng)及間接冷卻凈循環(huán)水系統(tǒng)，而后者又分為敞開式及密閉式兩種。一般而言，其腐蝕及菌藻繁殖問題不太突出，應(yīng)著力解決結(jié)垢問題。敞開式系統(tǒng)，冷卻水在換熱設(shè)備中吸收熱量后，經(jīng)冷卻構(gòu)筑物與大氣及陽光接觸，水分蒸發(fā)，二氧化碳逸散，溶解氧和懸浮固體物增加，水中溶解鹽類濃縮等，給系統(tǒng)帶來腐蝕、結(jié)垢和菌藻繁殖等問題。 循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn) 濁循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)鋼鐵工業(yè)濁循環(huán)冷卻水由于各生產(chǎn)階段的生產(chǎn)工藝不同，各鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)原料及所用冷卻原水水質(zhì)的不同以及濁循環(huán)冷卻水水質(zhì)穩(wěn)定處理技術(shù)的研究開發(fā)還很不夠、因而很難像敞開式系統(tǒng)那樣制定統(tǒng)一的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。表1611 濁循環(huán)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)濁循環(huán)水系統(tǒng)項(xiàng)目水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高爐煤氣洗滌水懸浮物/mgL1根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定，一般宜在100~150連鑄機(jī)二次噴淋冷卻水懸浮物/mgL1不宜大于5軋機(jī)冷卻水懸浮物/mgL1一般宜控制在5~10 間接冷循環(huán)水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)A 敞開式系統(tǒng)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)敞開式系統(tǒng)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)換熱設(shè)備的結(jié)構(gòu)形式、材質(zhì)、工況條件、污垢熱阻值、腐蝕率以及所采用的水質(zhì)穩(wěn)定處理藥劑配方等因素確定，并應(yīng)符合表1612的規(guī)定。L1根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定，不宜大于20。L1根據(jù)藥劑配方及工礦條件確定，低限不宜小于30（從緩蝕角度要求），高限不宜大于200（從阻垢角度要求）5Fe2+/mgL1根據(jù)藥劑配方及工礦條件確定，對(duì)不銹鋼換熱設(shè)備不宜大于300，對(duì)碳鋼換熱設(shè)備不宜大于5007SO42/mgL1不宜大于175，并按[Mg2+][SiO2]15 000驗(yàn)證（Mg2+以CaCO3計(jì)）9游離氯/mgL1不宜大于5B 密閉式系統(tǒng)冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)密閉式系統(tǒng)冷卻水一般采用軟水或除鹽水，其水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝條件確定。多數(shù)換熱設(shè)備用碳鋼制成，~(mK)，只有碳鋼的1%左右。除水垢之外，冷卻水中的泥砂、粉塵、腐蝕產(chǎn)物和生物碎屑等都會(huì)在換熱設(shè)備的金屬表面上發(fā)生沉積，這些沉積物（污垢）會(huì)使換熱設(shè)備中冷卻水通道的截面積和冷卻水流量變小，從而使冷卻效果進(jìn)一步降低。 敞開式系統(tǒng)結(jié)垢的控制A 水垢的控制敞開式系統(tǒng)中水垢的控制方法有軟化伐、酸化發(fā)、電子水處理器（離子棒）法及投加阻垢分散劑法等。前者灰塵大，勞動(dòng)條件差；后者基建投資及運(yùn)行費(fèi)用高，在大型循環(huán)水系統(tǒng)中較少采用。酸化法通常是加硫酸，將碳酸鹽轉(zhuǎn)化為溶解度較大的硫酸鹽，由于加酸易誤操作引起系統(tǒng)腐蝕及高濃縮倍數(shù)條件下控制結(jié)垢效果有限，這種方法的應(yīng)用受到限制。由于離子棒防垢機(jī)理尚不完善，對(duì)一些水質(zhì)效果可以，而對(duì)另一些水質(zhì)卻毫無作用，因此，其使用也受到限制。據(jù)稱該設(shè)備科根據(jù)不同的水質(zhì)及防腐、防垢殺菌滅藻等要求采用不同的頻譜組成一套全程處理器，并在小型水處理系統(tǒng)中得到應(yīng)用。想循環(huán)水中投加阻垢分散劑是目前防止循環(huán)水中生成水垢的主要方法。微量聚磷酸鹽能抑制和干擾碳酸鈣晶體的正常生長，使晶體在生長過程中發(fā)生畸變不能長大，從而使其不能沉積形成水垢而分散于水體中。但是當(dāng)水溫大于50℃，聚磷酸鹽水解速度加快，水解生成的正磷酸鹽容易與水中的鈣離子生成溶解度耕地的磷酸鈣垢，同時(shí)正磷酸鹽又是菌藻的營養(yǎng)物。b 有機(jī)膦酸鹽有機(jī)膦酸鹽的阻垢機(jī)理與聚磷酸鹽類似。它們與聚磷酸鹽一樣也有低濃度效應(yīng)，就是之用每升幾毫克的有機(jī)膦酸鹽就可以阻止每升幾百毫克的碳酸鈣發(fā)生沉淀。它們與其他藥劑共用時(shí)有良好的協(xié)同效應(yīng)。有機(jī)膦酸鹽品種很多，在循環(huán)冷卻水中常用的有ATMP（胺基三甲叉膦酸），EDTMP（乙二胺四甲叉膦酸），HEDP（羥基乙叉二膦酸）。DTPMP對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇均有良好的阻垢作用，與常用的有機(jī)膦酸鹽產(chǎn)品相比，在堿性條件下（pH10~11），對(duì)碳酸垢仍有良好的阻垢能力。此外，它還能提高鋅的溶解度，在pH9~10時(shí)也能使鋅處于溶解狀態(tài)。用多元醇與磷酸或五氯化磷反應(yīng)，即可得到多元醇磷酸酯。PAPE有較好的緩蝕阻垢作用，并能穩(wěn)定水中的鋅離子，若與鋅離子復(fù)配后緩蝕性能更好。這類聚合物對(duì)碳酸鈣、硫酸鈣等水垢具有良好的阻垢作用，同時(shí)也有低濃度效應(yīng)，因此用量極微。聚羧酸類聚合物品種很多，使用最多的是丙烯酸和馬來酸的均聚物和共聚物。水解聚馬來酸酐由于分子結(jié)果中羧基數(shù)比聚丙烯酸多，因此阻垢性能更好，而且在175℃左右個(gè)的較高溫度下仍保持良好的阻垢性能，但因價(jià)格較貴而限制了循環(huán)冷卻水中的使用（為降低HPMA的價(jià)格，可用馬來酸酐和丙烯酸兩種單體在一定條件下共聚成馬來酸酐 – 丙烯酸共聚物，其阻垢性能與水解聚馬來酸酐相似）。目前國內(nèi)聚羧酸類共聚物產(chǎn)品發(fā)展很快，品種繁多，某些品種已經(jīng)達(dá)到或優(yōu)于進(jìn)口產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。這兩種共聚物對(duì)磷酸鈣、磷酸鋅以及氫氧化鋅、水和氧化鐵等有非常好的抑制和分散作用，其效果均超過聚羧酸類均聚物。硫酸鹽品種很多，其中以AMPS（2丙烯酰胺2甲基丙磺酸）最為實(shí)用。B 污垢的控制前面已經(jīng)提及污垢的產(chǎn)生及其危害，欲控制好污垢，必須做到以下幾點(diǎn)。作為循環(huán)水系統(tǒng)的補(bǔ)充水，其懸浮物愈低，帶入系統(tǒng)中可形成污垢的雜質(zhì)就愈少。c 投加分散劑用于水垢控制的各種分散劑，對(duì)于污垢也具有良好的分散作用。d 增加旁濾設(shè)施敞開式系統(tǒng)中的 懸浮物一部分來源于補(bǔ)充水，由于補(bǔ)充水多是經(jīng)過預(yù)處理的水，所以其懸浮物含量大致一定。冷卻水經(jīng)過冷卻塔與空氣接觸時(shí)，空氣中的塵埃會(huì)被洗入水中，其代入循環(huán)水中的濃度往往要比補(bǔ)充水所代入的高許多倍。旁流過濾水量可按下式計(jì)算：(1619)式中 Qsf——旁流過濾水量，m3/h； Qm——補(bǔ)充水量，m3/h； Qb——排污水量，m3/h； Qw——風(fēng)吹損失水量，m3/h； Cms——補(bǔ)充水的懸浮物含量，mg/L； Crs——循環(huán)冷卻水的懸浮物含量，mg/L；Css——旁濾后水的懸浮物含量，mg/L；A——冷卻塔空氣流量，m3/h；Ca——空氣中含塵量，~，煉鋼、煉鋼區(qū)取大值，軋鋼區(qū)取小值；Ks——懸浮物沉降系數(shù)。當(dāng)Qsf計(jì)算值小于10%循環(huán)水量時(shí)，宜取10%循環(huán)水量。A 高爐煤氣洗滌濁循環(huán)水系統(tǒng)高爐煤氣洗滌水隨冶煉工藝、爐料的不同，水中成分變化復(fù)雜。對(duì)于循環(huán)水中污垢的主要來源懸浮物，各鋼鐵廠的生產(chǎn)實(shí)踐表明，采用輻射式沉淀池[控制沉淀池的單位面積負(fù)荷在1m3/(m2對(duì)于鈣、鎂、鋅等成垢鹽類形成水垢的控制，由于各地區(qū)的地理環(huán)境、冶煉工藝、爐料、水質(zhì)成分的不同，其處理方法也各種各樣。目前比較實(shí)用、效果較好的使用方法有酸化發(fā)、石灰碳化法、復(fù)合化學(xué)藥劑法。加酸量計(jì)算公式如下：式中 G——加硫酸量，t/d； H——處理前循環(huán)水的碳酸鹽硬度（以CaCO3計(jì)），mg/L； H′——處理后循環(huán)水的極限碳酸鹽硬度（以CaCO3計(jì)），mg/L； Q——循環(huán)水量，m3/d； α——酸的質(zhì)量濃度，%東北某鋼鐵廠高爐煤氣洗滌水投加本廠化工及軋鋼的廢硫酸來控制碳酸鹽水垢。酸化法的優(yōu)點(diǎn)是可以利用廢酸，處理工藝簡單。此法只能緩解由于碳酸鈣引起的結(jié)垢問題，而不能解決其他水垢引起的結(jié)垢。b 石灰碳化法石灰軟化是投加石灰乳，使水中的Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2