循环水的电导率与结垢倾向的研究
黄长山 吴晋英 程玉山 张 敏 刘荣江
(河南省科学院能源研究所, 郑州 450008)
摘要 工业循环冷却水在运行过程中, 由于受温度和环境因素的影响, 循环水量不断蒸发, 其含盐量即电导率逐渐增加, 达到一定程度后, 形成水垢。通过研究循环冷却水在不同电导率时结生水垢的倾向, 以便在实际应用中采取措施, 防止水垢的形成, 保证生产中管道及设备的安全稳定运行, 降低能源及水的损耗。
关键词 循环冷却水 电导率 水垢 结垢倾向
Recycled cooling water conductivity and scaling
study on the relationship between
H uang Chang shan, Wu Jinying, Cheng Yushan, Zhang M in, Liu Rongjiang
(H enan Academy of Sciences , E ner gy Resear ch I nstitute, Zhengz hou 450008, China) Abstract:Industr ial circulating cooling w ater dur ing operation, as affected by temperature and environmental factors, continuous cycle of w ater evaporation, the salt co ntent that is a gradual increase in conductivity to a certain ex tent, the for matio n of scale; In this paper, by studying the circulating co oling w ater in different conductance rate of co lorectal H ealth furring tendency in practical applications in order to take measures to prevent the form ation o f scale and ensur e the pro duction of pipes and equipment in safe and stable operation, reduce energ y and w ater loss.
Keywords:Circulating co oling w ater; Conductivity; Scale; Scaling tendency 工业循环冷却水在电力、冶金、食品、医药、中央空调系统、造纸工业、石油化工等行业的生产中被广泛应用。循环水系统大都为敞开式系统, 其首次充水及运行期间的补充水大都为未经处理的天然水。循环水温度一般为25~37e 。循环冷却水受环境影响比较大, 如空气中悬浮物、细菌、空气中的氧气、二氧化硫、氮氧化合物、酸雨等, 这些物质一旦进入循环水系统, 将造成严重污染。另外由于循环冷却
2+2+
水在运行过程中不断大量的蒸发, 使Ca 、M g 、Fe 2+、Cl -、NO -3、H CO -3、CO 2-3、SO 2-4、SiO 2-4、PO 3-4等阴阳离子浓度即盐分的含量不断增加, 当增加到一定程度时, 造成对循环水系统设备和管路的腐蚀、结垢以及出现细菌藻类的繁殖, 甚至会产生菌藻粘泥和腐蚀碎片堵塞管道或设备, 影响设备的正常运行, 造成大量的能源和水资源浪费, 严重时管道和设
Vol. 备会形成穿孔、泄漏, 这时必须停机检修或更换部分管网和设备部件, 由此给企业的生产经营造成较大
的损失。由于循环冷却水中盐类的含量通常是以电导率来体现的, 所以本文通过测量循环冷却水的电导率以及在不同电导率时, 循环水的结垢倾向, 为循环水管理者提供借鉴与参考。1 试验测试[1]
1. 1 电导率测试方法
电导率主要反映循环冷却水中含盐量的高低, 电导率值越大, 循环水中的含盐量越高, 反之亦然。具体测试方法参照5锅炉用水和冷却水分析方法:电导率的测定6(GB/T 6908) 2005) 中规定的方法, 步骤如下:¹将测量电导率的电极用Ò级试剂水洗净, 再用Ñ级试剂水冲洗2~3次, 浸泡在Ñ级试剂水中备用。º取温度为25e 的水样50mL 放入塑料杯
或硬质玻璃杯中, 将电极用被测水样冲洗2~3次后, 浸入水样中进行电导率测定, 重复取样测定2~3次, 测定结果读数相对误差均在? 3%以内, 即为测得的电导率值。»若水样温度不是25e , 可通过电导率测试装置的温度补偿进行校正。1. 2 电导率标准溶液配制
电导率基准以标准氯化钾为实物依据。氯化钾标准溶液在五个温度下的电导率值及配置方法见表1和表2。
表1 标准氯化钾溶液浓度和电导率值
近似浓度/mol/L 1 0. 10. 010. 001
电导率/L S/cm
15e 92120 10455 1141. 4118. 5
18e 97838
20e
25e
35e 131100
101700 342
pH s=(9. 3+N s +N t ) -(N H +N A )
式中N s ) ) ) 溶解固体常数, mg /L;
N t ) ) ) 温度常数, e ;
(1)
N H ) ) ) 钙硬度常数, (以CaCO 3计) , mg/L; N A ) ) ) 总碱度常数(以CaCO 3计) , m g/L 。
表3 试验测得的循环水的各个数据
电导率/L S/cm [***********]019002200
总硬度/mg/L [***********]658
总碱度/mg/L [***********]180
固含量/mg/L 528 696 [***********]7
Ca 2+/m g/L [***********]230
11167 11644 12856 153531220. 51273. 71408. 8 1687. 6126. 7132. 2146. 93176. 5
注:总硬度、总碱度、Ca 2+均以CaCO 3计, 下同。
表4 计算pH s 的常数
T PS
/mg/L [***********]08001000
N s 0. 070. 080. 10
温度/e 0~22~66~9
N t 2. 62. 52. 42. 32. 22. 12. 01. 91. 81. 71. 61. 51. 41. 31. 2
Ca 2+/m g/L 10~1112~1314~1718~2223~2728~3435~4344~5556~6970~8788~110111~138139~174175~220230~270280~340350~430440~550560~690700~870880~1000
N H 0. 60. 70. 80. 91. 01. 11. 21. 31. 41. 51. 61. 71. 81. 92. 02. 12. 22. 32. 42. 52. 6
总碱度/mg/L 10~1112~1314~1718~2223~2728~3435~4344~5556~6970~8788~110111~138139~174175~220230~270280~340350~430440~550560~690700~870880~1000
N A 1. 01. 11. 21. 31. 41. 51. 61. 71. 81. 92. 02. 12. 22. 32. 42. 52. 62. 72. 82. 93. 0
表2 氯化钾标准溶液的组成
近似浓度/m ol/L
1 0. 10. 01 0. 001
KCl 溶液容量浓度/g/L (20e 空气中)
74. 26507. 43650. 7440
将100mL 0. 01mol/L 溶解稀释10倍
0. 139~140. 1414~170. 1617~220. 1822~270. 1927~320. 2032~37
37~4444~5151~5656~6464~7272~82
1. 3 不同电导率值的水制备
根据实际测定, 一般循环水的补充水的电导率为650~750L S/cm, 所以取配置好电导率为700L S/cm 的循环水作为测试腐蚀速率的起点, 将其分为若干等份, 在电子水浴锅上分别蒸发, 使蒸发后的水为不同电导率, 然后测算出以上各电导率值时的水的硬度、总碱度、固含量及钙离子含量, 最后通过计算判断以上各电导率值时的水的结垢倾向。1. 4 试验测得数据2 计算与判断[2]
2. 1 水的饱和pH s 计算
当循环冷却水中碳酸钙的沉淀) 溶解反应:
表5 饱和pH s 与电导率的关系
当该反应达到平衡时水的pH 被称为该水的饱和pH , 通常用pH s 表示。水的pH s 随水中溶解固体总浓度、碱度、钙离子浓度、温度等因素而变化。根据表3所测的数据, 从表4中查出相应的系数, 代入式(1) 进行计算, 即可求得相应电导率下水的饱和pH s, 求得的饱和pH s, 见表5:
电导率/L S/cm
pHs
7006. 96
[***********]0022006. 98
7. 00
6. 81
6. 71
6. 63
6. 62
2. 2 Lang elier 指数判断
Lang elier 指数又称饱和指数, 简写为LSI, 其定义如下:
LSI=pH act -pH s
352009
(2)
式中pH act ) ) ) 循环冷却水运行时的实际pH ;
pH s ) ) ) 循环冷却水的饱和pH 。
用Langelier 指数判断冷却水的结垢与腐蚀倾向的情况可以用表6来表示。
表6 Langel ier 指数判断水质情况
LSI 0
水质结垢倾向
腐蚀
稳定(既不结垢又不腐蚀)
结垢
2. 4 Pucko rius 指数判断
Puckorius 认为, 水的总碱度[A]比水的pH 能更好地反映冷却水的腐蚀与结垢倾向。因此, Puckorius 用总碱度[A]去确定冷却水的平衡pH (pH eq ) , 再用平衡的pH 去代替Ryznar 指数中的实测pH (pH act ) 。
Puckorius 指数(PSI) 又称为结垢指数, 其定义是:PSI=2pH s-pH eq (4)
式中的pH s 与LSI 和RSI 两个指数中的pH s 相同, 而pH eq 则可以通过pH eq -[A]的对应关系表10来确定, pH eq 也可以由总碱度[A]用式(5) 算出:
pH eq =1. 465lg[A]+4. 54
表10 pH e q -[A]的对应关系
总碱度的百位数 0
总碱度/mg/L 的十位数
10
20
30
40
50
60
70
80
90
根据表7的计算结果, 参照表6的判断依据, 可以显而易见的得出循环冷却水存在结垢倾向, 在电导率>1500L S/cm 之后, Langelier 指数迅速增大, 结垢倾向趋于严重。
表7 pH a ct 、pHs 与电导率的关系
电导率/L S/cm
pH s
pH ac t LS I
7006. 967. 10. 14
[***********]0022006. 987. 50. 52
7. 008. 11. 1
6. 818. 21. 39
6. 716. 639. 09. 22. 292. 57
6. 629. 22. 58
(5)
6. 006. 456. 706. 897. 037. 147. 247. 337. 40
1007. 477. 537. 597. 647. 687. 737. 777. 817. 847. 882007. 917. 947. 978. 008. 038. 058. 088. 108. 138. 153008. 178. 198. 218. 238. 258. 278. 298. 308. 328. 344008. 358. 378. 388. 408. 418. 438. 448. 468. 478. 48
2. 3 Ry znar 指数判断
Ryznar 指数又称为稳定指数, 其定义如下:
RSI=2pH s-pH act
式中pH s ) ) ) 循环冷却水的饱和pH ;
pH act ) ) ) 循环冷却水运行时的实际pH 。用Ry znar 指数判断循环冷却水的腐蚀与结垢倾向的情况如表8所示。
表8 R SI 判断水质情况
RS I 4. 0~5. 05. 0~6. 06. 0~7. 07. 0~7. 57. 5~9. 0 >9. 0
水的倾向严重结垢轻度结垢基本稳定轻微腐蚀严重腐蚀极严重腐蚀
(3)
5008. 498. 518. 528. 538. 548. 568. 578. 588. 598. 606008. 618. 628. 638. 648. 658. 668. 678. 688. 698. 707008. 718. 728. 738. 748. 748. 758. 768. 778. 788. 798008. 798. 808. 818. 828. 828. 838. 848. 858. 858. 869008. 878. 888. 888. 898. 908. 908. 918. 928. 928. 93
Puckor ius 指数判断冷却水的腐蚀与结垢倾向的情况如表11所示, 计算结果如表12所示。
表11 PSI 判断水的倾向
PS I 6
水的倾向结垢稳定腐蚀或不结垢
根据表9的计算结果, 参照表8的判断依据可知:循环冷却水电导率1500L S/cm , 轻度结垢; 电导率>1500L S/cm 时, 结垢倾向趋于严重。
表9 pH a ct 、pHs 与电导率的关系
电导率
/L S/cm pH s pH act RS I
7006. 967. 16. 82
10006. 987. 56. 46
12007. 008. 15. 9
15006. 818. 25. 42
17006. 719. 04. 42
19006. 639. 24. 06
22006. 629. 24. 04
电导率/L S/cm pH s pH eq PS I
表12 pH a ct 与pHs 与电导率的关系
7006. 967. 736. 19
10006. 987. 776. 19
12007. 007. 816. 19
15006. 817. 825. 80
17006. 717. 825. 6
19006. 637. 835. 43
22006. 627. 845. 40
根据表12的计算结果, 参照表11的判断依据, 可以得出:循环冷却水电导率1500L S/cm 时, 开始结垢, 并随着电导率的增大, 结垢越来越严重。
Vol.
铁交联膨润土-H 2O 2联合氧化预处理苯胺基乙腈生产废水的研究
龙腾锐 穆军伟 方俊华 陈 琳
(重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400045)
摘要 采用铁交联膨润土-H 2O 2试剂联合氧化对苯胺基乙腈生产废水进行预处理, 试验结果表明:优化工艺条件为H 2O 2投加量6166g /L, pH 为4, 铁交联膨润土投加量20g /L, 反应温度30e , 反应时间60m in 。在此条件下, COD Cr 及苯胺的去除率分别为4015%、9214%, 苯胺
关键词 铁交联膨润土-H 2O 2试剂 苯胺基乙腈生产废水 预处理 靛蓝是一种人工合成的牛仔布染料, 市场需求量较大。苯胺基乙腈则是生产靛蓝必备中间体, 其生产废水是一种高浓度难生物降解的有毒废水, 其中含有苯胺类物质以及氰化物, 对微生物有毒害作用, 并且化学结构稳定, 几乎难以生化去除。该废水中含有严重污染环境和危害人体健康的/三致0(致癌、致畸、治突变) 物质, 如苯胺、甲醛, 所以要及时3 小结
从上述试验及计算结果可以看出:无论是利用Langelier 指数、Ryznar 指数还是利用Puckorius 指数来判断水的结垢倾向, 都能够得出基本相似的结论, 即电导率
通过对几家企业的循环水进行长期跟踪测试, 并在实验室做了大量的试验对比, 发现工业循环水系统不管用何种天然水作为补充水, 其初始电导率一般都在500~700L S/cm, 随着在运行过程中水分的不断蒸发和受空气中杂质的逐渐污染, 电导率逐渐升高, 根据我们长期从事工业循环水处理的经验, 只要控制循环水的电导率
标准出版社, 2003
2 周本省. 工业冷却水系统中金属的腐蚀与防护. 北京:化学工业出
版社, 1995
3 刘斌. 无机及分析化学. 北京:高等教育出版社, 2006
对此废水进行无害化处理。铁交联膨润土-H 2O 2试剂利用H 2O 2在Fe 2+的催化作用下产生的具有强氧化能力的羟基自由基(#OH ) 来进攻有机分子, 以改性膨润土作为铁离子催化剂的载体, 在提高催化氧化效率的同时, 可对氧化后的有机小分子中间产物及难被氧化的可溶性有机物进行有效的吸附。本试验根据此特性对苯胺基乙腈生产废水进行水系统中加入再多的水质稳定剂也很难起到阻垢作用, 因为此时循环水的电导率较高, 说明各种盐分含量较大, 特别是硬度成分Ca 2+、Mg 2+以及碱度成分OH -、CO 2-3、H CO -3同时高到一定值时, 根据溶度积理论[3], 结生水垢是不可避免的, 而水垢的传热系数极低, 危害性较大。所以当循环水的电导率值达到极限值时, 必须通过排污等方法进行解决。
参考文献
1 中化化工标准化研究所. 化学工业标准汇编. 第2版. 北京:中国
m 通讯处:450008郑州市花园路29号电话:(0371) 65726456E -mail:hchsh1965@163. co m 收稿日期:2009-2-26
352009
循环水的电导率与结垢倾向的研究
黄长山 吴晋英 程玉山 张 敏 刘荣江
(河南省科学院能源研究所, 郑州 450008)
摘要 工业循环冷却水在运行过程中, 由于受温度和环境因素的影响, 循环水量不断蒸发, 其含盐量即电导率逐渐增加, 达到一定程度后, 形成水垢。通过研究循环冷却水在不同电导率时结生水垢的倾向, 以便在实际应用中采取措施, 防止水垢的形成, 保证生产中管道及设备的安全稳定运行, 降低能源及水的损耗。
关键词 循环冷却水 电导率 水垢 结垢倾向
Recycled cooling water conductivity and scaling
study on the relationship between
H uang Chang shan, Wu Jinying, Cheng Yushan, Zhang M in, Liu Rongjiang
(H enan Academy of Sciences , E ner gy Resear ch I nstitute, Zhengz hou 450008, China) Abstract:Industr ial circulating cooling w ater dur ing operation, as affected by temperature and environmental factors, continuous cycle of w ater evaporation, the salt co ntent that is a gradual increase in conductivity to a certain ex tent, the for matio n of scale; In this paper, by studying the circulating co oling w ater in different conductance rate of co lorectal H ealth furring tendency in practical applications in order to take measures to prevent the form ation o f scale and ensur e the pro duction of pipes and equipment in safe and stable operation, reduce energ y and w ater loss.
Keywords:Circulating co oling w ater; Conductivity; Scale; Scaling tendency 工业循环冷却水在电力、冶金、食品、医药、中央空调系统、造纸工业、石油化工等行业的生产中被广泛应用。循环水系统大都为敞开式系统, 其首次充水及运行期间的补充水大都为未经处理的天然水。循环水温度一般为25~37e 。循环冷却水受环境影响比较大, 如空气中悬浮物、细菌、空气中的氧气、二氧化硫、氮氧化合物、酸雨等, 这些物质一旦进入循环水系统, 将造成严重污染。另外由于循环冷却
2+2+
水在运行过程中不断大量的蒸发, 使Ca 、M g 、Fe 2+、Cl -、NO -3、H CO -3、CO 2-3、SO 2-4、SiO 2-4、PO 3-4等阴阳离子浓度即盐分的含量不断增加, 当增加到一定程度时, 造成对循环水系统设备和管路的腐蚀、结垢以及出现细菌藻类的繁殖, 甚至会产生菌藻粘泥和腐蚀碎片堵塞管道或设备, 影响设备的正常运行, 造成大量的能源和水资源浪费, 严重时管道和设
Vol. 备会形成穿孔、泄漏, 这时必须停机检修或更换部分管网和设备部件, 由此给企业的生产经营造成较大
的损失。由于循环冷却水中盐类的含量通常是以电导率来体现的, 所以本文通过测量循环冷却水的电导率以及在不同电导率时, 循环水的结垢倾向, 为循环水管理者提供借鉴与参考。1 试验测试[1]
1. 1 电导率测试方法
电导率主要反映循环冷却水中含盐量的高低, 电导率值越大, 循环水中的含盐量越高, 反之亦然。具体测试方法参照5锅炉用水和冷却水分析方法:电导率的测定6(GB/T 6908) 2005) 中规定的方法, 步骤如下:¹将测量电导率的电极用Ò级试剂水洗净, 再用Ñ级试剂水冲洗2~3次, 浸泡在Ñ级试剂水中备用。º取温度为25e 的水样50mL 放入塑料杯
或硬质玻璃杯中, 将电极用被测水样冲洗2~3次后, 浸入水样中进行电导率测定, 重复取样测定2~3次, 测定结果读数相对误差均在? 3%以内, 即为测得的电导率值。»若水样温度不是25e , 可通过电导率测试装置的温度补偿进行校正。1. 2 电导率标准溶液配制
电导率基准以标准氯化钾为实物依据。氯化钾标准溶液在五个温度下的电导率值及配置方法见表1和表2。
表1 标准氯化钾溶液浓度和电导率值
近似浓度/mol/L 1 0. 10. 010. 001
电导率/L S/cm
15e 92120 10455 1141. 4118. 5
18e 97838
20e
25e
35e 131100
101700 342
pH s=(9. 3+N s +N t ) -(N H +N A )
式中N s ) ) ) 溶解固体常数, mg /L;
N t ) ) ) 温度常数, e ;
(1)
N H ) ) ) 钙硬度常数, (以CaCO 3计) , mg/L; N A ) ) ) 总碱度常数(以CaCO 3计) , m g/L 。
表3 试验测得的循环水的各个数据
电导率/L S/cm [***********]019002200
总硬度/mg/L [***********]658
总碱度/mg/L [***********]180
固含量/mg/L 528 696 [***********]7
Ca 2+/m g/L [***********]230
11167 11644 12856 153531220. 51273. 71408. 8 1687. 6126. 7132. 2146. 93176. 5
注:总硬度、总碱度、Ca 2+均以CaCO 3计, 下同。
表4 计算pH s 的常数
T PS
/mg/L [***********]08001000
N s 0. 070. 080. 10
温度/e 0~22~66~9
N t 2. 62. 52. 42. 32. 22. 12. 01. 91. 81. 71. 61. 51. 41. 31. 2
Ca 2+/m g/L 10~1112~1314~1718~2223~2728~3435~4344~5556~6970~8788~110111~138139~174175~220230~270280~340350~430440~550560~690700~870880~1000
N H 0. 60. 70. 80. 91. 01. 11. 21. 31. 41. 51. 61. 71. 81. 92. 02. 12. 22. 32. 42. 52. 6
总碱度/mg/L 10~1112~1314~1718~2223~2728~3435~4344~5556~6970~8788~110111~138139~174175~220230~270280~340350~430440~550560~690700~870880~1000
N A 1. 01. 11. 21. 31. 41. 51. 61. 71. 81. 92. 02. 12. 22. 32. 42. 52. 62. 72. 82. 93. 0
表2 氯化钾标准溶液的组成
近似浓度/m ol/L
1 0. 10. 01 0. 001
KCl 溶液容量浓度/g/L (20e 空气中)
74. 26507. 43650. 7440
将100mL 0. 01mol/L 溶解稀释10倍
0. 139~140. 1414~170. 1617~220. 1822~270. 1927~320. 2032~37
37~4444~5151~5656~6464~7272~82
1. 3 不同电导率值的水制备
根据实际测定, 一般循环水的补充水的电导率为650~750L S/cm, 所以取配置好电导率为700L S/cm 的循环水作为测试腐蚀速率的起点, 将其分为若干等份, 在电子水浴锅上分别蒸发, 使蒸发后的水为不同电导率, 然后测算出以上各电导率值时的水的硬度、总碱度、固含量及钙离子含量, 最后通过计算判断以上各电导率值时的水的结垢倾向。1. 4 试验测得数据2 计算与判断[2]
2. 1 水的饱和pH s 计算
当循环冷却水中碳酸钙的沉淀) 溶解反应:
表5 饱和pH s 与电导率的关系
当该反应达到平衡时水的pH 被称为该水的饱和pH , 通常用pH s 表示。水的pH s 随水中溶解固体总浓度、碱度、钙离子浓度、温度等因素而变化。根据表3所测的数据, 从表4中查出相应的系数, 代入式(1) 进行计算, 即可求得相应电导率下水的饱和pH s, 求得的饱和pH s, 见表5:
电导率/L S/cm
pHs
7006. 96
[***********]0022006. 98
7. 00
6. 81
6. 71
6. 63
6. 62
2. 2 Lang elier 指数判断
Lang elier 指数又称饱和指数, 简写为LSI, 其定义如下:
LSI=pH act -pH s
352009
(2)
式中pH act ) ) ) 循环冷却水运行时的实际pH ;
pH s ) ) ) 循环冷却水的饱和pH 。
用Langelier 指数判断冷却水的结垢与腐蚀倾向的情况可以用表6来表示。
表6 Langel ier 指数判断水质情况
LSI 0
水质结垢倾向
腐蚀
稳定(既不结垢又不腐蚀)
结垢
2. 4 Pucko rius 指数判断
Puckorius 认为, 水的总碱度[A]比水的pH 能更好地反映冷却水的腐蚀与结垢倾向。因此, Puckorius 用总碱度[A]去确定冷却水的平衡pH (pH eq ) , 再用平衡的pH 去代替Ryznar 指数中的实测pH (pH act ) 。
Puckorius 指数(PSI) 又称为结垢指数, 其定义是:PSI=2pH s-pH eq (4)
式中的pH s 与LSI 和RSI 两个指数中的pH s 相同, 而pH eq 则可以通过pH eq -[A]的对应关系表10来确定, pH eq 也可以由总碱度[A]用式(5) 算出:
pH eq =1. 465lg[A]+4. 54
表10 pH e q -[A]的对应关系
总碱度的百位数 0
总碱度/mg/L 的十位数
10
20
30
40
50
60
70
80
90
根据表7的计算结果, 参照表6的判断依据, 可以显而易见的得出循环冷却水存在结垢倾向, 在电导率>1500L S/cm 之后, Langelier 指数迅速增大, 结垢倾向趋于严重。
表7 pH a ct 、pHs 与电导率的关系
电导率/L S/cm
pH s
pH ac t LS I
7006. 967. 10. 14
[***********]0022006. 987. 50. 52
7. 008. 11. 1
6. 818. 21. 39
6. 716. 639. 09. 22. 292. 57
6. 629. 22. 58
(5)
6. 006. 456. 706. 897. 037. 147. 247. 337. 40
1007. 477. 537. 597. 647. 687. 737. 777. 817. 847. 882007. 917. 947. 978. 008. 038. 058. 088. 108. 138. 153008. 178. 198. 218. 238. 258. 278. 298. 308. 328. 344008. 358. 378. 388. 408. 418. 438. 448. 468. 478. 48
2. 3 Ry znar 指数判断
Ryznar 指数又称为稳定指数, 其定义如下:
RSI=2pH s-pH act
式中pH s ) ) ) 循环冷却水的饱和pH ;
pH act ) ) ) 循环冷却水运行时的实际pH 。用Ry znar 指数判断循环冷却水的腐蚀与结垢倾向的情况如表8所示。
表8 R SI 判断水质情况
RS I 4. 0~5. 05. 0~6. 06. 0~7. 07. 0~7. 57. 5~9. 0 >9. 0
水的倾向严重结垢轻度结垢基本稳定轻微腐蚀严重腐蚀极严重腐蚀
(3)
5008. 498. 518. 528. 538. 548. 568. 578. 588. 598. 606008. 618. 628. 638. 648. 658. 668. 678. 688. 698. 707008. 718. 728. 738. 748. 748. 758. 768. 778. 788. 798008. 798. 808. 818. 828. 828. 838. 848. 858. 858. 869008. 878. 888. 888. 898. 908. 908. 918. 928. 928. 93
Puckor ius 指数判断冷却水的腐蚀与结垢倾向的情况如表11所示, 计算结果如表12所示。
表11 PSI 判断水的倾向
PS I 6
水的倾向结垢稳定腐蚀或不结垢
根据表9的计算结果, 参照表8的判断依据可知:循环冷却水电导率1500L S/cm , 轻度结垢; 电导率>1500L S/cm 时, 结垢倾向趋于严重。
表9 pH a ct 、pHs 与电导率的关系
电导率
/L S/cm pH s pH act RS I
7006. 967. 16. 82
10006. 987. 56. 46
12007. 008. 15. 9
15006. 818. 25. 42
17006. 719. 04. 42
19006. 639. 24. 06
22006. 629. 24. 04
电导率/L S/cm pH s pH eq PS I
表12 pH a ct 与pHs 与电导率的关系
7006. 967. 736. 19
10006. 987. 776. 19
12007. 007. 816. 19
15006. 817. 825. 80
17006. 717. 825. 6
19006. 637. 835. 43
22006. 627. 845. 40
根据表12的计算结果, 参照表11的判断依据, 可以得出:循环冷却水电导率1500L S/cm 时, 开始结垢, 并随着电导率的增大, 结垢越来越严重。
Vol.
铁交联膨润土-H 2O 2联合氧化预处理苯胺基乙腈生产废水的研究
龙腾锐 穆军伟 方俊华 陈 琳
(重庆大学三峡库区生态环境教育部重点实验室, 重庆 400045)
摘要 采用铁交联膨润土-H 2O 2试剂联合氧化对苯胺基乙腈生产废水进行预处理, 试验结果表明:优化工艺条件为H 2O 2投加量6166g /L, pH 为4, 铁交联膨润土投加量20g /L, 反应温度30e , 反应时间60m in 。在此条件下, COD Cr 及苯胺的去除率分别为4015%、9214%, 苯胺
关键词 铁交联膨润土-H 2O 2试剂 苯胺基乙腈生产废水 预处理 靛蓝是一种人工合成的牛仔布染料, 市场需求量较大。苯胺基乙腈则是生产靛蓝必备中间体, 其生产废水是一种高浓度难生物降解的有毒废水, 其中含有苯胺类物质以及氰化物, 对微生物有毒害作用, 并且化学结构稳定, 几乎难以生化去除。该废水中含有严重污染环境和危害人体健康的/三致0(致癌、致畸、治突变) 物质, 如苯胺、甲醛, 所以要及时3 小结
从上述试验及计算结果可以看出:无论是利用Langelier 指数、Ryznar 指数还是利用Puckorius 指数来判断水的结垢倾向, 都能够得出基本相似的结论, 即电导率
通过对几家企业的循环水进行长期跟踪测试, 并在实验室做了大量的试验对比, 发现工业循环水系统不管用何种天然水作为补充水, 其初始电导率一般都在500~700L S/cm, 随着在运行过程中水分的不断蒸发和受空气中杂质的逐渐污染, 电导率逐渐升高, 根据我们长期从事工业循环水处理的经验, 只要控制循环水的电导率
标准出版社, 2003
2 周本省. 工业冷却水系统中金属的腐蚀与防护. 北京:化学工业出
版社, 1995
3 刘斌. 无机及分析化学. 北京:高等教育出版社, 2006
对此废水进行无害化处理。铁交联膨润土-H 2O 2试剂利用H 2O 2在Fe 2+的催化作用下产生的具有强氧化能力的羟基自由基(#OH ) 来进攻有机分子, 以改性膨润土作为铁离子催化剂的载体, 在提高催化氧化效率的同时, 可对氧化后的有机小分子中间产物及难被氧化的可溶性有机物进行有效的吸附。本试验根据此特性对苯胺基乙腈生产废水进行水系统中加入再多的水质稳定剂也很难起到阻垢作用, 因为此时循环水的电导率较高, 说明各种盐分含量较大, 特别是硬度成分Ca 2+、Mg 2+以及碱度成分OH -、CO 2-3、H CO -3同时高到一定值时, 根据溶度积理论[3], 结生水垢是不可避免的, 而水垢的传热系数极低, 危害性较大。所以当循环水的电导率值达到极限值时, 必须通过排污等方法进行解决。
参考文献
1 中化化工标准化研究所. 化学工业标准汇编. 第2版. 北京:中国
m 通讯处:450008郑州市花园路29号电话:(0371) 65726456E -mail:hchsh1965@163. co m 收稿日期:2009-2-26
352009